Subnetting - Politecnico di Milano negli esercizi si considera sempre indirizzamento classless....

SubnettingSubnetting

Esercitazioni di Reti di Comunicazione e Internet – Politecnico di Milano sede di Cremona – A.A. 2008/2009Carlo Todeschini – [email protected]

2

Il problemaIl problema

Il numero massimo di indirizzi IP allocati in Internet sta rapidamente raggiungendo il massimo e la suddivisione di tali indirizzi è limitante.

E' possibile risolvere/contrastare il problema con:

➢ Indirizzamento IPV6

➢ Utilizzo di dummy net e NAT (RFC 1918 e RFC 1631)

➢ Tecniche di subnetting (RFC 950, RFC 1812)

➢ Migrazione verso indirizzamento CLASSLESS (VLSM, CIDR) (RFC 1009, RFC 1812 e RFC 1518)


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Subnetting /1 Subnetting /1

Il sistema di indirizzamento è basato su una gerarchia a due livelli

NetID

HostID

140.34.0.0

140.34.10.1 140.34.20.3140.34.10.2

140.34.20.4


4

Subnetting /2Subnetting /2

140.34.0.0

140.34.10.1 140.34.20.3140.34.10.2

140.34.20.4

140.34.10.0

140.34.10.1

140.34.20.3140.34.10.2

140.34.20.4

140.34.20.0


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Si propone una gerarchia a tre livelli

NetID

HostID

SubnetID

140.34.0.0

140.34.10.0

140.34.20.0 140.34

Accesso alla rete

Accesso all'host

.2

140.34 .10.2

.10

Accesso alla sotto

rete


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E' possibile utilizzare un procedimento che consente di estrarre l'indirizzo di una rete da un indirizzo IP sia in presenza che in assenza di subnetting: masking

140.34.10.2 140.34.0.0Netmask255.255.0.0

140.34.10.2 140.34.10.0Netmask255.255.255.0

Indirizzo IP Indirizzo della rete


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140.34.10.2 140.34.0.0Netmask255.255.0.0

140.34.10.2 140.34.10.0Netmask255.255.255.0

10001100 00100010 00001010 00000010

11111111 11111111 00000000 00000000

10001100 00100010 00000000 00000000

Indirizzo IP

Netmask

Indirizzo rete

10001100 00100010 00001010 00000010

11111111 11111111 11111111 00000000

10001100 00100010 00001010 00000000


Indirizzo IP

Netmask

Indirizzo rete


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Il contestoIl contesto

E' sempre necessario considerare il contesto di indirizzamento in cui si intende operare:

➢ Classfulutilizzo delle classi di indirizzamento classiche (v. ripasso)

➢ Classful con utilizzo di maschere a lunghezza fissa (FLSM)

➢ Classful con utilizzo di maschere a lunghezza variabile (VLSM)

➢ Classless (CIDR)


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CIDR: Classless Inter-Domain RoutingCIDR: Classless Inter-Domain Routing

Non si tiene più conto della suddivisione in classi A, B e C ma si usa unicamente il concetto di netmask (network prefix). La quantità di bit necessaria per l'identificazione della net non è più prefissata.

Ogni indirizzo di rete viene quindi contrassegnato dall'indirizzo stesso e dalla lunghezza della sua netmask

es: 130.5.5.25 netmask 255.255.255.0

oppure (più usato): 130.5.5.25/24


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Utilizzo netmask - Esercizio /1Utilizzo netmask - Esercizio /1

Dato l'indirizzo IP 140.34.42.28 e sapendo che la lunghezza della netmask associata è pari a 20 bit, individuare:

➢ il prefisso di rete

➢ il numero dell'host

➢ l'indirizzo di broadcast


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Per individuare il prefisso di rete si esegue una AND tra l'indirizzo e la netmask:

10001100.00100010.00101010.00011100 (140.34.42.28)AND

11111111.11111111.11110000.00000000 (255.255.240.0)=

10001100.00100010.00100000.00000000 (140.34.32.0)

Quindi il prefisso di rete è:

140.34.32.0/20


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Per individuare il numero dell'host si esegue una XOR tra l'indirizzo e il prefisso di rete:

10001100.00100010.00101010.00011100 (140.34.42.28)XOR

10001100.00100010.00100000.00000000 (140.34.32.0)=

00000000.00000000.00001010.00011100 (0.0.10.28)

Quindi il numero dell'host è:

0.0.10.28 che viene indicato in decimale comel'host #2588


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E' possibile verificare il risultato ottenendo l'indirizzo IP dall'operazione di OR tra il prefisso di rete e il numero dell'host:

10001100.00100010.00100000.00000000 (140.34.32.0)OR

00000000.00000000.00001010.00011100 (0.0.10.28)=

10001100.00100010.00101010.00011100 (140.34.42.28)

L'indirizzo di broadcast si ottiene con una OR tra il prefisso di rete l'indirizzo di host con tutti 1 (oppure il negato della netmask)

10001100.00100010.00100000.00000000 (140.34.32.0)OR

00000000.00000000.00001111.11111111 (0.0.15.255)=

10001100.00100010.00101111.11111111 (140.34.47.255)


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VLSM /1VLSM /1

E' possibile applicare in reti di grandi dimensioni il cosiddetto subnetting a dimensione variabile: si usano più netmask diverse in successione.

Rete A.B.C.062 host

62 host

62 host

30 host

30 hostRouter

Prima mask255.255.255.192

Seconda mask255.255.255.224


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VLSM /2VLSM /2

Ad ogni livello di subnetting ci si deve sempre fare quattro domande fondamentali:

1. Quante subnet in totale occorrono oggi?

2. Quante subnet in totale occorreranno in futuro?

3. Quanti host ci sono oggi nella più grande sottorete?

4. Quanti host ci saranno in futuro nella più grande sottorete?


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VLSM /3VLSM /3

Nota:

negli esercizi si considera sempre negli esercizi si considera sempre indirizzamento classlessindirizzamento classless


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Esercizio VLSM /1Esercizio VLSM /1

Al Politecnico di Milano viene assegnato l’indirizzo di rete 131.175.0.0/16 (l’ambiente è da considerarsi classless); il Politecnico è a sua volta composto da 16 dipartimenti, all’incirca simili come dimensioni, che si decide di collegare in rete. Ogni dipartimento è a sua volta composto da vari stabili suddivisi in più piani.

In particolare il dipartimento #3 è composto da 8 stabili e il dipartimento #14 è composto da ben 32 stabili diversi.Il dipartimento #3, nello stabile #2, ha l’esigenza di applicare una ulteriore suddivisione in subnet sapendo che al momento la più grande rete di piano contiene 30 host.


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1.Esplicitare graficamente il progetto di VLSM2.Specificare le 16 sottoreti della rete 131.175.0.0/16 3.Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al

dipartimento #14.Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #15.Specificare le 8 subnet che compongono gli stabili, tra loro simili,

del dipartimento #36.Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati allo

stabile #3-67.Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-68.Determinare la netmask più idonea per le reti di piano dello stabile

#2 del dipartimento #3 9.Elencare in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al piano

#3-2-310.Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-2-3

Si richiede di:


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Negli eserciazi fare attenzione alla Negli eserciazi fare attenzione alla seguente convenzione!!!seguente convenzione!!!

Le net vengono indicate a partire da 0:Subnet #0Subnet #1Subnet #2

Gli host vengono indicati a partire da 1:Host #1Host #2Host #3


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1.Esplicitare graficamente il progetto di VLSM (alla fine)2.Specificare le 16 sottoreti della rete 131.175.0.0/16 3.Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al

dipartimento #14.Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #15.Specificare le 8 subnet che compongono gli stabili, tra loro simili, del

dipartimento #36.Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati allo stabile #3-

67.Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-68.Determinare la netmask più idonea per le reti di piano dello stabile #2 del

dipartimento #3 9.Elencare in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al piano #3-2-310.Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-2-3

Si richiede di:


21


Rete di partenza: 10000011.10101111.00000000.00000000 = 131.175.0.0./16

Va suddivisa in 16 sottoreti

Subnet #0: 10000011.10101111.00000000.00000000 = 131.175.0.0/20Subnet #1: 10000011.10101111.00010000.00000000 = 131.175.16.0/20Subnet #2: 10000011.10101111.00100000.00000000 = 131.175.32.0/20Subnet #3: 10000011.10101111.00110000.00000000 = 131.175.48.0/20Subnet #4: 10000011.10101111.01000000.00000000 = 131.175.64.0/20Subnet #5: 10000011.10101111.01010000.00000000 = 131.175.80.0/20Subnet #6: 10000011.10101111.01100000.00000000 = 131.175.96.0/20Subnet #7: 10000011.10101111.01110000.00000000 = 131.175.112.0/20Subnet #8: 10000011.10101111.10000000.00000000 = 131.175.128.0/20Subnet #9: 10000011.10101111.10010000.00000000 = 131.175.144.0/20Subnet #10: 10000011.10101111.10100000.00000000 = 131.175.160.0/20Subnet #11: 10000011.10101111.10110000.00000000 = 131.175.176.0/20Subnet #12: 10000011.10101111.11000000.00000000 = 131.175.192.0/20Subnet #13: 10000011.10101111.11010000.00000000 = 131.175.208.0/20Subnet #14: 10000011.10101111.11100000.00000000 = 131.175.224.0/20Subnet #15: 10000011.10101111.11110000.00000000 = 131.175.240.0/20


22







Si richiede di:


23


Subnet #1: 10000011.10101111.00010000.00000000 = 131.175.16.0/20

Host #1: 10000011.10101111.00010000.00000001 = 131.175.16.1/20Host #2: 10000011.10101111.00010000.00000010 = 131.175.16.2/20Host #3: 10000011.10101111.00010000.00000011 = 131.175.16.3/20...Host #4093:10000011.10101111.00011111.11111101 = 131.175.31.253/20Host #4094:10000011.10101111.00011111.11111110 = 131.175.31.254/20


24







Si richiede di:


25


L’indirizzo di broadcast della sottorete #1

Subnet #1: 10000011.10101111.00010000.00000000 = 131.175.16.0/20

è

10000011.10101111.00011111.11111111 = 131.175.31.255


26







Si richiede di:


27


Rete di partenza: 10000011.10101111.00110000.00000000 = 131.175.48.0./20

Va suddivisa in 8 sottoreti

Subnet #3-0: 10000011.10101111.00110000.00000000 = 131.175.48.0/23Subnet #3-1: 10000011.10101111.00110010.00000000 = 131.175.50.0/23Subnet #3-2: 10000011.10101111.00110100.00000000 = 131.175.52.0/23Subnet #3-3: 10000011.10101111.00110110.00000000 = 131.175.54.0/23Subnet #3-4: 10000011.10101111.00111000.00000000 = 131.175.56.0/23Subnet #3-5: 10000011.10101111.00111010.00000000 = 131.175.58.0/23Subnet #3-6: 10000011.10101111.00111100.00000000 = 131.175.60.0/23Subnet #3-7: 10000011.10101111.00111110.00000000 = 131.175.62.0/23


28




dipartimento #36.Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati allo stabile

#3-67.Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-68.Determinare la netmask più idonea per le reti di piano dello stabile #2 del


Si richiede di:


29


Subnet #3-6: 10000011.10101111.00111100.00000000 = 131.175.60.0/23

Host #1: 10000011.10101111.00111100.00000001 = 131.175.60.1/23Host #2: 10000011.10101111.00111100.00000010 = 131.175.60.2/23Host #3: 10000011.10101111.00111100.00000011 = 131.175.60.3/23...Host #509: 10000011.10101111.00111101.11111101 = 131.175.61.253/23Host #510: 10000011.10101111.00111101.11111110 = 131.175.61.254/23


30







Si richiede di:


31


L’indirizzo di broadcast della sottorete #36

Subnet #3-6: 10000011.10101111.00111100.00000000 = 131.175.60.0/23

è

10000011.10101111.00111101.11111111 = 131.175.61.255


32





67.Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-68.Determinare la netmask più idonea per le reti di piano dello stabile #2

del dipartimento #3 9.Elencare in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al piano #3-2-310.Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-2-3

Si richiede di:


33


Per la rete dello stabile #2 del dipartimento #3 ho a disposizione 9 bit.

Subnet #3-2: 10000011.10101111.00110100.00000000 = 131.175.52.0/23

La più grande rete attuale è composta da 30 host. Questo significa che con 5 bit per gli host (25-2) potrei risolvere il problema (potendo poi contare su altri 4 bit per la suddivisione in piani, cioè 16 piani).

E’ più ragionevole pensare che a Città studi non ci siano stabili così alti e che convenga stare “più larghi” con il numero massimo di host per ogni piano.

Si sceglie quindi di utilizzare 6 bit per gli host (26-2=62) e 3 bit per le subnet di ogni piano (23=8).


34






dipartimento #3 9.Elencare in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al piano

#3-2-310.Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-2-3

Si richiede di:


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Rete di partenza: 10000011.10101111.00110100.00000000 = 131.175.52.0/23

Subnet #3-2-0: 10000011.10101111.00110100.00000000 = 131.175.52.0/26Subnet #3-2-1: 10000011.10101111.00110100.01000000 = 131.175.52.64/26Subnet #3-2-2: 10000011.10101111.00110100.10000000 = 131.175.52.128/26Subnet #3-2-3: 10000011.10101111.00110100.11000000 = 131.175.52.192/26Subnet #3-2-4: 10000011.10101111.00110101.00000000 = 131.175.53.0/26Subnet #3-2-5: 10000011.10101111.00110101.01000000 = 131.175.53.64/26Subnet #3-2-6: 10000011.10101111.00110101.10000000 = 131.175.53.128/26Subnet #3-2-7: 10000011.10101111.00110101.11000000 = 131.175.53.192/26

Subnet #3-2-3: 10000011.10101111.00110100.11000000 = 131.175.52.192/26

Host #1: 10000011.10101111.00110100.11000001 = 131.175.52.193/26Host #2: 10000011.10101111.00110100.11000010 = 131.175.52.194/26Host #3: 10000011.10101111.00110100.11000011 = 131.175.52.195/26...Host #61: 10000011.10101111.00110100.11111101 = 131.175.52.253/26Host #62: 10000011.10101111.00110100.11111110 = 131.175.52.254/26


36







Si richiede di:


37


L’indirizzo di broadcast della sottorete #323 è

10000011.10101111.00110100.11111111 = 131.175.52.255


38


In conclusione è possibile disegnare il grafico completo della struttura della rete gestita

131.175.0.0/16

-0- -1- -2- -3- -4- …… -13- -14- -15-

-0- -1- -2- …… -6- -7- -0- -1- -2- …… -29- -30- -31-

-0- -1- …… -n-

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