Cos'è un sistema autonomo? | Cosa sono gli ASN?

Cos'è un sistema autonomo?

Internet è una rete di reti*, mentre i sistemi autonomi (AS) sono le grandi reti che compongono Internet. Più specificamente, un sistema autonomo (AS) è una grande rete o un gruppo di reti con un criterio di routing unificato. Ogni computer o dispositivo che si connette a Internet è connesso a un AS.

Immagina un AS come l'ufficio postale di una città. La posta viene trasferita da un ufficio postale all'altro fino a raggiungere la città giusta, e l'ufficio postale di quella città consegnerà la posta all'interno di quella città. Allo stesso modo, i pacchetti di dati transitano su Internet passando da AS ad AS fino a raggiungere l'AS che contiene il loro indirizzo Internet Protocol (IP) di destinazione. I router all'interno di tale AS inviano il pacchetto all'indirizzo IP.

Ogni AS controlla un insieme specifico di indirizzi IP, proprio come l'ufficio postale di ogni città è responsabile della consegna della posta a tutti gli indirizzi all'interno di quella città. L'intervallo di indirizzi IP su cui un determinato AS ha il controllo è denominato "spazio degli indirizzi IP".

La maggior parte degli AS si connette a diversi altri AS. Se un AS si connette a un solo altro AS e condivide lo stesso criterio di routing, può invece essere considerato una sottorete del primo AS.

In genere, ogni AS è gestito da una singola grande organizzazione, come un provider di servizi Internet (ISP), una grande azienda tecnologica aziendale, un'università o una pubblica amministrazione.

*Una rete è un gruppo di due o più computer connessi.

Cos'è un criterio di routing AS?

Un criterio di routing AS è un elenco dello spazio di indirizzi IP controllato dall'AS, più un elenco degli altri AS a cui si connette. Queste informazioni sono necessarie per il routing dei pacchetti alle reti corrette. Gli AS annunciano queste informazioni a Internet utilizzando il protocollo Border Gateway Protocol (BGP).

Cos'è lo spazio di indirizzi IP?

Un gruppo o un intervallo di indirizzi IP specificato è denominato "spazio degli indirizzi IP". Ogni AS controlla una certa quantità di spazio di indirizzi IP. (Un gruppo di indirizzi IP può anche essere chiamato "blocco" di indirizzi IP).

Immagina se tutti i numeri di telefono del mondo fossero elencati in ordine e a ciascuna compagnia telefonica fosse assegnato un intervallo: Phone Co. A controlla i numeri da 000-0000 a 599-9999 e Phone Co. B controlla i numeri da 600-0000 a 999-9999. Se Alice chiama Michela al 555-2424, la sua chiamata verrà instradata a Michela tramite Phone Co. A. Se chiama Giovanna al 867-5309, la sua chiamata verrà instradata a Giovanna tramite Phone Co. B.

Lo spazio di indirizzi IP funziona più o meno in questo modo. Supponiamo che Acme Co. gestisca un AS e controlli un intervallo di indirizzi IP che include l'indirizzo 192.0.2.253. Se un computer invia un pacchetto a 192.0.2.253, il pacchetto alla fine raggiungerà l'AS controllato da Acme Co. Se anche il primo computer invia pacchetti a 198.51.100.255, i pacchetti verranno indirizzati a un AS diverso (sebbene possano transitare nell'AS di Acme Co.)

Cosa sono i prefissi degli indirizzi IP?

Quando gli ingegneri di rete comunicano quali indirizzi IP sono controllati da determinati AS, lo fanno parlando dei "prefissi" di indirizzi IP di proprietà di ciascun AS. Il prefisso di un indirizzo IP è un intervallo di indirizzi IP. A causa del modo in cui gli indirizzi IP vengono scritti, i prefissi degli indirizzi IP sono espressi in questo modo: 192.0.2.0/24, rappresentando gli indirizzi IP da 192.0.2.0 a 192.0.2.255, non da 192.0.2.0 a 192.0.2.24.

Cos'è un numero di sistema autonomo (ASN)?

A ogni AS viene assegnato un numero ufficiale, o numero di sistema autonomo (ASN), simile a come ogni azienda ha una licenza commerciale con un numero ufficiale univoco. Ma a differenza delle aziende, le parti esterne spesso si riferiscono agli AS solo in base al loro numero.

I numeri AS, o ASN, sono numeri univoci a 16 bit compresi tra 1 e 65534 o numeri a 32 bit compresi tra 131072 e 4294967294. Si presentano nel seguente formato: AS(numero). Ad esempio, il numero di sistema autonomo (ASN) di Cloudflare è AS13335. Secondo alcune stime, ci sono oltre 90.000 ASN in uso in tutto il mondo.

Gli ASN sono necessari solo per le comunicazioni esterne con router tra reti (consulta "Cos'è il BGP?" di seguito). I router e i computer interni in un AS potrebbero non aver bisogno di conoscere il numero di tale AS, poiché comunicano solo con i dispositivi all'interno di tale AS.

Un AS deve soddisfare determinate qualifiche prima che gli organi direttivi che assegnano gli ASN gli associno un numero. Deve avere un criterio di routing distinto, avere una certa dimensione e avere più di una connessione ad altri AS. C'è una quantità limitata di ASN disponibili e, se fossero distribuiti troppo liberamente, la fornitura si esaurirebbe e il routing diventerebbe molto più complesso.

Cos'è il BGP?

Gli AS annunciano il loro criterio di routing ad altri AS e router tramite il Border Gateway Protocol (BGP). BGP è il protocollo per i pacchetti di dati di routing tra AS. Senza queste informazioni di routing, gestire Internet su larga scala diventerebbe in breve tempo impraticabile: i pacchetti di dati andrebbe persi o impiegherebbero troppo tempo per raggiungere le loro destinazioni.

Ogni AS utilizza BGP per annunciare di quali indirizzi IP è responsabile e a quali altri AS si connette. I router BGP recuperano tutte queste informazioni dagli AS in tutto il mondo e le inseriscono in database chiamati tabelle di routing per determinare i percorsi più veloci da AS ad AS. Quando arrivano i pacchetti, i router BGP fanno riferimento alle loro tabelle di routing per determinare a quale AS indirizzare il pacchetto.

Poiché esistono numerosissimi AS nel mondo, i router BGP aggiornano costantemente le loro tabelle di routing. Man mano che le reti vanno offline, nuove reti diventano online e gli AS espandono o contraggono il loro spazio di indirizzi IP. Tutte queste informazioni devono essere annunciate tramite BGP in modo che i router BGP possano regolare le loro tabelle di routing.

Perché è necessario il routing BGP? L'IP non viene utilizzato per il routing?

L'IP, o Internet Protocol, viene effettivamente utilizzato per il routing in quanto specifica a quale destinazione indirizzare ciascun pacchetto. BGP è responsabile di indirizzare i pacchetti sul percorso più veloce verso la loro destinazione. Senza BGP, i pacchetti IP rimbalzerebbero casualmente su Internet da AS ad AS, come un conducente che cerca di raggiungere la propria destinazione senza sapere realmente quali strade prendere.

In che modo i sistemi autonomi (AS) si connettono tra loro?

Gli AS si connettono tra loro e si scambiano il traffico di rete (pacchetti di dati) attraverso un processo chiamato "peering". Un modo in cui viene eseguito il peering tra AS è tramite la connessione a posizioni fisiche chiamate Internet Exchange Point (IXP). Un IXP è una grande rete locale (LAN) con molti router, switch e connessioni via cavo.