Classless Interdomain Routing

Problemi di Crescita dell'Internet

L'incremento esponenziale dell'Internet in tempi recenti ha posto una serie di stress relativi agli indirizzi IP a 32 bit, che sono principalmente:

• Esaurimento degli indirizzi in Classe B (ed A!)
• Esplosione delle tabelle di routing
• Inefficienza d'assegnazione degli indirizzi

La metodologia CIDR e' stata sviluppata come risposta temporanea a questi problemi nell'attesa dell'affermarsi della nuova Versione 6 dei protocolli TCP/IP.

La metodologia CIDR consiste in:

• Assegnazione, in luogo di un indirizzo di Classe B, di piu' indirizzi
• contigui in Classe C
• Aggregazione delle tabelle di routing con l'introduzione del concetto di super rete

Aggregazione delle Tabelle di Routing

Le autorita' preposte all'assegnazione di nuovi indirizzi IP hanno scopo a livello continentale e distribuiscono ciascuna indirizzi in un intervallo stabilito.

L'autorita' europea e' il Network Coordination Center (NIC) del Reseaux IP Europeens (RIPE).

L'allocazione degli indirizzi da parte di queste autorita' e' ancora dibattuta e consiste in due principi guida alternativi: allocazione su base di fornitore o allocazione su base geografica.

Se gli indirizzi sono assegnati a fornitori d'accesso, ciascun fornitore riceve una fetta dello spazio di indirizzamento e vende indirizzi ai propri clienti. I clienti dello stesso fornitore hanno un prefisso comune nell'indirizzo IP. Sono i fornitori in realta' a possedere gli indirizzi.

Vi possono essere problemi del tipo:

• Un cliente che decide di cambiare fornitore deve cambiare indirizzi IP
• Clienti vicini spazialmente possono essere a grandi distanze metriche di routing se usano fornitori diversi
• I primi fornitori ricevono fette di spazio indirizzi piu' grandi degli ultimi fornitori, quando cominciano a scarseggiare le fette di indirizzi (qualora vi siano molti fornitori)
• I fornitori sono ditte che possono fallire o essere acquistate da altri fornitori; cosa farne degli indirizzi?

L'assegnazione indirizzi su base geografica mantiene gli indirizzi in possesso ai clienti finali, vista l'ancora scarsa mobilita' delle piattaforme hardware di rete.

D'altro canto i fornitori d'accesso distribuiti a livello diffuso sul territorio devono mantenere tabelle dettagliate degli indirizzi da loro amministati, che possono risultare troppo grandi ed onerose.

Una soluzione puo' provenire dall'uso adeguato di una combinazione dei protocolli DNS e DHCP, ma al momento non si vede una soluzione totale e precisa. Per esempio, molte stazioni di rete sono permanentemente collegate o richiedono configurazione manuale dell'indirizzo IP.

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CIDR e i Protocolli di Routing

L'aggregazione degli indirizzi puo' portare una semplificazione delle tabelle di routing ma richiede un adeguato supporto da parte dei protocolli di routing

BGP-4

L'ultima versione del protocollo BGP, detta BGP-4, supporta il concetto di 'supernetting'.

Nel messaggio di Update le reti sono rappresentate da una struttura a due campi:

• lunghezza (1 byte) - numero di bit del prefisso
• prefisso (variabile) - identificativo di rete o super-rete

Se gli indirizzi di rete sono stati assegnati da un pool di indirizzi consecutivi, differiranno tra loro solo negli ultimi bit, p.es. otto indirizzi consecutivi in Classe C differiranno al massimo negli ultimi quattro bit dell'indirizzo di rete ed avranno un prefisso comune di 20 bit.

Indicare la raggiungibilita' di una super-rete puo' essere erroneo ai fini del costo di smistamento, se la super-rete e' composta da reti di qualita' diversa o topologia varia.

In luogo dell'attributo "Percorso di SA" precedente, BGP-4 introduce un attributo a due componenti:

• una lista ordinata, la Sequenza di SA
• un'insieme non ordinato, l'Insieme di SA

Tramite la sequenza ordinata si puo' raggiungere uno dei SA dell'indieme non ordinato. Il numero di componenti della sequenza stima la metrica, l'unione della lista e dell'insieme serve a prevenire lo svilupparsi di loop. Un router non deve usare il percorso indicato quando il proprio nome compare nella sequenza o nell'insieme. Un router che si aggiunge al percorso e lo dichiara ai vicini, prone il proprio indirizzo all'inizio della sequenza ordinata.

I percorsi possono essere aggregati ricorsivamente, a livello regionale o nazionale.

L'attributo "Percorso SA" che aveva il formato Tipo, Lunghezza e Valore, ha ora il campo Valore suddiviso in due subcomponenti Tipo, Lunghezza e Valore, con tipi diversi per sequenza ed insieme di SA.

Vi sono numerose altre piccole modifiche ai campi attributi in BGP-4.

Come conseguenza si ha una notevole diversita' nel messaggio di Aggiornamento che ha ora un contenuto informativo diverso. Vengono espressi nell'ordine, i seguenti campi:

• Lunghezza dei Percorsi Sconsigliati (2 byte)
• Percorsi Sconsigliati (variabile)
• Lunghezza Totale degli Attributi di Percorso (2 byte)
• Attributi di Percorso (variabile)
• Informazioni di Raggiungibilita' Reti (variabile)

I Percorsi Sconsigliati rimpiazzano i Percorsi Irraggiungibili della versione 3.

Protocolli Interni

I protocolli di routing interno devono anch'essi essere modificati per supportare prefissi di rete o super-rete a lunghezza variabile.

Correntemente solo RIP-2, OSPF ed altri protocolli quali IS-IS ed EIGRP (Cisco) sono in grado di farlo, considerando il concetto di super-rete come una variante di quello di sottorete.