Classful e classless

Prima di andare avanti, è necessario fare un approfondimento storico, per capire meglio il presente.

Il metodo che abbiamo visto di calcolare la maschera di sottorete utilizzando il numero esatto di bit, è attualmente lo standard e viene chiamato CIDR (Classless Inter-Domain Routing). Fate attenzione alla parola classless, che in italiano si può tradurre con "senza classi": per capire a cosa si riferisce, bisogna addentrarsi un po' nella storia degli indirizzi IP.

Classi di indirizzi IP

Quando è nato Internet, negli anni '70, la maschera di sottorete era unica e fissa per tutti gli indirizzi IP, ed era di 8 bit. C'erano quindi solo 254 reti, ognuna con circa 16 milioni di dispositivi.

Quando negli anni '80 la tecnologia di Internet prese piede a livello mondiale, ci fu la necessità di mettere a disposizione un maggior numero di reti. Si decise quindi di cambiare un po' strategia e di assegnare delle maschere di rete in automatico in base ai primi bit dell'indirizzo IP.

Decisero di divedere gli indirizi IP in tre classi:

• classe A: il primo bit dell'indirizzo è 0; in questo caso si mantiene la maschera a 8 bit
• classe B: il primo bit dell'indirizzo è 1 e il secondo 0; in questo caso viene assegnata una maschera a 16 bit
• classe C: i primi due bit dell'indirizzo sono entrambi 1 ed il terzo a 0; in questo caso viene assegnata una maschera a 24 bit

In questo modo, il numero di reti assegnabili aumentò notevolmente e per un po' il problema dell'esaurimento delle reti fu arginato.

Per completezza, esistono altre due classi, la D e la E, in base al valore del terzo e quarto bit. Noi non le tratteremo.

Una scelta infelice

Nel passare alle classi, ci fu la necessità di rappresentare in qualche modo la maschera di sottorete. Decisero di rappresentare le maschere con la stessa notazione in 4 ottetti degli indirizzi IP, in cui venivano valorizzati ad 1 il numero di bit della maschera di sottorete. Si ottenne il risultato seguente:

• per la classe A: 255.0.0.0
• per la classe B: 255.255.0.0
• per la classe C: 255.255.255.0

Questa scelta fu un po' infelice, perché ha una serie di problemi:

1. la rappresentazione è uguale a quella degli indirizzi IP, nonostante sia un concetto completamente diverso, portando quindi ad una certa confusione
2. la rappresentazione è molto prolissa, quando viene scritta usa molti più caratteri di quanto potrebbero essere necessari
3. ci sono potenzialmente molte maschere di sottorete non valide. Ad esempio le maschere 255.255.235.0, 255.255.0.255 non hanno senso. Questo, insieme al punto precedente, porta ad un maggior rischio di errori
4. se il numero di bit della maschera non è moltiplo di 8 questa notazione diventa di non immediata interpretazione. Ad esempio una maschera di 20 bit viene rappresentata come 255.255.240.0, ed una maschera di 14 bit come 255.252.0.0: calcolare la dimensione della rete richiede un po' di calcoli e di pratica

Ad ogni modo, per molti anni si è usata questa notazione e si trova spesso ancora in uso, quindi è di fondamentale importanza comprendere il significato di queste maschere e saper passare dalla notazione ad ottetti alla notazione slash e viceversa.

Indirizzi IP senza classi

Il problema dell'assegnazione degli indirizzi si ripresentò verso la fine degli anni '80, in particolare per gli indirizzi di classe C: la nuova Internet Economy vedeva fiorire molte piccole aziende che avevano bisogno di pochi indirizzi IP, ma si trovavano costrette A pagare alte somme per avere un indirizzo di classe C, che per la maggior parte non utilizzavano.

Per cui, agli inizi degli anni '90 si cambiò di nuovo sistema, abbandonando il concetto di classe: ogni indirizzo IP, indipendentemente dal suo valore numerico, poteva avere una qualsiasi maschera di sottorete. Si passò contestualmente anche alla notazione slash, più compatta e chiara, che è ancora lo standard attuale.

Alcuni enti ed aziende hanno mantenuto la proprietà di interi blocchi di classe A anche dopo il passaggio a CIDR. Per un elenco completo, guardate questa pagina. La lista è molto interessante perché fa capire ancora oggi quali sono le influenze ed i rapporti di potere nel mondo di Internet!

Passaggio da notazione ad ottetti a notazione slash

È importante saper passare da una notazione all'altra, perché nella pratica le troverete tutte e due.

Da ottetti a slash

Per passare da ottetti a slash, bisogna prima di tutto convertire ogni singolo ottetto in binario. Prendiamo ad esempio la maschera 255.255.240.0. Il numero 255 è facilmente convertibile: sono otto bit tutti a 1. Per il terzo ottetto, 240, bisogna fare un po' di calcoli. Ci sono vari metodi che avete studiato a TPSI; io uso il seguente modo semi-empirico, ma vanno tutti bene.

Per scomporre un byte in binario, prima di tutto scrivo la seguente tabella.

Ora metto degli 1 in modo che la somma dei numeri mi dia esattamente il numero che cerco. Nel nostro caso, per ottenere 240, devo mettere 1 nelle prime quattro caselle.

In tutte le altre caselle metto 0, ottenendo infine il seguente risultato.

Mi sono calcolato così che il numero 240 in decimale si converte in 11110000 in binario.

Ora metto tutti gli ottetti in fila.

Conto gli uno a partire dall'inizio, sono 8 + 8 + 4 = 20. Sono arrivato alla fine: la subnet mask in slash notation vale proprio 20!

255.255.240.0 -> /20

Da slash a ottetti

Bisogna fare l'operazione inversa del paragrafo precedente. Ipotizziamo di avere la subnet \27. Per convertirla in ottetti, metto 27 bit a 1 di fila, separandoli a gruppi di 8 bit.

11111111.11111111.11111111.11100000

I primi tre ottetti si calcolano immediatamente, perché essendo tutti 1 valgono 255. Per l'ultimo ottetto, faccio il calcolo, sempre usando la tabella di prima.

Quindi il numero che cerco è 128+64+32, che vale 224. A questo punto abbiamo finito, la conversione diventa come segue.

/27 -> 255.255.255.224

Un utile sito per fare conversioni di questo genere è questo. Non lo potete usarlo durante il compito, ma vi può tornare utile in futuro!