Indirizzamento classless, tabelle di routing e NAT
L’Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN) è l’entità creata per gestire l’assegnazione degli indirizzi IP e per arbitrare eventuali dispute.
L’assegnazione degli indirizzi IP viene gestita dai registri regionali (RIR, Regional Internet Registry), che li suddividono tra gli ISP, i quali poi li assegnano ai clienti.
Indirizzamento classless
Section titled “Indirizzamento classless”Con la rimozione delle classi di indirizzi, la suddivisione tra prefisso e suffisso diventa completamente arbitraria, quindi diventa possibile partizionare le reti in maniera molto più efficiente.
In caso un router abbia su un’interfaccia una rete con prefisso di lunghezza m e su un’altra una rete con prefisso di lunghezza n > m, e l’indirizzo di destinazione appartenga a entrambe, allora esso darà precedenza all’interfaccia con prefisso n, seguendo la regola del prefisso più lungo.
Maschere di rete
Section titled “Maschere di rete”Dato che la dimensione del prefisso non è più indicata dalla classe di appartenenza della rete, si usa una maschera di 32 bit in cui quelli a 1 indicano i bit del prefisso.
Questa informazione si chiama maschera di rete (subnet mask) perché i router (a cui non interessa l’hostID) possono eseguire un AND logico per mascherare l’indirizzo e tenere solo la parte di netID.
La notazione Classless Inter-Domain Routing (CIDR) sintetizza le informazioni di netID e della relativa subnet mask con ddd.ddd.ddd.ddd/m, dove m indica il numero di bit uguali a 1 nella maschera.
Tabella di routing
Section titled “Tabella di routing”La tabella di routing viene usata dai router per capire come indirizzare il traffico sulle varie interfacce.
Default gateway: quando nessuna voce della tabella di routing corrisponde all’indirizzo di destinazione, si ha una destinazione catch-all 0.0.0.0/0 che indica dove inviare tutti i pacchetti con destinazione non specificata.
La tabella di routing specifica anche il next-hop, cioè il router a cui inoltrare i pacchetti. In questo modo un router connesso ad altri può sapere a quale router inviare ogni pacchetto in base all’indirizzo di destinazione.
Indirizzi IP pubblici e privati
Section titled “Indirizzi IP pubblici e privati”La maggioranza dei indirizzi IPv4 è pubblica e può essere assegnata ad host raggiungibili su Internet. Alcuni invece sono riservati e si usano per costruire reti private (i router su Internet li bloccano).
10.0.0.0/8172.16.0.0/12192.168.0.0/16
Il NAT si usa per consentire agli host su reti private di connettersi a Internet.
Network Address Translation (NAT)
Section titled “Network Address Translation (NAT)”Il NAT è un dispositivo (di solito un router) che ha un indirizzo IP pubblico e uno privato e che fa da proxy per gli altri host sulla rete privata.
Quando un host privato invia un pacchetto:
- Il NAT cambia l’IP sorgente con il suo e la porta sorgente con una libera su di esso, poi memorizza la corrispondenza in una tabella.
- Invia il datagramma verso l’esterno.
- L’altra parte risponde all’IP pubblico del NAT sulla porta tradotta.
- Il NAT consulta la tabella e sovrascrive l’IP di destinazione con quello privato e la porta con quella iniziale.
Il numero massimo di connessioni simultanee è limitato quindi dal numero di porte disponibili sull’indirizzo pubblico ().
Inoltre il NAT viola l’architettura a strati perché modifica i segmenti di livello 4.
Per connettersi ad un host dietro a NAT si usa il port forwarding: si dice al router pubblico di inviare tutti i segmenti ricevuti su una certa porta alla porta corrispondente dell’host privato.