IPv4
Internet Protocol Versione 4
Silvano GAI
sgai[at]cisco.com
Mario BALDI
http://staff.polito.it/mario.baldi
Fulvio RISSO
fulvio.risso[at]polito.it
IPv4 - 1
Copyright: si veda nota a pag. 2
Nota di Copyright
Questo insieme di trasparenze (detto nel seguito slide) è protetto dalle leggi
sul copyright e dalle disposizioni dei trattati internazionali. Il titolo ed i
copyright relativi alle slide (ivi inclusi, ma non limitatamente, ogni immagine,
fotografia, animazione, video, audio, musica e testo) sono di proprietà degli
autori indicati a pag. 1.
Le slide possono essere riprodotte ed utilizzate liberamente dagli istituti di
ricerca, scolastici ed universitari per scopi istituzionali, non a fine di lucro. In
tal caso non è richiesta alcuna autorizzazione.
Ogni altra utilizzo o riproduzione (ivi incluse, ma non limitatamente, le
riproduzioni su supporti magnetici, su reti di calcolatori e stampate) in toto o
in parte è vietata, se non esplicitamente autorizzata per iscritto, a priori, da
parte degli autori.
L’informazione contenuta in queste slide è ritenuta essere accurata alla data
dell’edizione. Essa è fornita per scopi meramente didattici e non per essere
utilizzata in progetti di impianti, prodotti, reti, ecc. In ogni caso essa è
soggetta a cambiamenti senza preavviso. Gli autori non assumono alcuna
responsabilità per il contenuto di queste slide (ivi incluse, ma non
limitatamente, la correttezza, completezza, applicabilità, aggiornamento
dell’informazione).
In ogni caso non può essere dichiarata conformità all’informazione
contenuta in queste slide.
In ogni caso questa nota di copyright non deve mai essere rimossa e deve
essere riportata anche in utilizzi parziali.
IPv4 - 2
Copyright: si veda nota a pag. 2
Cenni storici
„
Nella prima metà degli anni `70 la DARPA
(Defence Advanced Research Project Agency)
dimostra interesse per la realizzazione di una
rete:
a commutazione di pacchetto
„ tra elaboratori eterogenei
„ per le istituzioni di ricerca degli USA
„
„
IPv4 - 3
DARPA finanzia l’Università di Stanford e la BBN
(Bolt, Beranek e Newman)
Copyright: si veda nota a pag. 2
Cenni storici
„
Verso la fine degli anni `70 si completa la
realizzazione dell’Internet Protocol Suite, di cui i
due principali protocolli sono:
IP: Internet Protocol
„ TCP: Transmission Control Protocol
„
Da cui il nome TCP/IP usato per questa
architettura di rete
„ Nasce la rete Arpanet, prima rete della ricerca
mondiale che evolve e diventa Internet
„
IPv4 - 4
Copyright: si veda nota a pag. 2
Internet
Usa i protocolli TCP/IP
„ La più grande rete di calcolatori al mondo
„ È in realtà una “rete di reti” che collega:
„
centinaia di migliaia di domini
„ centinaia di migliaia di reti
„ milioni di calcolatori
„
„
Ha un tasso di crescita elevatissimo
un nuovo dominio collegato ogni 2 minuti
„ una nuova rete collegata ogni 10 minuti
„ il numero di calcolatori connessi cresce del 6% al mese
„
IPv4 - 5
Copyright: si veda nota a pag. 2
L’architettura TCP/IP
„
Comprende anche molti altri protocolli, quali
UDP (User Datagram Protocol)
„ NFS (Network File System)
„
È di dominio pubblico
„ Realizzata da tutti i costruttori di calcolatori
„ Molto spesso è l’unica architettura di rete fornita
„ Standardizzata con dei documenti detti RFC
(Request For Comment)
„
IPv4 - 6
Copyright: si veda nota a pag. 2
L’Architettura di rete TCP/IP
Telnet
Telnet
FTP
FTP
SMTP
SMTP
HTTP
HTTP
TCP
TCP
ARP
ARP
IPv4 - 7
IGMP
IGMP
RTP
RTP
SNMP
SNMP
NFS
NFS
Applicazione
XDR
XDR
Presentazione
RPC
RPC
Sessione
UDP
UDP
Protocolli
Protocolli
didirouting
routing
IP
IP
ICMP
ICMP
Trasporto
Rete
Data link
Copyright: si veda nota a pag. 2
Imbustamento
Dati
MAC
UDP
Dati
IP
UDP
Dati
IP
UDP
Dati
Dati
MAC
UDP
Dati
IP
UDP
Dati
IP
UDP
Dati
Network
IPv4 - 8
Copyright: si veda nota a pag. 2
I livelli 1 e 2
Telnet
Telnet
FTP
FTP
SMTP
SMTP
HTTP
HTTP
TCP
TCP
ARP
ARP
IGMP
IGMP
RTP
RTP
SNMP
SNMP
NFS
NFS
Applicazione
XDR
XDR
Presentazione
RPC
RPC
Sessione
UDP
UDP
Protocolli
Protocolli
didirouting
routing
IP
IP
ICMP
ICMP
Non specificati (qualsiasi)
IPv4 - 9
Trasporto
Rete
Data link
Copyright: si veda nota a pag. 2
Sotto l’IP - I livelli 1 e 2
L’architettura TCP/IP è concepita come un
mezzo per fare internetworking tra reti (locali o
geografiche)
„ È in grado di operare su tutte le reti:
„
Ethernet, token-ring, FDDI
„ ATM, SMDS, Frame Relay
„ X.25
„ SLIP, PPP, Dialup
„
„
IPv4 - 10
Esistono realizzazioni di TCP/IP anche per reti
non standard
Copyright: si veda nota a pag. 2
Gerarchia
Rete 1
H4
R1
Rete
7
R4
Ethernet
CDN
X.25
R3
R2
H1
FDDI
Rete 3
IPv4 - 11
Rete
9
R5
802.3
H2
Rete 6
Copyright: si veda nota a pag. 2
H3
L’IP: Internet Protocol
Telnet
Telnet
FTP
FTP
SMTP
SMTP
HTTP
HTTP
TCP
TCP
ARP
ARP
IPv4 - 12
IGMP
IGMP
RTP
RTP
SNMP
SNMP
NFS
NFS
Applicazione
XDR
XDR
Presentazione
RPC
RPC
Sessione
UDP
UDP
Protocolli
Protocolli
didirouting
routing
IP
IP
ICMP
ICMP
Trasporto
Rete
Data link
Copyright: si veda nota a pag. 2
IP: Internet Protocol
È il livello Network di TCP/IP
„ Offre un servizio non connesso
„ Semplice protocollo di tipo Datagram
„ Un protocollo datato ...
„ ... ma non obsoleto
„
Oggi: IP-v.4
Domani: (forse) IP-v.6
IPv4 - 13
Copyright: si veda nota a pag. 2
Datagram vs Connection Oriented
I pacchetti viaggiano su percorsi indipendenti
„ Out of order delivery
„ Bandwidth Management difficoltoso
„
riservare e garantire banda
„ rifiutare connessioni (Call Acceptance Control)
„
Meno complesso: non richiede negoziazione nè
lato utente, nè all’interno della rete
„ Robusto: si adatta a variazioni di traffico,
topologia, guasti
„ Adatto al traffico dati (bursty)
„
IPv4 - 14
Copyright: si veda nota a pag. 2
IP: funzionalità
Frammentazione e riassemblaggio dei pacchetti
„ Gestione indirizzi a 32 bit a livello di rete e di
host
„ Routing
„ Configurazione di classi di servizio
„
IPv4 - 15
Copyright: si veda nota a pag. 2
Formato dell’intestazione IPv4
32 bit
VER HLEN
ToS
Total Length
Identifier
TTL
Flag
Fragment
Offset
Protocol Checksum (su intestazione)
Source Address
Destination Address
Options
IPv4 - 16
Copyright: si veda nota a pag. 2
PAD
Campi dell’header IP
VER: Versione
„ LIN: Header Length (lunghezza dell’intestazione)
„
„
„
ToS: Type of Service
„
„
lunghezza globale del pacchetto corrente (non quello
prima della frammentazione), max 216 byte
Identificatore
„
IPv4 - 17
tipo di servizio, attualmente non usato
Lunghezza totale
„
„
in blocchi di 4 byte (max 64 byte)
ID univoco del pacchetto (costante nel caso di
frammentazione), necessario per la deframmentazione
Copyright: si veda nota a pag. 2
Campi dell’header IP (2)
„
Flag
0: posto a zero
„ DF: Don’t Fragment
„ MF: More Fragment (0 sull’ultimo frammento)
„
„
Fragment Offset
„
„
Time To Live (TTL)
„
„
TCP, UDP, ICMP, ...
Checksum
„
IPv4 - 18
contatore decrementato ad ogni hop
Protocol
„
„
In multipli di 8 byte
protegge solo l’intestazione
Copyright: si veda nota a pag. 2
Campi dell’header IP (3)
Indirizzo IP mittente e destinatario
„ Opzioni
„
Formato TLV
„ Es. Source Routing, Route Recording, Timestamp
„
„
PAD: padding (imbottitura)
„
IPv4 - 19
necessario per allineare le opzioni a 32 bit (per LIN)
Copyright: si veda nota a pag. 2
Indirizzi IP
Sono ampi 32 bit (4 byte)
„ Si scrivono come 4 numeri decimali separati dal
carattere “.”
„ Ogni numero rappresenta il contenuto di un byte
ed è quindi compreso tra 0 e 255
„ Esempi
„
131.190.0.2
„ 1.1.2.17
„ 200.70.27.33
„
„
Sono assegnati alle interfacce
32 bit
Network
Hostpart
part
Networkprefix
prefix Host
IPv4 - 20
Copyright: si veda nota a pag. 2
Indirizzamento
0 1
0
7 8
31
Network
Host
Classe A
0 1 2
10
15 16
Network
31
Host
Classe B
0 1 2 3
110
Network
Classe C
IPv4 - 21
31
23 24
Copyright: si veda nota a pag. 2
Host
Classe A
„
Campo rete
7 bit
„ max 128 reti
„ valori compresi tra 0 e 127
„
„
Campo host
24 bit
„ max 16M host
„
0 1
0
IPv4 - 22
7 8
Network
31
Host
Copyright: si veda nota a pag. 2
Classe B
„
Campo rete
14 bit
„ max 16K reti
„ valori compresi tra 128 e 191
„
„
Campo host
16 bit
„ max 64K host
„
0 1 2
10
IPv4 - 23
15 16
Network
31
Host
Copyright: si veda nota a pag. 2
Classe C
„
Campo rete
21 bit
„ max 2M reti
„ valori compresi tra 192 e 223
„
„
Campo host
8 bit
„ max 256 host
„
0 1 2 3
110
IPv4 - 24
31
23 24
Network
Copyright: si veda nota a pag. 2
Host
Classi D ed E
0 1 2 3
1110
31
Multicast Address
Classe D
0 1 2 3
1 1 11
31
Reserved for Future Use
Classe E
IPv4 - 25
Copyright: si veda nota a pag. 2
Indirizzi particolari
This host1
All 0s
All 0s
Host on this net1
Host
Limited broadcast (local net) 2
All 1s
Net
127
Directed broadcast for net 2
All 1s
Anything (often 1)
Loopback3
Permesso solo al bootstrap ed è usabile solo come indirizzo
sorgente
2 Può essere usato solo come indirizzo destinazione
3 Non deve essere propagato dai router sulla rete
1
IPv4 - 26
Copyright: si veda nota a pag. 2
Network particolari
„
Alcune indirizzi sono riservati per essere usati
su reti private
„
Non sono annunciate su Internet, quindi non sono
raggiungibili direttamente
10.0.0.0 - 10.255.255.255
1 network di classe A
172.16.0.0 - 172.31.255.255
16 indirizzi di classe B
192.168.0.0 - 192.168.255.255
256 indirizzi di classe C
IPv4 - 27
Copyright: si veda nota a pag. 2
Reti logiche e fisiche
200.2.1.0
200.2.1.2
200.2.1.1
200.2.1.254
Router
205.1.4.0
205.1.4.253
205.1.4.3
205.1.4.4
Bridge
205.1.4.0
205.1.4.1
IPv4 - 28
205.1.4.2
Copyright: si veda nota a pag. 2
Reti logiche e reti fisiche
„
Logical IP Subnet: LIS
„
„
Insieme di host con lo stesso prefisso IP
Rete fisica
„
Insieme di host che possono inviarsi pacchetti IP
direttamente
„
Senza intervento di un router
IP assume una corrispondenza biunivoca
tra reti fisiche e logiche
„
Realizzazioni più moderne ammettono
„
„
IPv4 - 29
più reti logiche sulla stessa rete fisica
più reti fisiche nella stessa rete logica (Proxy ARP)
Copyright: si veda nota a pag. 2
Routing IP (instradamento)
LIS #1
LIS #2
„
All’interno della LIS la consegna è affidata alla
rete fisica
„
IPv4 - 30
avviene a livello data link
Copyright: si veda nota a pag. 2
Routing IP (instradamento)
LIS #1
LIS #2
„
La consegna tra LIS differenti è affidata ai router
„
„
L’host conosce almeno un default gateway
„
IPv4 - 31
Avviene a livello rete
Fornito in fase di configurazione
Copyright: si veda nota a pag. 2
Esempi di instradamento
To IP
Network #2
H1
H3
R
IP Subnet #1
H2
H4
IP Network #1
IPv4 - 32
Copyright: si veda nota a pag. 2
IP Subnet #2
Architettura di instradamento
Host
Router
Bridge
Transport
Host
Transport
Network
Network
Data Link
Data Link
Data Link
Data Link
Physical
Physical
Physical
Physical
Tratta α
Rete fisica A
LIS 1
IPv4 - 33
Network
Tratta β
Rete fisica B
LIS 2
Tratta γ
Rete fisica B
LIS 2
Copyright: si veda nota a pag. 2
Consegna diretta
H
R
IP
IP
R
Pacchetto
PacchettoIP
IP
Ethernet
Ethernet
IPv4 - 34
H
H
0800
0800
Fisico
Fisico
RR
Pacchetto
PacchettoIP
IP
Copyright: si veda nota a pag. 2
FCS
FCS
192.168.1.5
Int.
Int. Intestazione IP
Intestazione IP
PPP
PPP
172.18.1.6
Dati
DatiIP
IP
R2
192.168.15.1
192.168.1.1
0800
0800
192.168.1.5
Intestazione
IntestazioneIP
IP
172.18.1.6
Dati
DatiIP
IP
192.168.1.5
FCS
FCS
Intestazione
IntestazioneIP
IP
172.18.1.6
Dati
DatiIP
IP
Inoltro attraverso LIS distinte
Copyright: si veda nota a pag. 2
FCS
FCS
H2
172.18.1.6
0800
0800
H2
R2
H2 R2
IPv4 - 35
172.18.1.2
192.168.1.5
R1
H1
R1 H1
192.168.15.2
R1
H1
FCS
FCS
Più LIS nella stessa rete fisica
LAN/
WAN
H1
R
192.168.1.1
192.168.1.5
IPv4 - 36
H2
192.168.2.1
192.168.2.3
Copyright: si veda nota a pag. 2
Indirizzi multipli alla stessa interfaccia
„
GIi host che appartengono ad una sottorete
logica possono inviare i pacchetti destinati ad
altre sottoreti:
„
al router
„
„
direttamente a destinazione
„
„
se nelle loro routing table non c’è la destinazione
se nelle loro routing table c’è la destinazione
Il messaggio ICMP xRedirect (extended redirect)
permette di ottimizzare il routing aggiornando
Routing table
„ ARP table
„
IPv4 - 37
Copyright: si veda nota a pag. 2
Perchè avere più LIS nella stessa
rete fisica?
In preparazione ad espansione e crescita futura
LAN/
WAN
R
H1
192.168.1.1
192.168.1.5
IPv4 - 38
H2
192.168.2.1
192.168.2.3
Copyright: si veda nota a pag. 2
Subnetting
Indirizzo di classe B prima del subnetting
1 0
Network
Host
Indirizzo di classe B dopo il subnetting
1 0
Network
IPv4 - 39
Subnet
Copyright: si veda nota a pag. 2
Host
Indirizzamento gerarchico
.*
150.110.12.*
3
10.
150.110.*
130.192.*
0.1
IPv4 - 40
.*
1
2
.
0
1
1
.
150
15
10.*
150.1
10.55
.*
192.168.12.*
Copyright: si veda nota a pag. 2
Netmask
Risolve la rigidità della suddivisione in classi
„ Parametro che specifica il subnetting
„
bit a 1 in corrispondenza dei campi network e
subnetwork
„ bit a 0 in corrispondenza del campo host
„
„
Una coppia (indirizzo, subnet mask) individua
una sottorete (address range)
0 1 2 3
23 24 25 26
11111111
255
.
. 255
11000000
192
11111111
10101000
.
. 168
Prefisso di Rete
IPv4 - 41
11111111
.
.
255
00001010
.
.
10
31
11000000
.
.
192
01000101
.
.
69
Host
Copyright: si veda nota a pag. 2
Netmask
Indirizzo
Netmask: valori
„
I valori decimali leciti nei 4 byte
costituiscono la netmask sono quindi:
128
192
224
240
248
252
254
255
IPv4 - 42
1000
1100
1110
1111
1111
1111
1111
1111
0000
0000
0000
0000
1000
1100
1110
1111
(128)
(64)
(32)
(16)
(8)
(4)
(2)
(1)
Copyright: si veda nota a pag. 2
che
Netmask: esempio
„
Partizionare una rete di classe B in 1024 subnet
da 64 host
Netmask 11111111 11111111 11111111 11000000
„ Netmask esadecimale ff ff ff c0
„ Netmask decimale 255.255.255.192
„
0 1 2 3
23 24 25 26
31
1 0 Prefisso naturale Ident. sottorete Host
11111111
255
.
. 255
10110000
176
11111111
00010001
.
. 17
11111111
.
.
255
00001010
.
.
10
Prefisso di Rete
IPv4 - 43
11000000
.
.
192
01000101
.
.
69
Host
Copyright: si veda nota a pag. 2
Netmask
Indirizzo
01 2 3
110
232425 26
Prefisso naturale
31
Host
Netmask
.
.
.
255 . 255
. 255 .
192
1 1 0 0 0 0 0 0 1 01 0 1 0 00 0 0 0 0 10 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
da 0
.
.
.
192 . 168
. 10 0 0 1.1 1 1 1 1 a 63
1 1 11 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0
Prefisso di Rete
IPv4 - 44
01000000
da
64
01111111
a
127
10000000
da 128
10111111
a
1 1 0 00 0 0 1
da 192
1 1 1 11 1 1 1
a
Host
Copyright: si veda nota a pag. 2
191
255
Subnetting
131.2.2.0
131.2.2.2
131.2.2.1
131.2.2.254
Router
131.2.1.0
131.2.1.253
131.2.1.3
131.2.1.4
Bridge
131.2.1.0
131.2.1.1
131.2.1.2
Netmask: 255.255.255.0
IPv4 - 45
Copyright: si veda nota a pag. 2
Subnetting
131.2.1.14
131.2.1.10
131.2.1.8
131.2.1.9
Router
131.2.1.2
131.2.1.3
131.2.1.4
131.2.1.0
Netmask: 255.255.255.248
IPv4 - 46
Copyright: si veda nota a pag. 2
Routing: AND bit a bit
Indirizzo mittente 192.168.10.69
1 1 0 0 0 0 00 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1
1 1 11 11 11 1 11 11 111 1 11 11 111 1 10 00 000
1 1 0 0 0 0 00 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0
AND bit a bit 192.168.10.64
Netmask mittente 255.255.255.192
IPv4 - 47
Copyright: si veda nota a pag. 2
Routing: AND bit a bit
Indirizzo destinazione 192.168.10.101
1 1 0 0 0 0 00 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1
1 1 11 11 11 1 11 11 111 1 11 11 111 1 10 00 000
1 1 0 0 0 0 00 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0
AND bit a bit 192.168.10.64
Netmask mittente 255.255.255.192
Indirizzo destinazione 192.168.10.132
1 1 0 0 0 0 00 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0
Netmask
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1255.255.255.192
111 11111111 11000000
1 1 0 0 0 0 00 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0
AND bit a bit 192.168.10.128
IPv4 - 48
Copyright: si veda nota a pag. 2
Routing: appartenenza stessa LIS
Indirizzo mittente 192.168.10.69
11000000 1010100000001010 01000101
Netmask mittente
255.255.255.192
Indirizzo destinazione 192.168.10.101
11000000 10101000 00001010 01100101
11111111 1111111111111111 11000000
11000000 1010100000001010 01000000
11000000 1010100000001010 01000000
192.168.10.64
192.168.10.64
Stessa LIS: comunicazione diretta
IPv4 - 49
Copyright: si veda nota a pag. 2
Routing: appartenenza diversa LIS
Indirizzo mittente 192.168.10.69
11000000 101010000000101001000101
Netmask mittente
255.255.255.192
Indirizzo destinazione 192.168.10.132
11000000 101010000000101010000100
11111111 111111111111111111000000
11000000 101010000000101001000000
192.168.10.64
11000000 101010000000101010000000
192.168.10.128
LIS differenti: utilizzo del router
IPv4 - 50
Copyright: si veda nota a pag. 2
Appartenenza ad address range
„
Rete logica (address range)
11011100 00101101 10110010 11000011
11111111 11111111 11110000 00000000
11011100 00101101 10110000 00000000
„
Indirizzo per cui verificare l’appartenenza
„
„
(indirizzo)
(netmask)
11011100 00101101 10110110 10111001
Verifica:
„
AND bit a bit tra indirizzo da verificare e netmask
11011100 00101101 10110110 10111001
11111111 11111111 11110000 00000000
11011100 00101101 10110000 00000000
„
Confronto con l’indirizzo che identifica l’address range
„
„
„
IPv4 - 51
coincidono: appartenenza
non coincidono: non appartenenza
Tutti gli indirizzi che appartengono all’addess
range hanno un prefisso comune
Copyright: si veda nota a pag. 2
Variable Subnetting
LIS e Netmask
Notazione
decimale puntata
Notazione binaria
1010 1100.0001 0000.0001 0000.0000 0000 172.16.16.0
1111 1111.1111 1111.1111 1110.0000 0000 255.255.254.0
1010
1010
1010
1111
1100.0001
1100.0001
1100.0001
1111.1111
0000.0100
0000.0100
0000.0100
1111.1111
0000.0000
0001.0000
0010.0000
1111.0000
0000
0000
0000
0000
172.16.64.0
172.16.65.0
172.16.66.0
255.255.255.0
1010 1100.0001 0000.0100 0011.0010 0000 172.16.67.32
1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 0000 255.255.255.240
1010
1010
1010
1010
1010
1111
IPv4 - 52
1100.0001
1100.0001
1100.0001
1100.0001
1100.0001
1111.1111
0000.0000
0000.0000
0000.0000
0000.0000
0000.0000
1111.1111
0010.0000
0010.0000
0010.0000
0010.0000
0010.0001
1111.1111
0000
0100
1000
1100
0000
1100
Tipo di
impiego
Rete locale
con al più
510 host
Reti locali
con al più
254 host
Rete
ISDN
172.16.2.0
172.16.2.4
Linee
172.16.2.8
punto-punto
172.16.2.12
172.16.2.16
255.255.255.252
Copyright: si veda nota a pag. 2
Gerarchia
R1
Subnet 1
190.3.1.1
Subnet
7
190.3.7.2
R2
H4
R4
190.3.1.4
190.3.7.1
190.3.9.2
190.3.1.5
Subnet
9
Net: 190.3
Mask: 255.255.255.0
190.3.9.3
R3
190.3.3.2
190.3.3.1
H1 FDDI
R5
190.3.3.3
Subnet 3
IPv4 - 53
150.1.0.0
255.255.0.0
150.1.8.4
190.3.6.8
190.3.6.3
190.3.6.2
H3
Subnet 6
Copyright: si veda nota a pag. 2
Tabelle di instradamento
L’instradamento tra subnet diverse viene gestito
da tabelle di instradamento presenti sui router
„ Esempio:
„
tabelle di instradamento del router R5
„ 3 subnet non raggiungibili direttamente
„
Subnet di Destinazione
190.3.1.0 255.255.255.0
190.3.7.0 255.255.255.0
190.3.9.0 255.255.255.0
150.1.0.0 255.255.0.0
IPv4 - 54
Indirizzo del router
190.3.3.2
190.3.3.2
190.3.6.8
190.3.6.8
Copyright: si veda nota a pag. 2
Next Hop
Instradamento
Subnet 1
190.3.1.1
190.3.9.5
255.255.255.252
190.3.9.6
Net: 190.3
Variably Subnetted
R3
190.3.4.6
190.3.6.8
190.3.3.2
190.3.3.1
H1 FDDI
R5
190.3.3.3
Subnet 3
255.255.255.0
IPv4 - 55
Subnet
9.4
190.3.6.3
190.3.6.2
Subnet 6
H3
255.255.255.0
Copyright: si veda nota a pag. 2
Subnet 4
R2
R4
190.3.1.5
Subnet
9.0
190.3.9.2
H4
190.3.1.4
190.3.9.1
150.1.0.0
255.255.0.0
150.1.8.4
255.255.255.0
255.255.255.252
R1
255.255.255.0
Tabelle di instradamento di R5
Subnet di Destinazione
190.3.1.0 255.255.255.0
190.3.9.0 255.255.255.252
190.3.9.4 255.255.255.252
190.3.0.0 255.255.0.0
150.1.0.0 255.255.0.0
1Route
IPv4 - 56
Indirizzo del router
190.3.3.2
190.3.3.2
190.3.6.8
190.3.6.81
190.3.6.8
di default per l’intera sottorete 190.3
Copyright: si veda nota a pag. 2
Instradamento di pacchetti IP
„
Il destination address coincide con quello di
un’interfaccia del router
„
„
elaborazione locale
Il destination address appartiene all’address range
di una delle interfacce
reti punto-punto
„ invio del datagramma sull’interfaccia
„ reti multipunto con broadcast
„ risoluzione dellindirizzo con ARP
„ invio diretto verso il destinatario
„ reti multipunto senza broadcast
„ l’indirizzo
nativo (data-link) dell’host sulla
destinataria deve essere configurato staticamente
„
IPv4 - 57
Copyright: si veda nota a pag. 2
rete
Instradamento di pacchetti IP
„
Il destination address non è in nessuno degli
address range corrispondenti alle interfacce del
router
consultazione della “routing table”
„ invio del datagramma al “next hop” indicato sulla
routing table
„ se non esiste una entry esplicita viene inviato sulla
default route
„
„
IPv4 - 58
Se l’indirizzo destinazione appartiene a più
address range viene preferito quello con più 1
nella netmask
Copyright: si veda nota a pag. 2
Entry sulle tabelle di routing
„
Diretti
„
„
Statici
„
„
address range corrispondenti alle interfacce del router
route configurate staticamente dal gestore
Dinamici
address range appresi attraverso un ‘protocollo di routing’
„ route apprese attraverso ICMP redirect
„
„
Nel caso la route per uno stesso address range sia
appresa da diverse fonti deve essere specificato
quale deve essere preferita
IPv4 - 59
Copyright: si veda nota a pag. 2
Frammentazione
Può essere necessaria quando i collegamenti
hanno MTU (Maximum Transfer Unit) diverse
H1
H2
Net 3
MTU=1500
Net 1
MTU=1500
R1
IPv4 - 60
Net 2
MTU=620
Copyright: si veda nota a pag. 2
R2
R1 esegue la frammentazione
20 byte
Intestazione
Intestazione
(da 1 a 600)
1480 byte
Payload (campo dati)
Primi 600 byte
Intestazione
(da 601 a 1200)
Altri 600 byte
Ultimi
(da 1201 a 1480) 280 byte
Intestazione
IPv4 - 61
Copyright: si veda nota a pag. 2
Frammentazione
Il pacchetto originale viene frammentato in
pacchetti di dimensione inferiore alla MTU
„ L’intestazione viene riportata in ogni frammento
variando solo i campi:
„
FLAGS (bit MF)
„ Fragment Offset
„ Checksum
„ Total Lenght (è quella del frammento)
„ Alcuni campi opzionali
„
„
IPv4 - 62
I frammenti possono arrivare out of order
Copyright: si veda nota a pag. 2
Riassemblaggio
Alla ricezione del primo frammento il router fa
innesca un reassembly timer
„ Memorizza tutti i frammenti in un buffer
„ Se allo scadere del timer il pacchetto non è
completo viene scartato
„
IPv4 - 63
Copyright: si veda nota a pag. 2