Networking Devices

Ci sono diversi tipi di dispositivi di rete:

1. Disposiivi di inoltro e di routing

   • Hub
   • Switch
   • Bridge
   • Router

   vedremo come questi componenti sono effettivamente realizzati, quindi quali sono le loro componenti principali

2. Dispositivi di funzionalità di rete che non riguardano nè il forwarding nè il routing che prendono il nome di middleboxes

   • Firewall
   • Intrusion Detection System
   • Anti DDoS
   • Load Balancer

E’ necessario anche introdurre 2 concetti molto importanti:

1. Piano dati: gestisce ogni singolo pacchetto localmente, quindi porta a prendere delle decisioni “locali”; risponde alle seguenti domande ad esempio:

   • A quali interfacce devo fare forwarding del pacchetto?
   • Quali campi dell’header devo modificare?
   • Questo pachetto deve essere scartato?

   Queste decisioni devono essere prese il più rapidamente possibile perchè altrimenti si introdurrebbe un’alta latenza, se si considerano i router odierni l’ordine di tempo in cui queste operazioni devono essere compiute è dei nano-secondi.

2. Piano di Controllo: gestisce i flussi di controllo ed effettua tutte quelle operazioni che fanno in modo che il nostro dispositivo si comporti andando a considerare una visione globale della rete.

   In genere il piano di controllo prevede delle operazioni molto più complesse rispetto a quelle del piano dati (ad esempio il calcolo di un cammino) e che richiede un coordinamento e uno scambio di messaggi con il piano di controllo di altri dispositivi di rete.

Figura 8.1: Rappresentazione del piano di controllo e del piano dati

Dispositivi di forwarding e routing

Router

Funzionamento ideale

Il funzionamento ideale del router, come abbiamo già visto, consiste nell’avere una tabella di routing (routing table) situata nel piano dati in cui vengono specificati dei range di indirizzi ip e delle porte, se il pacchetto ha un indirizzo ip che è in uno specifico range viene inoltrato sulla porta specificata nella tabella di routing, invece se un pacchetto non matcha nessuna regola il pacchetto viene scartato.

Questa tabella di routing viene popolata dal piano di controllo per mezzo di protocolli di routing che si scambiano messaggi e in ognuno dei nodi si esegue un algoritmo che è in grado di imparare il percorso migliore. (Nella figura 8.2 c’è una schematizzazione del funzionamento ideale dei router, d’ora in poi le parti in giallo nelle figure rappresentano il piano di controllo mentre le parti in azzurro rappresentano il piano dati).

Figura 8.2: Funzionamento ideale di un router

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In realtà il funzionamento del router è un po’ più complesso di come appena visto.