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Unicam E-gov research GroupUnicam E-gov research Group
andrea.lazzari@unicam.itandrea.lazzari@unicam.it
dott. Andrea Lazzaridott. Andrea Lazzari
Classless Inter Domain RoutingClassless Inter Domain RoutingCIDRCIDR
22
Indirizzamento senza classi
Detto anche di super-rete (super-netting)
Motivazioni: Pochi indirizzi di classe A e B disponibili Molti indirizzi di classe C disponibili, ma
piccola frazione assegnata Obiettivo: assegnare soprattutto indirizzi
di classe C Soluzione: CIDR (Classless Inter-Domain
Routing)
33
Crescita di Internet
Il numero delle reti raddoppia ogni nove mesi (crescita esponenziale)
Spazio degli indirizi già assegnato [fonte: RFC 1917 feb ‘96]: classe A: 41% classe B: 62% classe C: 28%
Complessivo: 41%
più della metà delle reti in classe B ha meno di 50 host
La scarsità degli indirizzi ha l’effetto di ingigantire le tabelle di instradamento.
Infatti, poiché l’offerta di indirizzi della classe B diminuisce, la richiesta di indirizzi della classe C aumenta e le reti indipendenti si moltiplicano
44
Indirizzamento senza classi
Problema: una rete di classe C corrisponde a 256 indirizzi IP
Molte organizzazioni hanno bisogno di piu’ indirizzi
Soluzione: assegnare ad una stessa organizzazione blocchi contigui di indirizzi in classe C
Esempio: l’organizzazione X riceve i tre blocchi contigui 220.123.16.x, 220.123.17.x e 220.123.18.x 768 indirizzi disponibili
Richiederebbe numerosi instradamenti diversi per raggiunger una rete
55
Indirizzamento senza classi
Come rappresentare il blocco di indirizzi assegnati?
Informazioni necessarie: indirizzo + basso del blocco e No. Blocchi
In pratica: CIDR non prevede che gli indirizzi di rete
debbano necessariamente essere di classe C CIDR usa le seguenti informazioni:
Valore a 32 bit dell’indirizzo piu’ basso del blocco
Maschera a 32 che funziona come una maschera di sottorete standard
66
Differenze rispetto a indizzamento con sottorete
L’indirizzamento CIDR prevede che la maschera usi bit contigui
CIDR richiede che ogni blocco di indirizzi sia una potenza di 2
Esempio: 11111111 11111111 00011000 01000000 e’
una maschera di sottorete valida ma non e’ una maschera CIDR consentita
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Notazione CIDR
Prefisso della rete + No. bit per il prefisso Esempio: per un blocco di indirizzi da
220.16.128.0 a 220.16.255.255:
220.16.128.0/1711111111.11111111.10000000.00000000
88
Esempio
Un ISP riceve il blocco di indirizzi 210.20.128.0/17
L’ISP crea (ad esempio) 128 reti da 256 indirizzi IP ciascuna: 210.20.128.0/24 210.20.129.0/24 …………
La maschera di rete che corrisponde al blocco principale e’ 255.255.128.0
Ciascuno dei sotto-blocchi ha maschera 255.255.255.0
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Instradamento con CIDR
Indirizzi con classi sono auto-identificanti Indirizzamento senza classi: occorre separare il
prefisso di rete dall’indirizzo dell’host Esempio: arriva Dgram con IP destinazione
150.122.19.30 Qual e’ il prefisso di rete? Non e’ possibile stabilirlo a priori se si usa la
convenzione CIDR Le reti sono allocate in modo da rendere più
probabile l’aggregazione delle tabelle di instradamento
1010
Instradamento con CIDR - cont.
La tabella di routing ha la forma: (Mask, Dest. network, Next hop)
Si tentano le entry in ordine decrescente di lunghezza delle maschere Quelle con la maschera piu’ lunga prima
L’AND della destinazione e della Mask deve restituire l’indirizzo di base.
Esempio: indirizzo 150.122.19.30 La tabella contiene 2 entry, corrispondenti alle
destinazioni 150.122.19.0/24 e 150.122.128.0/17 L’entry giusta e’ la prima, corrispondente al prefisso
comune piu’ lungo (longest prefix matching)
1111
Esempio di aggregazione
1212
Esempio di Instradamento
1313
Riassunto vincoli di aggregazione
1414
Allocazione accorta degli indirizzi ip
1515
Allocazione accorta degli indirizzi ip
Si allocano alla stessa organizzazione reti possibilmente contigue
Se l’organizzazione afferisce ad internet tramite un solo collegamento, sarà possibile aggregare da quel punto in poi molte linee delle tabelle di instradamento
esempio:
se un’organizzazione ha necessità di 2000 indirizzi ip, le vengono allocati 2048 indirizzi (8 reti in classe C contigue)
se un’organizzazione ha necessità di 8000 indirizzi ip, le vengono allocati 8192 indirizzi (32 reti in classe C contigue)
1616
Esempio di allocazione CIDR
1717
Esempio di allocazione CIDR (cont)
1818
Implementazione
Tradizionali Tabelle usano funzioni Hash che forniscono il prossimo hop corrispondente af ogni destinazione
Soluzione elementare in CIDR: ricerca iterativa sulle maschere in ordine di lunghezza decrescente
Per CIDR si usano invece strutture di ricerca ad albero binario
Ogni percorso dalla radice ad una foglia corrisponde ad un possibile prefisso
In pratica, la ricerca del prefisso comune piu’ lungo avviene in memoria principale
2020
Esempio - cont.
Ricerca dell’indirizzo 01010010.x.y.z Ogni foglia corrisponde a una destinazione della tabella di routing
0
0
0
0
0
0
0
1
1
11
11
1
1
2121
Implementazione
Le foglie dell’albero contengono sia un indirizzo di destinazione che una maschera
Una volta giunti ad una foglia dell’albero si verifica che l’AND tra indirizzo e Maschera sia esattamente la rete di destinazione
Gli alberi binari di ricerca aiutano nel determinare quale entry sono possibili
2424
Esercizio 1 su aggregazione CIDR
Si consideri un router che ha la seguente tabella di instradamento:
Indirizzo Netmask Linea
193.204.162.0 255.255.255.0 Interfaccia 1193.204.163.0 255.255.255.0 Interfaccia 2193.204.164.0 255.255.255.0 Interfaccia 2193.204.165.0 255.255.255.0 Interfaccia 2193.204.166.0 255.255.255.0 Interfaccia 2193.204.167.0 255.255.255.0 Interfaccia 2193.204.168.0 255.255.255.0 Interfaccia 2
si mostri come tale tabella potrebbe essere compressa se il router adottasse lo standard CIDR
2525
Soluzione
2626
Esercizio 2 su aggregazione CIDR
Si consideri un router che ha la seguente tabella diinstradamentogià parzialmente aggregata:
Indirizzo Netmask Linea
194.38.40.0 255.255.255.0 Interfaccia 1194.38.41.0 255.255.255.0 Interfaccia 1194.38.42.0 255.255.254.0 Interfaccia 1194.38.44.0 255.255.252.0 Interfaccia 1194.38.48.0 255.255.254.0 Interfaccia 1194.38.50.0 255.255.255.0 Interfaccia 1194.38.51.0 255.255.255.0 Interfaccia 1
si mostri come tale tabella potrebbe essere ulteriormentecompressa in accordo con lo standard CIDR
2727
Soluzione
2828
Esercizio 3 su aggregazione CIDR
Si comprima con CIDR la seguente tabella di instradamento:
Indirizzo Netmask Linea
140.38.0.0 255.255.0.0 Interfaccia 1140.39.0.0 255.255.0.0 Interfaccia 1140.40.0.0 255.255.0.0 Interfaccia 1140.41.0.0 255.255.0.0 Interfaccia 1140.42.0.0 255.255.0.0 Interfaccia 1140.43.0.0 255.255.0.0 Interfaccia 1140.44.0.0 255.255.0.0 Interfaccia 1140.45.0.0 255.255.0.0 Interfaccia 1140.46.0.0 255.255.0.0 Interfaccia 2140.47.0.0 255.255.0.0 Interfaccia 1140.48.0.0 255.255.0.0 Interfaccia 1
2929
Soluzione
3030
Soluzione
Q&A
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