Livello Rete / Inter-Rete

Spiega brevemente cos'è il NAT (Network Address Translation) e perché il suo utilizzo massiccio ha alterato l'architettura originale di Internet (il principio end-to-end).

Qual è la funzione del campo 'Checksum' nell'header IPv4 e perché, nelle reti moderne ad altissima velocità, rappresenta un inutile collo di bottiglia per i router?

In che modo il passaggio ai 128 bit di IPv6 risolve contemporaneamente sia il problema dell'esaurimento degli indirizzi sia i problemi causati dal NAT?

Un indirizzo IPv6 in una rete LAN è tipicamente diviso in due metà paritarie (primi 64 bit e ultimi 64 bit). Spiega a cosa servono queste due parti e qual è la loro logica di assegnazione.

Durante una configurazione, uno studente deve abbreviare il gruppo esadecimale 0120. Decide di scriverlo come 12. Spiega perché questa operazione è scorretta e quale grave errore matematico comporta.

L'operatore doppio due punti (::) è formidabile per comprimere gli zeri, ma può essere utilizzato una sola volta in un indirizzo IPv6. Spiega il motivo tecnico che ha costretto gli ingegneri a imporre questo limite.

In una grande rete scolastica IPv4, il traffico generato dai protocolli di base rallentava spesso i computer. Spiega perché questo accadeva e in che modo IPv6 ha risolto il problema alla radice.

Immagina di collegare due portatili direttamente con uno switch, senza alcun router o server DHCP acceso. Spiega perché, in IPv6, questi due computer riusciranno comunque a scambiarsi file immediatamente e quale tipo di indirizzo utilizzeranno.

Sei l'amministratore di una rete globale di server DNS. Hai server a New York, Roma e Tokyo. Vuoi che tutti i tuoi utenti usino lo stesso identico indirizzo IP (es. 2001:db8::53) per interrogare i DNS, ma vuoi anche garantire che ogni utente venga servito dal server fisicamente più vicino per ridurre i tempi di latenza. Come configureresti questo indirizzo in IPv6 e come reagirà la rete alle richieste?

In IPv4, l'intestazione conteneva un campo 'Header Checksum' per verificare l'integrità dei dati, che in IPv6 è stato del tutto eliminato. Spiega perché la presenza di questo campo rallentava enormemente i router IPv4 e come mai gli ingegneri hanno ritenuto sicuro rimuoverlo in IPv6.

Il protocollo IPv4 utilizzava un campo 'Opzioni' che rendeva la lunghezza dell'intestazione variabile. IPv6, invece, utilizza un'intestazione base a lunghezza fissa di 40 byte e introduce gli 'Extension Headers'. Spiega i vantaggi prestazionali di questa architettura a catena.

Immagina che un router intermedio IPv6 riceva un pacchetto troppo grande per poter transitare sul cavo di rete successivo. Descrivi esattamente cosa farà il router intermedio in questo caso e a chi spetterà il compito di adattare i dati.

Immagina di essere in un laboratorio con centinaia di computer collegati a un'unica grande rete non segmentata. Ogni volta che un PC si accende e cerca un indirizzo IP, gli altri computer subiscono lievi rallentamenti. Spiega, a livello hardware e di sistema operativo, perché il traffico broadcast genera questo calo di prestazioni.

Un errore di cablaggio crea un loop fisico nella rete. Spiega perché, a Livello 2 (Data Link), questo errore innesca una tempesta di broadcast (Broadcast Storm) capace di far collassare gli switch in pochi istanti, a differenza di quanto avverrebbe a Livello 3 (Rete).

Un utente malintenzionato inonda intenzionalmente la rete con migliaia di frame generati con MAC address sorgenti falsi e casuali, un attacco noto come MAC Flooding. Qual è l'effetto di questo attacco sul comportamento dello switch e quale vantaggio ne trae l'attaccante?

Immagina di essere l'amministratore di rete di un'azienda. Il reparto Contabilità viene improvvisamente spostato dal primo piano al quarto piano dell'edificio. Se l'azienda utilizza le VLAN, spiega perché non sarà necessario far tirare nuovi cavi di rete dedicati dai server fino al quarto piano per mantenere isolato il traffico contabile.

Un computer viene collegato alla porta di uno switch configurata come VLAN 10 ('Port-Based'). Spiega se il computer è consapevole di trovarsi in una VLAN specifica e come si comporta lo switch quando riceve i dati da questo PC.

Due computer, PC 'A' e PC 'B', sono collegati allo stesso switch fisico. Hai erroneamente assegnato a entrambi un IP della stessa sottorete (es. 192.168.1.5 e 192.168.1.6), ma hai inserito il PC 'A' nella VLAN 10 e il PC 'B' nella VLAN 20. Se il PC 'A' tenta di 'pingare' il PC 'B', la comunicazione fallirà già prima di partire. Spiega il motivo tecnico a Livello 2.