Sådan beregnes undernetmaske (definitiv guide til undernetting)

Det emne, vi beskæftiger os med i dag, er ikke for alle, da hvis vi agter at oprette en god guide på netværk, er det vigtigt at have en artikel, der forklarer, hvordan man beregner undernetmasken, en teknik kaldet subnetting. Med det er it-administratorer i stand til at designe netværk og subnetstruktur overalt.

Indholdsindeks

For at gøre dette bliver vi nødt til at vide meget, hvad en netmaske er, IP-klasserne, og hvordan man kan omdanne IP-adresser fra decimal til binær, selvom vi allerede har en artikel, vi gjorde for et stykke tid siden.

For nu skal vi fokusere på at beregne netmasken på IPv4-adresser, da IPv6 endnu ikke er implementeret nok til at omsætte den til praksis, måske vil vi gøre det i en senere artikel. Lad os komme til opgaven uden yderligere problemer.

IPv4-adresse og IP-protokol

Lad os starte i begyndelsen, en decimal-numerisk indstillet IP-adresse, der identificerer logisk, entydigt og uopretteligt og i henhold til et hierarki, en netværksgrænseflade. IPv4-adresser oprettes ved hjælp af en 32-bit-adresse (32 ens og nuller binært) arrangeret i 4 oktetter (grupper på 8 bit) adskilt med prikker. For en mere behagelig repræsentation bruger vi altid decimalnotation, det er direkte det, vi ser i værterne og netværksudstyret.

IP-adressen betjener adressesystemet i henhold til IP- eller internetprotokollen. IP fungerer ved netværkslaget i OSI-modellen og er en ikke-forbindelsesorienteret protokol, så dataudveksling kan udføres uden forudgående aftale mellem modtager og sender. Dette betyder, at datapakken søger på den hurtigste sti på netværket, indtil den når destinationen, og hopper fra router til router.

Denne protokol blev implementeret i 1981, i den har rammen eller datapakken en header, kaldet en IP-header. I den gemmes blandt andet IP-adresserne til destinationen og oprindelsen, så routeren ved, hvor de skal sende pakkerne i hvert tilfælde. Men derudover gemmer IP-adresser oplysninger om identifikationen af ​​det netværk, hvor de opererer, og endda dets størrelse og sondringen mellem forskellige netværk. Dette gøres takket være netmasken og netværkets IP.

Repræsentation og rækkevidde

En IP-adresse har derefter denne nomenklatur:

Da hver octet har et binært antal på 8 nuller og en, der oversætter dette til decimal decimal, kan vi oprette tal fra 0 til 255.

Vi vil ikke forklare i denne artikel, hvordan du konverterer fra decimal til binær og vice versa, du finder det her:

Definitiv guide til, hvordan man foretager konverteringer mellem nummereringssystemer

Derefter kan vi aldrig have en IP-adresse med numre mindre end 0 eller større end 255. Når 255 er nået, vil det næste nummer være 0 igen, og den næste octet er det ene ciffer, der begynder at tælle. Det er nøjagtigt som et minuts hånd på et ur.

Sådan oprettes netværk

Vi ved, hvad en IP-adresse er, hvordan den er repræsenteret og hvad den er til, men vi skal kende nogle specielle IP'er for at vide, hvordan man beregner undernetmasken.

netmaske

Netmasken er en IP-adresse, der definerer omfanget eller omfanget af et netværk. Med det vil vi være i stand til at kende antallet af undernet, som vi kan oprette, og antallet af værter (computere), som vi kan oprette forbindelse til det.

Så netmasken har det samme format som IP-adressen, men skelnes altid ved at have octetterne, der afgrænser netværksdelen fyldt med en, og værtsdelen er fyldt med nuller som denne:

Dette betyder, at vi ikke vilkårligt kan give IP-adresser til at udfylde et netværk med værter, men vi skal respektere netværksdelen og værtsdelen. Vi vil altid arbejde med værtsdelen, når vi beregner netværksdelen og tildeler en IP til hvert undernet.

Netværks IP-adresse

Vi har også en IP-adresse, der er ansvarlig for at identificere det netværk, som enhederne hører til. Lad os forstå, at der i hvert netværk eller subnet er en identificerende IP-adresse, som alle værter skal have til fælles for at angive deres medlemskab i den.

Denne adresse er kendetegnet ved at have den fælles netværksdel og værtsdelen altid på 0, på denne måde:

Vi vil være i stand til at 0 octetter for den hostdel, som netværksmasken i det foregående afsnit har angivet os. I dette tilfælde ville det være 2, mens de andre 2 er til netværksdelen og være en reserveret IP.

Broadcast-adresse

Udsendelsesadressen er netop det modsatte af netværksadressen, i den indstiller vi til 1 alle bitene af de octetter, som adressen er vært.

Med denne adresse kan en router sende en besked til alle værter, der er forbundet til netværket eller undernettet, uanset deres IP-adresse. ARP-protokollen bruges til dette, for eksempel til at tildele adresser eller til at sende statusmeddelelser. Så det er en anden reserveret IP.

Værts-IP-adresse

Og endelig har vi host-IP-adressen, hvor netværksdelen altid vil forblive ufravigelig, og det vil være værtsdelen, der ændres på hver vært. I det eksempel, vi tager, er dette interval:

Vi kunne derefter adressere 2 ¹⁶ -2 værter, det vil sige 65.534 computere, der trækker de to adresser til netværk og transmission ud.

IP klasser

Indtil nu har det været enkelt, ikke? Vi ved allerede, at visse IP-adresser er forbeholdt netværk, transmission og maske, men vi har endnu ikke set IP-klasserne. effektivt er disse adresser opdelt i familier eller klasser for at skelne mellem de formål, de vil blive brugt til i hvert enkelt tilfælde.

Med IP-klasser afgrænser vi intervallet af værdier, som dette kan tage på netværksdelen, antallet af netværk, der kan oprettes med dem, og antallet af værter, der kan adresseres. I alt har vi 5 IP-klasser defineret af IETF (Internet Engineering Task Force):

Husk, vi taler endnu ikke om beregning af undernetmaske, men om muligheden for at oprette netværk. Det er her, vi får vist undernetting og dens detaljer.

• Klasse A Klasse B Klasse C Klasse D Klasse E

Case A IP'er bruges til at oprette meget store netværk, f.eks. Internetnetværket og tildeling af offentlige IP'er til vores routere. Selvom vi virkelig kan have en hvilken som helst af de andre IP-adresser af klasse B eller C, har jeg for eksempel en klasse B. Alt afhænger af IP'erne, som ISP-udbyderen har indgået, noget vi vil forklare lige nedenfor. I klasse A har vi en klasseidentifikationsbit, så vi kan kun adressere 128 netværk og ikke 256 som forventet.

Det er meget vigtigt at vide, at der i denne klasse er et IP-område forbeholdt Loopback, der er fra 127.0.0.0 til 127.255.255.255. Loopback bruges til at tildele IP til værten selv internt, vores team har internt en IP 127.0.0.1 eller "localhost", som det kontrollerer, at det er i stand til at sende og modtage pakker. Så disse adresser vil vi ikke være i stand til at bruge dem i princippet.

IP-klasser af klasse B bruges til mellemstore netværk, for eksempel i en byområde, denne gang med to oktetter til oprettelse af netværk og yderligere to til adresseringsværter. Klasse B er defineret med to netværksbits.

Klasse C IP'er er de bedst kendte, da praktisk talt enhver bruger med hjemmenetværk har en router, der tildeler en klasse C IP til deres interne netværk. Det er orienteret mod små netværk, hvilket efterlader 1 enkelt oktet til værter og 3 til netværk. Lav en ipconfig til din pc, og sørg for, at din IP er klasse C. I dette tilfælde tages 3 netværksbits til at definere klassen.

Klasse D bruges til multicast-netværk, hvor routere sender pakker til alle tilsluttede værter. Så al trafik, der kommer ind i et sådant netværk, replikeres til alle værter. Ikke relevant til netværk.

Endelig er klasse E det sidste resterende interval og bruges kun til netværk til forskningsformål.

Noget meget vigtigt ved dette emne er, at tildelingen af ​​IP-adresser i netværk i øjeblikket opfylder princippet om Classless Inter-Domain Routing (CIDR). Dette betyder, at IP'er tildeles uanset størrelsen på netværket, så vi kan have en offentlig IP i klasse A, B eller C. Så hvad er alt dette til? Nå, for at forstå, hvordan undernet oprettes korrekt.

Hvad er subnetting eller subnetting

Vi kommer tættere på beregning af subnetmaske, øje, ikke netværk. Undernetteteknikken består i at opdele netværkene i forskellige mindre netværk eller subnet. På denne måde kan en computer eller netværksadministrator opdele det interne netværk i en stor bygning i mindre undernet.

Med dette kan vi tildele forskellige funktioner, med forskellige routere og for eksempel implementere en Active Directory, der kun påvirker et undernet. Eller differentier og isoler et vist antal værter fra resten af ​​netværket i et undernet. Det er yderst nyttigt inden for netværk, da hvert undernet fungerer uafhængigt af det andet.

Routerarbejde er også lettere med undernet, da det eliminerer overbelastning i dataudveksling. Og til sidst for administrationen er det meget lettere at rette fejl og udføre vedligeholdelse.

Vi vil gøre det med IPv4-adressen, selvom det også er muligt at oprette undernet med IPv6, der har ikke mindre end 128 bit til adresser vært og netværk.

Fordele og ulemper ved subnetting

Til denne teknik er det bestemt nødvendigt at være meget klar over IP-adressekoncepterne, de klasser, der findes, og alt det, vi har forklaret ovenfor. Til dette tilføjer vi behovet for at vide, hvordan man går fra binær til decimal og omvendt, så hvis vi agter at udføre processen manuelt, kan det tage lang tid.

fordele:

• Isolationer i netværkssegmenter Pakkevejledning i uafhængige logiske netværk Design af undernet, der passer til klienten og fleksibilitet Bedre administration og lokalisering af fejl Større sikkerhed ved at isolere følsomt udstyr

ulemper:

• Ved at dele IP'en efter klasser og humle, spildes mange IP-adresser Relativt kedelige processer, hvis de udføres for hånd. Dens netværksstrukturændringer skal omberegnes fra starten Hvis du ikke forstår det, kan du muligvis suspendere emnet med netværk

Undernetteteknik: beregne undernetmaske og IP-adressering

Heldigvis behandler subnetting processen en række enkle formler at huske og anvende, og vi har tingene klare. Så lad os se på det i trin.

1. Antal undernet og hurtig notation

Notationen, som vi finder et subnetberegningsproblem med, er følgende:

Dette betyder, at netværkets IP er 129.11.0.0 med 16 bit reserveret til netværk (2 oktetter). Vi finder aldrig en klasse B IP med en identifikation mindre end 16, som de andre klasser, for eksempel:

Men hvis vi kan finde overordnede identifikatorer, indtil vi når 31, det vil sige, ville vi tage absolut alle de resterende bits undtagen den sidste, der opretter undernet. Den sidste ville ikke blive taget, fordi det bliver nødvendigt at overlade noget til at adressere værter, ikke?

At være undernetmasken:

På denne måde tager vi 16 faste bits til netværk, yderligere to ekstramateriale til undernet og resten for værter. Dette betyder, at værtenes kapacitet nu reduceres til 2 ¹⁴ -2 = 16382 til fordel for undernetkapacitet med mulighed for at udføre 2 ² = 4.

Lad os se på det på en generisk måde i en tabel:

2. Beregn undernet og netværksmaske

Under hensyntagen til den subnetgrænse, vi har afhængig af IP-klasser, vil vi præsentere eksemplet trin for trin for at se, hvordan det ville blive løst.

I det har vi til hensigt at bruge vores Klasse B IP 129.11.0.0 til at oprette 40 undernet i en stor bygning. Kunne vi have gjort det med en klasse C? selvfølgelig, og også med en klasse A.

127.11.0.0/16 + 40 undernet

Som klasse B ville vi have en netmaske:

Det andet spørgsmål, der skal løses, er: Hvor mange bits skal jeg bruge for at oprette 40 undernet (C) i dette netværk? Vi ved dette ved at gå fra decimal til binær:

Vi har brug for 6 ekstra bits for at oprette de 40 undernet, så subnetmasken ville være:

3. Beregn antallet af værter pr. Subnet og netværkshopp

Nu er det tid til at vide, hvor mange computere vi kan adressere i hvert undernet. Vi har allerede set, at brug af 6 bit til undernet reducerer pladsen for værter. Vi har kun 10 bit tilbage til dem m = 10, hvor vi skal hente netværks-IP og udsende IP.

Hvad hvis hvert undernet skulle have 2000 vært, hvad ville vi gøre? Nå, selvfølgelig uploade til en klasse A IP for at få flere bits fra værter.

Nu er det på tide at beregne netværkshoppet, det er dette, der er beregnet til at tildele et nummer til IP'en for hvert undernet, der oprettes under respekt for bitene til værter og bitene til undernettet. Vi skal ganske enkelt trække subnetværdien opnået i masken fra den maksimale værdi af oktetten, det vil sige:

Vi har brug for disse spring, hvis hvert undernet er fyldt med dets maksimale værtkapacitet, så vi skal respektere disse spring for at sikre netværkets skalerbarhed. På denne måde undgår vi at skulle omstruktureres, hvis det stiger med fremtiden.

4. Vi har bare brug for at tildele IP til vores undernet

Med alt, hvad vi har beregnet før, har vi allerede alt klar til at oprette vores undernet, lad os se de første 5, som de ville være. Vi ville fortsætte med subnet 40, og vi vil stadig have masser af plads til at komme til 64 undernet med de 6 bit.

For at anvende subnet-IP'en skal vi tage højde for, at de 10 værtsbits skal være på 0, og at det beregnede subnethopp er 4 i 4. Derfor har vi disse hopper i 3. oktet, og derfor er den sidste oktet 0, hvor god netværks-IP det er. Vi kan udfylde hele denne kolonne direkte.

Den første host-IP beregnes simpelthen ved at tilføje 1 til subnet-IP, dette har ingen hemmeligheder. Vi kan udfylde hele denne kolonne direkte.

Nu ville det mest naturlige være at placere den udsendte IP, da det kun er et spørgsmål om at trække 1 fra den næste IP-subnet. For eksempel er den foregående IP af 127.11.4.0 127.11.3.255, så vi ville fortsætte med dem alle. Når den første kolonne er udfyldt, er det let at få denne ud.

Endelig beregner vi den sidste vært IP ved at trække 1 fra den udsendte IP. Denne kolonne udfyldes i den sidste på en enkel måde, hvis vi allerede har oprettet udsendelsesadresser.

Konklusioner om subnetting

Processen med at beregne subnetmasken er ganske enkel, hvis vi er klar over begreberne subnet, netværks IP, netmaske og undernet og udsendelsesadressen. Derudover kan vi med et par meget enkle formler nemt beregne kapaciteten for undernet af en IP, uanset klasse og værtkapacitet afhængigt af de netværk, vi har brug for.

Selvfølgelig, hvis vi gør dette for hånd, og vi ikke har meget praksis med at gøre decimaler til binære konverteringer, kan det tage lidt længere tid, især hvis vi studerer dette til et karrierenetværk eller erhvervsuddannelseskursus.

Samme procedure vil blive udført med klasse A og C IP'er nøjagtigt som eksemplet med klasse B. Vi skal kun tage hensyn til intervallet af adresser, der skal tages, og deres identifikator, resten er praktisk talt automatisk.

Og hvis de i stedet for at give os IP og klasse blot giver os antallet af undernet og antal værter, er vi dem, der bestemmer klassen, foretager de tilsvarende konverteringer til binær og bruger formlerne for ikke at komme til kort i prognoserne.

Uden yderligere fjerner vi os nogle links af interesse, der dækker andre netværkskoncepter mere detaljeret:

Hvordan så din krop ud med vores tutorial om, hvordan du beregner subnetmasken ? Vi håber, at alt er klart, ellers har du kommentarboksen til at stille os spørgsmål, eller hvis du ser noget skrivefejl.