Che cos'è il CIDR?
Il routing interdominio senza classi (CIDR) è un metodo di allocazione degli indirizzi IP che migliora l'efficienza dell'instradamento dei dati su Internet. A ogni macchina, server e dispositivo dell'utente finale che si connette a Internet è associato un numero univoco detto indirizzo IP. I dispositivi si trovano e comunicano tra loro utilizzando questi indirizzi IP. Le organizzazioni utilizzano il CIDR per allocare gli indirizzi IP in modo flessibile ed efficiente nelle loro reti.
Quali sono i diversi formati di indirizzi IP?
Un indirizzo IP è composto da due parti:
- L'indirizzo di rete è composto da una serie di numeri che indicano l'identificatore univoco della rete
- L'indirizzo host è composto da una serie di numeri che indicano l'host o l'identificatore del singolo dispositivo sulla rete
Fino all'inizio degli anni '90, gli indirizzi IP venivano allocati utilizzando il sistema di indirizzamento classful. La lunghezza totale dell'indirizzo, così come il numero di bit allocati alla rete e alle porzioni dell'host, erano fissi.
Indirizzi classful
Un indirizzo IPv4 è composto da 32 bit. Ogni stringa di numeri separata dal punto è composta da 8 bit, rappresentati da 0 a 255 in formato numerico. Le organizzazioni possono acquistare tre classi di indirizzi IPv4.
Classe A
Un indirizzo IPv4 di classe A ha 8 bit di prefisso di rete. Ad esempio, considera 44.0.0.1, dove 44 è l'indirizzo di rete e 0.0.1 è l'indirizzo host.
Classe B
Un indirizzo IPv4 di classe B ha 16 bit di prefisso di rete. Ad esempio, considera 128.16.0.2, dove 128.16 è l'indirizzo di rete e 0.2 è l'indirizzo host.
Classe C
Un indirizzo IPv4 di classe C ha 24 bit di prefisso di rete. Ad esempio, considera 192.168.1.100, dove 192.168.1 è l'indirizzo di rete e 100 è l'indirizzo host.
Indirizzi classless
Gli indirizzi classless o di routing interdominio senza classi (CIDR) utilizzano le subnet mask a lunghezza variabile (VLSM) per modificare il rapporto tra i bit dell'indirizzo di rete e quelli dell'indirizzo host in un indirizzo IP. Una subnet mask è un set di identificatori che restituisce il valore dell'indirizzo di rete dall'indirizzo IP trasformando l'indirizzo host in zero.
Una sequenza VLSM consente agli amministratori di rete di suddividere uno spazio di indirizzi IP in sottoreti di varie dimensioni. Ogni sottorete può avere un numero di host flessibile e un numero limitato di indirizzi IP. Un indirizzo IP CIDR aggiunge un suffisso che indica il numero di bit del prefisso dell'indirizzo di rete a un normale indirizzo IP.
Ad esempio, 192.0.2.0/24 è un indirizzo CIDR IPv4 in cui i primi 24 bit, o 192.0.2, sono l'indirizzo di rete.
Quali sono i limiti dell'indirizzamento IP classful che vengono superati dal CIDR?
Prima del routing interdominio senza classi (CIDR), gli indirizzi IP erano classful e provocavano delle inefficienze. Discuteremo di alcune di queste carenze in seguito.
Indirizzamento IP non flessibile
In un sistema di indirizzamento classful, ogni classe supportava un numero fisso di dispositivi:
- La classe A supportava 16.777.214 host
- La classe B supportava 65.534 host
- La classe C supportava 254 host
La disposizione classful non era efficiente nell'allocazione degli indirizzi IP e comportava uno spreco di spazi.
Ad esempio, un'organizzazione con 300 dispositivi non avrebbe potuto utilizzare un indirizzo IP di classe C, che consentiva solo 254 dispositivi. Quindi, sarebbe stata costretta a richiedere un indirizzo IP di classe B, che forniva 65.534 indirizzi host univoci. Tuttavia, sarebbero stati collegati solo 300 dispositivi, il che avrebbe lasciato 65.234 spazi di indirizzi IP inutilizzati.
Limitazioni nella progettazione della rete
Gli IP di classe limitavano la capacità di combinare le reti in base alle esigenze. Ad esempio, questi indirizzi IP appartengono a diverse reti di classe C nell'architettura classful:
- 192.168.1.0
- 192.168.0.0
In qualità di amministratore di rete, non avresti potuto combinare entrambe le reti perché la subnet mask di classe C era fissa come 255.255.255.0.
Quali sono i vantaggi del CIDR?
Con il routing interdominio senza classi (CIDR), la tua organizzazione ha maggiore flessibilità nell'assegnazione degli indirizzi IP e nel routing dei dati tra i dispositivi.
Riduzione dello spreco di indirizzi IP
Il CIDR offre flessibilità quando si determinano le assegnazioni degli identificatori di host e rete su un indirizzo IP. È possibile utilizzare il CIDR per fornire il numero richiesto di indirizzi IP per una determinata rete e ridurre così gli sprechi. Inoltre, riduce le voci della tabella di routing e semplifica l'instradamento dei pacchetti di dati.
Trasmissione rapida dei dati
Il CIDR consente ai router di organizzare gli indirizzi IP in più sottoreti in modo più efficiente. Una sottorete è una rete più piccola che si trova all'interno di una rete. Ad esempio, tutti i dispositivi connessi a un router si trovano nella stessa sottorete e hanno lo stesso prefisso di indirizzo IP.
Con il CIDR, la tua organizzazione può creare e consolidare più sottoreti. Ciò consente ai dati di raggiungere l'indirizzo di destinazione senza intraprendere percorsi non necessari.
Creazione di un cloud privato virtuale
Un cloud privato virtuale (VPC) è uno spazio digitale privato ospitato all'interno del cloud che consente all'organizzazione di eseguire il provisioning dei carichi di lavoro in un ambiente isolato e sicuro. Un VPC utilizza gli indirizzi IP CIDR quando trasferisce pacchetti di dati tra dispositivi connessi.
Creazione di supernet in modo flessibile
Una supernet è un gruppo di sottoreti con prefissi di rete simili. Il CIDR offre flessibilità nella creazione di supernet, cosa impossibile nell'architettura di masking convenzionale. Ad esempio, l'organizzazione può combinare gli indirizzi IP in un unico blocco di rete utilizzando una notazione come questa:
- 192.168.1 /23
- 192.168.0 /23
Questa notazione applica una subnet mask di 255.255.254.0 all'indirizzo IP, che restituisce i primi 23 bit come indirizzo di rete. Il router necessita di una sola voce della tabella di routing per gestire i pacchetti di dati tra i dispositivi nelle sottoreti.
Come funziona il CIDR?
Il routing interdominio senza classi (CIDR) consente ai router di rete di instradare i pacchetti di dati al rispettivo dispositivo in base alla sottorete indicata. Invece di classificare l'indirizzo IP in base alle classi, i router recuperano l'indirizzo di rete e dell'host come specificato dal suffisso del CIDR.
Per capire come funziona il CIDR è importante comprendere i blocchi del CIDR e la relativa notazione.
Blocchi CIDR
Un blocco CIDR è una raccolta di indirizzi IP che condividono lo stesso prefisso di rete e lo stesso numero di bit. Un blocco di grandi dimensioni è composto da più indirizzi IP e da un suffisso piccolo.
L'Internet Assigned Numbers Authority (IANA) assegna blocchi CIDR di grandi dimensioni ai registri Internet regionali (RIR). Quindi, il RIR assegna blocchi più piccoli ai registri Internet locali (LIR), che poi li assegnano alle organizzazioni. Nel frattempo, gli utenti privati richiedono i blocchi CIDR ai propri provider di servizi Internet.
Notazione CIDR
La notazione CIDR rappresenta un indirizzo IP e un suffisso che indica i bit identificativi di rete in un formato specificato. Ad esempio, è possibile esprimere 192.168.1.0 con un identificatore di rete a 22 bit come 192.168.1.0/22.
Come viene utilizzato il CIDR in IPv6?
IPv6 è un sistema di indirizzamento di rete progettato per sostituire IPv4. IPv6 utilizza un identificatore univoco a 128 bit, che gli consente di contenere 1.028 indirizzi IP di più rispetto a IPv4.
Un indirizzo IPv6 è composto da 8 valori esadecimali separati da due punti (:). IPv6 consente uno spazio di indirizzamento molto più ampio per ospitare il numero crescente di dispositivi che oggi si connettono a Internet.
Nel routing interdominio senza classi (CIDR), gli indirizzi IPv6 possono essere aggregati con prefissi di lunghezza di bit arbitraria, simili agli indirizzi IPv4. Ad esempio, 2001:0db8:/32 è un indirizzo CIDR IPv6, con i primi 32 bit, o 2001:db8, come indirizzo di rete.
In che modo AWS può supportare i requisiti del CIDR?
Amazon Virtual Private Cloud (Amazon VPC) è una rete virtuale sicura e isolata che consente alle organizzazioni di ospitare le proprie risorse Amazon Web Services (AWS). Ora è possibile utilizzare IP Address Manager (IPAM) di Amazon VPC per allocare blocchi di routing interdominio senza classi (CIDR) IPv6. Gli architetti di rete utilizzano blocchi CIDR contigui per creare cloud privati virtuali (VPC).
Ecco altri vantaggi dell'utilizzo di Amazon VPC:
- IPAM consente di creare pool IPv6 con ambito pubblico e di eseguire il provisioning con blocchi di tipo "porta il tuo indirizzo IP" (BYOIP).
- È possibile effettuare il provisioning di blocchi CIDR IPv6 da /52 a /40 in pool separati e associarli ai VPC.
- Gli amministratori di rete possono aggregare i CIDR in Amazon VPC attraverso strutture di rete e di sicurezza come liste di controllo, tabelle di routing, gruppi di sicurezza e firewall.
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