Classless Inter-Domain Routing

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Internet era stata progettata pensandola come un sistema di collegamento tra un centinaio di reti, ciascuna delle quali avente un centinaio di host. Ogni anno le reti raddoppiavano e lo spazio degli indirizzi incominciava a mancare. Ogni società richiedente chiedeva indirizzi di classe A o B, la classe C era considerata troppo piccola per poter essere acquistata.

Ad un certo punto dello sviluppo di Internet la ICANN decise di non concedere più indirizzi di classe ad ogni richiedente, ma soltanto agli ISP.

Il problema restava il sovraccarico di reti di classe C. Un isp riceve un gran numero di classi C contigue e poi affitta ai suoi clienti un ip usando il supernetting. All'interno dell'isp le tabelle devono contenere una strada per ogni cliente dell'isp. Quando il cliente si scollega non usa più l'indirizzo ip e quindi questo viene assegnato ad un altro host.

Vogliamo però che la tabella di routing non cresca con il numero di classi C assegnate, ma con il numero di blocchi. Quindi un indirizzo viene scritto come una coppia primo indirizzo di rete seguito dal numero di classi contigue. Questa notazione è chiamata CIDR o Slash notation.

Al posto di usare questa notazione CIDR posso indicare quanti bit fanno parte dell'host usando la slash notation: il numero indica l'indirizzo di rete minimo seguito da slash e bit mask, che indica i bit che restano fissi nell'indirizzo. In questo modo posso assegnare anche solo 2 indirizzi. Si ha il vincolo di avere una potenza di 2 indirizzi. Questa forma di indirizzamento è detta senza classi, o supernetting. Più bit a 1 sono presenti nella maschera più aumenta lo spreco dovuto ai 2 indirizzi inutilizzabili (tutti 1 e tutti 0 nella parte dedicata all'host, cioè broadcast diretto e indirizzo di rete fisica).

Con questa notazione si elimina definitivamente il concetto di indirizzamento a classi, l'indirizzo ip non ha più un confine fisso tra netid e hostid.

Gli indirizzi CIDR non sono autoidentificanti e le tabelle di routing diventerebbero troppo grandi se si confrontassero tutte le maschere. Bisogna quindi studiare un algoritmo efficiente che permetta una computazione veloce all'interno della tabella di routing. Tra le varie implementazioni è stata preferita per efficienza la tecnica che utilizza per memorizzare le maschere un albero binario particolare, detto binary trie.

Si crea una tabella con due colonne, nella prima figura la maschera, nella seconda un codice univoco per la maschera. Le righe sono messe in ordine crescente di maschera e viene associato il prefisso più piccolo che rende univoca la ma bit mask.

L'albero è realizzato in forma binaria ponendo come figli sinistri i bit a 0 e figli destri i bit a 1. Questo significa che se il prefisso univoco fosse 111 si scenderebbe a destra per tre volte (partendo dalla radice), se il prefisso fosse 101 si scenderebbe prima a destra poi a sinistra e successivamente nuovamente a destra. Se esiste il percorso esiste anche la maschera e posso instradare. Su ogni foglia è presente l'indirizzo di rete associato a quel prefisso univoco.

Maschere di sottorete a lunghezza variabile

VLSM permette la suddivisione ricorsiva dello spazio di indirizzi di un'organizzazione per avere un uso più efficiente dello spazio di indirizzi IP assegnato ad un'organizzazione. In pratica una subnet può essere partizionata in ulteriori subnet utilizzando i bit destinati all'host number per partizionare la sub-subnet creando un subnetting a più livelli.

CIDR

Il CIDR (Classless Inter-Domain Routing) è un nuovo schema di indirizzamento introdotto nel 1993 per sostituire lo schema classfull secondo il quale tutti gli indirizzi IP appartengono ad una specifica classe (classe A, B e C).

Questo nuovo schema di indirizzamento consente una migliore gestione degli indirizzi di rete che diventano sempre più scarsi con il crescere di Internet ed inoltre migliora le prestazioni dell'instradamento IP grazie ad una più efficiente organizzazione delle tabelle di routing.

Permette, in un indirizzo IP, di definire quale parte indichi la sotto rete e quale gli host.

La notazione usata per esprimere indirizzi CIDR è la seguente: a.b.c.d/x, dove x è il numero di bit (contati partendo da sinistra) che compongono la parte di indirizzo della rete. I rimanenti y = (32 − x) bit consentono di calcolare il numero di host della sottorete pari a (2^y − 2).