Se sei mai stato responsabile dell’assegnazione degli indirizzi IP, ti sei imbattuto nei termini indirizzamento classful e classless. In caso contrario, la differenza principale tra l’indirizzamento classful e classless è nella lunghezza della sottorete: l’indirizzamento classful utilizza maschere di sottorete a lunghezza fissa, ma classless utilizza maschere di sottorete a lunghezza variabile (VLSM).

Diamo uno sguardo più da vicino sia l’indirizzamento classful che classless, la storia e lo scopo dietro di loro, e le ragioni per cui l’indirizzamento classless ha davvero vinto.

Che cos’è l’indirizzamento classful?

Classful addressing è un’architettura di indirizzamento IPv4 che divide gli indirizzi in cinque gruppi.

Prima dell’indirizzamento classful, i primi otto bit di un indirizzo IP definivano la rete di cui un determinato host faceva parte. Ciò avrebbe avuto l’effetto di limitare Internet a solo 254 reti. Ognuna di queste reti conteneva 16.777.216 diversi indirizzi IP. Con la crescita di Internet, l’inefficienza dell’allocazione degli indirizzi IP in questo modo è diventata un problema. Dopo tutto, ci sono molto più di 254 organizzazioni che hanno bisogno di indirizzi IP, e molte meno reti che hanno bisogno di 16,7 milioni di indirizzi IP a se stessi.

In poche parole: avevamo bisogno di un modo per allocare gli indirizzi in modo più efficiente. Nel 1981, RFC791 e classful addressing arrivarono per aiutare a risolvere questo problema. Con gli indirizzi classful, siamo passati da solo 254 reti disponibili a 2.113.664 reti disponibili. Come?

Come funziona l’indirizzamento classful

L’indirizzamento Classful divide lo spazio degli indirizzi IPv4 (0.0.0.0-255.255.255.255) in 5 classi: A, B, C, D ed E. Tuttavia, solo A, B e C vengono utilizzati per gli host di rete. La classe D, che copre l’intervallo di indirizzi IP 224.0.0.0 – 239.255.255.255, è riservata al multicasting e alla classe E (240.0.0.0-255.255.255.255) è riservato per ” uso futuro.”

La tabella seguente descrive la maschera di rete predefinita (subnet mask), gli intervalli di indirizzi IP, il numero di reti e il numero di indirizzi per rete di ciascuna classe di indirizzi.

Come possiamo vedere, Classe A continua a utilizzare i primi 8 bit di un indirizzo, e può essere adatto per reti di grandi dimensioni. La classe B è per reti molto più piccole della classe A, ma ancora grandi a sé stanti. Gli indirizzi di classe C sono adatti per reti di piccole dimensioni.

Quali sono i limiti dell’indirizzamento IP classful?

Come probabilmente puoi intuire, Internet ha fame di indirizzi IP. Mentre l’indirizzamento IP classful era molto più efficiente del vecchio metodo “primo 8 bit” di tagliare lo spazio degli indirizzi IPv4, non era ancora sufficiente per tenere il passo con la crescita.

Mentre la popolarità di Internet continuava a salire oltre il 1981, divenne chiaro che l’assegnazione di blocchi di 16.777.216, 65.536 o 256 indirizzi semplicemente non era sostenibile. Gli indirizzi venivano sprecati in blocchi troppo grandi, ed era chiaro che ci sarebbe stato un punto di svolta in cui abbiamo esaurito lo spazio degli indirizzi IP del tutto.

Uno dei modi migliori per capire perché questo era un problema è considerare un’organizzazione che aveva bisogno di una rete solo leggermente più grande di una classe C. Ad esempio, supponiamo che la nostra organizzazione di esempio abbia bisogno di 500 indirizzi IP. Salire su una rete di classe B significa sprecare 65.034 indirizzi (65.534 indirizzi host di classe B utilizzabili meno 500). Allo stesso modo, se avesse bisogno solo di 2 indirizzi IP pubblici, una classe C sprecherebbe 252 (254 indirizzi utilizzabili – 2).

In qualsiasi modo lo si guardi, gli indirizzi IP sotto il protocollo IPv4 si stavano esaurendo, o attraverso lo spreco o i limiti superiori del sistema.

Lo sapevate? C’è un limite calcolato di 4.294.967.296 indirizzi IPv4, e sono stati esauriti il 21 aprile 2017.

Che cos’è l’indirizzamento senza classi?

L’indirizzamento senza classe è un’architettura di indirizzamento IPv4 che utilizza il mascheramento di sottorete a lunghezza variabile.

La soluzione sarebbe arrivata nel 1993, come Classless Inter-Domain Routing (CIDR) introducendo il concetto di indirizzamento senza classi. Vedete, con l’indirizzamento classful, la dimensione delle reti è fissa. Ogni intervallo di indirizzi ha una subnet mask predefinita. L’indirizzamento senza classi, tuttavia, disaccoppia gli intervalli di indirizzi IP da una subnet mask predefinita, consentendo il subnet masking (VLSM) a lunghezza variabile.

Utilizzando l’indirizzamento senza classi e VLSM, gli indirizzi possono essere allocati in modo molto più efficiente. Questo perché gli amministratori di rete possono scegliere maschere di rete e, a loro volta, blocchi di indirizzi IP della dimensione giusta per qualsiasi scopo.

Come funziona l’indirizzamento senza classi?

Ad un livello elevato, l’indirizzamento senza classi funziona consentendo agli indirizzi IP di assegnare maschere di rete arbitrarie senza rispetto alla “classe.”Questo significa / 8 (255.0.0.0), / 16 (255.255.0.0) e / 24 (255.255.255.0) le maschere di rete possono essere assegnate a qualsiasi indirizzo che si trovasse tradizionalmente nell’intervallo di classe A, B o C. Inoltre, ciò significa che non siamo più legati a /8, /16 e /24 come le nostre uniche opzioni, ed è qui che l’indirizzamento senza classi diventa molto interessante.

Tornando alla nostra organizzazione di esempio, se abbiamo bisogno di 500 indirizzi IP, usando un calcolatore di sottorete (ne abbiamo costruito uno!) ci dice che il blocco a /23 è molto più efficiente di un’allocazione di classe B. / 23 ci dà 510 indirizzi host utilizzabili. Ciò significa che passando all’indirizzamento senza classi, abbiamo evitato di sprecare oltre 65.000 indirizzi. Allo stesso modo, se abbiamo bisogno solo dei due host, a /30 salva 250 indirizzi.

Cos’è “sottorete senza classi” e in che modo è diverso?

Sentirai spesso le persone riferirsi al termine “sottorete senza classi” in modo intercambiabile con “indirizzamento senza classi”, poiché i termini si riferiscono generalmente alla stessa cosa. Classless subnetting è semplicemente l’uso di VLSM per sottorete le reti.

C’è anche la questione della classe e del subnetting. La differenza fondamentale tra subnetting classless e subnetting classful è: le maschere di rete devono essere definite esplicitamente in subnetting classless, mentre le maschere di rete sono implicite in subnetting classful. Cosa significa esattamente?

Considerare l’indirizzo IP 192.168.11.11. Con l’indirizzamento IP classful, sai che è un indirizzo di classe C. Ciò significa che sai anche che la maschera di rete è 255.255.255.0 (/24). In un indirizzo classful, il formato dell’indirizzo IP implica la maschera di rete. Non c’e ‘ alternativa.

Tuttavia, con l’indirizzamento senza classi, conoscere l’indirizzo IP da solo non implica che si abbia la maschera di rete. Devi essere esplicitamente detto di cosa si tratta.

Quali sono i vantaggi dell’indirizzamento classless

In una parola, l’indirizzamento classless può essere riassunto come: efficiente. In particolare, come possiamo vedere in RFC4632, l’indirizzamento senza classi ha aiutato a risolvere tre problemi principali e offre questi vantaggi:

1. Più allocazioni di indirizzi IP. Oggi, sappiamo che IPv6 è la nostra soluzione di indirizzo IP a lungo termine per il problema di esaurimento dell’indirizzo IP. Tuttavia, IPv6 non è ancora ampiamente utilizzato. Nei primi anni 1990, era chiaro che avremmo rapidamente esaurire lo spazio degli indirizzi IPv4 se nulla è cambiato. Di conseguenza, l’indirizzamento senza classi è stato utilizzato come soluzione a medio termine per aiutarci ad allungare la vita di IPv4.
2. Uso più equilibrato degli intervalli di indirizzi IP. L’indirizzamento senza classi ha disaccoppiato la relazione tra dimensione della rete e indirizzo IP e ha permesso un uso bilanciato tra quelli che erano gli intervalli di classe A, B e C. Indirizzi molto meno sprecati.
3. Routing più efficiente. VLSM e subnetting rendono possibile l’aggregazione del percorso e i protocolli di routing senza classi. Con l’aggregazione di route (a volte chiamata riepilogo di route o supernetting), le tabelle di routing possono essere più piccole, riducendo il consumo di risorse sui router e risparmiando larghezza di banda. Inoltre, l’inclusione di maschere di rete nei protocolli di routing consente di pubblicizzare percorsi più specifici. Ad esempio, 198.51.100.0/29 ci dice più di 198.51.100.0 (con un implicito /24).

Naturalmente, come chiunque abbia studiato per una certificazione di rete può dirti, c’è un aumento significativo della complessità tra indirizzamento classful e classless. Con l’indirizzamento classful, è sempre possibile dedurre la sottorete dall’indirizzo IP. Con l’indirizzamento senza classi e VLSM, le maschere di rete devono essere definite esplicitamente. Allo stesso modo, ci sono complessità con routing classless che non esistono con routing classful. Con il routing classful, una tabella di routing può avere più corrispondenze per un singolo indirizzo IP. Nel complesso, è molto di più per imparare e mantenere dritto.

Tuttavia, i vantaggi dell’indirizzamento senza classi superano di gran lunga i compromessi di complessità. Di conseguenza, l’indirizzamento senza classi è diventato una parte fondamentale del funzionamento del subnetting e persino di Internet.

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