home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Halting the Hacker - A P…uide to Computer Security / Halting the Hacker - A Practical Guide to Computer Security.iso / rfc / rfc1519.txt < prev    next >
Text File  |  1997-04-01  |  60KB  |  1,347 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7. Network Working Group                                          V. Fuller
  8. Request for Comments: 1519                                       BARRNet
  9. Obsoletes: 1338                                                    T. Li
  10. Category: Standards Track                                          cisco
  11.                                                                    J. Yu
  12.                                                                    MERIT
  13.                                                              K. Varadhan
  14.                                                                   OARnet
  15.                                                           September 1993
  16.  
  17.  
  18.                  Classless Inter-Domain Routing (CIDR):
  19.              an Address Assignment and Aggregation Strategy
  20.  
  21. Status of this Memo
  22.  
  23.    This RFC specifies an Internet standards track protocol for the
  24.    Internet community, and requests discussion and suggestions for
  25.    improvements.  Please refer to the current edition of the "Internet
  26.    Official Protocol Standards" for the standardization state and status
  27.    of this protocol.  Distribution of this memo is unlimited.
  28.  
  29. Abstract
  30.  
  31.    This memo discusses strategies for address assignment of the existing
  32.    IP address space with a view to conserve the address space and stem
  33.    the explosive growth of routing tables in default-route-free routers.
  34.  
  35. Table of Contents
  36.  
  37.    Acknowledgements .................................................  2
  38.    1.  Problem, Goal, and Motivation ................................  2
  39.    2.  CIDR address allocation ......................................  3
  40.    2.1  Aggregation and its limitations .............................  3
  41.    2.2  Distributed network number allocation .......................  5
  42.    3.  Cost-benefit analysis ........................................  6
  43.    3.1  Present allocation figures ..................................  7
  44.    3.2  Historic growth rates .......................................  8
  45.    3.3  Detailed analysis ...........................................  8
  46.    3.3.1  Benefits of new addressing plan ...........................  9
  47.    3.3.2  Growth rate projections ...................................  9
  48.    4.  Changes to inter-domain routing protocols and practices ...... 11
  49.    4.1  Protocol-independent semantic changes ....................... 11
  50.    4.2  Rules for route advertisement ............................... 11
  51.    4.3  How the rules work .......................................... 13
  52.    4.4  Responsibility for and configuration of aggregation ......... 14
  53.    4.5  Intra-domain protocol considerations ........................ 15
  54.    5.  Example of new allocation and routing ........................ 15
  55.  
  56.  
  57.  
  58. Fuller, Li, Yu & Varadhan                                       [Page 1]
  59.  
  60. RFC 1519                 CIDR Address Strategy            September 1993
  61.  
  62.  
  63.    5.1  Address allocation .......................................... 15
  64.    5.2  Routing advertisements ...................................... 17
  65.    6.  Extending CIDR to class A addresses .......................... 18
  66.    7.  Domain Naming Service considerations ......................... 20
  67.    7.1 Procedural changes for class-C "supernets" ................... 20
  68.    7.2 Procedural changes for class-A subnetting .................... 21
  69.    8.  Transitioning to a long term solution ........................ 22
  70.    9.  Conclusions .................................................. 22
  71.    10.  Recommendations ............................................. 22
  72.    11.  References .................................................. 23
  73.    12.  Security Considerations ..................................... 23
  74.    13.  Authors' Addresses .......................................... 24
  75.  
  76. Acknowledgements
  77.  
  78.    The authors wish to express their appreciation to the members of the
  79.    ROAD group with whom many of the ideas contained in this document
  80.    were inspired and developed.
  81.  
  82. 1.  Problem, Goal, and Motivation
  83.  
  84.    As the Internet has evolved and grown over in recent years, it has
  85.    become evident that it is soon to face several serious scaling
  86.    problems. These include:
  87.  
  88.       1.   Exhaustion of the class B network address space. One
  89.            fundamental cause of this problem is the lack of a network
  90.            class of a size which is appropriate for mid-sized
  91.            organization; class C, with a maximum of 254 host
  92.            addresses, is too small, while class B, which allows up to
  93.            65534 addresses, is too large for most organizations.
  94.  
  95.       2.   Growth of routing tables in Internet routers beyond the
  96.            ability of current software, hardware, and people to
  97.            effectively manage.
  98.  
  99.       3.   Eventual exhaustion of the 32-bit IP address space.
  100.  
  101.    It has become clear that the first two of these problems are likely
  102.    to become critical within the next one to three years.  This memo
  103.    attempts to deal with these problems by proposing a mechanism to slow
  104.    the growth of the routing table and the need for allocating new IP
  105.    network numbers. It does not attempt to solve the third problem,
  106.    which is of a more long-term nature, but instead endeavors to ease
  107.    enough of the short to mid-term difficulties to allow the Internet to
  108.    continue to function efficiently while progress is made on a longer-
  109.    term solution.
  110.  
  111.  
  112.  
  113.  
  114. Fuller, Li, Yu & Varadhan                                       [Page 2]
  115.  
  116. RFC 1519                 CIDR Address Strategy            September 1993
  117.  
  118.  
  119.    The proposed solution is to topologically allocate future IP address
  120.    assignment, by allocating segments of the IP address space to the
  121.    transit routing domains.
  122.  
  123.    This plan for allocating IP addresses should be undertaken as soon as
  124.    possible.  We believe that this will suffice as a short term
  125.    strategy, to fill the gap between now and the time when a viable long
  126.    term plan can be put into place and deployed effectively.  This plan
  127.    should be viable for at least three (3) years, after which time,
  128.    deployment of a suitable long term solution is expected to occur.
  129.  
  130.    This plan is primarily directed at the first two problems listed
  131.    above.  We believe that the judicious use of variable-length
  132.    subnetting techniques should help defer the onset of the last problem
  133.    problem, the exhaustion of the 32-bit address space. Note also that
  134.    improved tools for performing address allocation in a "supernetted"
  135.    and variably-subnetted world would greatly help the user community in
  136.    accepting these sometimes confusing techniques. Efforts to create
  137.    some simple tools for this purpose should be encouraged by the
  138.    Internet community.
  139.  
  140.    Note that this plan neither requires nor assumes that already
  141.    assigned addresses will be reassigned, though if doing so were
  142.    possible, it would further reduce routing table sizes. It is assumed
  143.    that routing technology will be capable of dealing with the current
  144.    routing table size and with some reasonably small rate of growth.
  145.    The emphasis of this plan is on significantly slowing the rate of
  146.    this growth.
  147.  
  148.    Note that this plan does not require domains to renumber if they
  149.    change their attached transit routing domain.  Domains are encouraged
  150.    to renumber so that their individual address allocations do not need
  151.    to be advertised.
  152.  
  153.    This plan will not affect the deployment of any specific long term
  154.    plan, and therefore, this document will not discuss any long term
  155.    plans for routing and address architectures.
  156.  
  157. 2.  CIDR address allocation
  158.  
  159.    There are two basic components of this addressing and routing plan:
  160.    one, to distribute the allocation of Internet address space and two,
  161.    to provide a mechanism for the aggregation of routing information.
  162.  
  163.    2.1  Aggregation and its limitations
  164.  
  165.    One major goal of this addressing plan is to allocate Internet
  166.    address space in such a manner as to allow aggregation of routing
  167.  
  168.  
  169.  
  170. Fuller, Li, Yu & Varadhan                                       [Page 3]
  171.  
  172. RFC 1519                 CIDR Address Strategy            September 1993
  173.  
  174.  
  175.    information along topological lines.  For simple, single-homed
  176.    clients, the allocation of their address space out of a transit
  177.    routing domain's space will accomplish this automatically - rather
  178.    than advertise a separate route for each such client, the transit
  179.    domain may advertise a single aggregate route which describes all of
  180.    the destinations connected to it. Unfortunately, not all sites are
  181.    singly-connected to the network, so some loss of ability to aggregate
  182.    is realized for the non-trivial cases.
  183.  
  184.    There are two situations that cause a loss of aggregation efficiency.
  185.  
  186.       o    Organizations which are multi-homed. Because multi-homed
  187.            organizations must be advertised into the system by each of
  188.            their service providers, it is often not feasible to
  189.            aggregate their routing information into the address space
  190.            any one of those providers. Note that they still may receive
  191.            their address allocation out of a transit domain's address
  192.            space (which has other advantages), but their routing
  193.            information must still be explicitly advertised by most of
  194.            their service providers (the exception being that if the
  195.            site's allocation comes out of its least-preferable service
  196.            provider, then that service provider need not advertise the
  197.            explicit route - longest-match will insure that its
  198.            aggregated route is used to get to the site on a backup
  199.            basis).  For this reason, the routing cost for these
  200.            organizations will typically be about the same as it is
  201.            today.
  202.  
  203.       o    Organizations which change service provider but do not
  204.            renumber. This has the effect of "punching a hole" in the
  205.            aggregation of the original service provider's advertisement.
  206.            This plan will handle the situation by requiring the newer
  207.            service provider to advertise a specific advertisement for
  208.            the new client, which is preferred by virtue of being the
  209.            longest match.  To maintain efficiency of aggregation, it is
  210.            recommended that organizations which do change service
  211.            providers plan to eventually migrate their address
  212.            assignments from the old provider's space to that of the new
  213.            provider. To this end, it is recommended that mechanisms to
  214.            facilitate such migration, including improved protocols and
  215.            procedures for dynamic host address assignment, be developed.
  216.  
  217.    Note that some aggregation efficiency gain can still be had for
  218.    multi-homed sites (and, in general, for any site composed of
  219.    multiple, logical IP network numbers) - by allocating a contiguous
  220.    power-of-two block of network numbers to the client (as opposed to
  221.    multiple, independent network numbers) the client's routing
  222.    information may be aggregated into a single (net, mask) pair. Also,
  223.  
  224.  
  225.  
  226. Fuller, Li, Yu & Varadhan                                       [Page 4]
  227.  
  228. RFC 1519                 CIDR Address Strategy            September 1993
  229.  
  230.  
  231.    since the routing cost associated with assigning a multi-homed site
  232.    out of a service provider's address space is no greater than the
  233.    current method of a random allocation by a central authority, it
  234.    makes sense to allocate all address space out of blocks assigned to
  235.    service providers.
  236.  
  237.    It is also worthwhile to mention that since aggregation may occur at
  238.    multiple levels in the system, it may still be possible to aggregate
  239.    these anomalous routes at higher levels of whatever hierarchy may be
  240.    present. For example, if a site is multi-homed to two NSFNET regional
  241.    networks both of whom obtain their address space from the NSFNET,
  242.    then aggregation by the NSFNET of routes from the regionals will
  243.    include all routes to the multi-homed site.
  244.  
  245.    Finally, it should also be noted that deployment of the new
  246.    addressing plan described in this document may (and should) begin
  247.    almost immediately but effective use of the plan to aggregate routing
  248.    information will require changes to some Inter-Domain routing
  249.    protocols. Likewise, deploying classless Inter-Domain protocols
  250.    without deployment of the new address plan will not allow useful
  251.    aggregation to occur (in other words, the addressing plan and routing
  252.    protocol changes are both required for supernetting, and its
  253.    resulting reduction in table growth, to be effective.)  Note,
  254.    however, that during the period of time between deployment of the
  255.    addressing plan and deployment of the new protocols, the size of
  256.    routing tables may temporarily grow very rapidly. This must be
  257.    considered when planning the deployment of the two plans.
  258.  
  259.    Note: in the discussion and examples which follow, the network and
  260.    mask notation is used to represent routing destinations. This is used
  261.    for illustration only and does not require that routing protocols use
  262.    this representation in their updates.
  263.  
  264.    2.2  Distributed allocation of address space
  265.  
  266.    The basic idea of the plan is to allocate one or more blocks of Class
  267.    C network numbers to each network service provider. Organizations
  268.    using the network service provider for Internet connectivity are
  269.    allocated bitmask-oriented subsets of the provider's address space as
  270.    required.
  271.  
  272.    It is also worthwhile to mention that once inter-domain protocols
  273.    which support classless network destinations are widely deployed, the
  274.    rules described by this plan generalize to permit arbitrary
  275.    super/subnetting of the remaining class A and class B address space
  276.    (the assumption being that classless inter-domain protocols will
  277.    either allow for non-contiguous subnets to exist in the system or
  278.    that all components of a sub-allocated class A/B will be contained
  279.  
  280.  
  281.  
  282. Fuller, Li, Yu & Varadhan                                       [Page 5]
  283.  
  284. RFC 1519                 CIDR Address Strategy            September 1993
  285.  
  286.  
  287.    within a single routing domain). This will allow this plan to
  288.    continue to be used in the event that the class C space is exhausted
  289.    before implementation of a long-term solution is deployed.  This
  290.    alternative is discussed further below in section 6.
  291.  
  292.    Hierarchical sub-allocation of addresses in this manner implies that
  293.    clients with addresses allocated out of a given service provider are,
  294.    for routing purposes, part of that service provider and will be
  295.    routed via its infrastructure. This implies that routing information
  296.    about multi-homed organizations, i.e., organizations connected to
  297.    more than one network service provider, will still need to be known
  298.    by higher levels in the hierarchy.
  299.  
  300.    The advantages of hierarchical assignment in this fashion are
  301.  
  302.       a)  It is expected to be easier for a relatively small number of
  303.           service providers to obtain addresses from the central
  304.           authority, rather than a much larger, and monotonically
  305.           increasing, number of individual clients.  This is not to be
  306.           considered as a loss of part of the service providers' address
  307.           space.
  308.  
  309.       b)  Given the current growth of the Internet, a scalable and
  310.           delegatable method of future allocation of network numbers has
  311.           to be achieved.
  312.  
  313.    For these reasons, and in the interest of providing a consistent
  314.    procedure for obtaining Internet addresses, it is recommended that
  315.    most, if not all, network numbers be distributed through service
  316.    providers.  These issues are discussed in much greater length in [2].
  317.  
  318. 3.  Cost-benefit analysis
  319.  
  320.    This new method of assigning address through service providers can be
  321.    put into effect immediately and will, from the start, have the
  322.    benefit of distributing the currently centralized process of
  323.    assigning new addresses. Unfortunately, before the benefit of
  324.    reducing the size of globally-known routing destinations can be
  325.    achieved, it will be necessary to deploy an Inter-Domain routing
  326.    protocol capable of handling arbitrary network and mask pairs. Only
  327.    then will it be possible to aggregate individual class C networks
  328.    into larger blocks represented by single routing table entries.
  329.  
  330.    This means that upon introduction, the new addressing allocation plan
  331.    will not in and of itself help solve the routing table size problem.
  332.    Once the new Inter-Domain routing protocol is deployed, however, an
  333.    immediate drop in the number of destinations which clients of the new
  334.    protocol must carry will occur.  A detailed analysis of the magnitude
  335.  
  336.  
  337.  
  338. Fuller, Li, Yu & Varadhan                                       [Page 6]
  339.  
  340. RFC 1519                 CIDR Address Strategy            September 1993
  341.  
  342.  
  343.    of this expected drop and the permanent reduction in rate of growth
  344.    is given in the next section.
  345.  
  346.    In should also be noted that the present method of flat address
  347.    allocations imposes a large bureaucratic cost on the central address
  348.    allocation authority. For scaling reasons unrelated to address space
  349.    exhaustion or routing table overflow, this should be changed. Using
  350.    the mechanism proposed in this paper will have the fortunate side
  351.    effect of distributing the address allocation procedure, greatly
  352.    reducing the load on the central authority.
  353.  
  354.    3.1  Present Allocation Figures
  355.  
  356.    An informal analysis of "network-contacts.txt" (available from the
  357.    DDN NIC) indicates that as of 2/25/92, 46 of 126 class A network
  358.    numbers have been allocated (leaving 81) and 5467 of 16382 class B
  359.    numbers have been allocated, leaving 10915. Assuming that recent
  360.    trends continue, the number of allocated class B's will continue to
  361.    double approximately once a year.  At this rate of growth, all class
  362.    B's will be exhausted within about 15 months.  As of 1/13/93, 52
  363.    class A network numbers have been allocated and 7133 class B's have
  364.    been allocated.  We suggest that the change in the class B allocation
  365.    rate is due to the initial deployment of this address allocation
  366.    plan.
  367.  
  368.  
  369.  
  370.  
  371.  
  372.  
  373.  
  374.  
  375.  
  376.  
  377.  
  378.  
  379.  
  380.  
  381.  
  382.  
  383.  
  384.  
  385.  
  386.  
  387.  
  388.  
  389.  
  390.  
  391.  
  392.  
  393.  
  394. Fuller, Li, Yu & Varadhan                                       [Page 7]
  395.  
  396. RFC 1519                 CIDR Address Strategy            September 1993
  397.  
  398.  
  399.    3.2  Historic growth rates
  400.  
  401.       MM/YY     ROUTES                        MM/YY     ROUTES
  402.                 ADVERTISED                              ADVERTISED
  403.       ------------------------                -----------------------
  404.       Dec-92    8561                          Sep-90    1988
  405.       Nov-92    7854                          Aug-90    1894
  406.       Oct-92    7354                          Jul-90    1727
  407.       Sep-92    6640                          Jun-90    1639
  408.       Aug-92    6385                          May-90    1580
  409.       Jul-92    6031                          Apr-90    1525
  410.       Jun-92    5739                          Mar-90    1038
  411.       May-92    5515                          Feb-90    997
  412.       Apr-92    5291                          Jan-90    927
  413.       Mar-92    4976                          Dec-89    897
  414.       Feb-92    4740                          Nov-89    837
  415.       Jan-92    4526                          Oct-89    809
  416.       Dec-91    4305                          Sep-89    745
  417.       Nov-91    3751                          Aug-89    650
  418.       Oct-91    3556                          Jul-89    603
  419.       Sep-91    3389                          Jun-89    564
  420.       Aug-91    3258                          May-89    516
  421.       Jul-91    3086                          Apr-89    467
  422.       Jun-91    2982                          Mar-89    410
  423.       May-91    2763                          Feb-89    384
  424.       Apr-91    2622                          Jan-89    346
  425.       Mar-91    2501                          Dec-88    334
  426.       Feb-91    2417                          Nov-88    313
  427.       Jan-91    2338                          Oct-88    291
  428.       Dec-90    2190                          Sep-88    244
  429.       Nov-90    2125                          Aug-88    217
  430.       Oct-90    2063                          Jul-88    173
  431.  
  432.             Table I : Growth in routing table size, total numbers
  433.                       Source for the routing table size data is MERIT
  434.  
  435.    3.3   Detailed Analysis
  436.  
  437.    There is a small technical cost and minimal administrative cost
  438.    associated with deployment of the new address assignment plan. The
  439.    administrative cost is basically that of convincing the NIC, the
  440.    IANA, and the network service providers to agree to this plan, which
  441.    is not expected to be too difficult.  In addition, administrative
  442.    cost for the central numbering authorities (the NIC and the IANA)
  443.    will be greatly decreased by the deployment of this plan.  To take
  444.    advantage of aggregation of routing information, however, it is
  445.    necessary that the capability to represent routes as arbitrary
  446.    network and mask fields (as opposed to the current class A/B/C
  447.  
  448.  
  449.  
  450. Fuller, Li, Yu & Varadhan                                       [Page 8]
  451.  
  452. RFC 1519                 CIDR Address Strategy            September 1993
  453.  
  454.  
  455.    distinction) be added to the common Internet inter-domain routing
  456.    protocol(s).  Thus, the technical cost is in the implementation of
  457.    classless interdomain routing protocols.
  458.  
  459.    3.3.1 Benefits of the new addressing plan
  460.  
  461.    There are two benefits to be had by deploying this plan:
  462.  
  463.       o    The current problem with depletion of the available class B
  464.            address space can be ameliorated by assigning more-
  465.            appropriately sized blocks of class C's to mid-sized
  466.            organizations (in the 200-4000 host range).
  467.  
  468.       o    When the improved inter-domain routing protocol is deployed,
  469.            an immediate decrease in the number routing table entries
  470.            should occur, followed by a significant reduction in the rate
  471.            growth of routing table size (for default-free routers).
  472.  
  473.    3.3.2 Growth rate projections
  474.  
  475.    As of Jan '92, a default-free routing table (for example, the routing
  476.    tables maintained by the routers in the NSFNET backbone) contained
  477.    approximately 4700 entries. This number reflects the current size of
  478.    the NSFNET routing database. Historic data shows that this number, on
  479.    average, has doubled every 10 months between 1988 and 1991. Assuming
  480.    that this growth rate is going to persist in the foreseeable future
  481.    (and there is no reason to assume otherwise), we expect the number of
  482.    entries in a default-free routing table to grow to approximately
  483.    30000 in two years time.  In the following analysis, we assume that
  484.    the growth of the Internet has been, and will continue to be,
  485.    exponential.
  486.  
  487.    It should be stressed that these projections do not consider that the
  488.    current shortage of class B network numbers may increase the number
  489.    of instances where many class C's are used rather than a class B.
  490.    Using an assumption that new organizations which formerly obtained
  491.    class B's will now obtain somewhere between 4 and 16 class C's, the
  492.    rate of routing table growth can conservatively be expected to at
  493.    least double and probably quadruple. This means the number of entries
  494.    in a default-free routing table may well exceed 10,000 entries within
  495.    six months and 20,000 entries in less than a year.
  496.  
  497.    As of Dec '92, the routing table contains 8500 routes.  The original
  498.    growth curves would predict over 9400 routes.  At this time, it is
  499.    not clear if this would indicate a significant change in the rate of
  500.    growth.
  501.  
  502.    Under the proposed plan, growth of the routing table in a default-
  503.  
  504.  
  505.  
  506. Fuller, Li, Yu & Varadhan                                       [Page 9]
  507.  
  508. RFC 1519                 CIDR Address Strategy            September 1993
  509.  
  510.  
  511.    free router is greatly reduced since most new address assignment will
  512.    come from one of the large blocks allocated to the service providers.
  513.    For the sake of this analysis, we assume prompt implementation of
  514.    this proposal and deployment of the revised routing protocols. We
  515.    make the initial assumption that any initial block given to a
  516.    provider is sufficient to satisfy its needs for two years.
  517.  
  518.    Since under this plan, multi-homed networks must continue to be
  519.    explicitly advertised throughout the system (according to Rule #1
  520.    described in section 4.2), the number multi-homed routes is expected
  521.    to be the dominant factor in future growth of routing table size,
  522.    once the supernetting plan is applied.
  523.  
  524.    Presently, it is estimated that there are fewer than 100 multi-homed
  525.    organizations connected to the Internet. Each such organization's
  526.    network is comprised of one or more network numbers.  In many cases
  527.    (and in all future cases under this plan), the network numbers used
  528.    by an organization are consecutive, meaning that aggregation of those
  529.    networks during route advertisement may be possible. This means that
  530.    the number of routes advertised within the Internet for multi-homed
  531.    networks may be approximated as the total number of multi-homed
  532.    organizations.  Assuming that the number of multi-homed organization
  533.    will double every year (which may be a over-estimation, given that
  534.    every connection costs money), the number of routes for multi-homed
  535.    networks would be expected to grow to approximately 800 in three
  536.    years.
  537.  
  538.    If we further assume that there are approximately 100 service
  539.    providers, then each service provider will also need to advertise its
  540.    block of addresses.  However, due to aggregation, these
  541.    advertisements will be reduced to only 100 additional routes.  We
  542.    assume that after the initial two years, new service providers
  543.    combined with additional requests from existing providers will
  544.    require an additional 50 routes per year.  Thus, the total is 4700 +
  545.    800 + 150 = 5650.  This represents an annual growth rate of
  546.    approximately 6%.  This is in clear contrast to the current annual
  547.    growth of 130%.  This analysis also assumes an immediate deployment
  548.    of this plan with full compliance. Note that this analysis assumes
  549.    only a single level of route aggregation in the current Internet -
  550.    intelligent address allocation should significantly improve this.
  551.  
  552.    Clearly, this is not a very conservative assumption in the Internet
  553.    environment nor can 100% adoption of this proposal be expected.
  554.    Still, with only a 90% participation in this proposal by service
  555.    providers, at the end of the target three years, global routing table
  556.    size will be "only" 4700 + 800 + 145 + 7500 = 13145 routes -- without
  557.    any action, the routing table will grow to approximately 75000 routes
  558.    during that time period.
  559.  
  560.  
  561.  
  562. Fuller, Li, Yu & Varadhan                                      [Page 10]
  563.  
  564. RFC 1519                 CIDR Address Strategy            September 1993
  565.  
  566.  
  567. 4.  Changes to inter-domain routing protocols and practices
  568.  
  569.    In order to support supernetting efficiently, it is clear that some
  570.    changes will need to be made to both routing protocols themselves and
  571.    to the way in which routing information is interpreted. In the case
  572.    of "new" inter-domain protocols, the actual protocol syntax changes
  573.    should be relatively minor. This mechanism will not work with older
  574.    inter-domain protocols such as EGP2; the only ways to interoperate
  575.    with old systems using such protocols are either to use existing
  576.    mechanisms for providing "default" routes or b) require that new
  577.    routers talking to old routers "explode" supernet information into
  578.    individual network numbers.  Since the first of these is trivial
  579.    while the latter is cumbersome (at best -- consider the memory
  580.    requirements it imposes on the receiver of the exploded information),
  581.    it is recommended that the first approach be used -- that older
  582.    systems to continue to the mechanisms they currently employ for
  583.    default handling.
  584.  
  585.    Note that a basic assumption of this plan is that those organizations
  586.    which need to import "supernet" information into their routing
  587.    systems must run IGPs (such as OSPF [1]) which support classless
  588.    routes. Systems running older IGPs may still advertise and receive
  589.    "supernet" information, but they will not be able to propagate such
  590.    information through their routing domains.
  591.  
  592.    4.1  Protocol-independent semantic changes
  593.  
  594.    There are two fundamental changes which must be applied to Inter-
  595.    Domain routing protocols in order for this plan to work. First, the
  596.    concept of network "class" needs to be deprecated - this plan assumes
  597.    that routing destinations are represented by network and mask pairs
  598.    and that routing is done on a longest-match basis (i.e., for a given
  599.    destination which matches multiple network+mask pairs, the match with
  600.    the longest mask is used).  Second, current inter-domain protocols
  601.    generally do not support the concept of route aggregation, so the new
  602.    semantics need to be implemented in a new set of inter-domain
  603.    protocols. In particular, when doing aggregation, dealing with
  604.    multi-homed sites or destinations which change service providers is
  605.    difficult. Fortunately, it is possible to define several fairly
  606.    simple rules for dealing with such cases.
  607.  
  608.    4.2.  Rules for route advertisement
  609.  
  610.       1.   Routing to all destinations must be done on a longest-match
  611.            basis only.  This implies that destinations which are multi-
  612.            homed relative to a routing domain must always be explicitly
  613.            announced into that routing domain - they cannot be summarized
  614.            (this makes intuitive sense - if a network is multi-homed, all
  615.  
  616.  
  617.  
  618. Fuller, Li, Yu & Varadhan                                      [Page 11]
  619.  
  620. RFC 1519                 CIDR Address Strategy            September 1993
  621.  
  622.  
  623.            of its paths into a routing domain which is "higher" in the
  624.            hierarchy of networks must be known to the "higher" network).
  625.  
  626.       2.   A routing domain which performs summarization of multiple
  627.            routes must discard packets which match the summarization but
  628.            do not match any of the explicit routes which makes up the
  629.            summarization. This is necessary to prevent routing loops in
  630.            the presence of less-specific information (such as a default
  631.            route).  Implementation note - one simple way to implement
  632.            this rule would be for the border router to maintain a "sink"
  633.            route for each of its aggregations. By the rule of longest
  634.            match, this would cause all traffic destined to components of
  635.            the aggregation which are not explicitly known to be
  636.            discarded.
  637.  
  638.    Note that during failures, partial routing of traffic to a site which
  639.    takes its address space from one service provider but which is
  640.    actually reachable only through another (i.e., the case of a site
  641.    which has change service providers) may occur because such traffic
  642.    will be routed along the path advertised by the aggregated route.
  643.    Rule #2 will prevent any real problem from occurring by forcing such
  644.    traffic to be discarded by the advertiser of the aggregated route,
  645.    but the output of "traceroute" and other similar tools will suggest
  646.    that a problem exists within the service provider advertising the
  647.    aggregate, which may be confusing to network operators (see the
  648.    example in section 5.2 for details). Solutions to this problem appear
  649.    to be challenging and not likely to be implementable by current
  650.    Inter-Domain protocols within the time-frame suggested by this
  651.    document. This decision may need to be revisited as Inter-Domain
  652.    protocols evolve.
  653.  
  654.    An implementation following these rules should also be generalized,
  655.    so that an arbitrary network number and mask are accepted for all
  656.    routing destinations.  The only outstanding constraint is that the
  657.    mask must be left contiguous.  Note that the degenerate route 0.0.0.0
  658.    mask 0.0.0.0 is used as a default route and MUST be accepted by all
  659.    implementations.  Further, to protect against accidental
  660.    advertisements of this route via the inter-domain protocol, this
  661.    route should never be advertised unless there is specific
  662.    configuration information indicating to do so.
  663.  
  664.    Systems which process route announcements must also be able to verify
  665.    that information which they receive is correct. Thus, implementations
  666.    of this plan which filter route advertisements must also allow masks
  667.    in the filter elements.  To simplify administration, it would be
  668.    useful if filter elements automatically allowed more specific network
  669.    numbers and masks to pass in filter elements given for a more general
  670.    mask.  Thus, filter elements which looked like:
  671.  
  672.  
  673.  
  674. Fuller, Li, Yu & Varadhan                                      [Page 12]
  675.  
  676. RFC 1519                 CIDR Address Strategy            September 1993
  677.  
  678.  
  679.         accept 128.32.0.0
  680.         accept 128.120.0.0
  681.         accept 134.139.0.0
  682.         deny 36.2.0.0
  683.         accept 36.0.0.0
  684.  
  685.    would look something like:
  686.  
  687.         accept 128.32.0.0 255.255.0.0
  688.         accept 128.120.0.0 255.255.0.0
  689.         accept 134.139.0.0 255.255.0.0
  690.         deny 36.2.0.0 255.255.0.0
  691.         accept 36.0.0.0 255.0.0.0
  692.  
  693.    This is merely making explicit the network mask which was implied by
  694.    the class A/B/C classification of network numbers.
  695.  
  696.    4.3.  How the rules work
  697.  
  698.    Rule #1 guarantees that the routing algorithm used is consistent
  699.    across implementations and consistent with other routing protocols,
  700.    such as OSPF. Multi-homed networks are always explicitly advertised
  701.    by every service provider through which they are routed even if they
  702.    are a specific subset of one service provider's aggregate (if they
  703.    are not, they clearly must be explicitly advertised). It may seem as
  704.    if the "primary" service provider could advertise the multi-homed
  705.    site implicitly as part of its aggregate, but the assumption that
  706.    longest-match routing is always done causes this not to work.
  707.  
  708.    Rule #2 guarantees that no routing loops form due to aggregation.
  709.    Consider a mid-level network which has been allocated the 2048 class
  710.    C networks starting with 192.24.0.0 (see the example in section 5 for
  711.    more on this).  The mid-level advertises to a "backbone"
  712.    192.24.0.0/255.248.0.0. Assume that the "backbone", in turn, has been
  713.    allocated the block of networks 192.0.0.0/255.0.0.0. The backbone
  714.    will then advertise this aggregate route to the mid-level. Now, if
  715.    the mid-level loses internal connectivity to the network
  716.    192.24.1.0/255.255.255.0 (which is part of its aggregate), traffic
  717.    from the "backbone" to the mid-level to destination 192.24.1.1 will
  718.    follow the mid-level's advertised route. When that traffic gets to
  719.    the mid-level, however, the mid-level *must not* follow the route
  720.    192.0.0.0/255.0.0.0 it learned from the backbone, since that would
  721.    result in a routing loop. Rule #2 says that the mid-level may not
  722.    follow a less-specific route for a destination which matches one of
  723.    its own aggregated routes. Note that handling of the "default" route
  724.    (0.0.0.0/0.0.0.0) is a special case of this rule - a network must not
  725.    follow the default to destinations which are part of one of it's
  726.    aggregated advertisements.
  727.  
  728.  
  729.  
  730. Fuller, Li, Yu & Varadhan                                      [Page 13]
  731.  
  732. RFC 1519                 CIDR Address Strategy            September 1993
  733.  
  734.  
  735.    4.4.  Responsibility for and configuration of aggregation
  736.  
  737.    The domain which has been allocated a range of addresses has the sole
  738.    authority for aggregation of its address space.  In the usual case,
  739.    the AS will install manual configuration commands in its border
  740.    routers to aggregate some portion of its address space.  An domain
  741.    can also delegate aggregation authority to another domain.  In this
  742.    case, aggregation is done in the other domain by one of its border
  743.    routers.
  744.  
  745.    When an inter-domain border router performs route aggregation, it
  746.    needs to know the range of the block of IP addresses to be
  747.    aggregated.  The basic principle is that it should aggregate as much
  748.    as possible but not to aggregate those routes which cannot be treated
  749.    as part of a single unit due to multi-homing, policy, or other
  750.    constraints.
  751.  
  752.    One mechanism is to do aggregation solely based on dynamically
  753.    learned routing information. This has the danger of not specifying a
  754.    precise enough range since when a route is not present, it is not
  755.    always possible to distinguish whether it is temporarily unreachable
  756.    or that it does not belong in the aggregate. Purely dynamic routing
  757.    also does not allow the flexibility of defining what to aggregate
  758.    within a range. The other mechanism is to do all aggregation based on
  759.    ranges of blocks of IP addresses preconfigured in the router.  It is
  760.    recommended that preconfiguration be used, since it more flexible and
  761.    allows precise specification of the range of destinations to
  762.    aggregate.
  763.  
  764.    Preconfiguration does require some manually-maintained configuration
  765.    information, but not excessively more so than what router
  766.    administrators already maintain today. As an addition to the amount
  767.    of information that must be typed in and maintained by a human,
  768.    preconfiguration is just a line or two defining the range of the
  769.    block of IP addresses to aggregate. In terms of gathering the
  770.    information, if the advertising router is doing the aggregation, its
  771.    administrator knows the information because the aggregation ranges
  772.    are assigned to its domain.  If the receiving domain has been granted
  773.    the authority to and task of performing aggregation, the information
  774.    would be known as part of the agreement to delegate aggregation.
  775.    Given that it is common practice that a network administrator learns
  776.    from its neighbor which routes it should be willing to accept,
  777.    preconfiguration of aggregation information does not introduce
  778.    additional administrative overhead.
  779.  
  780.    Implementation note: aggregates which encompass the class D address
  781.    space (multicast addresses) are currently not well understood.  At
  782.    present, it appears that the optimal strategy is to consider
  783.  
  784.  
  785.  
  786. Fuller, Li, Yu & Varadhan                                      [Page 14]
  787.  
  788. RFC 1519                 CIDR Address Strategy            September 1993
  789.  
  790.  
  791.    aggregates to never encompass class D space, even if they do so
  792.    numerically.
  793.  
  794.    4.5  Intra-domain protocol considerations
  795.  
  796.    While no changes need be made to internal routing protocols to
  797.    support the advertisement of aggregated routing information between
  798.    autonomous systems, it is often the case that external routing
  799.    information is propagated within interior protocols for policy
  800.    reasons or to aid in the propagation of information through a transit
  801.    network. At the point when aggregated routing information starts to
  802.    appear in the new exterior protocols, this practice of importing
  803.    external information will have to be modified.  A transit network
  804.    which imports external information will have to do one of:
  805.  
  806.       a) use an interior protocol which supports aggregated routing
  807.  
  808.       b) find some other method of propagating external information
  809.          which does not involve flooding it through the interior
  810.          protocol (i.e., by the use of internal BGP, for example).
  811.  
  812.       c) stop the importation of external information and flood a
  813.          "default" route through the internal protocol for discovery
  814.          of paths to external destinations.
  815.  
  816.    For case (a), the modifications necessary to a routing protocol to
  817.    allow it to support aggregated information may not be simple. For
  818.    protocols such as OSPF and IS-IS, which represent routing information
  819.    as either a destination+mask (OSPF) or as a prefix+prefix-length
  820.    (IS-IS) changes to support aggregated information are conceptually
  821.    fairly simple; for protocols which are dependent on the class-A/B/C
  822.    nature of networks or which support only fixed-sized subnets, the
  823.    changes are of a more fundamental nature. Even in the "conceptually
  824.    simple" cases of OSPF and IS-IS, an implementation may need to be
  825.    modified to support supernets in the database or in the forwarding
  826.    table.
  827.  
  828. 5.  Example of new allocation and routing
  829.  
  830.    5.1  Address allocation
  831.  
  832.    Consider the block of 2048 class C network numbers beginning with
  833.    192.24.0.0 (0xC0180000 and ending with 192.31.255.0 (0xC01FFF00)
  834.    allocated to a single network provider, "RA". A "supernetted" route
  835.    to this block of network numbers would be described as 192.24.0.0
  836.    with mask of 255.248.0.0 (0xFFF80000).
  837.  
  838.  
  839.  
  840.  
  841.  
  842. Fuller, Li, Yu & Varadhan                                      [Page 15]
  843.  
  844. RFC 1519                 CIDR Address Strategy            September 1993
  845.  
  846.  
  847.    Assume this service provider connects six clients in the following
  848.    order (significant because it demonstrates how temporary "holes" may
  849.    form in the service provider's address space):
  850.  
  851.        "C1" requiring fewer than 2048 addresses (8 class C networks)
  852.  
  853.        "C2" requiring fewer than 4096 addresses (16 class C networks)
  854.  
  855.        "C3" requiring fewer than 1024 addresses (4 class C networks)
  856.  
  857.        "C4" requiring fewer than 1024 addresses (4 class C networks)
  858.  
  859.        "C5" requiring fewer than 512 addresses (2 class C networks)
  860.  
  861.        "C6" requiring fewer than 512 addresses (2 class C networks)
  862.  
  863.    In all cases, the number of IP addresses "required" by each client is
  864.    assumed to allow for significant growth. The service provider
  865.    allocates its address space as follows:
  866.  
  867.        C1: allocate 192.24.0 through 192.24.7. This block of networks is
  868.            described by the "supernet" route 192.24.0.0 and mask
  869.            255.255.248.0
  870.  
  871.        C2: allocate 192.24.16 through 192.24.31. This block is described
  872.            by the route 192.24.16.0, mask 255.255.240.0
  873.  
  874.        C3: allocate 192.24.8 through 192.24.11. This block is described
  875.            by the route 192.24.8.0, mask 255.255.252.0
  876.  
  877.        C4: allocate 192.24.12 through 192.24.15. This block is described
  878.            by the route 192.24.12.0, mask 255.255.252.0
  879.  
  880.        C5: allocate 192.24.32 and 192.24.33. This block is described by
  881.            the route 192.24.32.0, mask 255.255.254.0
  882.  
  883.        C6: allocate 192.24.34 and 192.24.35. This block is described by
  884.            the route 192.24.34.0, mask 255.255.254.0
  885.  
  886.    Note that if the network provider uses an IGP which can support
  887.    classless networks, he can (but doesn't have to) perform
  888.    "supernetting" at the point where he connects to his clients and
  889.    therefore only maintain six distinct routes for the 36 class C
  890.    network numbers. If not, explicit routes to all 36 class C networks
  891.    will have to be carried by the IGP.
  892.  
  893.    To make this example more realistic, assume that C4 and C5 are
  894.    multi-homed through some other service provider, "RB". Further assume
  895.  
  896.  
  897.  
  898. Fuller, Li, Yu & Varadhan                                      [Page 16]
  899.  
  900. RFC 1519                 CIDR Address Strategy            September 1993
  901.  
  902.  
  903.    the existence of a client "C7" which was originally connected to "RB"
  904.    but has moved to "RA". For this reason, it has a block of network
  905.    numbers which are allocated out "RB"'s block of (the next) 2048 class
  906.    C network numbers:
  907.  
  908.        C7: allocate 192.32.0 through 192.32.15. This block is described
  909.            by the route 192.32.0, mask 255.255.240.0
  910.  
  911.    For the multi-homed clients, we will assume that C4 is advertised as
  912.    primary via "RA" and secondary via "RB"; C5 is primary via "RB" and
  913.    secondary via "RA". To connect this mess together, we will assume
  914.    that "RA" and "RB" are connected via some common "backbone" provider
  915.    "BB".
  916.  
  917.    Graphically, this simple topology looks something like this:
  918.  
  919.  
  920.                        C1
  921. 192.24.0.0 -- 192.24.7.0 \         _ 192.32.0.0 - 192.32.15.0
  922. 192.24.0.0/255.255.248.0  \       /  192.32.0.0/255.255.240.0
  923.                            \     /             C7
  924.                        C2  +----+                                 +----+
  925. 192.24.16.0 - 192.24.31.0 \|    |                                 |    |
  926. 192.24.16.0/255.255.240.0  |    |  _ 192.24.12.0 - 192.24.15.0 _  |    |
  927.                            |    | /  192.24.12.0/255.255.252.0  \ |    |
  928.                        C3 -|    |/              C4               \|    |
  929. 192.24.8.0 - 192.24.11.0   | RA |                                 | RB |
  930. 192.24.8.0/255.255.252.0   |    |___ 192.24.32.0 - 192.24.33.0 ___|    |
  931.                           /|    |    192.24.32.0/255.255.254.0    |    |
  932.                        C6  |    |               C5                |    |
  933. 192.24.34.0 - 192.24.35.0  |    |                                 |    |
  934. 192.24.34.0/255.255.254.0  |    |                                 |    |
  935.                            +----+                                 +----+
  936.                               \\                                     \\
  937. 192.24.12.0/255.255.252.0 (C4) ||      192.24.12.0/255.255.252.0 (C4) ||
  938. 192.32.0.0/255.255.240.0  (C7) ||      192.24.32.0/255.255.254.0 (C5) ||
  939. 192.24.0.0/255.248.0.0 (RA)    ||      192.32.0.0/255.248.0.0 (RB)    ||
  940.                                ||                                     ||
  941.                                VV                                     VV
  942.                      +--------------- BACKBONE PEER  BB ---------------+
  943.  
  944.    5.2  Routing advertisements
  945.  
  946.    To follow rule #1, RA will need to advertise the block of addresses
  947.    that it was given and C7.  Since C4 is multi-homed and primary
  948.    through RA, it must also be advertised.  C5 is multi-homed and
  949.    primary through RB.  It need not be advertised since longest match by
  950.    BB will automatically select RB as primary and the advertisement of
  951.  
  952.  
  953.  
  954. Fuller, Li, Yu & Varadhan                                      [Page 17]
  955.  
  956. RFC 1519                 CIDR Address Strategy            September 1993
  957.  
  958.  
  959.    RA's aggregate will be used as a secondary.
  960.  
  961.    Advertisements from "RA" to "BB" will be:
  962.  
  963.        192.24.12.0/255.255.252.0 primary    (advertises C4)
  964.        192.32.0.0/255.255.240.0 primary     (advertises C7)
  965.        192.24.0.0/255.248.0.0 primary       (advertises remainder of RA)
  966.  
  967.    For RB, the advertisements must also include C4 and C5 as well as
  968.    it's block of addresses.  Further, RB may advertise that C7 is
  969.    unreachable.
  970.  
  971.    Advertisements from "RB" to "BB" will be:
  972.  
  973.        192.24.12.0/255.255.252.0 secondary  (advertises C4)
  974.        192.24.32.0/255.255.254.0 primary    (advertises C5)
  975.        192.32.0.0/255.248.0.0 primary       (advertises remainder of RB)
  976.  
  977.    To illustrate the problem alluded to by the "note" in section 4.2,
  978.    consider what happens if RA loses connectivity to C7 (the client
  979.    which is allocated out of RB's space). In a stateful protocol, RA
  980.    will announce to BB that 192.32.0.0/255.255.240.0 has become
  981.    unreachable. Now, when BB flushes this information out of its routing
  982.    table, any future traffic sent through it for this destination will
  983.    be forwarded to RB (where it will be dropped according to Rule #2) by
  984.    virtue of RB's less specific match 192.32.0.0/255.248.0.0.  While
  985.    this does not cause an operational problem (C7 is unreachable in any
  986.    case), it does create some extra traffic across "BB" (and may also
  987.    prove confusing to a network manager debugging the outage with
  988.    "traceroute"). A mechanism to cache such unreachability information
  989.    would help here, but is beyond the scope of this document (such a
  990.    mechanism is also not implementable in the near-term).
  991.  
  992. 6.  Extending CIDR to class A addresses
  993.  
  994.    At some point, it is expected that this plan will eventually consume
  995.    all of the remaining class C address space.  As of this writing, the
  996.    upper half of the class A address space has already been reserved for
  997.    future expansion.  This section describes how the CIDR plan can be
  998.    used to utilize this portion of the class A space efficiently.  It is
  999.    expected that this contingency would only be used if no long term
  1000.    solution has become apparent by the time that the class C address
  1001.    space is consumed.
  1002.  
  1003.    Fundamentally, there are two differences between using a class A
  1004.    address and a block of class C's.  First, the configuration of DNS
  1005.    becomes somewhat more complicated than it is without the aggregation
  1006.    of class A subnets.  The second difference is that the routers within
  1007.  
  1008.  
  1009.  
  1010. Fuller, Li, Yu & Varadhan                                      [Page 18]
  1011.  
  1012. RFC 1519                 CIDR Address Strategy            September 1993
  1013.  
  1014.  
  1015.    the class A address would need to support and use a classless IGP.
  1016.  
  1017.    Maintenance of DNS with a subnetted class A is somewhat painful.  As
  1018.    part of the mechanism for providing reverse address lookups, DNS
  1019.    maintains a "IN-ADDR.ARPA" reverse domain.  This is configured by
  1020.    reversing the dotted decimal network number, appending "IN-ADDR.ARPA"
  1021.    and using this as a type of pseudo-domain.  Individual hosts then end
  1022.    up pointing back to a host name.  Thus, for example, 131.108.1.111
  1023.    has a DNS record "111.1.108.131.IN-ADDR.ARPA."  Since the pseudo-
  1024.    domains can only be delegated on a byte boundary, this becomes
  1025.    painful if a stub domain receives a block of address space that does
  1026.    not fall on a byte boundary.  The solution in this case is to
  1027.    enumerate all of the possible byte combinations involved.  This is
  1028.    painful, but workable.  This is discussed further below.
  1029.  
  1030.    Routing within a class A used for CIDR is also an interesting
  1031.    challenge.  The usual case will be that a domain will be assigned a
  1032.    portion of the class A address space.  The domain can either use an
  1033.    IGP which allows variable length subnets or it can pick a single
  1034.    subnet mask to be used throughout the domain.  In the latter case,
  1035.    difficulties arise because other domains have been allocated other
  1036.    parts of the class A address space and may be using a different
  1037.    subnet mask.  If the domain is itself a transit, it may also need to
  1038.    allocate some portion of its space to a client, which might also use
  1039.    a different subnet mask.  The client would then need routing
  1040.    information about the remainder of the class A.
  1041.  
  1042.    If the client's IGP does not support variable length subnet masks,
  1043.    this could be done by advertising the remainder of the class A's
  1044.    address space in appropriately sized subnets.  However, unless the
  1045.    client has a very large portion of the class A space, this is likely
  1046.    to result in a large number of subnets (for example, a mask of
  1047.    255.255.255.0 would require a total of 65535 subnets, including those
  1048.    allocated to the client).  For this reason, it may be preferable to
  1049.    simply use an IGP that supports variable length subnet masks within
  1050.    the client's domain.
  1051.  
  1052.    Similarly, if a transit has been assigned address space from a class
  1053.    A network number, it is likely that it was not assigned the entire
  1054.    class A, and that other transit domains will get address space from
  1055.    this class A.  In this case, the transit would also have to inject
  1056.    routing information about the remainder of the class A into it's IGP.
  1057.    This is analogous to the situation above, with the same
  1058.    complications.  For this reason, we recommend that the use of a class
  1059.    A for CIDR only be attempted if IGP's with variable length subnet
  1060.    mask support be used throughout the class A.  Note that the IGP's
  1061.    need not support supernetting, as discussed above.
  1062.  
  1063.  
  1064.  
  1065.  
  1066. Fuller, Li, Yu & Varadhan                                      [Page 19]
  1067.  
  1068. RFC 1519                 CIDR Address Strategy            September 1993
  1069.  
  1070.  
  1071.    Note that the technique here could also apply to class B addresses.
  1072.    However, the limited number of available class B addresses and their
  1073.    usage for multihomed networks suggests that this address space should
  1074.    only be reserved for those large single organizations that warrant
  1075.    this type of address. [2]
  1076.  
  1077. 7.   Domain Service considerations
  1078.  
  1079.    One aspect of Internet services which will be notably affected by a
  1080.    move to either "supernetted" class-C network numbers or subdivided
  1081.    class-A's will be the mechanism used for address-to-name translation:
  1082.    the IN-ADDR.ARPA zone of the domain system. Because this zone is
  1083.    delegated on octet boundaries only, any address allocation plan which
  1084.    uses bitmask-oriented addressing will cause some degree of difficulty
  1085.    for those which maintain parts of the IN-ADDR.ARPA zone.
  1086.  
  1087.    7.1  Procedural changes for class-C "supernets"
  1088.  
  1089.    At the present time, parts of the IN-ADDR.ARPA zone are delegated
  1090.    only on network boundaries which happen to fall on octet boundaries.
  1091.    To aid in the use of blocks of class-C networks, it is recommended
  1092.    that this policy be relaxed and allow the delegation of arbitrary,
  1093.    octet-oriented pieces of the IN-ADDR.ARPA zone.
  1094.  
  1095.    As an example of this policy change, consider a hypothetical large
  1096.    network provider named "BigNet" which has been allocated the 1024
  1097.    class-C networks 199.0.0 through 199.3.255. Under current policies,
  1098.    the root domain servers would need to have 1024 entries of the form:
  1099.  
  1100.            0.0.199.IN-ADDR.ARPA.   IN      NS      NS1.BIG.NET.
  1101.  
  1102.            1.0.199.IN-ADDR.ARPA.   IN      NS      NS1.BIG.NET.
  1103.  
  1104.                    ....
  1105.  
  1106.            255.3.199.IN-ADDR.ARPA. IN      NS      NS1.BIG.NET.
  1107.  
  1108.    By revising the policy as described above, this is reduced only four
  1109.    delegation records:
  1110.  
  1111.            0.199.IN-ADDR.ARPA.     IN      NS      NS1.BIG.NET.
  1112.  
  1113.            1.199.IN-ADDR.ARPA.     IN      NS      NS1.BIG.NET.
  1114.  
  1115.            2.199.IN-ADDR.ARPA.     IN      NS      NS1.BIG.NET.
  1116.  
  1117.            3.199.IN-ADDR.ARPA.     IN      NS      NS1.BIG.NET.
  1118.  
  1119.  
  1120.  
  1121.  
  1122. Fuller, Li, Yu & Varadhan                                      [Page 20]
  1123.  
  1124. RFC 1519                 CIDR Address Strategy            September 1993
  1125.  
  1126.  
  1127.    The provider would then maintain further delegations of naming
  1128.    authority for each individual class-C network which it assigns,
  1129.    rather than having each registered separately. Note that due to the
  1130.    way the DNS is designed, it is still possible for the root
  1131.    nameservers to maintain the delegation information for individual
  1132.    networks for which the provider is unwilling or unable to do so. This
  1133.    should greatly reduce the load on the domain servers for the "top"
  1134.    levels of the IN-ADDR.ARPA domain.  The example above illustrates
  1135.    only the records for a single nameserver.  In the normal case, there
  1136.    are usually several nameservers for each domain, thus the size of the
  1137.    examples will double or triple in the common cases.
  1138.  
  1139.    7.2  Procedural changes for class-A subnetting
  1140.  
  1141.    Should it be the case the class-A network numbers are subdivided into
  1142.    blocks allocated to transit network providers, it will be similarly
  1143.    necessary to relax the restriction on how IN-ADDR.ARPA naming works
  1144.    for them. As an example, take a provider is allocated the 19-bit
  1145.    portion of address space which matches 10.8.0.0 with mask
  1146.    255.248.0.0. This represents all addresses which begin with the
  1147.    prefixes 10.8, 10.9, 10.10, 10.11, 10.12, 10.13, 10.14, an 10.15 and
  1148.    requires the following IN-ADDR.ARPA delegations:
  1149.  
  1150.            8.10.IN-ADDR.ARPA.      IN      NS      NS1.MOBY.NET.
  1151.  
  1152.            9.10.IN-ADDR.ARPA.      IN      NS      NS1.MOBY.NET.
  1153.  
  1154.                    ....
  1155.  
  1156.            15.10.IN-ADDR.ARPA.     IN      NS      NS1.MOBY.NET.
  1157.  
  1158.    To further illustrate how IN-ADDR.ARPA sub-delegation will work,
  1159.    consider a company named "FOO" connected to this provider which has
  1160.    been allocated the 14-bit piece of address space which matches
  1161.    10.10.64.0 with mask 255.255.192.0. This represents all addresses in
  1162.    the range 10.10.64.0 through 10.10.127.255 and will require that the
  1163.    provider implement the following IN-ADDR.ARPA delegations:
  1164.  
  1165.            64.10.10.IN-ADDR.ARPA.  IN      NS      NS1.FOO.COM.
  1166.  
  1167.            65.10.10.IN-ADDR.ARPA.  IN      NS      NS1.FOO.COM.
  1168.  
  1169.                    ....
  1170.  
  1171.            127.10.10.IN-ADDR.ARPA. IN      NS      NS1.FOO.COM.
  1172.  
  1173.    with the servers for "FOO.COM" containing the individual PTR records
  1174.    for all of the addresses on each of these subnets.
  1175.  
  1176.  
  1177.  
  1178. Fuller, Li, Yu & Varadhan                                      [Page 21]
  1179.  
  1180. RFC 1519                 CIDR Address Strategy            September 1993
  1181.  
  1182.  
  1183. 8.  Transitioning to a long term solution
  1184.  
  1185.    This solution does not change the Internet routing and addressing
  1186.    architectures.  Hence, transitioning to a more long term solution is
  1187.    not affected by the deployment of this plan.
  1188.  
  1189. 9.  Conclusions
  1190.  
  1191.    We are all aware of the growth in routing complexity, and the rapid
  1192.    increase in allocation of network numbers.  Given the rate at which
  1193.    this growth is being observed, we expect to run out in a few short
  1194.    years.
  1195.  
  1196.    If the inter-domain routing protocol supports carrying network routes
  1197.    with associated masks, all of the major concerns demonstrated in this
  1198.    paper would be eliminated.
  1199.  
  1200.    One of the influential factors which permits maximal exploitation of
  1201.    the advantages of this plan is the number of people who agree to use
  1202.    it.
  1203.  
  1204.    If service providers start charging networks for advertising network
  1205.    numbers, this would be a very great incentive to share the address
  1206.    space, and hence the associated costs of advertising routes to
  1207.    service providers.
  1208.  
  1209. 10.  Recommendations
  1210.  
  1211.    The NIC should begin to hand out large blocks of class C addresses to
  1212.    network service providers.  Each block must fall on bit boundaries
  1213.    and should be large enough to serve the provider for two years.
  1214.    Further, the NIC should distribute very large blocks to continental
  1215.    and national network service organizations to allow additional levels
  1216.    of aggregation to take place at the major backbone networks.  In
  1217.    addition, the NIC should modify its procedures for the IN-ADDR.ARPA
  1218.    domain to permit delegation along arbitrary octet boundaries.
  1219.  
  1220.    Service providers will further allocate power-of-two blocks of class
  1221.    C addresses from their address space to their subscribers.
  1222.  
  1223.    All organizations, including those which are multi-homed, should
  1224.    obtain address space from their provider (or one of their providers,
  1225.    in the case of the multi-homed).  These blocks should also fall on
  1226.    bit boundaries to permit easy route aggregation.
  1227.  
  1228.    To allow effective use of this new addressing plan to reduce
  1229.    propagated routing information, appropriate IETF WGs will specify the
  1230.    modifications needed to Inter-Domain routing protocols.
  1231.  
  1232.  
  1233.  
  1234. Fuller, Li, Yu & Varadhan                                      [Page 22]
  1235.  
  1236. RFC 1519                 CIDR Address Strategy            September 1993
  1237.  
  1238.  
  1239.    Implementation and deployment of these modifications should occur as
  1240.    quickly as possible.
  1241.  
  1242. 11  References
  1243.  
  1244.    [1] Moy, J, "The OSPF Specification  Version 2", RFC 1247, Proteon,
  1245.        Inc., January 1991.
  1246.  
  1247.    [2] Rekhter, Y., and T. Li, "An Architecture for IP Address
  1248.        Allocation with CIDR", RFC 1518, T.J. Watson Research Center, IBM
  1249.        Corp., cisco Systems, September 1993.
  1250.  
  1251. 12.  Security Considerations
  1252.  
  1253.    Security issues are not discussed in this memo.
  1254.  
  1255.  
  1256.  
  1257.  
  1258.  
  1259.  
  1260.  
  1261.  
  1262.  
  1263.  
  1264.  
  1265.  
  1266.  
  1267.  
  1268.  
  1269.  
  1270.  
  1271.  
  1272.  
  1273.  
  1274.  
  1275.  
  1276.  
  1277.  
  1278.  
  1279.  
  1280.  
  1281.  
  1282.  
  1283.  
  1284.  
  1285.  
  1286.  
  1287.  
  1288.  
  1289.  
  1290. Fuller, Li, Yu & Varadhan                                      [Page 23]
  1291.  
  1292. RFC 1519                 CIDR Address Strategy            September 1993
  1293.  
  1294.  
  1295. 13.  Authors' Addresses
  1296.  
  1297.    Vince Fuller
  1298.    BARRNet
  1299.    Pine Hall 115
  1300.    Stanford, CA, 94305-4122
  1301.  
  1302.    EMail: vaf@Stanford.EDU
  1303.  
  1304.  
  1305.    Tony Li
  1306.    cisco Systems, Inc.
  1307.    1525 O'Brien Drive
  1308.    Menlo Park, CA 94025
  1309.  
  1310.    EMail: tli@cisco.com
  1311.  
  1312.  
  1313.    Jessica (Jie Yun) Yu
  1314.    Merit Network, Inc.
  1315.    1071 Beal Ave.
  1316.    Ann Arbor, MI 48109
  1317.  
  1318.    EMail: jyy@merit.edu
  1319.  
  1320.  
  1321.    Kannan Varadhan
  1322.    Internet Engineer, OARnet
  1323.    1224, Kinnear Road,
  1324.    Columbus, OH 43212
  1325.  
  1326.    EMail: kannan@oar.net
  1327.  
  1328.  
  1329.  
  1330.  
  1331.  
  1332.  
  1333.  
  1334.  
  1335.  
  1336.  
  1337.  
  1338.  
  1339.  
  1340.  
  1341.  
  1342.  
  1343.  
  1344.  
  1345.  
  1346. Fuller, Li, Yu & Varadhan                                      [Page 24]
  1347.