Guida alla subnet mask. Manuale teorico che definisce l'utilizzo per la gestione di una rete intranet o web
guida subnet mask
 
Cos’è la subnet mask:

Tra i termini tecnici che vengono maggiormente adoperati in una connessione di rete troviamo la subnet mask (maschera di rete), o più impropriamente definita indirizzo di subnet.
Ma vediamo nel dettaglio di cosa si tratta, come si esprime e qual’è il suo funzionamento.
La subnet mask è un indirizzo di 4 byte (espressi secondo la notazione decimale e separatai da un punto) necessario ad un pc che deve stabilire una “connessione” con un’altra postazione (avente un proprio IP).

Ebbene tramite tale “indirizzo di subnet” il computer è in grado di riconoscere se i pacchetti devono essere instradati verso il gateway (tecnica che indirizza i pacchetti verso l’esterno della rete LAN) o se l’indirizzo appartiene alla stessa rete LAN (rete locale) ed inviato quindi direttamente al destinatario.

Come si esprime una subnet mask:

Una subnet mask è un indirizzo espresso in notazione decimale e con una lunghezza pari a 4 byte:
- 255.255.255.0
- 255.255.0.0
- 255.255.255.168
Tale notazione può essere espressa assieme all’indirizzo IP utilizzando ad esempio la seguente espressione:
o 192.168.0.1/16
(la parte inerente alla subnet mask viene espressa tramite una barra posta dopo lo stesso IP).

La simbologia ha percui un significato ben preciso, ad esempio 192.168.0.1/16 simboleggia il fatto che su 32 bit presenti nell’indirizzo IP i primi 16 risultano comuni agli indirizzi di rete locale, mentre i restanti cambiano da una postazione ad un’altra (da pc a pc). In questo caso dunque non parleremo di indirizzo IP vero e proprio ma di un “IP” che rappresenta un gruppo di computer collegati alla rete.
Nel nostro caso particolare (192.168.0.1/16) abbiamo una rete formata da 65.534 host, ossia postazioni.

 
Classi di indirizzo Subnet mask:

Abbiamo visto che una subnet mask ha una capacità di indirizzamento di 32 bit, espressi in termini decimali ed intervallati da punti.
In realtà la subnet mask è suddivisa in tre classi di appartenenza, distinte in base alle differenti capacità di indirizzamento, e precisamente:
Classe A: 255.0.0.0 corrisponde in binario a 11111111 00000000 00000000 00000000
Classe B: 255.255.0.0 corrispondente a 11111111 11111111 00000000 00000000
Classe C: 255.255.255.0 corrisponde a 11111111 11111111 11111111 00000000

La subnet di classe A è caratterizzata dall’avere il primo ottetto compreso tra 0 e 126, un esempio a tal proposito può essere 10.56.32.08
La subnet di classe B ha il primo ottetto tra 128 e 191, ecco un esempio di subnet in tal senso: 172.12.56.10
Infine le subnet mask appartenenti alla terza classe (classe C) hanno il primo ottetto tra 192 e 223 ed un uso più comune: 192.168.0.2.

Per avere un riferimento immediato sulla composizione delle varie classi, ecco una precisa corrispondenza figurativa:
Classe A: rete.host.host.host (255.0.0.0)
Classe B: rete.rete.host.host (255.255.0.0)
Classe C: rete.rete.rete.host (255.255.255.0)

 
Funzionamento subnet mask:

Esponiamo brevemente il funzionamento di una subnet mask, o meglio il processo logico che sta dietro al suo utilizzo.
Una volta che il sistema operativo, operante sul pc ricevente, ha ricevuto la richiesta di invio di un pacchetto ad un determinato indirizzo IP di destinazione, per prima cosa effettua il cosiddetto AND logico tra il proprio IP e l’IP di destinazione:

11000000.10101000.00100000.01100001 AND
11111111.11111111.11111111.11100000 =
-----------------------------------------------------------
11000000.10101000.00100000.01100000

se i due IP sono identici (possono variare solo i bit dell’id host) allora il pacchetto verrà inviato sull’IP del computer di destinazione; se poi l’indirizzo di destinazione non è conosciuto si utilizzerà l’Address Resolution Protocol (ARP) per avere una mappa tra l’ip interessato ed il relativo mac address (indirizzo fisico).
In caso contrario, ossia se i due ip non sono identici, il “pc origine” capirà che l’IP di destinazione non appartiene alla stessa rete locale e quindi il pacchetto verrà inviato al gateway che lo instraderà sulla rete remota contenente il pc di destinazione.
E’ orami pratica comune suddividere (tramite subnet mask) una rete in sottoreti differenti, in modo da poter meglio gestire ed amministrare l’intera struttura ed isolare problemi legati al malfunzionamento.

 
Esempio esplicativo:

Giusto per avere un riscontro pratico di ciò che si sta dicendo ecco un’analogia per spiegare al meglio il significato di una subnet mask.
Immaginiano che un postino debba recapitare un pacchetto ad un destinatario che risiede in una città. Ebbene se conoscesse soltanto l’indirizzo e non avesse a disposizione una cartina per orientarsi, dovrebbe girare a lungo prima di trovare la zona interessata, o cosa ancora peggiore il pacchetto potrebbe non giungere a destinazione. Se invece all’indirizzo viene abbinato anche il CAP allora il nostro postino avrà anche un’idea sull’area interessata e troverà il destinatario in modo agevole e veloce.

La funzione del CAP rappresenta dunque la nostra subnet mask, in grado di far comprendere al computer mittente qual è la zona di appartenenza del pc destinatario. Se l’indirizzo appartiene allo stesso segmento di rete, sarà lo stesso computer mittente ad instradare il pacchetto, in caso contrario (come già visto) il messaggio verrà inviato al gateway che instraderà il pacchetto verso il segmento di rete interessato (segmento esterno).

Una rete impostata in questo modo:
IP: 192.168.0.1
SUBNET: 255.255.255.0
indica che solo l’ultimo ottetto di bit può variare e rappresentare dunque i diversi indirizzi della rete LAN. Ciò che cambia è dunque l’ultimo byte (rappresentato dallo zero) che rappresenta una rete formata da 256 host (da 192.168.0.0 a 192.168.0.255, gli estremi sono comunque riservati per altri scopi e funzionalità). Il solo valore che deve cambiare è dunque l’ultimo byte che è differente per ogni computer connesso alla quella determinata sottorete (subnet vuol dire appunto sottorete).

Quindi se il pc deve inviare un pacchetto con IP di destinazione 192.168.0.56 provvederà autonomamente all’inoltro visto che tale indirizzo appartiene allo stesso segmento di rete; se invece l’IP fosse 192.168.252.8 il pacchetto verrebbe indirizzato ad un gateway o scartato, in quanto appartenente ad una sottorete esterna.

Nota: il valore 255 indica nello specifico tutti i primi 8 bit impostati ad 1 (i bit pari ad 1 non permettono variazioni dell’indirizzo IP se si procede ad un AND logico con la subnet mask).

 
Subnetting:

Infine un doveroso accenno al subnetting, tecnica molto utilizzata tra i sistemisti ed amministratori di rete. Il subnetting viene utilizzato per avere delle classi di rete che maggiormente si avvicinano alle esigenze dell’intera struttura. A volte infatti gli indirizzi ottenuti non sono sufficienti, ecco perché si ricorre ad un’ ulteriore suddivisione della rete il altre sottoreti (subnetting), sfruttanto tutti i bit messi a disposizione ed avendo percui i seguenti vantaggi:

- minore spreco di indirizzamenti, in quanto si potrà scegliere il numero di host (postazioni) che costituiranno la sottorete;

- miglioramento delle prestazioni grazie alla riduzione del traffico sulla rete stessa;

- riduzione del traffico complessivo di rete visto che viene ridotto il cosiddetto dominio di collisione (broadcast domain: nodi della rete che accedono allo stesso mezzo di trasmissione).

 
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