Reti di Calcolatori

Argomenti Trattati

Introduzione alle reti di calcolatori

• Cos'è una rete?
• Protocollo
• Stack dei protocolli
• Header
• Topologie di rete
• PAN, LAN, MAN, WAN

Livello Applicazione

• Introduzione
• Paradigmi Client-Server e P2P
• Socket
• IP e Porte
• Accenni a TCP e UDP
• Telnet
• FTP
• HTTP
• Proxy Server
• SMTP, IMAP e POP3
• DNS (servizio solido! ;>)
• SNMP

Livello di Trasporto

• Introduzione
• Multiplexing e Demultiplexing
• UDP
• RDT e i suoi automi
• Bandwidth e calcolo del throughput
• Stop-n-wait
• Modalità pipeline, Go-back-n e Selective Repeat
• TCP
• Stati del TCP
• 3-way handshake
• "4-way" handshake
• Struttura dei segmenti TCP (headers)
• Timer e calcolo del timer
• Fast-Retransmit
• Controllo del flusso (rwnd)
• Algoritmo di Nagle
• Controllo della congestione
• AIMD, TCP Tahoe e Reno
• ECN
• TCP Fairness

Livello di Rete - Panoramica

• Routing vs Forwarding
• Data Plane vs Control Plane
• Software Defined Networking vs Traditional approach
• Introduzione generale agli argomenti
• Best Effort: Internet service model

Livello di Rete - Piano dei Dati

• Router e struttura dei router
• IPv4
• Frammentazione
• Indirizzamento IPv4, classful e CIDR
• Maschere di Rete
• Protocollo ARP
• NAT
• IPv6
• Funzionalità aggiunte e rimosse di IPv6
• Neighbour Discovery Protocol
• EUI-64
• Da IPv4 a IPv6: tecniche usate
• ICMP
• Firewall e DMZ

Livello di Rete - Piano di Controllo

• Algoritmi di instradamento
• Centralizzati vs Decentralizzati
• Statici vs Dinamici
• Sensibili vs Insensibili al carico
• Link-State routing
• Algoritmo di Dijkstra
• Flooding
• Distance Vector
• Poisoned Reverse
• Sistemi Autonomi (AS)
• RIP e OSPF
• BGP

Livello di Collegamento

• Introduzione
• Servizi del DLL
• Dataframing
• Codifica a tre livelli
• Codifica a blocchi (4B5B e 8B10B)
• Quantità di informazioni
• Gestione degli errori
• Error Detection e Correction
• Controllo di parità
• CRC
• Distanza di Hamming
• Protocolli di gestione per l'accesso al canale condiviso
• Suddivisione del canale (TDMA, FDMA, CDMA)
• Accesso casuale (ALOHA, Slotted ALOHA, CSMA, CSMA/CD)
• Senza collisioni (Bitmap, Binary Backward Counting, Taking turns/Token ring)
• Ethernet
• Frame Ethernet
• Cavi
• RJ-45
• Codifica di Manchester e codifica di Manchester Differenziale
• Gigabit Ethernet
• Trellis Viterbi
• Strutture Ethernet
• Hub, Bridge e Switch
• VLAN

Esercizi

• Polinomio in $\mathbb{Z}_2$

Importante!

Questi appunti (e materiali in generale) non si pongono come alternativa ai materiali esposti a lezione, tantomeno alla frequenza stessa. Si invitano quindi gli studenti interessati a seguire il corso, e ad affiancare i libri di testo a questi appunti, assieme a fonti online. Tra queste, consiglio il libro Reti di Calcolatori e Internet: un approccio top-down, pagine Wikipedia (molto utile per headers e protocolli) e pagine RFC (per entrare nel dettaglio).

In caso di errori importanti negli appunti, invito caldamente a mandarmi un messaggio su Telegram (o Instagram), o ad aprire una issue.

Da aggiungere agli appunti

• Protocollo BOOTP (Boostrap Protocol)
• Protocollo RARP (Reverse ARP)

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