Esercitazione Elementi di reti di telecomunicazione

Elementi di reti di telecomunicazione

A.A. 2021-2022

Prof. Renato Lo Cigno, Francesco Gringoli e Fabrizio Guerrini

Esercitazione: uso degli indirizzi IP

1 assegnazione “uniforme” di indirizzi di rete

Una rete di campus (Università / azienda) ha la semplice struttura rappresentata in figura 1 con tre reti di livello fisico identificate con LAN1/2/3. All’amministratore della rete è stato assegnato il blocco di indirizzi IP 16.5.1.0/24, che devono essere usati per realizzare le sottoreti IP SN1/2/3 sulle LAN1/2/3. Le sottoreti sono collegate tra loro dai router R-A ed R-B come in figura.

dida livelloquelleDiverse logico Host BHost ALansonodelle fisichea infrastrutture R-Aèmi via unacosipossibilelogicaconfigurazione LAN2/SN2LAN1/SN1Quidentrocisiamoswitch Host C R-BLAN3/SN3

Figura 1: La rete di campus degli esercizi 1, 2 e 3.

• Si assegnino gli indirizzi di rete alle tre subnet (SN1, SN2 e SN3) partizionando il blocco in modo che lo stesso numero di stazioni, massimizzando ciascuna subnet possa contenere e tale numero.
• Per ogni SN si specifichi l’indirizzo di broadcast spiegando come si ottiene.
• Si assegni il primo (i primi) indirizzo(i) disponibile(i) per ogni subnet all’interfaccia/e del/dei router ad essa collegato/i.
• Si calcoli l’efficienza di utilizzo degli indirizzi, ovvero il rapporto tra gli indirizzi effettivamente utilizzabili usando questo schema di indirizzamento e tutti gli indirizzi unicast disponibili nel blocco 16.5.1.0/24.
• Si trovi un modo diverso per ottenere lo stesso risultato (un numero uguale di indirizzi assegnati a subnet che insistono sulla stessa rete fisica) con una maggiore efficienza di uso degli indirizzi.

16.5.1.0124indica latuttagiallaparte1000 0000 FIfIHostiD919Associato all’indirizzo IP c’è la nel mask11111 1111 11111111 1 12411 1 111 00000000di 124Maschera unaA l'andl'indirizzoCOSA diSERVE rete Facendoottenere logicoper le mask IPl'indirizzotra eAl l'andfa la tuttinotsi maskcontrario se conbit IPl'indirizzoinvertiti ottengoDevono quindi avere la stessa grandezza.

NB: anche il router è considerato come stazione e per “stazioni” ci si riferisce in generale sia a router e host. switchnuvoletteLe = sta a indicare non che c’è un collegamento tra router ed essa MA indica semplicemente che c’è sotto una serie di infrastrutture del livello 2. IIIDal punto di vista del livello 3 i due router sono direttamente collegati Aste costituiscono un unico Hop. ARA APotrebbe anche essere una rete Wireless. FIA00000100 91799091 us1 diladevodividerlo 3 stessa mblocchi conin sottoIo 28ho 2 256 indirizziora possibili 16.5.1.0125Ho ottenuto bitse piùinprendo inblocchi 16.5.1.12812516.5.1 10000000 bit 2Ma 3_Ogni voltache nuovine n indirizzivoglio ottengoprendo bit2prendoe16inizio 5.1.001000000combinazioni cheAssegnazione ottengo16.5.1.0 2616SNI 5.1.001000000SNL 16.5.1.6416 5.1.011000000 2616.5.1 1010000003 16.5.1.128 26SNusato_16.5.1 111000000 16.5.1.192 26nonµg Avreianche potuto16.5.1 2716.5.1.0000100000 NonLagg massimizzano16.5.1.6412716.5.1 il001100000 nome16.5.1 010100000è 124fattose avessicomeNumero di indirizzi e numero di stazioni sono cose diverse: perché due indirizzi vanno sempre persi—> quelli di tutti zero (indirizzo della rete) e quello con tutti 1 (broadcast - liv.3). dPrendo 1atuttiHostidelopongo NB Il èchesecondomodo sod 64 cheil distaldellabroadcast prima5.1.006 1111111 16.5.1.63 bitdal suadellaindirizzo ossiaprimoÈ16.5.1.112 diè'Ìaietichenoiarete16.5.1.01 1111111 le il94 ledopo ottengosottraggo16.5.1.10 1111111 16.5.1.191 dibroadcast quellaprimasia binariocheindecimalein1 76516.5.1.0 2616SNI 5.1.001000000SNL 16 16.5.1.64 265.1.01100000016.51.101000000 26SN 16.5.1.128 6631128NB delledelesistene ipindirizzonon marouterdi reteinterfaccesueNB dasi bassopiùaconvenzioneper partire quelloassegnano 14668000001RA 16.51 16R16.5.1.1 BIO6.5.189800001RA BR16.5.1.6 16.5.1.129

“Quando non ho ancora suddiviso il blocco quante stazioni posso indirizzare?” -> 254.

Ogni volta che partizione butto via due stazioni per partizione. 734 0,73P 32I Quelli persinon vengonoassegnatiIl blocco che non ho utilizzato posso dividerlo ancora e i suoi sottoblocchi li riassegno.Posso dividerlo a sua volta in 4.usato_16.5.1 110010000 16.5.1.192 26non bitancora aaprendoSNI 16.5.1 28110010000 16.5.1.19216.5.1SNS 28110110000 16.5.1.208SNG 16.5.1 28111010000 16.5.1.22416.5.1 28111110000 16.5.1.290no usato_ L altri 2SN7 16.5.1.111100 3000 16.5.1.29016.5.1 111101SNS 00 3016.5.1.294111110 3016.5.1SNG 00 16.5.1.24816.5.1 30111111100 16.5.1.252No usato c LFOra 21.362 14254

2 assegnazione non “uniforme” di indirizzi di rete - caso A

Si consideri la stessa rete di campus dell’esercizio 1, con lo stesso pool di indirizzi 16.5.1.0/24 assegnato per la gestione.

• Si assegnino gli indirizzi di rete alle tre subnet (SN1, SN2 e SN3) partizionando il pool in modo che SN1 e SN2 possano contenere ciascuna almeno 32 stazioni, mentre SN3 ne possa contenere almeno 64.
• Per ogni LAN si specifichi l’indirizzo di broadcast spiegando come si ottiene.
• Si assegni il primo (o i primi) indirizzo(i) disponibile(i) per ogni SN all’interfaccia del router ad esso collegato.
• Si calcoli l’efficienza di utilizzo degli indirizzi, ovvero il rapporto tra gli indirizzi effettivamente utilizzabili usando questo schema di indirizzamento (inclusi gli indirizzi non ancora assegnati) e tutti gli indirizzi unicast disponibili nel blocco 16.5.1.0/24.

3 assegnazione non “uniforme” di indirizzi di rete - caso B

Si consideri la stessa rete di campus dell’esercizio 1, con lo stesso pool di indirizzi 16.5.1.0/24 assegnato per la gestione.

• Si assegnino gli indirizzi di rete alle tre subnet (SN1, SN2 e SN3) partizionando il pool in modo che SN1 e SN2 possano contenere ciascuna almeno 10 stazioni, mentre SN3 ne possa contenere almeno 100, massimizzando il numero di indirizzi non assegnati, ovvero disponibili per uso futuro.
• Per ogni SN si specifichi l’indirizzo di broadcast spiegando come si ottiene.
• Si assegni il primo (o i primi) indirizzo(i) disponibile(i) per ogni SN all’interfaccia del router ad esso collegato.
• Si calcoli l’efficienza di utilizzo degli indirizzi, ovvero il rapporto tra gli indirizzi effettivamente utilizzabili usando questo schema di indirizzamento (inclusi gli indirizzi non ancora assegnati) e tutti gli indirizzi unicast disponibili nel blocco 16.5.1.0/24.

del bloccoOCCUPAZIONE COMPLETAfa 127NB 2Non si vannoperché perse126 62SNI SNI Fino 64 2 126stazioneaSN fino 125126 1282 Stazionia 16 1000000 sn1.016.5 0000000 16.5.1.012514 1.01100000016.5 SN6.5.1.641216.5.1.1 0000000 SN16.5.1.128125SNI 516.5.1.63 16.5.1.2553_SN 16.5.1 127 Ime dil'indi primeF 2.621126254 dimdi2blocchi diversausatinona 1 65SNISNI 10 128 141almeno mie serve 126SN3 125100almeno 66312816.5.1.00000000125 SNPrendo per16.5.1.0125 50316.5.1.128125 da128 8 reti2 14Prendo ma stazionipossibili16.5.1.128128 SNI16.5.1.199128 SNLOPPURE futurodi più inaverne64126 stazioni perPrendo ma16.5.1.128126 SNI16.5.1.192126 SNL131 10000100.00000000131.10000110dibase Hostld 0rete tuttoindirizzo con a bitScrivoindirizzo indiretto idevonopiù piùe piccologrande amareepui sinistraa in comune10006700 100000000.000000000111000 ll lL100911000.111000,9011 a'sil bitDevo avariabile nonprendere possoprimo quiprenderla12Ho una 100010000011 0000BASE 00000000 00000000111111111111 0000Net 00000000.00000000mask l255.240.0.0131.128.0.0 il stessa cosa131.128.0.0 124 bitDevo altriprendere 0.0 16131.128.1000 blocchixxxxSi indirizzisi sprecano 010 0.01 128.1090100SE bit dell'Hostldprimochequellifacciovariare10010.0 0 31.130.0.0 1581819 0000 III0.0.01001101 0.0 08119 00 00131.133.255.255131.133.0.0 15 3altri_prendo110.00 000000.0 2.1Sub131.1010000 d patrtoda'quiI0.01 sub 131.130.64.02.2 180.10 2.3 131.130.128.01180.11 2.4 131.130.192.0118131.131.0.02.51 00 182.601 131.131.64.01 182.71 10 131.131.128.0118Il1 2.8 131.131.192.0118temaesame1 2iconfronto indirizziper010 011 25511101.75 lavedere netmask64.0 19101.75 inilbloccoscrivo con2 mettendo75 100000 001 0 0 bittutti ia dell'hosted19haicheParti ne 122unmi 1024serve123 120daDevo piùquelle grandipartire101.75.010 19NÉ 0 120 2101.75.80.0120 I SNA0 21101.75.72.0121 21O SNL 122 222101.75.68.0SE 74.466.0123 123 2101.75.64.0123 d l'ordinetendendo delle reti101.75.010 19NÉ 1200 2101.75.80.0120 0 SNI 21101.75.64.01211 2I 0 Toffa 1220122 2O IsntSE 123 2101.75.78.0123101.75.76.0123Unica che l'ordinedellesoluzione sottoreticonservaCollegamenti puntopunto 121Vedireti stub 1233Vincoli Sni SNSni 3Voglio scrittiAlcunisono già 1308 devonosio usareputoputocollegamenti 131nonesistono 130123 128Dentro a una prendereposso 1213123 8130Quindi mi serve una400.000000011.01100211211.1.96.0 21 1232prendo Fitta continuatoaspettare211.1.01100 000.0 211.1.96.0 finoad 30aarrivare211.1.98.0123 SNI211.1.01100 010.0100.0 211.1.100.0123 SNL211.1.01100 211.1.102.0123 5N211.1.01100 110.0 130Ora gliricevoe1.96.00000000211 _211.1.96.0130 _PP R ARBLdireteindirizzo Gli 4 indirizzicorrispondonoE d96.0211.1 211.1.96.396.2211211.1.96.1 BioadcasiK RBA211 96.0000011001 PP RA R 30211.1.96.8C8 QuestareteTabiano1.96.000000 PP211 RDR 2111.9610 C211.1.98.0 230.0T211.1.0110001 BC23 SNI211.1.99.255In 3tutto fdandostoFacendo così una /23 non mi serve più ma ho bisogno di una /20 di cui di ricavano 2 /21, da cui ricavo2 /22.L’e cienza precipita di quasi il 50%. Indirittiprivatiirouter taliacollegati retedafanno Natè Ogustocheè sia perchésono00,011000ft2110.0.40.0 10.0 direteindirizzi100 00101L'ultimo Ill'ultimo ilè 1 I1 I 0I Icontutti trannequello 25410.0.47BCOssia 1indirizzo10 000 1281 01112 130èPunto forzaessendo nonputo perd beneinfatti sarebbe invalidovanonqui1210.1 16128 000110001101 12 ER17 a

Elementi di reti di telecomunicazione

A.A. 2021-2022

Prof. Renato Lo Cigno, Francesco Gringoli e Fabrizio Guerrini

Esercitazione: tabelle di routing e NAT

1 NAT e tabelle di routing

La rete rappresentata in Figura 1 è connessa ad Internet tramite un router che svolge anche funzioni di NAT con traduzione delle porte (NAPT), ed è composta da 6 sottoreti: SN1, SN2, SN3, SN4, e le sottoreti che insistono sui link punto-punto tra R-A e R-B e tra R-B e il NAPT.

LAN1/SN1 LAN2/SN2192.168.1.0/24 192.168.2.0/2414 1.014 30.29.9.182LAN3/SN3 LAN4/SN431.0.91 130B 30.29.9.175 NAPT

Figura 1: La rete dell’esercizio 1.

• Si studi un piano di indirizzamento che minimizzi il blocco CIDR assegnato alla rete e che rispetti i seguenti vincoli:
  • I blocchi assegnati a SN1 e SN2 sono privati, e sono 192.168.1.0/24 e 192.168.2.0/24, rispettivamente;
  • L’indirizzo dell’interfaccia di R-B che insiste su SN3 è 30.24.9.161. L’indirizzo di broadcast di SN3 è 30.24.9.175;
  • Un host di SN4 ha indirizzo 30.24.9.182;
  • I blocchi assegnati alle sottoreti che insistono sui link punto-punto sono della grandezza minima possibile.
• Si scriva il blocco CIDR assegnato alla rete, i blocchi assegnati a tutte le sottoreti, e i loro rispettivi indirizzi di broadcast.
• Sapendo che tutto il traffico diretto ad Internet transita dal NAPT, si scriva la tabella di routing del router R-B.
• Un pacchetto ICMP viene inviato dall’host 192.168.1.10 (su SN1) all’host 30.24.9.182 (suecho requestSN4). Quale sarà l’indirizzo IP sorgente del pacchetto ICMP ricevuto dall’host 30.24.9.182?
• Un pacchetto ICMP viene inviato dall’host 192.168.1.10 (su SN1) all’host 12.1.1.1 (suecho requestInternet). Quale sarà l’indirizzo IP sorgente del pacchetto ICMP ricevuto dall’host 12.1.1.1?

Ci sono 3 router di cui uno che fa funzione di NAPT.

Sono considerate reti anche le reti punto punto.

(Assumeremo sempre di dover dare una /30 a collegamenti punto-punto, anche se nella realtà non è necessario).

Ci sono quindi 6 reti : 4 lan e 2 punto-punto. issI2 jazaansasI ea.aonasoso.a.no 2si aaDue di queste sottoreti hanno indirizzi privati e non escono dal blocco giallo, devono essere tradotti dal NAPT. 30.24.9 17530.24.9.161 24_i sono sicuramenteprimibloccati14I precedente30.24.9 1110100001 30.24.9.101041t 128Net ècheidConfronto sapereper128 l'indirizzoè160 della30.24.9 rete SN3 930.24 182 diSnlhostm _Se 12730.24.9 10110110 alloraqui lane comprenderaiprendessirete bereloe nonsopraassegnataPerché 160il divide160127 2 28si in17 1s STI30.24.9 Cisarebbe bene1011 nonuna vaesovrapposizionePer gliindirizziquestoesistono privatibitdeiQuindi devo perevitarepiù unainprendere sovrapposizione128Seprendo 0110 17630.24.9 281011 17612930.24.9 10110110 piùperché piccolescelgoquestaDISEGNO ALBERO 16018 SN4030.24.9.10 Su176129_0176 28 30 IRB184 RA184129127il èbloccocomplessivo 188130 INAPTRBIl suo scopo serve per decidere il prossimo hop a cui passare il pacchetto e per farlo il router consulta la tabella di routing.

Compaiono tutte le destinazioni conosciute dal router, a ancati dal next hop a ancato a sua volta dall’interfaccia di uscita. NEXTDESTINAZIONE HOP INTERFACCIA EA30.24.9.160128 C30.24.9.17612930.24.9.18413030.24.9.188130NI B30.24.9.18524162.168.1.0 B30.24.9.185162.168.1.0124N2 010 D30.24.9.190AB CD MAC diiSostituiscono indirizzi indirizzigli retedeglilogicinomiCome prima cosa vanno inserite le reti direttamente connessa al router.

Non c’è perché si ha consegna diretta.

NB I alnext sono consideratodirettamentehop routerconnessiOra fuoriciò dellaretedevoindirizzare tutto che digialla_Rottavafache dellenon destinazioni rareDEFAUT ciòtutto partel'hannoNontutti ce non vieneIn tutto il percorso l’indirizzo IP destinazione e sorgentecambiato. nessun NATIn questo caso non passa attraverso e quindi non c’èragione di cambiarli. ISarà 1.10192.168ancoraIn questo caso la destinazione non sta nella stessa rete. Quindi ora la sorgente è l’indirizzo IP del NAPT.

NB: il cambiamento di indirizzo IP non avviene fra sottoreti diverse che stanno sulla stessa rete, anche se una di queste due è private.

Il NAT funziona per indirizzi privati che vi passano per andare fuori