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dott. Andrea Lazzaridott. Andrea Lazzari

Classless Inter Domain RoutingClassless Inter Domain RoutingCIDRCIDR

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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)

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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

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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

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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

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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

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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