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Internetworking – Subnet e Supernet
Corso di Reti di Calcolatori AA 2002/2003
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Sommario Introduzione Sottoreti Super- reti Masking
Routing con sottoreti Super- reti Classless addressing Strutture dati
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Limiti Indirizzamento IP
Indirizzo 32 bit: prefisso + suffisso A ogni rete fisica è corrisponde ind. IP rete unico Ogni host di una rete ha il prefisso IP di rete della rete fisica a cui appartiene Crescita esponenziale reti Overhead nella gestione degli indirizzi Dimensioni tabelle routing Esaurimento indirizzi (classe B)
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Possibili Soluzioni Evitare di assegnare nuovi indirizzi di rete, se possibile Utilizzare stesso prefisso IP per più reti fisiche
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Possibili Soluzioni Invece di classe B, utilizzo classe C Conseguenze
Procedure Routing devono essere modificate Tutte macchine connesse alla rete modificata devono aderire alle convenzioni
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Sottoreti Caso di utilizzo dello stesso prefisso ip per più reti
Prefisso di rete ip resta lo stesso Suddivido host-ids in 2 parti Sottorete Host sottorete
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Assegnazione Sottoreti
Host id Network id Subnet adr Host adr L’indirizzo di classe B può essere suddiviso nel seguente modo: Considero i primi 8 bit dell’host id per identificare una sottorete Ottengo 254 sottoreti (0 e 255 sono riservati): Ciascuna sottorete può indirizzare 254 host con i rimanenti 8 bit dell’host id
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Sottoreti Esempio con indirizzo di classe B 156.111.0.0
8 bit = id di sottorete 2^8 = 256 spazio ind. - 2 indirizzi ris = 254 subnet Es: X – X 8 bit = per id host sottoreti Maschera: subnet_mask = Regola: i bit corrispondenti alla parte di rete e sottorete sono settati a 1 AND tra indirizzo IP e mask restituisce indirizzo IP di rete
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Maschere di sottorete 128 64 32 16 8 4 2 1 192 224 240 248 252 254 255 Nel creare maschere di sottorete è opportuno utilizzare bit contigui
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Esempi di maschere di sottorete di indirizzi di classe B
( ) 0 sottoreti con host ( ) 2 sottoreti con host ( ) 62 sottoreti con 1022 host ( ) 16382 sottoreti con 2 host
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Esempi di maschere di sottorete di indirizzi di classe C
( ) 0 sottoreti con 254 host ( ) 2 sottoreti con 62 host ( ) 6 sottoreti con 30 host ( ) 14 sottoreti con 14 host
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Come interpretare indirizzi di subnet
Indirizzo IP I = Maschera di sottorete M= I & M = = N indirizzo della rete Ultimi 8 bit: 3 = , 192 = ; Dopo l’and gli ultimi 8 bit sono: I corrisponde a host 3 nella rete Not M = = NM (ultimi 8 bit: ) I & NM = = 3
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Come interpretare indirizzi di subnet
Indirizzo IP I = Maschera di sottorete M= I & M = indirizzo della rete 132 = , 192 = Dopo l’and gli ultimi 8 bit sono: = 128 I corrisponde a host 4 nella rete Not M = = NM (ultimi 8 bit: ) I & NM = = 4
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Vantaggi Sottoreti Aumenta il controllo sullo spazio indirizzabile
E’ più facile allocare lo spazio degli indirizzi Migliori prestazioni rete Nascondono ai router remoti la presenza di più reti locali
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Esempio vantaggi con Sottoreti
Rete di classe B... Più di host possono comunicare direttamente Come gestirli? E quali performance ottengo? Meglio utilizzare le sottoreti R
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Funzionamento Router con sottoreti
Routing gerarchico Router remoti Utilizzano network prefix Local site Utilizza maschera di sottorete
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Routing con Sottoreti Estrai IP address Id dal datagram
Se prefisso di Id coincide con una rete direttamente connessa Invia datagram a dest. Altrimenti Per ogni entry nella tabella Calcola N = Id & mask Se N è presente allora Invia a next-hop specificato Se no-match allora errore di routing
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Esempio Datagramma in arrivo indirizzato a 192.4.10.3
dest maschera salto Consegna diretta Consegna diretta Datagramma in arrivo indirizzato a Foreach i maski& passo a
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Supernet Indirizzamento senza classi Complementare rispetto subnet
Indirizzo assegnato a una organizzazione copre + prefissi di classe Motivazioni Classe B si sta esaurendo Classe C + numerosa
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Supernet Considero azienda di medie dimensioni Alternativa
I 255 host di una classe C sono troppo pochi Preferisce classe B con subnetting Alternativa Assegno n classi C contigue Se n = 256 simulo indirizzo classe B
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Routing nelle Supernet
256 ind. classe C vs 1 ind. classe B Esplosione tabelle routing Classless Inter-Domain Routing (CIDR) Collassa l’informazione in unico blocco (network address, count) ... ( , 3) Tabelle contengono info solo su ISP
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CIDR Utilizzo maschera Impongo blocchi di dim. potenza di 2
Richiede di specificare 2 valori Indirizzo più basso del blocco Maschera a 32 bit Indirizzo/ #bit1 nella maschera /21
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Strutture dati e algoritmi per classless lookup
Velocità è essenziale Individuare next-hop Modificare tabella Indirizzo CIDR non è self-identifying Classfull address Hashing
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Strutture dati e algoritmi per classless lookup
RICERCA PER LUNGHEZZA DI MASCHERA Parto da 32 bit settati a 1 e decremento Scelgo il massimo prefisso che trova riscontro nella tabella Inefficiente Worst case 32 iterazioni (caso default)
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Strutture dati e algoritmi per classless lookup
BINARY TRIE Utilizzo struttura gerarchica Valore dei bit successivi stabilisce percorso da seguire E’ necessario calcolare un insieme di prefissi unici per costruire l’albero Effettuo ricerca nella struttura Mi fermo su una foglia o se non proseguo
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Esempio di Binary trie 1 1 1 1 1 1 1 1 Percorso per 10111
Prefissi inseriti 001 0100 0101 011 1010 10110 10111 1 1 1 1 1 1 1 1 Percorso per 10111
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Strutture dati e algoritmi per classless lookup
BINARY TRIE - continua Ciascuna foglia contiene Indirizzo a 32 bit A Maschera che copre la porzione di rete M D & M = A ? Se no, scarico il datagramma In realtà trovo candidati potenziali
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Strutture dati e algoritmi per classless lookup
BINARY TRIE - continua Unicità prefissi? Estendo la struttura Ogni nodo interno contiene ind e mask Scelgo il percorso + lungo (+ specifico)
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Strutture dati e algoritmi per classless lookup
BINARY TRIE - continua Ottimizzazioni Patricia tree Info aggiuntiva in ogni nodo Salto lunghi prefissi comuni Level Compressed trie Elimina livelli dell’albero che possono essere saltati
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