Cos'è una sottorete? | Come funzionano le sottoreti

Cos'è una sottorete?

Una sottorete (o subnet) è una rete all'interno di una rete. Le sottoreti rendono le reti più efficienti. Attraverso le sottoreti, il traffico di rete può percorrere una distanza più breve senza transitare in router non necessari per raggiungere la sua destinazione.

Immagina che Alice metta una lettera nella posta indirizzata a Roberto, che vive in un comune che confina con il suo. Affinché la lettera raggiunga Roberto il più rapidamente possibile, deve essere consegnata direttamente dall'ufficio postale di Alice all'ufficio postale del comune di Roberto, quindi a Roberto. Se la lettera viene inviata per la prima volta a un ufficio postale a centinaia di chilometri di distanza, la lettera di Alice potrebbe richiedere molto più tempo per raggiungere Roberto.

Come il servizio postale, le reti sono più efficienti quando i messaggi seguono un percorso quanto più diretto possibile. Quando una rete riceve pacchetti di dati da un'altra rete, ordina e instrada tali pacchetti in base alla sottorete in modo che i pacchetti non seguano un percorso inefficiente verso la loro destinazione.

Cos'è un indirizzo IP?

Per comprendere le sottoreti, dobbiamo definire rapidamente gli indirizzi IP. A ogni dispositivo che si connette a Internet viene assegnato un IP (Internet Protocol) univoco, che consente ai dati inviati su Internet di raggiungere il dispositivo giusto tra i miliardi di dispositivi connessi a Internet. Mentre i computer leggono gli indirizzi IP come codice binario (una serie di 1 e 0), gli indirizzi IP vengono generalmente scritti come una serie di caratteri alfanumerici.

Cosa significano le diverse parti di un indirizzo IP?

Questa sezione si concentra sugli indirizzi IPv4, presentati sotto forma di quattro numeri decimali separati da punti, come 203.0.113.112. (Gli indirizzi IPv6 sono più lunghi e utilizzano lettere oltre che numeri).

Ogni indirizzo IP è composto da due parti. La prima parte indica a quale rete appartiene l'indirizzo. La seconda parte specifica il dispositivo all'interno di tale rete. Tuttavia, la lunghezza della "prima parte" cambia a seconda della classe della rete.

Le reti sono classificate in classi diverse, etichettate dalla A alla E. Le reti di classe A possono connettere milioni di dispositivi. Le reti di classe B e le reti di classe C hanno dimensioni progressivamente più piccole. (Le reti di classe D e di classe E non sono comunemente utilizzate).

Analizziamo in che modo queste classi influenzano la costruzione degli indirizzi IP:

Rete di classe A: tutto quello che precede il primo punto indica la rete, mentre tutto quello che segue specifica il dispositivo all'interno di tale rete. Utilizzando 203.0.113.112 come esempio, la rete è indicata da "203" e il dispositivo da "0.113.112".

Rete di classe B: tutto quello che precede il secondo punto indica la rete. Sempre utilizzando 203.0.113.112 come esempio, "203.0" indica la rete e "113.112" indica il dispositivo all'interno di tale rete.

Rete di classe C: per le reti di classe C, tutto quello che precede il terzo punto indica la rete. Utilizzando lo stesso esempio, "203.0.113" indica la rete di Classe C e "112" indica il dispositivo.

Perché le sottoreti sono necessarie?

Come illustra l'esempio precedente, il modo in cui sono costruiti gli indirizzi IP rende relativamente semplice per i router Internet trovare la rete giusta in cui instradare i dati. Tuttavia, in una rete di Classe A (ad esempio), potrebbero esserci milioni di dispositivi connessi e potrebbe volerci del tempo prima che i dati trovino il dispositivo giusto. Questo è il motivo per cui le sottoreti sono utili: restringono l'indirizzo IP all'utilizzo all'interno di una gamma di dispositivi.

Poiché un indirizzo IP si limita a indicare la rete e l'indirizzo del dispositivo, gli indirizzi IP non possono essere utilizzati per indicare a quale sottorete deve essere trasmesso un pacchetto IP. I router all'interno di una rete utilizzano quella che viene definita "maschera di sottorete" per ordinare i dati in sottoreti.

Cos'è una maschera di sottorete?

Una maschera di sottorete è come un indirizzo IP, ma solo per uso interno in una rete. I router utilizzano le maschere di sottorete per instradare i pacchetti di dati nel posto giusto. Le maschere di sottorete non sono indicate all'interno dei pacchetti dati che transitano in Internet: tali pacchetti indicano solo l'indirizzo IP di destinazione, che un router abbinerà a una sottorete.

Supponiamo che Roberto risponda alla lettera di Alice, ma che invii la sua risposta all'azienda presso cui lavora Alice anziché a casa sua. L'ufficio di Alice è piuttosto grande con molti reparti diversi. Per garantire che i dipendenti ricevano rapidamente la corrispondenza, il team amministrativo dell'azienda di Alice smista la posta per reparto anziché per singolo dipendente. Dopo aver ricevuto la lettera di Roberto, cercano il reparto di Alice e vedono che lavora nell'assistenza clienti. Inviano la lettera al reparto di assistenza clienti anziché ad Alice e tale reparto la consegna ad Alice.

In questa analogia, "Alice" è come un indirizzo IP e "Assistenza clienti" è come una maschera di sottorete. Abbinando Alice al suo reparto, la lettera di Roberto è stata rapidamente smistata nel giusto gruppo di potenziali destinatari. Senza questo passaggio, gli amministratori dell'ufficio dovrebbero dedicare tempo alla faticosa ricerca della posizione esatta in cui si trova la scrivania di Alice, che potrebbe essere ubicata in qualsiasi punto dell'edificio.

Per un esempio reale, supponiamo che un pacchetto IP sia indirizzato all'indirizzo IP 192.0.2.15. Questo indirizzo IP è una rete di Classe C, quindi la rete è identificata da "192.0.2" (o per essere tecnicamente precisi, 192.0.2.0/24). I router di rete inoltrano il pacchetto a un host sulla rete indicato da "192.0.2".

Una volta che il pacchetto arriva alla rete prevista, un router all'interno della rete consulta la sua tabella di routing. Esegue qualche calcolo di natura binaria utilizzando la sua maschera di sottorete di 255.255.255.0, vede l'indirizzo del dispositivo "15" (la parte restante dell'indirizzo IP indica la rete) e calcola la sottorete a cui trasmettere il pacchetto. Inoltra il pacchetto al router o allo switch responsabile della distribuzione del pacchetto all'interno di tale sottorete e il pacchetto arriva all'indirizzo IP 192.0.2.15 (scopri di più sui router e sugli switch).