Ciao grandissimi e ben ritrovati su Informaticaso. In questo nuovo video parleremo della pila ISO-OSI. Cominciamo. La pila ISO-OSI è un modello concettuale che organizza e classifica tutti i protocolli di rete coinvolti nella comunicazione tra più host. Il suo nome è l'acronimo di International Standardization Organization.
Organizzazione mondiale degli standard, la quale ha creato il modello OSI, ovvero Open System Interconnection, interconnessione tra sistemi aperti. Cominciamo ad entrare nel vivo ed ipotizziamo uno scenario generico per prendere confidenza con i vari protocolli di rete. Assumiamo ad esempio che un utente voglia navigare sul celebre motore di ricerca di Google. Quali tecnicismi saranno necessari? Anzitutto il dispositivo non potrà fare a meno della scheda di rete e del relativo MAC address, un dispositivo che può essere collocato a cavallo tra livelli fisico e collegamento.
Sarà poi necessario che la nostra scheda sia dotata almeno di un indirizzo IP e della relativa subnet mask, protocolli che appartengono al livello 3 network della Pileis OSI. Allo stesso livello collocheremo il router, dispositivo di rete necessario per interconnettere computer appartenenti a reti differenti. Infine, sarà necessario un server DNS per conoscere l'indirizzo IP a cui corrisponde il nome Google digitato dall'utente.
Ognuno di questi protocolli e dispositivi, ma ve ne sarebbero molti altri da menzionare, è stato classificato all'interno di uno specifico livello della pila ISO-OSI. Attenzione! La pila è soltanto uno schema concettuale, ci da una mano ad ordinare in modo preciso e sequenziale tutti i numerosissimi protocolli di rete esistenti.
che altro non sono che delle regole universali, ovvero rispettate da tutti i produttori informatici, che consentono a dispositivi di diversa marca di poter comunicare tra loro, un concetto per nulla scontato. Ma procediamo per gradi e vediamo di capire come e perché si è arrivati alla pubblicazione della pila ISO-OSI. Questo modello concettuale venne introdotto negli anni 80 per porre fine alla cosiddetta guerra dei protocolli, nella quale tutti i produttori di hardware e software implementavano delle regole, appunto protocolli, che garantivano la comunicazione soltanto tra dispositivi della stessa tecnologia.
marca, rendendo di fatto impossibile una comunicazione veramente globale, qual è oggi Internet. La pila Isosi ha un suo predecessore, la cosiddetta suite di protocolli Internet, in gergo la pila TCPIP. Tornando indietro nel tempo, a partire dagli anni 60 del secolo scorso, il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, finanziò un progetto per realizzare una rete di comunicazione in grado di resistere ad attacchi nucleari. Fino ad allora le comunicazioni erano per lo più telefoniche e telegrafiche, in altre parole a commutazione di circuito.
Il che significa che se per qualche incidente, come ad esempio un attacco nucleare, la linea fisica veniva tranciata, la comunicazione era irreversibilmente compromessa. Inoltre, la commutazione di circuito comportava il fatto che la linea di comunicazione fosse fissa ed interamente occupata per tutto il tempo della chiamata La chiave di volta fu quindi la rete ARPANET, antesignana dell'attuale rete internet, e la suite di protocolli TCPIP appositamente sviluppata In sostanza si passava dalla commutazione di circuito alla commutazione di pacchetto. Fondamentalmente i dati scambiati tra due host venivano suddivisi in pacchetti e numerati, per arrivare ordinati fino alla destinazione.
Inoltre, questo consentiva agli instradatori o router di decidere dinamicamente la strada migliore per inviare i dati, aggirando eventuali interruzioni fisiche della linea e di non occupare in modo esclusivo la tratta di comunicazione, rendendola disponibile anche agli altri richiedenti. Per ora fermiamoci qui, in futuro tratteremo nel dettaglio sia la comutazione di circuito che quella di pacchetto. Dunque, dicevamo, mentre gli ingegneri del progetto ARPANET implementavano i protocolli della suite TCP-P, lo sviluppo della pila ISO-OSI proseguiva in parallelo.
Arrivando tardi alla data di pubblicazione ufficiale, quando oramai la maggior parte dei produttori sviluppava hardware e software con i protocolli della suite TCPIP. Per questi motivi la pila ISO-OSI viene definita standard di diritto, de jure, mentre il modello TCPIP viene chiamato standard de facto. Ad ogni modo, sia la pila Isosi che il TCP-EP sono modelli definiti verticali gerarchici, secondo cui ogni livello della pila comunica esclusivamente solo con quello immediatamente superiore o immediatamente inferiore. La differenza principale tra i due modelli comunque sarà il fatto che la pila Isosi esplode il livello applicazione del TCP-EP nei tre livelli presentazione, sessione ed appunto applicazione, e divide il livello accesso del TCP-EP nei livelli fisico e collegamento. Per prendere confidenza con questi modelli concettuali, consideriamo i protocolli di rete come fossero le consuede regole di spedizione pubblica.
postale. Quando spediamo una lettera il contenuto è a nostra discrezione, ma siamo obbligati a rispettare determinati protocolli, come ad esempio apporre un francobollo e rinserire emittente e destinatario. Come detto, quindi, la pila isosi ordina in modo sequenziale e gerarchico l'applicazione dei protocolli di rete. Per capirci, proviamo ad applicare il modello nella nostra vita reale. Poniamo il caso si voglia inviare una lettera ad un nostro lontano collega.
Il contenuto della lettera è un po'più lungo, lettera rappresenta il primo livello partendo dall'alto ovvero applicazione. Una volta scritto il messaggio ci occuperemo di verificare e correggere eventuali errori grammaticali. Bene il livello presentazione è quello delegato a farlo. Proseguendo nella pila incontriamo il livello sessione nel quale la lettera verrà imbustata e verrà scritto l'indirizzo del destinatario. Nel livello trasporto la lettera verrà semplicemente imbucata affinché possa arrivare al servizio postale delegato.
Qui i nostri amici postini leggeranno la destinazione e smisteranno la lettera affinché faccia il percorso corretto per giungere a destinazione. Il livello collegamento invece si occuperà di imballare la lettera e caricarla sul corriere di spedizione. Infine il livello fisico sarà quello in cui il corriere porterà fisicamente la missiva a destinazione. Se può esservi utile, consideriamo i livelli come delle semplici fasi, una dopo l'altra, che ci indicano tutti gli step da rispettare in modo ordinato e sequenziale. Quando partiamo dal livello applicazione e quindi quando decidiamo di comunicare con qualcuno, eseguiamo la cosiddetta fase di incapsulamento, perché di fatto ad ogni livello vengono aggiunte informazioni alla lettera.
Quando invece il messaggio giunge a destinazione, inizia la fase di decapsulamento. Vediamola subito. La lettera giunge fisicamente all'ufficio postale nella città di destinazione, attraverso il livello fisico, che come vedete unisce la fase di incapsulamento e quella di decapsulamento.
Dopo lo scarico dei vari pacchi, la lettera viene disimballata nel livello collegamento e nel livello rete viene instradata nella casella postale di destinazione. Nel livello trasporto sarà l'utente a ritirare finalmente la lettera e nel livello sessione la lettera verrà aperta ed il messaggio verrà inviato al destinatario. Nel livello presentazione si verificheranno eventuali errori formali ed infine il messaggio verrà letto dal destinatario nel livello applicazione, completando così la fase di decapsulamento. Ovviamente quello che avete appena visto è soltanto un mero esempio che può aiutare a capire il senso di come vengono suddivisi i protocolli nella pila ISO-OSI. Non va assolutamente considerato come ufficiale.
Ora che abbiamo visto qual è l'approccio della pila isoosi entriamo nel merito tecnico vediamo nella realtà come viene utilizzata la nostra pila abbiamo visto che si basa sul concetto di incapsulamento e decapsulamento teniamo sempre presente che in informatica la comunicazione tra due host avviene tramite lo scambio di dati sotto forma di bit, l'unità minima di informazione. Ogni sequenza di bit viene chiamata anche datagramma ed ogni datagramma si compone di una parte chiamata header o intestazione che contiene un'unità di dati contiene i dati aggiunti da ogni protocollo e da una parte chiamata payload o carico utile, che sono di fatto i dati richiesti dall'utente, come il contenuto di una pagina web ad esempio. Dunque, dal click dell'utente inizia la fase di incapsulamento, in cui i protocolli di ciascuno dei sette livelli aggiungono dati nella parte dell'intestazione o header, affiancandosi ai dati utili o payload richiesti dall'utente. Ad essere precisi, il livello applicazione è qui rappresentato soltanto dal payload, per semplici ragioni di spazio. spazio, ma tenete bene a mente che anche il livello applicazione ha i suoi protocolli ed i relativi header.
Fatta questa doverosa precisazione, una volta terminato l'incapsulamento, i dati viaggiano tramite il mezzo fisico fino alla destinazione, dove le informazioni degli header di ogni livello vengono interpretate dai vari protocolli affinché la richiesta dell'utente arrivi a destinazione, dando vita alla fase di decapsulamento. L'header del datagramma di ogni livello prende il nome di PDU o Protocol Data Unit. Adesso vediamo finalmente dal punto di vista informatico i sette livelli della pila isosi nella fase di incapsulamento. Si parte quindi dal livello applicazione, che di fatto è quello più vicino all'utente e riguarda i protocolli usati direttamente dalle applicazioni. dell'utente stesso.
Consideriamo sempre lo scenario in cui l'utente apre il browser e naviga un sito su internet. I protocolli che vengono sicuramente coinvolti sono l'https ed il dns per la risoluzione del nome del sito con il relativo indirizzo ip. Quindi questi protocolli aggiungeranno alla richiesta dell'utente di navigare su google che come visto rappresenta il carico utile o payload la loro relativa intestazione completando il datagramma.
Il livello Il successivo, presentazione, sarà responsabile del formato dei dati, come il tipo di codifica del testo, eventuali criptazione, compressione. Gli standard coinvolti potrebbero essere ad esempio l'ASCII o ASCII, che dir si voglia. Comunque anche i protocolli di questo livello aggiungeranno le loro informazioni nell'intestazione del datagramma. Il livello sottostante, ovvero sessione, è responsabile, molto genericamente, del dialogo tra sistemi informatici. È un livello che nel modello TCP-P appartiene all'applicazione e quindi sono le logiche applicative del programma specifico.
come ad esempio il fatto che l'utente debba effettuare una login per poter accedere ad un sito, un DB o qualsiasi altro programma. Scendendo nella fase di incapsulamento, il livello sottostante è il trasporto, responsabile di gestire la connessione, l'apertura e la chiusura della stessa tra due host remoti. Questo livello utilizza dei protocolli che si basano sulle porte di rete, come il TCP o lo UDP. Nel caso specifico, l'intestazione del livello trasporto conterà la porta 443, su cui il webserver inaccia.
HTTPS e all'ascolto. Questo livello ha anche una PDU o Protocol Data Unit specifica, chiamata Segment o Segmento. Ora l'incapsulamento ci fa scendere al livello 3, ovvero Rete, Network, responsabile dell'instradamento dei dati da un host all'altro. In questo caso il protocollo IP Internet Protocol aggiungerà all'intestazione l'indirizzo IP del web server ottenuto tramite il protocollo DNS del livello applicazione. del livello network è il pacchetto.
Inutile dire quale sia il protocollo principale, ne va da sé. Procedendo nell'incapsulamento scendiamo ora al livello 2 collegamento o data link. Questo livello è responsabile della comunicazione tra host della stessa rete che vengono identificati tramite il cosiddetto indirizzo MAC o media access control.
In questa fase quindi il protocollo ARP aggiungerà una ARP request per conoscere il MAC address a cui corrisponde l'indirizzo IP del web server. Il Protocol Data Unit del livello 2, ovvero collegamento, si chiama Frame. Infine, tutte queste informazioni verranno trasformate in segnali veri e propri nel livello fisico, a seconda del tipo stesso di segnale, della durata, del mezzo fisico, della tensione, ecc. Il Protocol Data Unit del livello fisico è il famosissimo Bit, ed i protocolli utilizzati sono molteplici, a seconda delle caratteristiche poc'anzi elencate.
Prendete questo specchietto semplicemente come un esempio abbastanza generico, che ha il solo scopo di fornirvi un'idea di come vengono organizzati tutti i protocolli nel modello ISO-OSI. Bene ragazzi, riepiloghiamo il tutto. Abbiamo visto che la Pileisosi è un modello concettuale di classificazione ordinata e sequenziale dei protocolli all'interno di sette livelli.
Che le informazioni scambiate tra due host in una rete vengono chiamate data ognuno dei quali si divide in intestazione o header, ovvero le informazioni aggiunte da ogni protocollo, e payload, che altro non sono che i dati utili richiesti dall'utente, ad esempio una pagina web su di un sito internet. Inoltre fissiamo bene a mezzo a mente che quando i sette livelli vengono attraversati dall'applicazione al fisico sta avvenendo la fase di incapsulamento in cui ogni protocollo aggiunge i rispettivi header mentre nella fase di decapsulamento che avviene il passaggio dal livello fisico fino a quella applicazione risalendo la pila isosi e dove ogni header viene interpretato fino a far arrivare il carico utile all'utente che lo ha richiesto. Ricordiamoci inoltre che la pila isosi rappresenta lo standard dei jure e che esplode il livello applicazione del modello. modello TCP-P in tre sottolivelli applicazione appunto presentazione e sessione e di livello accesso del TCP-P nei sottolivelli fisico e collegamento o datalink.
Il TCPIP inoltre viene definito standard de facto proprio perché i suoi protocolli sono quelli effettivamente implementati da tutti i produttori di software ed hardware del mondo. Infine non dimentichiamo un semplice esempio, ovvero che i protocolli sono soltanto delle regole condivise di comunicazione tra dispositivi, così come avviene nelle regole di spedizione postale. Bene ragazzi, grazie come al solito per aver visto il video fino alla fine.
Nella speranza sia stato chiaro ed utile io vi ringrazio e vi do appuntamento alla prossima su Informaticaso.