Reti di calcolatori (info) Turno 1/2006-2007

News

• La lezione di venerdì è annullata.
• Gli argomenti del primo compitino sono quelli trattati fino al CIDR.
• Giovedì ci sarà una lezione di esercitazione.
• E' stato inserito del materiale didattico sul sito del JLI! contenente il matching delle lezioni coi capitoli del libro in inglese e il testo con soluzioni del compitino dell'anno scorso.
• Il primo compitino sarà costituito da alcune domande a risposta chiusa e da altre a risposta aperta, dove verranno richiesti anche semplici esercizi sulla falsa riga di quelli proposti nelle esercitazioni.
• Il primo compitino sarà lunedì 4/12/06, alle 15.30.

Lezioni cancellate

• La lezione di venerdì 24/11/06 è stata annullata.
• La lezione di venerdì 27/10/06 è stata annullata.
• La lezione di martedì 17/10/06 è stata annullata.

Appelli

[...]

Anni precedenti

• Reti di calcolatori/2005-2006

Informazioni generali

Docenti

prof. Gian Paolo Rossi

• e-mail: rossi [AT] dico [DOT] unimi [DOT] it
• pagina personale: link

Modalità d'esame

Gli appelli hanno modalità differenti:

• gli appelli di gennaio e febbraio sono appelli scritti
• gli appelli di aprile, giugno, liglio e settembre sono appelli orali

Sono previste 2 prove in itinere che, se superate entrambe, danno accesso direttamente alla verbalizzazione e che, indicativamente, consisteranno sia di domande a quiz, sia di domande a risposta libera (tipicamente degli esercizi, ma non solo).

AVVISO: per poter sostenere le prove in itinere il prof. raccoglierà per 3 volte le firme. Ne servono almeno 2 su 3. Per poter firmare bisogna iscriversi entro il 10/10/06 all'appello fittizio sul SIFA ON-LINE.

Orari e luoghi delle lezioni

• Martedì: 8.30 - 11.30, aula 200 (settore didattico, via Celoria 20)
• Giovedì: 11.30 - 13.30, aula V1 (didatteca, via Venezian 15)
• Venerdì: 8.30 - 11.30, aula V1 (didatteca, via Venezian 15)

AVVISO: la lezione del Giovedì normalmente non è tenuta. Il prof. Rossi la considera lezione jolly, ovvero verrà utilizzata per recuperare eventuali lezioni perse e, nelle vicinanze dei compitini, per lezioni di preparazione e per fare esercizi.

AVVISO: poiche' le lezioni dei due turni sono strettamente sincronizzate e gli esami sono in comune, gli studenti che desiderassero seguire le lezioni nel turno diverso dal proprio possono farlo senza presentare domanda di cambio turno in Segreteria Didattica.

Orario di ricevimento studenti

• P 124
• Venerdì 11.30 - 12.30

Informazioni specifiche

Siti del corso

Il sito del corso dovrebbe essere presente sul WebCen, link, ma a quanto pare non è curato. Altre informazioni possono essere trovate sul sito della prof. Elena Pagani, link.

Forum non ufficiale del corso

Dal dsy.it, link.

Materiale didattico

• Fred Halsall, "Computer networking and the internet", 5th ed., Addison-Wesley, 2005.

Il libro è in inglese. La versione italiana, curata dal prof. Ottavio Mario D'Antona, è reperibile presso la libreria CLUED nel settore didattico. Per quanto riguarda il prof. Gian Paolo Rossi, il libro è valido ma sconsigliato, sia perchè alla prima edizione tradotta (e quindi probabilmente con errori), sia perchè ci sono parecchi termini che è necessario conoscere ed utilizzare normalmente in inglese.

Diario del corso

Lezione del 3/10/06

• Introduzione al corso
• Obiettivi dell'analisi delle implementazioni delle reti
• Nomenclatura delle reti
• Topologie delle reti
  • Topologia magliata
  • Topologia broadcast
• Concetto di best-effort

Lezione del 6/10/06

• Introduzione alla commutazione di pacchetto o di messaggio
• Introduzione al funzionamento del router
• Tecnica della pacchettizzazione dell'informazione
• Probabilità di errore sul bit e sul pacchetto
• Introduzione alla composizione in bit di ogni pacchetto (ordine nel messaggio, destinazione, mittente)
• Introduzione alla tecnica del multiplexing
• Tipologie di sottoreti
  • Sottorete a datagram
  • Sottorete a circuito virtuale
• Problematica del tempo di invio di un pacchetto
• Introduzione al protocollo TCP e IP

Lezione del 10/10/06

• Funzionamento del router
  • Processing
  • Buffering
• Tempo di permanenza del pacchetto nel nodo
• NIC (Network Inteface Card)
• Dropping
• Introduzione ai protocolli
• Modello funzionale gerarchico della rete
  • Struttura
  • Logica del funzionamento
    • Interlocutore del livello
    • Logica della comunicazione tra gli stessi livelli di nodi differenti
    • Introduzione alla tecnica degli Header di livello

Lezione del 13/10/06

• Standard per le reti
  • Standard OSI
  • Standard TCP/IP
• Protocolli di trasporto e loro differenze
  • UDP
  • TCP
• Mappa funzionale e logica del trasferimento di un pacchetto attraverso vari nodi
• Tipologie del livello 1 (Fisico)
  • Cavo coassiale
  • Onde radio
  • Fibra ottica
    • Funzionamento fisico
    • Funzionamento logico
    • Tipi di fibra ottica

Lezione del 17/10/06

Lezione annullata.

Lezione del 20/10/06

• Logica della trasmissione seriale
• Logica della trasmissione parallela
• Clock di trasmissione
• Comunicazione asincrona
  • Logica
  • Ripetitori
• Comunicazione sincrona
  • Clock TxC (Transmission clock)
  • Clock RxC (Ricevitor clock)
• Segnale analogico/digitale
  • Portante
  • Baud/Baud-rate
  • Bit/Bit-rate
  • Modulazioni della portante
    • Modulazione in ampiezza della portante
    • Modulazione in frequenza della portante
    • Modulazione in fase della portante
  • Tecnica PCM di campionamento del segnale analogico in digitale
    • Logica
    • Codec
  • Tecnica TDM per la combinazione dei segnali
    • Logica
    • Funzionamento
    • Panoramica sulle diverse combinazioni e sul loro bit-rate complessivo

Lezione del 24/10/06

• Differenze tra comunicazione sincrona e asincrona nel MUX
• Standard SDH
  • Logica
  • Composizione della trama di trasmissione
  • Invio non slottizzato dell'informazione (non legato alla trama)
• Livello 2: Data-Link
  • Posizione nella gerarchia e interlocutori
  • Composizione dei nodi della sottorete
  • Fasi della comunicazione tra nodi della sottorete
  • Composizione del Frame
    • Informazioni su sorgente e destinazione
    • Tecniche per la segnalazione di inizio/fine frame
    • Area dati

Lezione del 26/10/06

• Implementazione di un protocollo connection-oriented di livello 4 con riferimento al livello 2 (algoritmo di tipo ARQ, nel caso specifico "stop and wait")
  • Invio di frame e ricezione
  • Invio e ricezione delle frame di controllo (acknowledgement - ack)
  • Problemi connessi alla mancata ricezione della frame o degli ack
  • Timer e temporizzazione
  • Criteri di affidabilità per un protocollo
  • Tecnica del "Piggy Backing"
    • Metodologia
    • Temporizzazione
    • Numero pacchetti spedibili per tempo di timer
    • Indice di efficienza del canale

Lezione del 27/10/06

Lezione annullata.

Lezione del 31/10/06

• Protocolli a finestra di trasmissione (sliding window)
  • Concetto
  • Esempi di calcolo dell'efficienza del canale
  • Esempi di calcolo del numero di pacchetti da mandare per ogni finestra di trasmissione per aumentare al massimo l'efficienza del canale
• Definizione del protocollo della lezione scorsa come protocollo "stop and wait"
• Protocollo "selective repeat"
  • Concetto
  • Buffer in trasmissione
  • Buffer in ricezione
• Protocollo "go_back_N"
  • Concetto
  • Buffer in trasmissione
• Pregi e difetti di tutti i protocolli presentati
• Casistica di errori di trasmissione per ognuno dei protocolli e modo in cui vengono gestiti
• Differenze di uso di buffer in trasmissione/ricezione per ognuno dei protocolli
• Utilizzo della frame NACK e suoi pregi e difetti
• Struttura e minima numerazione delle frame per garantire l'invio sicuro e ordinato dei pacchetti anche in caso di errori di trasmissione
• Introduzione al funzionamento dei timer
  • Concetto
  • Liste dei descrittori del tempo
  • Accenni all'algoritmo di gestione dei round-trip time delle varie frame

Lezione del 3/11/06

• Protocollo HDLC
• Tipologie di descrizione dei protocolli
• Logica del funzionamento dei protocolli studiati
• Protocollo PPP
  • Funzionamento
  • Campi della frame
• Protocolli per la comunicazione Broadcast
  • Problema dell'arbitraggio della linea
  • Slottizzazione
  • Tecnica Token-ring
    • Funzionamento
    • Pregi e difetti
  • Collisioni
    • Dinamica
    • Protocolli probabilistici per la loro gestione
    • Protocollo ALOHA
    • Curva di efficienza di ALOHA
    • Tecnica Carrier-sense
• Protocollo CSMA_CD 1p
  • Problema dell'ascolto della linea
    • Codifica Manchester
    • Conseguenze sul clock e sulla sincronizzazione della tecnica Manchester

Lezione del 7/11/06

AVVISO: il prof. ha comunicato data e ora del primo compitino. Sarà lunedì 4 dicembre alle 15.30. Ulteriori informazioni le potrete trovare nella sezione "news" sempre su questa pagina (in alto). AVVISO: in preparazione al primo compitino, giovedì 9/11/06 ci sarà una lezione di esercizi.

• Problematica della rilevazione di una collisione di una stazione all'interno di una rete broadcast
  • Dinamiche
  • Finestra di rilevazione
  • Tempo di propagazione e sua influenza sulla finestra
  • Problema della dimensione minima della frame
  • Problema della lunghezza massima del mezzo trasmissivo
• Standard IEEE 802.3 del protocollo CSMA-CD
  • Standard per il mezzo trasmissivo
    • Ripetitori
    • Sequenza di sincronizzazione
    • Buffering dei ripetitori
    • Ritardo massimo stimato
  • Standard per la grandezza delle frame
    • Interazione con lo standard per il mezzo trasmissivo e col ritardo massimo*Tecniche per la ritrasmissione in caso di collisione (binary exponential backoff)
  • Unità di tempo minima per la ritrasmissione
  • Intervallo di tempo per la ritrasmissione
  • Indice del numero consecutivo di collisioni della singola frame
    • Intervento dell'indice nel calcolo dell'intervallo di tempo per la ritrasmissione
  • Casi limite
  • Jamming
• Composizione delle frame
  • Campo address
  • Campo pad
• Calcolo del tasso di efficienza del canale in relazione alla lunghezza del mezzo trasmissivo e della grandezza delle frame
• Suddivisione del livello 2
  • LLC
  • MAC
• Livello "cuscinetto" (PAL) tra livello fisico (1) e livello 2
• Classificazione del tipo di trasmissioni e loro caratteristiche
• Emulazione locale delle reti broadcast tramite Hub

Lezione del 9/11/06

• Esercizi vari in preparazione al primo compitino.

I testi li potete trovare sul JLI, a cui si accede tramite userid e password del silab, nella sezione "risorse" (in basso a destra, dopo essere entrati nella pagina del corso). AVVISO: ci saranno altre 2 lezioni di esercitazioni in preparazione al primo compitino. Una settimana prossima e una il 30 novembre

Lezione del 10/11/06

• Gerarchizzazione degli hub e problemi sulle collisioni derivanti da essa
• Bridge
  • Funzionamento
  • Gestione delle collisioni
  • Configurazione della tabella di forwarding
• Problemi sulla lunghezza del canale trasmissivo derivanti dalla gerarchizzazione di hub e bridge
  • Calcolo della lunghezza in base alla bit-rate
  • Codifica 8B6T per la trasmissione con alti bit-rate
  • Taglia minima della frame per connessioni ad alti bit-rate
    • Tecnica del padding
• Switch
  • Funzionamento
  • Cambiamento del protocollo derivante dall'assenza delle collisioni
• Reti VLAN
  • Funzionamento
  • Modifica dei campi della frame per comunicazioni multicast

Lezione del 14/11/06

• Funzionamento dei nodi di una sottorete dal livello 1 al livello 3
• Livello 3 (IP)
  • Problema dell'instradamento e gerarchizzazione
  • Scomposizione delle funzioni dell'IP
  • Composizione dell'header IP
    • Versione
    • Lunghezza dell'header e campo opzionale
    • Lunghezza totale del pacchetto
    • Time to live
    • Identificatore e Fragment-offset
  • Esempio di trasferimento di un pacchetto da 7000 B
    • Divisione del pacchetto e calcolo del campo Fragment-offset
    • Funzionamento del campo Fragment-offset
    • Ulteriore suddivisione su mezzi trasmissivi con capacità diverse
    • Problema del recovering di frammenti corrotti o non arrivati
  • Organizzazione degli indirizzi e loro struttura
  • Tecnica del subnet per gerarchizzare ulteriormente (e funzionalmente) gli indirizzi di una sottorete
    • Metodologia
    • Subnet mask
    • Esempio

Lezione del 17/11/06

• Tecnica CIDR per l'indirizzamento
  • Net mask per la CIDR
• NAT
  • Allocamento dinamico dell'indirizzo IP (analogie con il provider)
  • Indirizzamento della sotto-rete collegata al NAT
  • Tipologia degli indirizzi della sotto-rete collegata al NAT
  • Diversi processi su diversi computer che utilizzano la stessa porta
    • Indirizzo della porta
    • Modifica dell'indirizzo IP a seconda della porta utilizzata dal processo
• Router
  • Tipologia di funzionamento
  • Tipologie di protocolli di routing
  • DISTANCE VECTOR
    • Raccoglimento di informazioni sui nodi vicini
    • Raccoglimento a cascata di informazioni sugli altri nodi
    • Tabella di routing

Lezione del 21/11/06

• Problemi nell'aggiornamento della tabella sui nodi nel DISTANCE VECTOR
  • Bouncing effect
  • Split horizon
  • RIP
• LINK STATE ROUTING
  • Logica di funzionamento
  • Risoluzione problemi del DISTANCE VECTOR
  • Flooding

Lezione del 23/11/06

• Esercizi in preparazione al primo compitino.