il livello di trasporto
PRESENTATION
TCP & UDP
01
introduzione al tcp/ip
Protocolli utilizzati e segmentazione dati
che cos'è Il TCP
Il TCP (Protocollo di controllo trasmissione) è uno standard di comunicazione, che consente ai programmi applicativi e ai dispositivi informatici di scambiarsi messaggi su una rete. È progettato per inviare pacchetti su Internet e garantire la corretta trasmissione di dati e messaggi sulle reti.
Il TCP organizza i dati in modo da poterli trasmettere tra un server e un client. Garantisce l’integrità dei dati comunicati su una rete. Prima che trasmetta i dati, il TCP stabilisce una connessione tra un'origine e la sua destinazione, assicurandosi che rimanga attiva fino all'inizio della comunicazione. In seguito, suddivide grandi quantità di dati in pacchetti più piccoli, garantendo al contempo l'integrità dei dati durante tutto il processo.
Di conseguenza, il TCP viene utilizzato per trasmettere dati da protocolli di alto livello, che richiedono l'arrivo di tutti i dati. Questi includono protocolli di condivisione quali: FTP (File Transfer Protocol) DNS (Domain Name System) NFS (Network File System) SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) Telnet (Terminal Emulation)
Il livello Internet spedisce i pacchetti che costituiscono il messaggio attraverso il protocollo IP. Il protocollo IP si occupa di inoltrare i pacchetti all’indirizzo IP finale utilizzando meccanismi di instradamento (routing) per mezzo dei router.
A livello di trasporto si distinguono due tipi di servizi:
servizi affidabili orientati alla connessione,
detti di tipo stream, offerti dal TCP
servizi senza connessione, detti di tipo datagram, offerti dall’UDP (User Datagram Protocol)
02
introduzione al livello di trasporto
Ruolo ed importanza nella comunicazione di rete
cos'è il livello di trasporto
Il livello di trasporto è uno degli strati più importanti e fondamentali nel modello di riferimento OSI e fornisce servizi di comunicazione end-to-end tra applicazioni su dispositivi di rete.
Questo livello ha la responsabilità di consegnare e trasmettere i dati in maniera affidabile, efficiente e sicura attraverso la rete.
Attraverso l'utilizzo di porte, il livello di trasporto consente a più applicazioni contemporaneamente di utilizzare lo stesso indirizzo IP per la comunicazione, distinguendo i flussi di dati in entrata e uscita. Utilizza due tipi di protocolli: il TCP (Transmission Control Protocol) e l'UDP (User Datagram Protocol).
i suoi diversi ruoli
- si occupa di assicurare che i dati trasmessi da un'applicazione sorgente raggiungano correttamente la destinazione, in maniera sicura ed efficiente.
- supporta il multiplexing, che consente a più applicazioni di condividere la stessa connessione di rete e il demultiplexing che da ai dati ricevuti un percorso verso la destinazione.
- suddivide i dati in segmenti gestibili tra loro, ritrasmessi poi attraverso la rete.
- utilizza dei meccanismi per il controllo del flusso, regolando la trasmissione dei dati, in base alle capacità di ricezione del destinatario
- si occupa del controllo della congestione di rete, per evitare l’abbassamento delle prestazioni della rete.
Il livello di trasporto è molto importante anche nella comunicazione di rete, difatti:
- garantisce sicurezza a livello di privacy e affidabilità nelle comunicazioni.
- fornisce servizi che supportano un vasto insieme di applicazioni.
- è scalabile, consentendo alle reti di adattarsi alle esigenze delle applicazioni e degli utenti.
- è efficiente anche nell’utilizzo delle risorse di rete, garantendo la trasmissione dei dati nel modo più rapido e sicuro possibile.
03
confronto tra tcp e udp
Differenze, vantaggi e svantaggi
l'udp
L'UDP (User Datagram Protocol) è un protocollo di comunicazione che invia pacchetti di dati senza garantire la consegna o l'ordine. È veloce ma meno affidabile rispetto al TCP (Transmission Control Protocol), che invece garantisce la consegna ordinata dei dati e il controllo degli errori.
le differenze tra tcp e udp
Le principali differenze sono:
- Affidabilità: TCP è affidabile, garantendo la consegna dei dati e il controllo degli errori, mentre UDP non offre queste garanzie.
- Controllo del flusso: TCP regola il flusso dei dati per evitare l'overload della rete, mentre UDP no.
- Connessione: TCP stabilisce una connessione prima di trasmettere dati, mentre UDP no.
vantaggi e svantaggi
Vantaggi di UDP:
- Velocità: è più veloce di TCP perché non ha il peso aggiuntivo del controllo.
- Minore overhead: richiede meno risorse di rete. Svantaggi di UDP:
- Affidabilità limitata: non garantisce la consegna dei dati.
- Nessun controllo del flusso: può causare congestioni di rete.
Vantaggi di TCP:
- Affidabilità: garantisce la consegna dei dati.
- Controllo del flusso: regola il flusso per evitare congestionamenti.
Svantaggi di TCP:
- Maggiore overhead: richiede più risorse di rete a causa del controllo aggiuntivo.
- Velocità: è più lento rispetto ad UDP a causa del controllo aggiuntivo.
04
la sicurezza nel livello di trasporto
Gestione delle connessioni, completezza dei dati e impatto di IPV6
la sicurezza ed i suoi meccanismi
Il livello di trasporto nel modello TCP/IP è responsabile della consegna affidabile dei dati tra host finali. I principali protocolli di trasporto, come già detto in precedenza, sono il Transmission Control Protocol (TCP) e il User Datagram Protocol (UDP).
La sicurezza a questo livello può essere garantita attraverso diversi meccanismi:
1. Transport Layer Security (TLS): - TLS è un protocollo crittografico che fornisce comunicazioni sicure su una rete di computer. Si basa sul precedente protocollo SSL (Secure Sockets Layer).
2. Datagram Transport Layer Security (DTLS):
- DTLS è una versione di TLS progettata per funzionare su datagrammi UDP. Fornisce sicurezza simile a TLS, ma è adatto per applicazioni che richiedono tempi di risposta rapidi e possono tollerare la perdita di alcuni pacchetti.
la gestione delle connessioni
La gestione delle connessioni nel livello di trasporto coinvolge diversi aspetti per garantire la sicurezza e la completezza dei dati:
1. Establishing Connections 2. Maintaining Connections 3. Terminating Connections
l'impatto di ipv6
IPv6 è la versione più recente del protocollo Internet (IP) e offre miglioramenti rispetto a IPv4, inclusa una capacità di indirizzamento molto più ampia.
IPv6 ha un impatto significativo sul livello di trasporto in vari modi:
1. Maggiore spazio di indirizzi 2. Integrazione IPsec 3. Scoperta del Path MTU 4. Quality of Service (QoS) In sintesi, l'introduzione di IPv6 comporta modifiche significative, ma offre anche nuove opportunità per migliorare la sicurezza e l'efficienza delle comunicazioni di rete.
05
tecnologie emergenti & progetti futuri
Come migliorare la sicurezza del livello di trasporto in futuro.
tecnologie emergenti
Quando si parla di tecnologie emergenti nel livello di trasporto, ci si riferisce spesso ai protocolli di comunicazione utilizzati nelle reti informatiche per gestire la trasmissione dei dati.
Ecco una panoramica delle tecnologie emergenti per migliorare la sicurezza e l'efficienza a questi livelli:
1. Protocollo QUIC (Quick UDP Internet Connections): QUIC è un protocollo di trasporto sviluppato da Google che combina le caratteristiche migliori di TCP e UDP. 2. Multipath TCP (MPTCP): MPTCP è un'estensione del TCP che permette di utilizzare più percorsi di rete simultaneamente per una singola connessione TCP. 3. Transport Layer Security (TLS) 1.3: TLS 1.3 è la versione più recente del protocollo di sicurezza utilizzato per cifrare le connessioni TCP.
progetti futuri e miglioramenti della sicurezza
1. Sistemi di Rilevamento delle Intrusioni (IDS) e Prevenzione delle Intrusioni (IPS): L'integrazione di IDS e IPS nei protocolli di trasporto come TCP e UDP è fondamentale per migliorare la sicurezza delle reti. Questi sistemi monitorano il traffico di rete alla ricerca di attività sospette e possono bloccare attacchi in tempo reale, proteggendo le reti da minacce esterne e interne.
2. Reti Definite dal Software (SDN): Le SDN permettono una gestione più flessibile e dinamica delle reti, separando il piano di controllo dal piano di trasporto. Questa architettura consente una risposta rapida alle minacce e l'implementazione di politiche di sicurezza centralizzate, migliorando l'efficienza e la sicurezza della rete.
3. Analisi Predittiva e Machine Learning: L'uso di algoritmi di machine learning per analizzare i pattern di traffico di rete può aiutare a identificare anomalie e potenziali minacce prima che possano causare danni significativi. Questa tecnologia può essere integrata nei protocolli di trasporto per una protezione proattiva e una gestione ottimizzata delle risorse di rete.
fine
presentazione creata da:
Matteo Carchia, Dragos Fesa, Alessio Moschetti, Edoardo Fratini & Alessandro Tomassini.
Presentazione sistemi e reti
alemoschetti2011 .student
Created on May 14, 2024
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il livello di trasporto
PRESENTATION
TCP & UDP
01
introduzione al tcp/ip
Protocolli utilizzati e segmentazione dati
che cos'è Il TCP
Il TCP (Protocollo di controllo trasmissione) è uno standard di comunicazione, che consente ai programmi applicativi e ai dispositivi informatici di scambiarsi messaggi su una rete. È progettato per inviare pacchetti su Internet e garantire la corretta trasmissione di dati e messaggi sulle reti.
Il TCP organizza i dati in modo da poterli trasmettere tra un server e un client. Garantisce l’integrità dei dati comunicati su una rete. Prima che trasmetta i dati, il TCP stabilisce una connessione tra un'origine e la sua destinazione, assicurandosi che rimanga attiva fino all'inizio della comunicazione. In seguito, suddivide grandi quantità di dati in pacchetti più piccoli, garantendo al contempo l'integrità dei dati durante tutto il processo.
Di conseguenza, il TCP viene utilizzato per trasmettere dati da protocolli di alto livello, che richiedono l'arrivo di tutti i dati. Questi includono protocolli di condivisione quali: FTP (File Transfer Protocol) DNS (Domain Name System) NFS (Network File System) SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) Telnet (Terminal Emulation)
Il livello Internet spedisce i pacchetti che costituiscono il messaggio attraverso il protocollo IP. Il protocollo IP si occupa di inoltrare i pacchetti all’indirizzo IP finale utilizzando meccanismi di instradamento (routing) per mezzo dei router.
A livello di trasporto si distinguono due tipi di servizi: servizi affidabili orientati alla connessione, detti di tipo stream, offerti dal TCP servizi senza connessione, detti di tipo datagram, offerti dall’UDP (User Datagram Protocol)
02
introduzione al livello di trasporto
Ruolo ed importanza nella comunicazione di rete
cos'è il livello di trasporto
Il livello di trasporto è uno degli strati più importanti e fondamentali nel modello di riferimento OSI e fornisce servizi di comunicazione end-to-end tra applicazioni su dispositivi di rete.
Questo livello ha la responsabilità di consegnare e trasmettere i dati in maniera affidabile, efficiente e sicura attraverso la rete. Attraverso l'utilizzo di porte, il livello di trasporto consente a più applicazioni contemporaneamente di utilizzare lo stesso indirizzo IP per la comunicazione, distinguendo i flussi di dati in entrata e uscita. Utilizza due tipi di protocolli: il TCP (Transmission Control Protocol) e l'UDP (User Datagram Protocol).
i suoi diversi ruoli
- si occupa di assicurare che i dati trasmessi da un'applicazione sorgente raggiungano correttamente la destinazione, in maniera sicura ed efficiente. - supporta il multiplexing, che consente a più applicazioni di condividere la stessa connessione di rete e il demultiplexing che da ai dati ricevuti un percorso verso la destinazione. - suddivide i dati in segmenti gestibili tra loro, ritrasmessi poi attraverso la rete. - utilizza dei meccanismi per il controllo del flusso, regolando la trasmissione dei dati, in base alle capacità di ricezione del destinatario - si occupa del controllo della congestione di rete, per evitare l’abbassamento delle prestazioni della rete.
Il livello di trasporto è molto importante anche nella comunicazione di rete, difatti: - garantisce sicurezza a livello di privacy e affidabilità nelle comunicazioni. - fornisce servizi che supportano un vasto insieme di applicazioni. - è scalabile, consentendo alle reti di adattarsi alle esigenze delle applicazioni e degli utenti. - è efficiente anche nell’utilizzo delle risorse di rete, garantendo la trasmissione dei dati nel modo più rapido e sicuro possibile.
03
confronto tra tcp e udp
Differenze, vantaggi e svantaggi
l'udp
L'UDP (User Datagram Protocol) è un protocollo di comunicazione che invia pacchetti di dati senza garantire la consegna o l'ordine. È veloce ma meno affidabile rispetto al TCP (Transmission Control Protocol), che invece garantisce la consegna ordinata dei dati e il controllo degli errori.
le differenze tra tcp e udp
Le principali differenze sono: - Affidabilità: TCP è affidabile, garantendo la consegna dei dati e il controllo degli errori, mentre UDP non offre queste garanzie. - Controllo del flusso: TCP regola il flusso dei dati per evitare l'overload della rete, mentre UDP no. - Connessione: TCP stabilisce una connessione prima di trasmettere dati, mentre UDP no.
vantaggi e svantaggi
Vantaggi di UDP: - Velocità: è più veloce di TCP perché non ha il peso aggiuntivo del controllo. - Minore overhead: richiede meno risorse di rete. Svantaggi di UDP: - Affidabilità limitata: non garantisce la consegna dei dati. - Nessun controllo del flusso: può causare congestioni di rete.
Vantaggi di TCP: - Affidabilità: garantisce la consegna dei dati. - Controllo del flusso: regola il flusso per evitare congestionamenti. Svantaggi di TCP: - Maggiore overhead: richiede più risorse di rete a causa del controllo aggiuntivo. - Velocità: è più lento rispetto ad UDP a causa del controllo aggiuntivo.
04
la sicurezza nel livello di trasporto
Gestione delle connessioni, completezza dei dati e impatto di IPV6
la sicurezza ed i suoi meccanismi
Il livello di trasporto nel modello TCP/IP è responsabile della consegna affidabile dei dati tra host finali. I principali protocolli di trasporto, come già detto in precedenza, sono il Transmission Control Protocol (TCP) e il User Datagram Protocol (UDP).
La sicurezza a questo livello può essere garantita attraverso diversi meccanismi: 1. Transport Layer Security (TLS): - TLS è un protocollo crittografico che fornisce comunicazioni sicure su una rete di computer. Si basa sul precedente protocollo SSL (Secure Sockets Layer). 2. Datagram Transport Layer Security (DTLS): - DTLS è una versione di TLS progettata per funzionare su datagrammi UDP. Fornisce sicurezza simile a TLS, ma è adatto per applicazioni che richiedono tempi di risposta rapidi e possono tollerare la perdita di alcuni pacchetti.
la gestione delle connessioni
La gestione delle connessioni nel livello di trasporto coinvolge diversi aspetti per garantire la sicurezza e la completezza dei dati: 1. Establishing Connections 2. Maintaining Connections 3. Terminating Connections
l'impatto di ipv6
IPv6 è la versione più recente del protocollo Internet (IP) e offre miglioramenti rispetto a IPv4, inclusa una capacità di indirizzamento molto più ampia.
IPv6 ha un impatto significativo sul livello di trasporto in vari modi: 1. Maggiore spazio di indirizzi 2. Integrazione IPsec 3. Scoperta del Path MTU 4. Quality of Service (QoS) In sintesi, l'introduzione di IPv6 comporta modifiche significative, ma offre anche nuove opportunità per migliorare la sicurezza e l'efficienza delle comunicazioni di rete.
05
tecnologie emergenti & progetti futuri
Come migliorare la sicurezza del livello di trasporto in futuro.
tecnologie emergenti
Quando si parla di tecnologie emergenti nel livello di trasporto, ci si riferisce spesso ai protocolli di comunicazione utilizzati nelle reti informatiche per gestire la trasmissione dei dati.
Ecco una panoramica delle tecnologie emergenti per migliorare la sicurezza e l'efficienza a questi livelli: 1. Protocollo QUIC (Quick UDP Internet Connections): QUIC è un protocollo di trasporto sviluppato da Google che combina le caratteristiche migliori di TCP e UDP. 2. Multipath TCP (MPTCP): MPTCP è un'estensione del TCP che permette di utilizzare più percorsi di rete simultaneamente per una singola connessione TCP. 3. Transport Layer Security (TLS) 1.3: TLS 1.3 è la versione più recente del protocollo di sicurezza utilizzato per cifrare le connessioni TCP.
progetti futuri e miglioramenti della sicurezza
1. Sistemi di Rilevamento delle Intrusioni (IDS) e Prevenzione delle Intrusioni (IPS): L'integrazione di IDS e IPS nei protocolli di trasporto come TCP e UDP è fondamentale per migliorare la sicurezza delle reti. Questi sistemi monitorano il traffico di rete alla ricerca di attività sospette e possono bloccare attacchi in tempo reale, proteggendo le reti da minacce esterne e interne.
2. Reti Definite dal Software (SDN): Le SDN permettono una gestione più flessibile e dinamica delle reti, separando il piano di controllo dal piano di trasporto. Questa architettura consente una risposta rapida alle minacce e l'implementazione di politiche di sicurezza centralizzate, migliorando l'efficienza e la sicurezza della rete.
3. Analisi Predittiva e Machine Learning: L'uso di algoritmi di machine learning per analizzare i pattern di traffico di rete può aiutare a identificare anomalie e potenziali minacce prima che possano causare danni significativi. Questa tecnologia può essere integrata nei protocolli di trasporto per una protezione proattiva e una gestione ottimizzata delle risorse di rete.
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presentazione creata da:
Matteo Carchia, Dragos Fesa, Alessio Moschetti, Edoardo Fratini & Alessandro Tomassini.