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Le reti di computer: il protocollo IP
Scritto da Ciro Fiorillo il 10-11-2009 ore 10:02
Dopo aver esaminato il protocollo PPP, procediamo nello stack ISO/OSI al livello rete, dove analizziamo l'Internet Protocol (IP). Spesso questa sigla è associata a quella della suite TCP/IP, alla base delle comunicazioni internet, di cui il protocollo IP è solo una parte.

Il campo di applicazione del protocollo IP è limitato alle funzioni necessarie per trasmettere un pacchetto di bit – detto internet datagram – da una sorgente a una destinazione, attraversando un sistema di reti interconnesse. Per assolvere a questo compito il protocollo IP implementa due funzioni fondamentali: l'indirizzamento e la frammentazione.

La funzionalità di indirizzamento viene implementata grazie alla presenza nell'header (intestazione) dei pacchetti delle informazioni relative all'origine e alla destinazione del pacchetto; viene definito routing (instradamento) la scelta del percorso attraverso cui effettuare la trasmissione dei dati.

Allo stesso modo, nell'header di ogni pacchetto vengono inserite le informazioni necessarie alla suddivisione e all'unione dei datagrammi, quando ciò si rende necessario, ad esempio, per consentire la trasmissione attraverso una rete che prevede una dimensione dei pacchetti più piccola.

Ogni internet datagram viene trattato in maniera indipendente dagli altri datagrammi e, per la fornitura dei servizi, vengono definiti quattro concetti: Type of Service, Time To Live, Options e Header Checksum.

Il Type of Service è un indicatore della qualità del servizio desiderata per una trasmissione, costituito praticamente da un insieme di parametri necessari all'implementazione del protocollo per selezionare opportunamente il percorso ottimale per i pacchetti e i parametri di connessione da utilizzare.

Il Time To Live è un limite massimo alla durata di un pacchetto, impostata dall'interfaccia di trasmissione per ogni internet datagram: il suo valore viene decrementato ogni qual volta il datagram attraversa un punto all'interno del percorso, in cui il datagram stesso viene elaborato; in tal modo, se viene raggiunto il valore 0 per questo parametro senza che il messaggio sia giunto a destinazione, lo stesso viene distrutto. Si tratta, in pratica, di una sorta di autodistruzione a orologeria: se il datagram non raggiunge la destinazione entro un certo numero di passaggi, detti hop, esso viene automaticamente distrutto.

Le Options sono utilizzate poco frequentemente, ma sono necessarie, ad esempio, nella fornitura dei servizi di sicurezza e nella gestione di particolari instradamenti.

L'Header Checksum è un controllo sulla correttezza del datagram inviato: se un'interfaccia rileva un errore di trasmissione, confrontando il checksum calcolato sul messaggio con quello contenuto nell'intestazione, scarta tutto il datagram.

È bene precisare che il protocollo IP non fornisce un servizio di trasmissione affidabile, nel senso che non esistono meccanismi di riconoscimento del buon fine di una trasmissione, né di ritrasmissione o di controllo di flusso, che sono invece demandati ai protocolli che risiedono ai livelli superiori dello stack ISO/OSI.

Un ruolo determinante nel funzionamento del protocollo IP è sostenuto da quello che viene chiamato internet address, o più comunemente indirizzo IP, da cui ripartiremo nella prossima parte.
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