2. Architettura Internet

Questo capitolo non contiene requisiti. Fornisce tuttavia informazioni di contesto utili sull'architettura generale di Internet e dei router.

Informazioni generali e discussioni sull'architettura Internet e sulla famiglia di protocolli di supporto si trovano nel DDN Protocol Handbook [ARCH:1]. Per ulteriori informazioni di base, vedere anche [ARCH:2], [ARCH:3] e [ARCH:4]. L'architettura e i protocolli Internet sono inoltre trattati in un numero crescente di manuali, ad esempio [ARCH:5] e [ARCH:6].

2.1 Introduzione

Il sistema Internet e composto da molte reti a pacchetto interconnesse che supportano la comunicazione fra host tramite i protocolli Internet. Questi protocolli includono Internet Protocol (IP), Internet Control Message Protocol (ICMP), Internet Group Management Protocol (IGMP) e vari protocolli di trasporto e applicativi che dipendono da essi. Come indicato nella Sezione [1.2], l'Internet Engineering Steering Group pubblica periodicamente un memo ufficiale che elenca tutti i protocolli Internet.

Tutti i protocolli Internet usano IP come meccanismo di trasmissione dati di base. IP e un servizio di internetworking a datagrammi, o senza connessione, che comprende indirizzamento, specifica del tipo di servizio, frammentazione e riassemblaggio, e disposizioni di sicurezza. ICMP e IGMP sono considerati parti integranti di IP, sebbene architetturalmente siano stratificati sopra IP. ICMP fornisce segnalazione degli errori, controllo di flusso, redirect del router di primo hop e altre funzioni di manutenzione e controllo. IGMP fornisce il meccanismo con cui host e router possono unirsi a gruppi multicast IP e lasciarli.

Il trasferimento affidabile dei dati nella famiglia di protocolli Internet e fornito da protocolli di trasporto come Transmission Control Protocol (TCP). TCP fornisce ritrasmissione end-to-end, riordinamento e controllo della connessione. Il servizio di trasporto senza connessione e fornito da User Datagram Protocol (UDP).

2.2 Elementi dell'architettura

2.2.1 Stratificazione dei protocolli

Per comunicare usando il sistema Internet, un host deve implementare l'insieme stratificato di protocolli che costituisce la famiglia di protocolli Internet. In genere un host deve implementare almeno un protocollo per ciascun livello.

I livelli usati nell'architettura Internet sono:

Livello applicativo

Il livello applicativo e il livello piu alto della famiglia di protocolli Internet. Include protocolli utente, che forniscono servizi direttamente agli utenti, e protocolli di supporto, che forniscono funzioni di sistema generali. Esempi comuni sono Telnet, FTP e SMTP. Fra i protocolli di supporto rientrano SNMP, BOOTP, TFTP, DNS e vari protocolli di routing.

I protocolli applicativi rilevanti per i router sono trattati nei Capitoli 7, 8 e 9.

Livello di trasporto

Il livello di trasporto fornisce servizi di comunicazione end-to-end. I principali protocolli di trasporto sono TCP e UDP. TCP offre un servizio affidabile e orientato alla connessione, con controllo di flusso e riordinamento. UDP offre un servizio a datagrammi senza connessione.

I protocolli di trasporto rilevanti per i router sono trattati nel Capitolo 6.

Livello Internet

Tutti i protocolli di trasporto Internet usano IP per trasferire dati dall'host sorgente all'host destinazione. IP fornisce un servizio senza connessione che non garantisce la consegna end-to-end. I datagrammi IP possono essere danneggiati, duplicati, consegnati fuori ordine o non arrivare affatto. I livelli superiori a IP sono responsabili, se necessario, della fornitura di un servizio affidabile.

ICMP e un protocollo di controllo considerato parte integrante di IP. Fornisce segnalazioni di errore, indicazioni di congestione e redirect del router di primo hop. IGMP e usato per stabilire gruppi dinamici di host per il multicast IP.

I protocolli IP, ICMP e IGMP sono trattati nel Capitolo 4.

Livello di collegamento

Per comunicare su una rete direttamente connessa, un host deve implementare il protocollo usato per interfacciarsi con quella rete. Questo e chiamato protocollo del livello di collegamento. In alcuni documenti Internet piu vecchi questo livello e chiamato "network layer", ma non corrisponde al livello rete del modello OSI.

I protocolli di questo livello sono normalmente fuori dall'ambito della standardizzazione Internet. Gli standard Internet del livello di collegamento riguardano di solito la risoluzione degli indirizzi e le regole per trasmettere pacchetti IP su specifici protocolli di collegamento. Gli standard di collegamento rilevanti sono trattati nel Capitolo 3.

2.2.2 Modello end-to-end

L'architettura Internet assume che molte funzioni, specialmente l'affidabilita end-to-end, siano implementate dagli host finali piuttosto che dalla rete intermedia. I router devono quindi fornire un servizio di inoltro robusto e interoperabile, senza assumere responsabilita non previste dal livello Internet.

2.2.3 Router e host

Un router puo anche agire come host quando origina o riceve datagrammi destinati a se stesso. In tali casi deve rispettare i requisiti applicabili agli host, oltre ai requisiti specifici per router definiti in questo documento.