Quando creiamo una sottosezione di rete connessa a una rete più vasta dobbiamo comprendere ciò che sono i gateway e i router. I due termini si riferiscono a concetti differenti ma che possono concretamente coesistere nella stessa entità fisica. Il router si occupa di instradare pacchetti di dati su opportune rotte per la loro corretta veicolazione. Il gateway è invece un punto contatto fra reti diverse che consente loro di scambiarsi traffico. Per ovvie necessità pratiche la sovrapposizione fra gateway e router, per quanto concerne le reti di indirizzi IP di cui possiamo fare esperienza diretta, è assai comune. Ogni volta che dobbiamo far riferimento all’indirizzo IP di una LAN associamo a esso una subnet mask la cui funzione è quella di identificare la parte indirizzo che rimarrà fissa per tutti gli host che potranno essere direttamente collegati senza che intervenga il gateway. Ciò è necessario per ottimizzare l'efficienza delle comunicazioni.
Quando un host desidera raggiungere un altro host sarà quindi possibile comprendere se instradare verso il gateway oppure non farlo semplicemente operando sulla subnet mask.
Cos'è una subnet mask e valori comuni
La subnet mask può essere rappresentata da quattro numeri decimali separati da punti in relazione diretta con le quattro “sezioni” che rappresentano gli ottetti di bit utilizzati per codificare un indirizzo IP. I valori più comuni per una subnet mask in valori decimali sono 0 che identifica intera variazione sull’ottetto e 255 per nessuna variazione. Ad esempio 255.255.255.0 indica che gli indirizzi IP degli host nella sottorete varieranno solo per gli ultimi 8 bit ovvero solo nell’ultimo ottetto, quindi dall’ultimo punto in poi.
Gli Indirizzi IP sono convenzionalmente suddivisi in cinque classi, le prime tre classi sono:
| Classe A | Il primo ottetto è compreso in rappresentazione decimale fra 1 e 126, tutto ciò che segue il primo ottetto può variare, quindi la maschera di rete in rappresentazione decimale è 255.0.0.0 |
| Classe B | Il primo ottetto è compreso in decimale fra 128 e 191, l’indirizzo degli host della sottorete è codificato dagli ultimi due ottetti mentre i primi due non variano quindi la maschera di rete in rappresentazione decimale è 255.255.0.0 |
| Classe C | Il primo ottetto è compreso in rappresentazione decimale fra 192 e 223, l’indirizzo degli host della sottorete è codificato solo dall’ultimo ottetto quindi la maschera di rete in rappresentazione decimale è 255.255.255.0 |
Quella che abbiamo appena presentato è la metodologia di instradamento Classful Network che pur non perdendo di efficacia è stata superata nel 1993 dal Classless Inter-Domain Routing (CIDR).
VLSM: la subnet di lunghezza variabile
Quest’ultimo approccio è basato su una subnet mask di lunghezza variabile (VLSM) concepita in modo da poter ritagliare sottoreti di formati differenti in funzione delle nostre reali esigenze. Il funzionamento generale è intuitivo. Si convertono subnet mask e indirizzo IP in binario e si fa un and logico fra i due, il risultato identifica la parte dell’indirizzo che sarà uguale per ogni host appartenente alla sottorete in uso.
Una VLSM è formalizzata adoperando lo slash (/) e il numero di bit che non variano. Ad esempio X.Y.Z.H/24 indica che i tre ottetti iniziali non variano. Quindi per ogni indirizzo IP della stessa sottorete rimarranno invariati, appunto, 24 bit in totale.
Un simile approccio può quindi essere adoperato, come abbiamo detto, per sezionare a piacimento lo sottoreti in diversi tagli. A titolo d’esempio VLSM /25, /26 e /27 contengono potenzialmente 128, 64 e 32 indirizzi IP.
Un esempio pratico
Chiudiamo con un esempio che può farci meglio comprendere la portata di quello che abbiamo appena descritto. Se utilizzate un dispositivo che si affaccia alla rete tramite un host con indirizzo IP appratente a una sotterete differente da quella di destinazione, valutata la subnet mask, al fine di ottenere uno scambio di dati, questo dovrà sfruttare dapprima il gateway e poi diversi salti fino a raggiungere l’interlocutore. Ecco una rappresentazione dello scenario ottenuta tramite il comando traceroute.
traceroute to www.google.com (172.217.19.36), 30 hops max, 60 byte packets
1 gateway (192.168.1.1) 20.080 ms 20.047 ms 20.003 ms
[...]
5 172.19.240.181 (172.19.240.181) 101.613 ms 101.574 ms 102.692 ms
[...]
13 ham02s11-in-f36.1e100.net (172.217.19.36) 65.007 ms 65.588 ms 63.649 ms
fprincipe@html1:~$