Subnetting e NAT

Subnetting e NAT

By MATTEO ERRICO, DARIO FUCITO, ALESSANDRO CASOLA, ANTONIO BERGAMASCO, FRANCESCO MALLARDO, BENIAMINO CANGIANO

SUBNETTING

Il subnetting è una tecnica, introdotta nel 1985 allo scopo di risparmiare indirizzi IP, esso viene applicato dividendo una rete in sottoreti, utilizzando la parte host di un indirizzo IP.

​DEFINIZIONE SUBNETTING

CHE COS'È UN INDIRIZZO IP

L'indirizzamento IP permette di identificare ogni host all'interno di una rete. Grazie all'utilizzo delle classi di indirizzi ed al subnetting è possibile organizzare e gestire in modo più efficiente il proprio insieme di reti. L'indirizzo IP viene utilizzato in combinazione con l'indirizzo fisico (MAC), il quale consente di determinare in modo univoco ogni interfaccia di un dispositivo di rete. Un IP Address è un numero di 32 bit suddiviso in quattro gruppi da 8 bit ciascuno.

CLASSI DI INDIRIZZI

Per permettere una migliore organizzazione della rete, gli indirizzi disponibili sono stati suddivisi in classi in base alle dimensioni dell'insieme di reti da gestire. In questo modo verranno utilizzate le classi più adatte ad alla dimensioni della rete, con conseguente minore spreco di indirizzi IP. Sono disponibili cinque classi di indirizzi IP, di cui solo le prime tre possono essere utilizzate per assegnare indirizzi agli host.

CLASSI DI INDIRIZZI

Classe A

Il primo byte rappresenta la rete; gli altri tre gli host per ogni rete.

La maschera di rete è 255.0.0.0. da IP 0.0.0.0 a 127.255.255.255, indirizzo privato: 10.0.0.0

Classe B

I primi due byte rappresentano la rete; gli altri due gli host per ogni rete.

La maschera di rete è 255.255.0.0. da IP 128.0.0.0 a 191.255.255.255, indirizzo privato: 172.16.0.0

Classe C

I primi tre byte rappresentano la rete; l'ultimo gli host per ogni rete.

La maschera di rete è 255.255.255.0.​ da IP 192.0.0.0 a 223.255.255, indirizzo privato: 192.168.0.0

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CLASSI DI INDIRIZZI

​Classe D

È riservata agli indirizzi multicast. da IP 224.0.0.0 a 239.255.255.255

Non è definita una maschera di rete, essendo tutti e 32 i bit dell'indirizzo utilizzati per indicare un gruppo, non un singolo host;

Classe E

Riservata per usi futuri; da IP 240.0.0.0 a 255.255.255.255

Non è definita una maschera di rete;​

LA SUBNET MASK

Per il corretto funzionamento di una rete, ogni host deve poter distiguere quale parte dell'indirizzo identifica l'host e quale la rete. Questo può avvenire grazie all'ausilio delle subnet mask (Maschere di sottorete). Per quanto riguarda le classi A B C standard, cioè non ulteriormente suddivise, esistono delle subnet di default:

Classe A: ha come subnet 255.0.0.0;  

Classe B: ha come subnet 255.255.0.0; 

Classe C: ha come subnet 255.255.255.0;

INDIRIZZI SPECIALI

Esistono alcuni particolari indirizzi di rete che non possono essere assegnati per l'identificazione di un host, tra questi abbiamo:  network, broadcast e loopback:

Network: quando i bit dell'ottetto che rappresenta l'host hanno tutti valore 0

Broadcast: quando i bit del numero che rappresenta l'host hanno tutti valore 1

Loopback: è utilizzato per funzioni di test del protocollo TCP/IP, non genera traffico di rete e corrisponde all'indirizzo 127.0.0.1​

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IL SUBNETTING

L'utilizzo della classe di rete corrispondente alle dimensioni che più si avvicinano a quella che si vuole gestire a volte non è sufficiente. Può essere necessario, dover suddividere la rete in ulteriori sottoreti. Per fare questo è possibile utilizzare la tecnica del subnetting.

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Il subnetting consiste nell'utilizzare alcuni bit "presi in prestito" dalla parte host dell'indirizzo di rete.​

​IL SUBNETTING

1) Determinare il numero di sottoreti necessarie: E' necessario tenere presente che il numero di subnet che si possono creare è dato da 2^x-2 dove x è rappresentato dai bit presi in prestito dalla parte host dell'indirizzo.

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​2) Determinare il numero di host per ogni sottorete:  Questo valore è dato da 2y-2 dove y è il numero di bit rimasti per la rappresentazione degli host

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IL SUBNETTING

​3) Determinare le subnet valide:  Questo valore è dato da 256-z, dove z rappresenta il valore della subnetmask.

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​4) Determinare gli host validi:  Sono rappresentati da tutti i valori compresi tra le subnet create togliendo gli indirizzi di broadcast e network.

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5) Determinare degli indirizzi di broadcast e network delle subnet.  

IL NAT

IL NAT

Il NAT (Network Address Translation) è un meccanismo che permette di modificare l'indirizzo IP dei pacchetti di informazioni in transito attraverso il router all’interno di una comunicazione in corso tra due (o più) dispositivi connessi alla rete.

Il NAT è diventato importantissimo nel momento in cui gli indirizzi IP del protocollo IPv4 hanno cominciato ad essere occupati tutti quanti, impedendo ad altri dispositivi di accedere (contemporaneamente) a internet.​

STATIC NAT

Il NAT statico è il mapping uno a uno tra gli indirizzi IPv4 privati e gli indirizzi IPv4 pubblici. Il NAT statico richiede di avere un indirizzo IPv4 pubblico per ogni indirizzo IPv4 privato nella rete interna. 

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Il concetto di traduzione dell’indirizzo di NAT statico e NAT dinamico è simile. La differenza è solo che il NAT statico è una traduzione uno-a-uno e il NAT dinamico è una traduzione molti-a-uno.​

DYNAMIC NAT

Il NAT dinamico: può essere definito come mappatura di un indirizzo IP privato su un indirizzo IP pubblico da un gruppo di indirizzi IP pubblici chiamato pool NAT (è un insieme di indirizzi IP contigui, specificato con un indirizzo IP iniziale, un indirizzo IP finale). Il NAT dinamico stabilisce un mapping uno a uno tra un indirizzo IP privato e un indirizzo IP pubblico. Qui l’indirizzo IP pubblico viene preso dal pool di indirizzi IP configurati sul router NAT finale. Il mapping da pubblico a privato può variare in base all’indirizzo IP pubblico disponibile nel pool NAT.

PAT

Il PAT è un altro tipo di NAT dinamico che può mappare più indirizzi IPv4 privati a un singolo indirizzo IP pubblico utilizzando una tecnologia nota come Port Address Translation. Port Address Translation è la tecnologia NAT che impedisce l’esaurimento dell’indirizzo IPv4 .

Il PAT/NAT può mappare più indirizzi IPv4 privati su un singolo indirizzo IP pubblico utilizzando diverse porte di origine.

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PAT

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Quando un computer da una rete interna (configurato con un indirizzo IPv4 privato) comunica con un altro computer in Internet, il Router cambia il numero di porta di origine con un altro numero di porta. Questi mapping delle porte sono conservati in una tabella nella memoria del Router. Successivamente, quando il Router riceve una risposta da Internet, il Router può utilizzare la tabella in cui vengono conservati i mapping delle porte e inoltrare il pacchetto di dati IPv4 al mittente originale.​

QUIZ

Multiple Choice

Da quanti bit è composto un IP Address?

• 30 bit

• 8 bit

• 128 bit

• 32 bit

Multiple Choice

Qual è la subnet musk di classe C?

• 255.255.0.0

• 255.255.255.0

• 255.255.254.0

• 255.0.0.0

Multiple Choice

Quale classe di indirizzi IP consente un massimo di 254 host?

• A

• E

• C

• B

Multiple Choice

A quale classe appartiene questo indirizzo IP?

128.23.45.4

• B

• C

• D

• A

Multiple Choice

Si dice indirizzo Network quando

• i bit dell'host hanno tutti valore 1

• è utilizzato come test del protocollo

• i bit dell'host hanno tutti valore 0

• ha 2 byte dedicati all'host

Multiple Choice

Quale meccanismo utilizza il NAT per riconoscere il destinatario del pacchetto?

• L'indirizzo IP del Router

• L'indirizzo IP privato

• L'indirizzo IP pubblico

• Il numero di porta

Multiple Choice

In cosa differisce il NAT statico da quello dinamico?

• Sono la stessa cosa

• Il NAT statico effettua una traduzione uno a uno mentre quello dinamico effettua una traduzione molti a uno

• il NAT statico memorizza il numero di porta dell'host

• il NAT dinamico memorizza il numero di porta dell'host

Multiple Choice

Il PAT prevede l'utilizzo di un pool di indirizzi pubblici

• Vero

• Falso

Multiple Choice

indica quale delle seguenti affermazioni sul NAT è falsa

• rimedia all'esaurimento degli indirizzi IP

• Il PAT è un'altra forma di NAT dinamico

• assegna dinamicamente l'indirizzo IP all'host

• Il NAT mette a rischio la sicurezza

Multiple Choice

indica quali delle seguenti affermazioni sul PAT è falsa

• traduce gli indirizzi IP

• traduce i numeri delle porte

• permette di avere molti host dietro un unico indirizzo IP

• è utilizzato con il PAT statico