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Corso di laurea in INFORMATICA RETI di CALCOLATORI A.A. 2003/2004 Instradamento Alberto Polzonetti

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Presentazione sul tema: "Corso di laurea in INFORMATICA RETI di CALCOLATORI A.A. 2003/2004 Instradamento Alberto Polzonetti"— Transcript della presentazione:

1 Corso di laurea in INFORMATICA RETI di CALCOLATORI A.A. 2003/2004 Instradamento Alberto Polzonetti alberto.polzonetti@unicam.it

2 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 2 Instradamento (Forwarding) Operazione comune a tutte le macchine con stack TCP/IP Router, end systems Il procedimento si applica: Se lhost in esame è il mittente del pacchetto Router intermedio sul percorso verso la destinazione

3 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 3 Instradamento diretto o indiretto DIRETTO Tra hosts nella stessa net Linstradamento coinvolge solo i livelli 1 e 2 (a parte eventuali ARP request) Hosts identificati tramite lHW address Indirizzi MAC sulle LAN Indirizzi di DTE in X.25 Identificatori DLCI in Frame Relay ………….. INDIRETTO Tra hosts in net diverse Linstradamento coinvolge i livelli 1, 2 e 3 Hosts identificati tramite lIP address Gli host devono conoscere almeno un router presente sulla loro rete fisica Domanda fondamentale: la destinazione appartiene alla mia stessa rete IP?

4 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 4 Longest Prefix Match

5 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 5 Algoritmo di instradamento

6 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 6 Algoritmo di instradamento 2

7 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 7 Instradamento diretto (esempio)

8 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 8 Instradamento indiretto:esempio

9 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 9 Modulo di instradamento Pacchetto IP Next hop Modulo instradamento Tabella di instradamento Al modulo di frammentaz.

10 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 10 Tabella di instradamento Presente (obbligatoria) in tutti gli host IP Più sviluppata sui routers Elenco di coppie: Destinazioni raggiungibili dallhost Next hop router migliore Es: da Torino a Napoli è necessario passare per Roma Informazione aggiuntiva: costo Discrimina tra percorsi alternativi verso una stessa destinazione

11 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 11 Next Hop Deve essre obbligatoriamente un indirizzo direttamente raggiungibile Percorsi asimmetrici Normali nel mondo TCP/IP Il next hop è configurato in una sola direzione; la direzione opposta può scegliere un altro percorso

12 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 12 Tipologie di informazioni Informazioni nella tabella di instradamento Route Statiche route configurate staticamente dal gestore Route Diretta address range corrispondenti alle interfacce del router Route Dinamica address range appresi attraverso un protocollo di routing route apprese attraverso ICMP redirect Route per uno stesso address range appresa da diverse fonti (es. Dinamica + Statica) Deve essere specificato quale deve essere preferita Default route Presente sugli end-systems e gran parte dei routers

13 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 13 Tabella di instradamento di un router

14 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 14 Composizione della tabella di instradamento Mask Indirizzo destinatario Indirizzo next-hop Flag Reference count UsoInterfaccia 255.0.0.0124.0.0.0145.6.7.23UG420M2 ……….. ………. …………………….………….. Per il processo di messa in AND Nellinstradamento di default ed in quello di host specifico il mask è 255.255.255.255 Contiene cinque switch on/off U router attivo G destinatario su altra rete H Host specifico …………….. Numero utenti che stanno usando il percorso Numero pacchetti trasmessi al destinatario Nome dellinterfaccia

15 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 15 Tabella di un host (1)

16 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 16 Tabella di un host (2) 0.0.0.0 0.0.0.0: route di default; viene utilizzata per linoltro di tutte le route che non sono coperte da altre route più specifiche. La destinazione dei pacchetti di questa route è il default gateway, 130.192.3.17. 127.0.0.0 255.0.0.0: route di loopback; è utilizzata per la gestione di tutti i pacchetti locali, che devono essere inviati (attraverso linterfaccia di loopback) alla stazione stessa. Tali pacchetti non usciranno mai sulla LAN (da qui il valore 127.0.0.1 nel campo interface) e verranno recapitati direttamente allo stack protocollare TCP/IP. 130.192.0.0 255.255.0.0: route diretta per tutte le destinazioni che risiedono sulla stessa rete IP della stazione (130.192.x.x); il gateway è linterfaccia stessa dellhost, in quanto le destinazioni sulla stessa rete IP possono essere raggiunte direttamente sfruttando i meccanismi di livello data-link (con il solo ausilio del protocollo ARP). 130.192.28.4 255.255.255.255: route diretta per tutti i pacchetti destinati alla stazione stessa; non è necessario inviare i dati sulla rete locale ma è sufficiente utilizzare lo stesso meccanismo della route di loopback. Infatti il gateway e linterfaccia di uscita sono uguali a quelli di quest'ultima: i pacchetti non escono neppure dalla scheda di rete principale e vengono inviati direttamente allo stack protocollare TCP/IP della stazione stessa.

17 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 17 Tabella di un host (3) 130.192.255.255 255.255.255.255: pacchetti di broadcast per la rete IP a cui appartiene la stazione; questi pacchetti usciranno dallinterfaccia principale diretti sulla rete locale, come un pacchetto qualunque; questo è un caso particolare della terza route. 224.0.0.0 224.0.0.0: tutti i pacchetti di multicast più tutto lo spazio di indirizzamento della classe E (riservato) dovranno uscire dallinterfaccia principale sulla rete locale (il multicast viene inviato sulla LAN di appartenenza). 255.255.255.255 255.255.255.255: limited broadcast; tutti i pacchetti di questo tipo vengono immessi direttamente sulla LAN di appartenenza della stazione. Altre informazioni riportate nella schermata sono: Default gateway: lindirizzo IP del default router della stazione Interface list: elenco delle interfacce (loopback inclusa) presenti nel sistema, con il loro indirizzo MAC Persistent route: è una particolare caratteristica implementata dal sistema operativo in esame e consiste nel memorizzare una route in maniera permanente, in modo che questa venga ad essere attiva automaticamente ad ogni successivo avvio del sistema.

18 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 18 Modulo di instradamento per il router R1 Consegna diretta Host specifico Rete specifica Default routing

19 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 19 Esempio 1 Il router R1 riceve 500 pacchetti con indirizzo destinatario 192.16.7.14 tipoDestinazioneMaskANDDestinatarioEsito Consegna diretta192.16.7.14255.0.0.0 111.0.0.0 Consegna diretta192.16.7.14255.255.255.224 193.14.5.160 Consegna diretta192.16.7.14255.255.255.224 193.14.15.192 Host specifico192.16.7.14255.255.255.255 194.17.21.16 Rete specifica192.16.7.14255.255.255.0 192.16.7.0 Rete specifica192.16.7.14255.255.255.0 194.17.21.0 Default192.16.7.140.0.0.0 192.0.0.0 NO 192.16.7.0 192.16.7.14 192.16.7.0 NO SI Next hopRUI 111.15.17.32 m0 1500

20 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 20 Esempio 2 Il router R1 riceve 100 pacchetti con indirizzo destinatario 193.14.5.176 tipoDestinazioneMaskANDDestinatarioEsito Consegna diretta193.14.5.176255.0.0.0 111.0.0.0 Consegna diretta193.14.5.176255.255.255.224 193.14.5.160 Consegna diretta193.14.5.176255.255.255.224 193.14.15.192 Host specifico193.14.5.176255.255.255.255 194.17.21.16 Rete specifica193.14.5.176255.255.255.0 192.16.7.0 Rete specifica193.14.5.176255.255.255.0 194.17.21.0 Default193.14.5.1760.0.0.0 193.0.0.0 SI NO 193.14.5.160 Next hopRUI m2 1100193.14.5.176

21 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 21 Esempio 3 Il router R1 riceve 20 pacchetti con indirizzo destinatario 200.34.12.34 tipoDestinazioneMaskANDDestinatarioEsito Consegna diretta200.34.12.34255.0.0.0 111.0.0.0 Consegna diretta200.34.12.34255.255.255.224 193.14.5.160 Consegna diretta200.34.12.34255.255.255.224 193.14.15.192 Host specifico200.34.12.34255.255.255.255 194.17.21.16 Rete specifica200.34.12.34255.255.255.0 192.16.7.0 Rete specifica200.34.12.34255.255.255.0 194.17.21.0 Default200.34.12.340.0.0.0 200.0.0.0 NO 200.34.12.32 200.34.12.34 200.34.12.0 NO SI Next hopRUI 111.30.31.18 m0 120 200.34.12.0 0.0.0.0 NO

22 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 22 Indirizzamento di super-rete

23 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 23 Rimedio

24 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 24 Tecnica Classless Inter-Domain Routing (CIDR) Concettualmente CIDR comprime un blocco di indirizzi contigui di classe C in una singola immissione rappresentata dalla coppia [indirizzo di rete più piccolo del blocco, numero di blocchi] 192.5.48.0,3 corrisponde a tre reti contigue 192.5.48.0 – 192.5.49.0 – 192.5.50.0 Se gli ISP formano il nucleo di internet il vantaggio dellaggregazione è chiaro : La tabella di routing del provider P : 1. Deve fornire un percorso corretto verso ognuno degli abbonati di P 2. Memorizza per tutti gli altri provider una voce che identifica il blocco di indirizzi di proprietà di quel provider 3. Non deve contenere un instradamento per gli abbonati degli altri provider

25 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 25 Aggregazione di reti : esempio

26 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 26 Aggregazione di reti esempio

27 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 27 Indirizzamento e notazione CIDR CIDR richiede La dimensione di ogni blocco deve essere una potenza del 2 Maschera di bit per identificarla Elementi che specificano il blocco di indirizzi : Indirizzo più basso del blocco Maschera di sottorete standard che individui lestremità del prefisso di rete Esempio : blocco di 2048 indirizzi a partire da 128.211.168.0 1. Se il blocco è di 2048 indirizzi significa che il prefisso di rete è di 21 bit (32 – 11) 2. Indirizzo più basso x y 10101000 00000000 128.211.168.0 3. Indirizzo più alto x y 10101111 11111111 128.211.175.255 Notazione di super rete Notazione di super rete 128.211.168.0, 255.255.248.0 128.211.168.0, 2048 128.211.168/21 (NOTAZIONE CIDR o NOTAZIONE SLASH)

28 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 28 Flessibilità dellindirizzamento senza classi (RFC 1519) Se un sito necessita di 2000 indirizzi otto reti in classe C contigue e non una rete in classe B Se un sito necessita di 8000 indirizzi trentadue reti in classe C contigue Regole di allocazione cambiate EUROPA da 194.0.0.0 a 195.255.255.255 NORD AMERICA da 198.0.0.0 a 199.255.255.255 SUD e CENTRO AMERICA da 200.0.0.0 a 201.255.255.255 ASIA e PACIFICO da 202.0.0.0 a 203.255.255.255 Ogni regione viene fornita da 32 milioni di indirizzi (2^24)*2 Ogni router esterno alleuropa che riceve un pacchetto con indirizzo 194.x.y.z o 195.x.y.z lo dirige sul gateway standard per lEUROPA SONO STATI COMPRESSI 32 MILIONI DI INDIRIZZI (Naturlamente le tabelle di routing interne saranno più dettagliate)

29 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 29 Esempio UNIMC ha bisogno di 2048 indirizzi…. allora 2048=8 reti in classe C contigue =2 11 /21 255.255.248.0 Blocco 1024 indirizzi 194.24.0.0 Blocco 1024 indirizzi 194.24.4.0 Blocco 1024 indirizzi 194.24.8.0 Blocco 1024 indirizzi 194.24.12.0 Blocco 1024 indirizzi 194.24.16.0 Blocco 1024 indirizzi 194.24.20.0 Blocco 1024 indirizzi 194.24.24.0 Blocco 1024 indirizzi 194.24.28.0 Blocco 1024 indirizzi 194.24.32.0 Blocco 1024 indirizzi 194.24.36.0 Blocco 1024 indirizzi 194.24.40.0 Blocco 1024 indirizzi 194.24.44.0 Blocco 1024 indirizzi 194.24.48.0 Blocco 1024 indirizzi 194.24.52.0 Blocco 1024 indirizzi 194.24.56.0 Blocco 1024 indirizzi 194.24.60.0 UNIMC da 24.0 a 24.7 UNIAN ha bisogno di 4096 indirizzi…. allora 4096=16 reti in classe C contigue =2 12 /20 255.255.240.0 111100001000010000100001 Da dove deve partire il primo indirizzo ? UNIAN da 24.16 a 24.31 UNICAMha bisogno di 1024 indirizzi…. allora 1024=4 reti in classe C contigue =2 10 /22 255.255.252.0 UNICAM da 24.8 a 24.11

30 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 30 ESEMPIO continua UniversitàPrimo indirizzo Indirizzo finaleNumero indirizzi Maschera Macerata194.24.0.0194.24.7.2552048255.255.248.0 Camerino194.24.8.0194.24.11.01024255.255.252.0 Spazio disponibile 194.24.12.0194.24.15.01024255.255.252.0 Ancona194.24.16.0194.24.31.2554096255.255.240.0

31 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 31 Esempio: Instradamento 194.24.17.4 11000010000110000000010000010001 Mask super rete 255.255.248.0 1111111111111111 111110 0000000000 Pacchetto in arrivo 194.24.17.4 Risultato 194.24.16.0 1100001000011000 00010 1111111111111111 111100 0000000000 1100001000011000 0001 Mask super rete 255.255.240.0

32 Alberto Polzonetti Reti di calcolatori Instradamento 32 Assegnazione di indirizzi Parte Network ISP (Internet Service Provider) IANA (Internet Assigned Number Authority) ARIN (Nord e Sud America e Africa) RIPE (Europa) APNIC (Asia) Parte Host Configurazione manuale DHCP [RFC 2131]


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