Corso di laurea in INFORMATICA RETI di CALCOLATORI A.A. 2002/2003 Progettazione indirizzamento Alberto Polzonetti alberto.polzonetti@unicam.it

Pianificazione indirizzi : case study Progettazione

Passi da intraprendere Lista reti IP Numero indirizzi necessari Numero indirizzi allocati Individuazione blocchi di indirizzi Individuazione indirizzi di rete Individuazione indirizzi di host Progettazione

Lista delle reti IP Progettazione

Numero indirizzi necessari Ogni rete deve disporre di un numero di indirizzi pari al numero di end system (quindi 40 per la LAN 1 e 100 per la LAN 2), più quelli necessari per il corretto funzionamento di IP, ossia i due indirizzi riservati denominati this net (oppure network) e directed broadcast. Inoltre, su ogni LAN è affacciato un router con una interfaccia, aumentando di una unità il numero di indirizzi necessari. Progettazione

Numero indirizzi allocati Progettazione

Blocco di indirizzamento prescelto Questo punto non è soggetto ad una particolare scelta in quanto dipende dalla disponibilità di indirizzi da parte dell'amministratore di rete. In generale ci possono essere due possibilità: si richiedono nuovi indirizzi, ossia si procede con l'allocazione di un nuovo blocco (solitamente almeno un blocco /24)  256 indirizzi si prendono dei "ritagli" già esistenti, e si allocano le reti in base a queste disponibilità Indirizzamento minimo 196 indirizzi Address range prescelto  10.0.0.0/24 Progettazione

Indirizzi di rete Questo punto è in assoluto il più critico, in quanto gli address range, oltre non poter aver dimensioni arbitrarie, devono essere allocati in posizioni predefinite. In altre parole, dato un ipotetico blocco 10.0.0.0/24 ed avendo la necessità di allocare una rete da 128 indirizzi (ossia una rete /25), la rete risultante potrà estendersi solamente tra gli indirizzi 0 e 127, oppure tra 128 e 255. Non sarà possibile, ad esempio, allocare una rete /25 iniziante con l'indirizzo 10.0.0.100 e terminante con l'indirizzo 10.0.0.227. La motivazione va ricercata nel modo con cui IP definisce la distinzione network/host, ossia con il partizionamento dell'indirizzo su 32 bit. Ogni spazio di indirizzamento deve avere un prefisso di rete univoco e questo forza l'allocazione dei blocchi in posizioni ben definite. Si supponga uno spazio di indirizzamento di 4 bit (da 0000 a 1111), dove i primi 2 identificano la rete. Un'address range valido per una rete sarà 0000-0011 (il cui prefisso di rete sarà 00), ma non 0001-0100, nonostante ambedue raggruppino al proprio interno 4 indirizzi utente Progettazione

Assegnazione degli address range : metodo formale Utilizzo della definizione formale di indirizzo IP Spazio di indirizzamento di una rete: prefisso di rete costante per tutti gli hosts Utilizzo del sistema binario Esempio: rete 10.0.0.0/30 Indirizzo 00001010 00000000 00000000 00000000 Netmask 11111111 11111111 11111111 1111100 Definizione dell’indirizzo di rete: Scrittura della parte network voluta Controllo che nella parte host esistano solo cifre “0” Traduzione in decimale del tutto (per la leggibilità) Il metodo formale consiste nel decidere un indirizzo di rete in modo che la parte host sia composta da soli zero. Si supponga ad esempio di dover scegliere un address range da 4 indirizzi (rete /30) all'interno del blocco 10.0.0.0/24. Per far questo è necessario scrivere in binario sia l'indirizzo che la netmask, come è riportato in figura.: Gli indirizzi di rete validi saranno tutti quelli che avranno una serie di "0" nella parte host dell'indirizzo. Una volta scelto un indirizzo valido è sufficiente tradurlo in decimale per ottenere l'indirizzo IP della rete leggibile in forma "umana". Ad esempio, l'indirizzo 10.0.0.0/30 è ammesso, l'indirizzo 10.0.0.16/30 anche, mentre non lo è l'indirizzo 10.0.0.33/30 (la parte host è caratterizzata dal valore01). Progettazione

Assegnazione degli address range : metodo informale Ricerca delle regolarità Esempio: rete /30 Rete /30  4 indirizzi Allocazione (partendo dall’inizio dello spazio di indirizzamento di IP): 0.0.0.0, 0.0.0.4, 0.0.0.8, ... Regolarità: gli indirizzi sono multipli di 4 Indirizzi di rete validi nel blocco 10.0.0.0/24: 10.0.0.0, 10.0.0.4, 10.0.0.8, ... Questo metodo si basa sul concetto di ripetitività degli indirizzi IP. Si supponga di dover assegnare una serie di reti /30, ovvero reti con 4 indirizzi. Si supponga di avere tutto lo spazio di indirizzamento IP a disposizione, e si inizi quindi ad assegnare le reti a partire dal primo indirizzo ammesso (0.0.0.0). Essendo le reti composte da 4 indirizzi, l'assegnamento con questi criteri porterà a dire che le reti /30 potranno essere le seguenti: 0.0.0.0 0.0.0.4 0.0.0.8 0.0.0.12 ... 0.0.0.252 0.0.1.0 (in quanto 0.0.0.256 non esiste) 0.0.1.4 ... Si nota pertanto una certa regolarità: tutti gli indirizzi sono dei multipli di 4. Questa idea è alla base del concetto di regolarità: a fronte di un indirizzo di rete /30 da assegnare all'interno del blocco 10.0.0.0/24, saranno indirizzi ammessi tutti i valori multipli di 4, tra cui (l'elenco non è esaustivo) 10.0.0.0, 10.0.0.4, 10.0.0.8, 10.0.0.240, e altri. Se invece vi fosse la necessità di una rete /29, che si estende su 8 indirizzi, è necessario che l'indirizzo di rete sia un multiplo di 8, per cui saranno ammessi 10.0.0.0, 10.0.0.8, 10.0.0.64 e così via, ma non 10.1.1.12. Progettazione

Address range non sovrapposto Si supponga di dover allocare, all'interno della rete di prova 10.0.0.0/24, una rete /25 ed una rete /30. Rete/25 128 indirizzi 10.0.0.0 Rete/30 4 indirizzi 10.0.0.0 10.0.0.127 Rete/30 4 indirizzi 10.0.0.128 (divisibile per 4) 10.0.0.3 Inutilizzati 124 indirizzi 10.0.0.4 10.0.0.127 10.0.0.4 (non multiplo di 128) 10.0.0.131 Inutilizzati 124 indirizzi 10.0.0.132 10.0.0.255 Rete/25 128 indirizzi 10.0.0.128 primo indirizzo valido 10.0.0.255 Progettazione

Address range nel case study Allocare, all'interno della rete di prova 10.0.0.0/24, una rete con 128 indirizzi/25, con 64 indirizzi/26 e con 4 indirizzi/30 Rete/25 128 indirizzi 10.0.0.0 10.0.0.127 Rete/26 64 indirizzi 10.0.0.128 (divisibile per 64) 10.0.0.191 Rete/30 4 indirizzi 10.0.0.192 (divisibile per 4) 10.0.0.195 Inutilizzati 60 indirizzi 10.0.0.196 10.0.0.255 Progettazione

Soluzione finale Progettazione

Routing IP: case study Progettazione

Determinazione delle destinazioni remote vanno individuate e inserite manualmente (a meno che non sia stato attivato il routing dinamico). Progettazione

Destinazioni locali sono conosciute dal router e vengono inserite nella routing table automaticamente Progettazione

Percorso migliore e next hop Per ognuna delle reti remote individuate è necessario determinare il percorso migliore al loro raggiungimento in base ai costi dei vari tratti del percorso nell'esempio ogni rete attraversata è stata supposta di costo unitario. I percorsi devono essere scelti correttamente, pena l'insorgere di problemi (dovuti a scelte incompatibili fatte dai vari router) nel routing della rete finale. Ogni informazione di routing necessita dell'indicazione del next hop, ossia di quel router a cui l'host in esame invierà i pacchetti destinati a quella rete. Questa operazione è abbastanza meccanica: ad esempio la rete 10.0.1.0/24 si raggiunge attraverso la macchina 10.0.4.1, la quale rappresenta il next hop per quella destinazione. Progettazione

Reti aggregabili le reti 10.0.2.0/24 e 10.0.3.0/24 si raggiungono attraverso lo stesso next hop, quindi sono aggregabili. La corrispondente riga che comparirà nella routing table sarà 10.0.2.0/23 anzichè le due informazioni singole. Progettazione

Routing Table finale Progettazione

Route di backup (1) La routing table supporta anche la definizione di percorsi alternativi grazie al parametro metrica (o costo), il quale definisce qual è il percorso predefinito (in caso di uguale metrica tra due percorsi viene scelto uno dei due). Contrariamente a quanto potrebbe sembrare, questa possibilità non è di grande aiuto nella definizione di route di backup. Progettazione

Route di backup (2) Progettazione

Esercizio 1 Progettazione

Esercizio 2 Sia data una topologia come quella in figura. Si scelga la serie di indirizzi da acquistare per coprire le necessità di questa rete, assegnandoli alle varie reti in maniera opportuna. Progettazione

Esercizio 3 Assegnare gli indirizzi alle interfacce della rete indicata in figura considerando che le tre reti (LAN0, LAN1, LAN2) hanno rispettivamente 120, 500 e 63 host, che deve esserci il minimo spreco di indirizzi, e che tutti gli host in ogni rete si devono vedere direttamente senza la necessità di passare attraverso un router. Disegnare inoltre l'albero di instradamento per ciascun router considerando che l’attraversamento di una LAN ha costo 1 e l’attraversamento di un link punto-punto ha costo 2, riportando inoltre in forma tabulare il costo verso ogni destinazione. Scrivere infine le righe di configurazione principali necessarie per configurare le interfacce e il routing statico su ogni router Progettazione