Testo. Alla rete in figura è assegnato il blocco 131.175.208.0/21. Il router R1 è collegato a R0 (verso Internet), a R2 e a R3. R2 serve, tramite uno switch, due LAN: LAN 1 (200 host) e LAN 2 (250 host). R3 serve LAN 3 (400 host) e LAN 4 (101 host), che sono due LAN distinte. Dividere la rete in sottoreti come in figura. Per ciascuna sottorete indicare indirizzo di rete, maschera, indirizzo di broadcast diretto e massimo numero di host (tranne che per il collegamento R1-R0).
Teoria usata: Subnetting e supernettingIl subnetting divide un blocco di indirizzi in sottoblocchi più piccoli allungando la maschera ($n_{\text{sub}}=n_{\text{rete}}+s$, con $2^s$ sottoreti); il supernetting (aggregazione CIDR) fa l'opposto, accorciando il prefisso per unire blocchi contigui in uno più grande. Regole di progetto: ogni sottorete ha un numero di indirizzi potenza di 2 ($M=2^k\ge$ host richiesti $+2$), prefisso $n=32-k$, indirizzo iniziale multiplo di $M$; si assegnano prima le sottoreti più grandi. Per aggregare $2^j$ blocchi di prefisso $n$ servono blocchi contigui il cui primo indirizzo sia multiplo della dimensione dell'aggregato, e il nuovo prefisso è $n-j$.Subnetting e supernetting → (le tre regole di progetto), Livello di rete e indirizzamento IPIl livello di rete (network layer) porta i datagrammi da host a host attraverso i router: incapsula (framing), sceglie il percorso (routing) e sposta il pacchetto da un ingresso a un'uscita del router (forwarding); in Internet lascia ai livelli superiori controllo d'errore, di flusso e di congestione. Un indirizzo IPv4 è di 32 bit, diviso in prefisso (rete, $n$ bit) e suffisso (host, $32-n$ bit). L'indirizzamento a classi (A, B, C, D, E) è obsoleto; oggi si usa quello senza classi (CIDR): data una notazione $a.b.c.d/n$ si ricavano $N=2^{32-n}$ indirizzi, indirizzo di rete (suffisso tutto 0) e di broadcast (suffisso tutto 1), oppure con la netmask: rete $=$ indirizzo AND maschera, broadcast $=$ indirizzo OR (NOT maschera).Livello di rete e indirizzamento IP →.
Quali sono le sottoreti
- LAN 1 e LAN 2 sono collegate allo stesso switch: uno switch lavora al livello 2 e non separa i domini di broadcast, quindi formano una sola sottorete con 200+250=450 host.
- LAN 3 (400) e LAN 4 (101) sono due LAN distinte, attestate su interfacce diverse di R3: due sottoreti.
- I collegamenti R1-R2 e R1-R3 sono due sottoreti punto-punto (due nodi ciascuna).
- Il collegamento R1-R0 è escluso dalla richiesta.
Il blocco /21 ha 232−21=2048 indirizzi: da 131.175.208.0 a 131.175.215.255 (il terzo byte va da 208 a 208+8−1=215).
Dimensionamento (regole 1 e 2)
Si cerca la più piccola potenza di 2 non inferiore a H+2, e i bit di host sono il suo logaritmo in base 2 (Esponenziale e logaritmoLa funzione esponenziale a^x (base positiva diversa da 1) e la sua inversa, il logaritmo in base a, con grafici e proprietà.Esponenziale e logaritmo →): per esempio 452≤29=512 perché 28=256<452; 402≤512; 103≤27=128 perché 26=64<103.
| sottorete |
host |
H+2 |
M=2k |
bit di host |
prefisso |
| LAN 1 + LAN 2 |
450 |
452 |
512 |
9 |
/23 |
| LAN 3 |
400 |
402 |
512 |
9 |
/23 |
| LAN 4 |
101 |
103 |
128 |
7 |
/25 |
| R1-R2 |
2 |
4 |
4 |
2 |
/30 |
| R1-R3 |
2 |
4 |
4 |
2 |
/30 |
Perché i punto-punto sono /30: con 1 bit di host un blocco ha 2 indirizzi e 2−2=0 host utilizzabili, con 2 bit ne ha 4 e 4−2=2 host: servono proprio le due interfacce dei router.
Assegnazione (regola 3: dal blocco più grande)
Ogni blocco parte dove finisce il precedente, e il suo primo indirizzo deve essere multiplo della sua dimensione.
- LAN 1+2 (512): parte da 131.175.208.0. Rete 131.175.208.0/23, maschera 255.255.254.0, broadcast 131.175.209.255 (512/256=2 terzi byte: 208 e 209), host 510.
- LAN 3 (512): parte da 131.175.210.0. Rete 131.175.210.0/23, maschera 255.255.254.0, broadcast 131.175.211.255, host 510.
- LAN 4 (128): parte da 131.175.212.0 (212⋅256 è multiplo di 128). Rete 131.175.212.0/25, maschera 255.255.255.128, broadcast 131.175.212.127, host 126.
- R1-R2 (4): parte da 131.175.212.128. Rete 131.175.212.128/30, maschera 255.255.255.252, broadcast 131.175.212.131, host 2 (.129 e .130).
- R1-R3 (4): parte da 131.175.212.132. Rete 131.175.212.132/30, maschera 255.255.255.252, broadcast 131.175.212.135, host 2 (.133 e .134).
| sottorete |
rete |
maschera |
broadcast |
host |
| LAN 1 + LAN 2 |
131.175.208.0/23 |
255.255.254.0 |
131.175.209.255 |
510 |
| LAN 3 |
131.175.210.0/23 |
255.255.254.0 |
131.175.211.255 |
510 |
| LAN 4 |
131.175.212.0/25 |
255.255.255.128 |
131.175.212.127 |
126 |
| R1-R2 |
131.175.212.128/30 |
255.255.255.252 |
131.175.212.131 |
2 |
| R1-R3 |
131.175.212.132/30 |
255.255.255.252 |
131.175.212.135 |
2 |
Si usano 512+512+128+4+4=1160 indirizzi su 2048. Restano liberi 131.175.212.136–131.175.215.255 (888 indirizzi), descrivibili con i blocchi 131.175.212.136/29, .212.144/28, .212.160/27, .212.192/26, .213.0/24, .214.0/23.
Come si decompone il residuo: dal quarto byte 136=100010002 in poi ogni blocco deve essere allineato alla propria dimensione, quindi si prende ogni volta il blocco più grande che parte da un multiplo della sua dimensione e sta nel residuo: .136 è multiplo di 8 ma non di 16, quindi un /29 (8 indirizzi, 136–143); poi 144 è multiplo di 16: /28 (144–159); 160 è multiplo di 32: /27 (160–191); 192 è multiplo di 64: /26 (192–255); poi il terzo byte avanza: 213.0/24 (256 indirizzi) e 214.0/23 (512 indirizzi, fino a 215.255). Somma: 8+16+32+64+256+512=888 ✓.
Controllo: nelle sottoreti con router resta posto per l'interfaccia del router oltre agli host: 450+1≤510, 400+1≤510, 101+1≤126.
Confronto con la soluzione ufficiale
Coincide in tutti i blocchi: 131.175.208.0/23 (broadcast .209.255), 131.175.210.0/23 (.211.255), 131.175.212.0/25 (.212.127), 131.175.212.128/30 (.131), 131.175.212.132/30 (.135). Numeri verificati con Python (modulo ipaddress).
Errori comuni
- Contare LAN 1 e LAN 2 come due sottoreti: lo switch le unisce (450 host in un solo blocco).
- Prendere 450 host in un /24 (254 host) o 400 in un /24: servono 9 bit di host.
- Dare ai punto-punto un /31 (nessun host utilizzabile).
- Non ordinare per dimensione: LAN 4 in 131.175.208.0/25 e poi un /23 non allineato sprecherebbe indirizzi o violerebbe la regola 3.
Versione ripasso
Dati. Blocco 131.175.208.0/21, cioè 2048 indirizzi da .208.0 a .215.255. LAN 1 (200 host) e LAN 2 (250 host) sono sullo stesso switch, quindi formano una sottorete da 450 host. LAN 3 ha 400 host, LAN 4 ne ha 101, e ci sono i punto-punto R1–R2 e R1–R3 (Subnetting e supernettingIl subnetting divide un blocco di indirizzi in sottoblocchi più piccoli allungando la maschera ($n_{\text{sub}}=n_{\text{rete}}+s$, con $2^s$ sottoreti); il supernetting (aggregazione CIDR) fa l'opposto, accorciando il prefisso per unire blocchi contigui in uno più grande. Regole di progetto: ogni sottorete ha un numero di indirizzi potenza di 2 ($M=2^k\ge$ host richiesti $+2$), prefisso $n=32-k$, indirizzo iniziale multiplo di $M$; si assegnano prima le sottoreti più grandi. Per aggregare $2^j$ blocchi di prefisso $n$ servono blocchi contigui il cui primo indirizzo sia multiplo della dimensione dell'aggregato, e il nuovo prefisso è $n-j$.Subnetting e supernetting →).
Dimensioni. Si cerca la più piccola potenza di 2 non inferiore a host+2: LAN 1+2 452→512 (/23); LAN 3 402→512 (/23); LAN 4 103→128 (/25); ogni punto-punto 4 indirizzi (/30, due host).
Assegnazione dal blocco più grande, con ogni blocco allineato alla propria dimensione (Livello di rete e indirizzamento IPIl livello di rete (network layer) porta i datagrammi da host a host attraverso i router: incapsula (framing), sceglie il percorso (routing) e sposta il pacchetto da un ingresso a un'uscita del router (forwarding); in Internet lascia ai livelli superiori controllo d'errore, di flusso e di congestione. Un indirizzo IPv4 è di 32 bit, diviso in prefisso (rete, $n$ bit) e suffisso (host, $32-n$ bit). L'indirizzamento a classi (A, B, C, D, E) è obsoleto; oggi si usa quello senza classi (CIDR): data una notazione $a.b.c.d/n$ si ricavano $N=2^{32-n}$ indirizzi, indirizzo di rete (suffisso tutto 0) e di broadcast (suffisso tutto 1), oppure con la netmask: rete $=$ indirizzo AND maschera, broadcast $=$ indirizzo OR (NOT maschera).Livello di rete e indirizzamento IP →):
| sottorete |
rete |
maschera |
broadcast |
host |
| LAN 1+2 |
131.175.208.0/23 |
255.255.254.0 |
.209.255 |
510 |
| LAN 3 |
131.175.210.0/23 |
255.255.254.0 |
.211.255 |
510 |
| LAN 4 |
131.175.212.0/25 |
255.255.255.128 |
.212.127 |
126 |
| R1–R2 |
131.175.212.128/30 |
255.255.255.252 |
.212.131 |
2 |
| R1–R3 |
131.175.212.132/30 |
255.255.255.252 |
.212.135 |
2 |
Restano liberi 131.175.212.136–131.175.215.255, cioè 888 indirizzi su 2048.
Errori tipici.
- Contare LAN 1 e LAN 2 come due sottoreti: lo switch le unisce (450 host in un solo blocco).
- Usare un /24 per 450 o 400 host: servono 9 bit di host.
- Dare ai punto-punto un /31, che non ha host utilizzabili.
- Non ordinare per dimensione: un blocco non allineato spreca indirizzi o viola la regola di allocazione.