CIDR e Supernetting: aggregazione delle rotte

1. Il problema che CIDR doveva risolvere

Siamo a inizio anni '90. Internet cresce a velocità esplosiva. I router del backbone mondiale mantengono una routing table — una tabella con tutte le reti raggiungibili. In un sistema classful, ogni azienda che riceve una rete di classe C ottiene una entry separata nella routing table globale. Con migliaia di aziende che si connettono ogni mese, la tabella cresce in modo insostenibile:

• 1990: ~5.000 rotte nel backbone Internet
• 1994: ~70.000 rotte — i router di fascia bassa non riescono più a starci
• Oggi (con CIDR): ~900.000 rotte nel BGP global table — ma senza aggregazione sarebbero centinaia di milioni

Parallelamente, il sistema classful spreca enormi quantità di indirizzi. A un'azienda con 300 host viene assegnata una classe B (65.534 host), sprecando 65.000 indirizzi. Lo spazio IPv4 si sta esaurendo.

La soluzione arriva nel 1993 con la RFC 1519: CIDR — Classless Inter-Domain Routing.

2. Supernetting — aggregare reti in una sola route

Il supernetting (chiamato anche route aggregation o route summarization) è l'operazione inversa del subnetting: si accorcia il prefisso per coprire più reti con una singola entry nella routing table.

Per poter aggregare più blocchi in uno, devono valere due condizioni:

1. I blocchi devono essere contigui nello spazio di indirizzamento
2. Il loro insieme deve formare un blocco valido: devono condividere i bit del prefisso aggregato e tutto il blocco aggregato deve essere sotto il controllo del router che annuncia

Procedura di aggregazione passo-passo

1. Converti tutti i network address in binario
2. Trova i bit comuni dalla sinistra
3. Il prefisso aggregato è il numero di bit comuni
4. L'indirizzo aggregato è quello con i bit comuni + tutti gli altri a 0

Con un'unica entry 192.168.0.0/22 nella routing table rappresentiamo 4 reti /24 che prima occupavano 4 entry separate. La scalabilità del routing su Internet dipende da questa tecnica.

3. Longest Prefix Match — la regola fondamentale

Una routing table può avere più rotte che coprono lo stesso indirizzo destinazione. Come sceglie il router? Con il principio del longest prefix match (LPM): vince la rotta con il prefisso più lungo (più specifico).

10.1.1.25 ∈ [10.1.1.16 – 10.1.1.31] → match con /28. Tutti gli altri prefissi più corti matchano anche, ma /28 vince.

4. Default route e allocazione gerarchica CIDR

La default route è la rotta con prefisso 0.0.0.0/0: corrisponde a qualsiasi indirizzo (0 bit di prefisso = nessun vincolo). È la rotta con il prefisso più corto possibile, quindi per il LPM ha sempre la priorità più bassa. Viene usata solo quando nessun'altra rotta più specifica corrisponde.

Allocazione CIDR: gerarchia IANA → RIR → ISP → Azienda

CIDR ha cambiato il modo in cui gli indirizzi vengono distribuiti globalmente. La gerarchia di allocazione è:

L'idea chiave di CIDR è che l'ISP può annunciare un solo prefisso aggregato per tutti i suoi clienti. Se un ISP controlla il blocco 203.0.113.0/24 e ha 4 clienti a cui ha assegnato subnet /26, annuncia solo 203.0.113.0/24 al backbone. Il backbone non sa e non deve sapere dei /26 interni — 1 rotta invece di 4.

Quando la summarization non è possibile

5. CIDR, NAT, IPv6 e riepilogo classful vs classless

CIDR ha esteso la vita di IPv4 di decenni rallentando il consumo degli indirizzi tramite allocazioni efficienti e NAT. Ma non ha risolto il problema fondamentale: 32 bit = 4,3 miliardi di indirizzi non bastano per il mondo connesso moderno.

Riepilogo: classful vs classless

6. Verifica / Esercizio

7. Riepilogo e concetti chiave