Corso di laurea in INFORMATICA RETI di CALCOLATORI A.A. 2003/2004 Instradamento Alberto Polzonetti...

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INFORMATICAINFORMATICA

RETI di CALCOLATORI A.A. 2003/2004Instradamento

Alberto [email protected]

Instradamento 2Alberto Polzonetti

Reti di calcolatori

Instradamento (Forwarding)Instradamento (Forwarding)

Operazione comune a tutte le macchine con stack

TCP/IP

Router, end systems

Il procedimento si applica:

Se l’host in esame è il mittente del pacchetto

Router intermedio sul percorso verso la destinazione


Reti di calcolatori

Instradamento diretto o indirettoInstradamento diretto o indiretto

DIRETTO Tra hosts nella stessa net L’instradamento coinvolge

solo i livelli 1 e 2 (a parte eventuali ARP request)

Hosts identificati tramite l’HW address

Indirizzi MAC sulle LAN Indirizzi di DTE in X.25 Identificatori DLCI in Frame Relay …………..

INDIRETTO Tra hosts in net diverse L’instradamento coinvolge i

livelli 1 , 2 e 3 Hosts identificati tramite l’IP

address Gli host devono conoscere

almeno un router presente sulla loro rete fisica

Domanda fondamentale: la destinazione appartiene alla mia stessa rete IP?


Reti di calcolatori

Longest Prefix MatchLongest Prefix Match


Reti di calcolatori

Algoritmo di instradamentoAlgoritmo di instradamento


Reti di calcolatori

Algoritmo di instradamento 2Algoritmo di instradamento 2


Reti di calcolatori

Instradamento diretto (esempio)Instradamento diretto (esempio)


Reti di calcolatori

Instradamento indiretto:esempioInstradamento indiretto:esempio


Reti di calcolatori

Modulo di instradamentoModulo di instradamento

Pacchetto IP

Pacchetto IP

Next hopModulo

instradamento

Tabella di instradamento

Al modulo di

frammentaz.


Reti di calcolatori

Tabella di instradamentoTabella di instradamento

Presente (obbligatoria) in tutti gli host IP Più sviluppata sui routers

Elenco di coppie: Destinazioni raggiungibili dall’host Next hop router “migliore” Es: da Torino a Napoli è necessario passare per Roma

Informazione aggiuntiva: costo Discrimina tra percorsi alternativi verso una stessa

destinazione


Reti di calcolatori

Next HopNext Hop

Deve essre obbligatoriamente un indirizzo direttamente raggiungibile

Percorsi asimmetrici Normali nel mondo TCP/IP Il next hop è configurato in una sola direzione; la direzione

opposta può scegliere un altro percorso


Reti di calcolatori

Tipologie di informazioniTipologie di informazioni

Informazioni nella tabella di instradamento Route Statiche

route configurate staticamente dal gestore

Route Diretta address range corrispondenti alle interfacce del router

Route Dinamica address range appresi attraverso un ‘protocollo di routing’ route apprese attraverso ICMP redirect

Route per uno stesso address range appresa da diverse fonti (es. Dinamica + Statica)

Deve essere specificato quale deve essere preferita Default route Presente sugli end-systems e gran parte

dei routers


Reti di calcolatori

Tabella di instradamento di un routerTabella di instradamento di un router


Reti di calcolatori

Composizione della tabella di Composizione della tabella di instradamentoinstradamento

MaskIndirizzo

destinatario

Indirizzo next-hop

FlagReference

countUso

Interfaccia

255.0.0.0

124.0.0.0145.6.7.2

3UG 4 20 M2

……….. ……….. ………. ………. ………… …………. …………..

Per il processo di messa in AND

Nell’instradamento di default ed in quello di host specifico il mask è

255.255.255.255

Contiene cinque switch on/off

U router attivoG destinatario su

altra reteH Host specifico

……………..

Numero utenti che

stanno usando il percorso

Numero pacchetti trasmessi al destinatario

Nome dell’interfaccia


Reti di calcolatori

Tabella di un host (1)Tabella di un host (1)


Reti di calcolatori

Tabella di un host (2)Tabella di un host (2) 0.0.0.0 0.0.0.0:

route di default; viene utilizzata per l’inoltro di tutte le route che non sono coperte da altre route più specifiche. La destinazione dei pacchetti di questa route è il default gateway, 130.192.3.17.

127.0.0.0 255.0.0.0: route di loopback; è utilizzata per la gestione di tutti i pacchetti “locali”, che

devono essere inviati (attraverso l’interfaccia di loopback) alla stazione stessa. Tali pacchetti non usciranno mai sulla LAN (da qui il valore 127.0.0.1 nel campo interface) e verranno recapitati direttamente allo stack protocollare TCP/IP.

130.192.0.0 255.255.0.0: route diretta per tutte le destinazioni che risiedono sulla stessa rete IP della

stazione (130.192.x.x); il gateway è l’interfaccia stessa dell’host, in quanto le destinazioni sulla stessa rete IP possono essere raggiunte direttamente sfruttando i meccanismi di livello data-link (con il solo ausilio del protocollo ARP).

130.192.28.4 255.255.255.255: route diretta per tutti i pacchetti destinati alla stazione stessa; non è

necessario inviare i dati sulla rete locale ma è sufficiente utilizzare lo stesso meccanismo della route di loopback. Infatti il gateway e l’interfaccia di uscita sono uguali a quelli di quest'ultima: i pacchetti non escono neppure dalla scheda di rete principale e vengono inviati direttamente allo stack protocollare TCP/IP della stazione stessa.


Reti di calcolatori

Tabella di un host (3)Tabella di un host (3)

130.192.255.255 255.255.255.255: pacchetti di broadcast per la rete IP a cui appartiene la stazione; questi

pacchetti usciranno dall’interfaccia principale diretti sulla rete locale, come un pacchetto qualunque; questo è un caso particolare della terza route.

224.0.0.0 224.0.0.0: tutti i pacchetti di multicast più tutto lo spazio di indirizzamento della

classe E (riservato) dovranno uscire dall’interfaccia principale sulla rete locale (il multicast viene inviato sulla LAN di appartenenza).

255.255.255.255 255.255.255.255: limited broadcast; tutti i pacchetti di questo tipo vengono immessi

direttamente sulla LAN di appartenenza della stazione. Altre informazioni riportate nella schermata sono:

Default gateway: l’indirizzo IP del default router della stazione Interface list: elenco delle interfacce (loopback inclusa) presenti nel

sistema, con il loro indirizzo MAC Persistent route: è una particolare caratteristica implementata dal

sistema operativo in esame e consiste nel memorizzare una route in maniera “permanente”, in modo che questa venga ad essere attiva automaticamente ad ogni successivo avvio del sistema.


Reti di calcolatori

Modulo di instradamento per il router R1Modulo di instradamento per il router R1

Consegna diretta

Host specifico

Rete specifica

Default routing


Reti di calcolatori

Esempio 1Esempio 1Il router R1 riceve 500 pacchetti con indirizzo

destinatario 192.16.7.14

tipo Destinazione Mask AND Destinatario Esito

Consegna diretta

192.16.7.14 255.0.0.0 111.0.0.0

Consegna diretta

192.16.7.14 255.255.255.224

193.14.5.160

Consegna diretta

192.16.7.14 255.255.255.224

193.14.15.192

Host specifico 192.16.7.14 255.255.255.255

194.17.21.16

Rete specifica 192.16.7.14 255.255.255.0 192.16.7.0

Rete specifica 192.16.7.14 255.255.255.0 194.17.21.0

Default 192.16.7.14 0.0.0.0 0.0.0.0

192.0.0.0

NO

NO

192.16.7.0

192.16.7.0

192.16.7.14

192.16.7.0

NO

NO

SI

Next hop R U I

111.15.17.32

m0

1 500


Reti di calcolatori




Consegna diretta

193.14.5.176 255.0.0.0 111.0.0.0

Consegna diretta

193.14.5.176 255.255.255.224

193.14.5.160

Consegna diretta

193.14.5.176 255.255.255.224

193.14.15.192

Host specifico 193.14.5.176 255.255.255.255

194.17.21.16

Rete specifica 193.14.5.176 255.255.255.0 192.16.7.0

Rete specifica 193.14.5.176 255.255.255.0 194.17.21.0

Default 193.14.5.176 0.0.0.0 0.0.0.0

193.0.0.0

SI

NO

193.14.5.160

Next hop R U I

m2

1 100193.14.5.176


Reti di calcolatori




Consegna diretta

200.34.12.34 255.0.0.0 111.0.0.0

Consegna diretta

200.34.12.34 255.255.255.224

193.14.5.160

Consegna diretta

200.34.12.34 255.255.255.224

193.14.15.192

Host specifico 200.34.12.34 255.255.255.255

194.17.21.16

Rete specifica 200.34.12.34 255.255.255.0 192.16.7.0

Rete specifica 200.34.12.34 255.255.255.0 194.17.21.0

Default 200.34.12.34 0.0.0.0 0.0.0.0

200.0.0.0

NO

NO

200.34.12.32

200.34.12.32

200.34.12.34

200.34.12.0

NO

NO

SI

Next hop R U I

111.30.31.18

m0

1 20

200.34.12.0

0.0.0.0

NO

NO


Reti di calcolatori

Indirizzamento di super-reteIndirizzamento di super-rete


Reti di calcolatori

RimedioRimedio


Reti di calcolatori

Tecnica Classless Inter-Domain Routing Tecnica Classless Inter-Domain Routing (CIDR)(CIDR)

Concettualmente CIDR comprime un blocco di indirizzi contigui di classe C in una singola immissione rappresentata dalla coppia [indirizzo di rete più piccolo del blocco, numero di blocchi] 192.5.48.0,3 corrisponde a tre reti contigue 192.5.48.0

– 192.5.49.0 – 192.5.50.0 Se gli ISP formano il nucleo di internet il vantaggio

dell’aggregazione è chiaro : La tabella di routing del provider P :

1. Deve fornire un percorso corretto verso ognuno degli abbonati di P2. Memorizza per tutti gli altri provider una voce che identifica il blocco

di indirizzi di proprietà di quel provider3. Non deve contenere un instradamento per gli abbonati degli altri

provider


Reti di calcolatori

Aggregazione di reti : esempioAggregazione di reti : esempio


Reti di calcolatori

Aggregazione di reti esempioAggregazione di reti esempio


Reti di calcolatori

Indirizzamento e notazione CIDRIndirizzamento e notazione CIDR

CIDR richiede La dimensione di ogni blocco deve essere una potenza del 2 Maschera di bit per identificarla

Elementi che specificano il blocco di indirizzi : Indirizzo più basso del blocco Maschera di sottorete standard che individui l’estremità del prefisso di

rete Esempio : blocco di 2048 indirizzi a partire da 128.211.168.0

1. Se il blocco è di 2048 indirizzi significa che il prefisso di rete è di 21 bit (32 – 11)

2. Indirizzo più basso x y 10101000 00000000 128.211.168.03. Indirizzo più alto x y 10101111 11111111 128.211.175.255

Notazione di super reteNotazione di super rete 128.211.168.0, 255.255.248.0 128.211.168.0, 2048 128.211.168/21 (NOTAZIONE CIDR o NOTAZIONE SLASH)


Reti di calcolatori

Flessibilità dell’indirizzamento senza classi Flessibilità dell’indirizzamento senza classi (RFC 1519)(RFC 1519)

Se un sito necessita di 2000 indirizzi otto reti in classe C contigue e non una rete in classe B

Se un sito necessita di 8000 indirizzi trentadue reti in classe C contigue

Regole di allocazione cambiate EUROPA da 194.0.0.0 a 195.255.255.255 NORD AMERICA da 198.0.0.0 a 199.255.255.255 SUD e CENTRO AMERICA da 200.0.0.0 a 201.255.255.255 ASIA e PACIFICO da 202.0.0.0 a 203.255.255.255

Ogni regione viene fornita da 32 milioni di indirizzi (2^24)*2 Ogni router esterno all’europa che riceve un pacchetto con

indirizzo 194.x.y.z o 195.x.y.z lo dirige sul gateway standard per l’EUROPA

SONO STATI COMPRESSI 32 MILIONI DI INDIRIZZI (Naturlamente le tabelle di routing interne saranno più dettagliate)


Reti di calcolatori

EsempioEsempioUNIMC ha bisogno di 2048 indirizzi…. allora2048=8 reti in classe C contigue=211/21255.255.248.0

Blocco 1024 indirizzi 194.24.0.0Blocco 1024 indirizzi 194.24.4.0Blocco 1024 indirizzi 194.24.8.0Blocco 1024 indirizzi 194.24.12.0Blocco 1024 indirizzi 194.24.16.0Blocco 1024 indirizzi 194.24.20.0Blocco 1024 indirizzi 194.24.24.0Blocco 1024 indirizzi 194.24.28.0Blocco 1024 indirizzi 194.24.32.0Blocco 1024 indirizzi 194.24.36.0Blocco 1024 indirizzi 194.24.40.0Blocco 1024 indirizzi 194.24.44.0Blocco 1024 indirizzi 194.24.48.0Blocco 1024 indirizzi 194.24.52.0Blocco 1024 indirizzi 194.24.56.0Blocco 1024 indirizzi 194.24.60.0

UNIMC da 24.0 a 24.7

UNIAN ha bisogno di 4096 indirizzi…. allora

4096=16 reti in classe C contigue=212/20255.255.240.0

1 1 1 1 0 0 0 0

1 0 0 00 1 0 00 0 1 00 0 0 1

Da dove deve partire il primo indirizzo ?

UNIAN da 24.16 a 24.31

UNICAMha bisogno di 1024 indirizzi…. allora1024=4 reti in classe C contigue=210/22255.255.252.0

UNICAM da 24.8 a 24.11


Reti di calcolatori

ESEMPIO continuaESEMPIO continua

Università

Primo indirizzo

Indirizzo finale

Numero indirizzi

Maschera

Macerata 194.24.0.0 194.24.7.255 2048 255.255.248.0

Camerino

194.24.8.0 194.24.11.0 1024 255.255.252.0

Spazio disponibile

194.24.12.0

194.24.15.0 1024 255.255.252.0

Ancona 194.24.16.0

194.24.31.255

4096 255.255.240.0


Reti di calcolatori

Esempio: Instradamento 194.24.17.4Esempio: Instradamento 194.24.17.4

1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 00 0 0 1 0 0 0 1

Mask super rete 255.255.248.0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Pacchetto in arrivo 194.24.17.4

Risultato 194.24.16.0

1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Risultato 194.24.16.0

1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1

Mask super rete 255.255.240.0


Reti di calcolatori

Assegnazione di indirizziAssegnazione di indirizzi

Parte Network ISP (Internet Service Provider) IANA (Internet Assigned Number Authority)

ARIN (Nord e Sud America e Africa) RIPE (Europa) APNIC (Asia)

Parte Host Configurazione manuale DHCP [RFC 2131]

Date post:	01-May-2015
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