Cum se calculează masca de subrețea (ghid definitiv la subrețeare)

Subiectul cu care ne ocupăm astăzi nu este pentru toată lumea, deoarece, dacă intenționăm să creăm un ghid bun în rețele, este esențial să avem un articol care să explice cum se calculează masca de subrețea, o tehnică numită subnet. Cu aceasta, administratorii IT sunt capabili să proiecteze oriunde structura rețelei și a subrețelelor.

Indice de conținut

Pentru a face acest lucru, va trebui să știm foarte bine ce este o mască net, clasele IP și cum să transformăm adresele IP de la zecimale în binare, deși pentru aceasta avem deja un articol pe care l-am făcut acum ceva vreme.

Deocamdată ne vom concentra pe calcularea netmask-ului pe adrese IPv4, întrucât IPv6 nu este încă suficient de implementat pentru a-l pune în practică, poate vom face acest lucru într-un articol ulterior. Fără alte detalii, să trecem la sarcină.

Adresa IPv4 și protocolul IP

Să începem la început, o adresă IP setată cu un număr numeric zecimal, care identifică logic, unic și irepetabil și în conformitate cu o ierarhie, o interfață de rețea. Adresele IPv4 sunt create folosind o adresă pe 32 de biți (32 de altele și zerouri în mod binar) aranjate în 4 octeți (grupuri de 8 biți) separate prin puncte. Pentru o reprezentare mai confortabilă, folosim întotdeauna notație zecimală, aceasta fiind direct ceea ce vedem în gazde și echipamente de rețea.

Adresa IP servește sistemul de adrese conform IP sau Internet Protocol. IP funcționează la nivelul stratului de rețea al modelului OSI, fiind un protocol fără conexiune, astfel încât schimbul de date se poate face fără acordul prealabil între receptor și transmițător. Aceasta înseamnă că pachetul de date va căuta cea mai rapidă cale din rețea până când ajunge la destinație, trecând de la router la router.

Acest protocol a fost implementat în 1981, în cadrul său sau pachetul de date are un antet, numit antet IP. În ea, printre altele, sunt stocate adresele IP ale destinației și originea, astfel încât routerul să știe unde să trimită pachetele în fiecare caz. În plus, adresele IP stochează informații despre identificarea rețelei în care operează, chiar și dimensiunea acesteia și despre distincția dintre diferite rețele. Acest lucru se realizează datorită netmask-ului și IP-ului rețelei.

Reprezentare și rază de acțiune

O adresă IP va avea apoi această nomenclatură:

Deoarece fiecare octet are un număr binar de 8 zerouri și unul, transpunând această notare zecimală, putem crea numere cuprinse între 0 și 255.

Nu vom explica în acest articol cum să convertiți de la zecimale la binare și invers, veți găsi acest lucru aici:

Ghid definitiv despre modul de conversie între sistemele de numerotare

Atunci nu putem avea niciodată o adresă IP cu numere mai mici de 0 sau mai mari de 255. Când se ajunge la 255, următorul număr va fi din nou 0, iar următorul octet va fi o singură cifră care va începe să numere. Este exact ca mâna minunată a unui ceas.

Cum sunt create rețelele

Știm care este o adresă IP, cum este reprezentată și pentru ce este destinată, dar trebuie să cunoaștem câteva IP-uri speciale pentru a ști cum să calculăm masca de subrețea.

Mască de rețea

Masca de net este o adresă IP care definește scopul sau întinderea unei rețele. Cu acesta vom putea cunoaște numărul de sub-rețele pe care le putem crea și numărul de gazde (computere) pe care le putem conecta.

Deci, netmask-ul are același format ca și adresa IP, dar se distinge întotdeauna prin faptul că octeturile care delimitează partea de rețea umplută cu cele și partea gazdă plină cu zerouri ca aceasta:

Aceasta înseamnă că nu putem da în mod arbitrar adrese IP pentru a completa o rețea cu gazde, dar trebuie să respectăm partea de rețea și partea de gazde. Vom lucra întotdeauna cu partea gazdă odată ce calculăm partea de rețea și vom atribui un IP fiecărei subrețele.

Adresa IP a rețelei

De asemenea, avem o adresă IP care este responsabilă pentru identificarea rețelei de care aparțin dispozitivele. Să înțelegem că în fiecare rețea sau subrețea există o adresă IP de identificare pe care toate gazdele trebuie să o aibă în comun pentru a denota apartenența la ea.

Această adresă se caracterizează prin faptul că are partea comună de rețea și partea gazde întotdeauna la 0, în acest fel:

Vom putea 0 octetii părții gazdă pe care ni le-a indicat masca de rețea a secțiunii anterioare. În acest caz, ar fi 2, în timp ce celelalte 2 ar fi pentru partea rețelei, fiind un IP rezervat.

Adresa de difuzare

Adresa de difuzare este exact opusul adresei de rețea, în ea setăm 1 biți ai octeturilor care se adresează gazdelor.

Cu această adresă, un router poate trimite un mesaj tuturor gazdelor conectate la rețea sau subrețea, indiferent de adresa lor IP. Protocolul ARP este utilizat pentru aceasta, de exemplu pentru a atribui adrese sau pentru a trimite mesaje de stare. Deci este un alt IP rezervat.

Adresa IP a gazdei

Și în final avem adresa IP a gazdei, în care partea de rețea va rămâne mereu invariabilă și va fi partea gazdă care se va schimba pe fiecare gazdă. În exemplul pe care îl luăm ar fi acest interval:

Am putea apoi adresa 2 ¹⁶ -2 gazde, adică 65.534 de computere scăzând cele două adrese pentru rețea și difuzare.

Clase IP

Până acum a fost simplu, nu? Știm deja că anumite adrese IP sunt rezervate pentru rețea, difuzare și mască, dar nu am văzut încă clasele IP. în mod eficient, aceste adrese sunt împărțite în familii sau clase, pentru a distinge scopurile pentru care vor fi utilizate în fiecare caz.

Cu clasele IP delimităm gama de valori pe care aceasta le poate lua pe partea de rețea, numărul de rețele care pot fi create cu ele și numărul de gazde care pot fi adresate. În total, avem 5 clase IP definite de IETF (Internet Engineering Task Force):

Înțeleg, nu vorbim încă despre calcularea măștii de subrețea, ci despre capacitatea de a crea rețele. Acesta este momentul în care vom vedea subnetele și detaliile sale.

• Clasa A Clasa B Clasa C Clasa D Clasa E

IP-urile Case A sunt utilizate pentru a crea rețele foarte mari, de exemplu rețeaua de internet și alocarea IP-urilor publice pentru routerele noastre. Deși putem avea cu adevărat oricare dintre celelalte IP-uri de clasă B sau C, de exemplu, am o clasă B. Totul va depinde de IP-urile pe care le-a contractat furnizorul ISP, lucru pe care îl vom explica chiar mai jos. În clasa A avem un bit de identificare a clasei, deci putem adresa 128 rețele și nu 256 așa cum s-ar fi așteptat.

Este foarte important de știut că în această clasă există un interval IP rezervat Loopback, fiind de la 127.0.0.0 la 127.255.255.255. Loopback este folosit pentru a atribui IP gazdei în sine, echipa noastră internă are un IP 127.0.0.1 sau "localhost" cu care verifică că este capabil să trimită și să primească pachete. Deci aceste adrese nu le vom putea folosi în principiu.

IP-urile de clasă B sunt utilizate pentru rețelele medii, de exemplu în intervalul unui oraș, de data aceasta având doi octeți pentru a crea rețele și alți doi pentru a adresa gazdelor. Clasa B este definită cu doi biți de rețea.

IP-urile de clasă C sunt cele mai cunoscute, deoarece practic orice utilizator cu internet de origine dispune de un router care atribuie un IP de clasă C rețelei interne. Este orientat către rețele mici, lăsând 1 octet unic pentru gazde și 3 pentru rețea. Efectuați un ipconfig pe computer și asigurați-vă că IP-ul dvs. este clasa C. În acest caz , sunt luați 3 biți de rețea pentru a defini clasa.

Clasa D este utilizată pentru rețelele multicast, unde routerele trimit pachete tuturor gazdelor conectate. Deci tot traficul care intră într-o astfel de rețea va fi replicat tuturor gazdelor. Nu se aplică pentru rețea.

În sfârșit, clasa E este ultima gamă rămasă și este utilizată doar pentru rețelele în scopuri de cercetare.

Ceva destul de important în legătură cu acest subiect este faptul că, în prezent, alocarea adreselor IP în rețele respectă principiul Rutei inter-domenii fără clasă (CIDR). Aceasta înseamnă că IP-urile sunt alocate indiferent de dimensiunea rețelei, deci putem avea un IP public din clasele A, B sau C. Deci pentru ce este asta? Ei bine, pentru a înțelege cum se creează corect subnetele.

Ce este sub-rețea sau sub-rețea

Ne apropiem de calcularea măștii de subrețea, ochi, nu rețea. Tehnica de sub-rețea constă în împărțirea rețelelor în diferite rețele sau subrețele mai mici. În acest fel, un computer sau un administrator de rețea poate împărți rețeaua internă a unei clădiri mari în subrețele mai mici.

Cu aceasta putem atribui diferite funcții, cu routere diferite și, de exemplu, implementăm un Active Directory care afectează doar o subrețea. Sau diferențiați și izolați un anumit număr de gazde de restul rețelei dintr-o subrețea. Este extrem de util în domeniul rețelelor, deoarece fiecare subrețea funcționează independent de cealaltă.

De asemenea, funcționarea routerului este mai ușoară cu subnetele, deoarece elimină congestionarea în schimbul de date. Și în final, pentru administrare, este mult mai ușor să corectați defecțiunile și să efectuați întreținerea.

O vom face cu adresa IPv4, deși este posibil să realizăm sub-rețele cu IPv6, având cel puțin 128 biți pentru a adresa gazdelor și rețelelor.

Avantajele și dezavantajele subretului

Pentru această tehnică, este cu siguranță necesar să fie foarte clar despre conceptele de adresă IP, clasele care există și tot ceea ce am explicat mai sus. La aceasta adăugăm necesitatea de a ști cum să trecem de la binar la zecimal și invers, așa că dacă intenționăm să facem procesul manual, poate dura mult timp.

avantaje:

• Izolări în segmente de rețea Rutare de pachete în rețele logice independente Proiectare de subrețele pentru a se potrivi clientului și flexibilitate Administrare și localizare mai bună a erorilor Securitate mai mare prin izolarea echipamentelor sensibile

dezavantaje:

• Prin împărțirea IP-ului pe clase și salturi, multe adrese IP sunt irosite Proces relativ relativ obositor dacă se face manual: Schimbările structurii sale de rețea ar trebui să fie recalculate de la început Dacă nu înțelegeți, puteți suspenda subiectul rețelelor

Tehnica de subneting: calculați masca de subrețea și adresarea IP

Din fericire, procesul de sub-rețea tratează o serie de formule simple de reținut și de aplicat și avem lucrurile clare. Deci, să ne uităm la ea în pași.

1. Număr de subrețele și notare rapidă

Notarea cu care vom găsi o problemă de calcul a subnetului va fi următoarea:

Aceasta înseamnă că IP-ul de rețea este 129.11.0.0 cu 16 biți rezervați pentru rețea (2 octeți). Nu vom găsi niciodată un IP de clasă B cu un identificator mai mic de 16, la fel ca celelalte clase, de exemplu:

Dar dacă vom găsi identificatori superiori până când vom ajunge la 31, adică am lua absolut toți biții rămași, cu excepția ultimului care a creat subrețele. Ultima nu ar fi luată, deoarece va fi necesar să lăsați ceva pentru a vă adresa gazdelor, nu?

Fiind masca de subrețea:

În acest fel , luăm 16 biți fixi pentru rețea, alte două suplimente pentru subrețea și restul pentru gazde. Aceasta înseamnă că capacitatea gazdelor este acum redusă la 2 ¹⁴ -2 = 16382 în beneficiul capacității de subrețea cu posibilitatea de a efectua 2 ² = 4.

Să o analizăm într-un mod generic într-un tabel:

2. Calculați subrețea și masca de rețea

Ținând cont de limita de subrețea pe care o avem în funcție de clasele IP, vom prezenta exemplul pas cu pas pentru a vedea cum va fi rezolvat.

În ea intenționăm să folosim clasa noastră IP IP 129.11.0.0 pentru a crea 40 de sub-rețele într-o clădire mare. Am fi putut să o facem cu o clasă C? desigur, și, de asemenea, cu o clasă A.

127.11.0.0/16 + 40 de sub-rețele

Fiind clasa B, am avea o mască net:

A doua întrebare de rezolvat va fi: Câți biți am nevoie pentru a crea 40 de subrețele (C) în această rețea? Vom ști acest lucru trecând de la zecimal la binar:

Avem nevoie de 6 biți în plus pentru a crea cele 40 de sub-rețele, deci masca de subrețea ar fi:

3. Calculați numărul de gazde pe subrețea și hop de rețea

Acum este timpul să cunoaștem numărul de calculatoare pe care le putem adresa în fiecare subrețea. Am văzut deja că nevoie de 6 biți pentru subrețele scade spațiul pentru gazde. Au rămas doar 10 biți pentru ei m = 10 unde trebuie să descărcăm IP-ul de rețea și IP de difuzare.

Ce se întâmplă dacă fiecare subrețea ar trebui să aibă 2000 de gazde ce am face? Ei bine, evident încărcați pe un IP de clasă A pentru a obține mai mulți biți de la gazde.

Acum este timpul să calculăm hop-ul de rețea, acesta este ceea ce este destinat să atribuie un număr IP pentru fiecare subrețea creată respectând biții pentru gazde și biții pentru subrețea. Pur și simplu trebuie să scădem valoarea subrețelei obținute în mască din valoarea maximă a octetului, adică:

Avem nevoie de aceste salturi în cazul în care fiecare subrețea este completată cu capacitatea sa maximă de gazdă, așa că trebuie să respectăm aceste salturi pentru a asigura scalabilitatea rețelei. În acest fel, vom evita să fie necesară restructurarea în cazul în care aceasta va crește cu viitorul.

4. Trebuie doar să atribuim IP sub-rețelelor noastre

Cu tot ce am calculat până acum, avem deja totul pregătit să ne creăm subrețelele, să vedem primele 5 așa cum ar fi. Am continua să subnotăm 40 și mai avem încă mult spațiu pentru a ajunge la 64 de subrețele cu cele 6 biți.

Pentru a aplica IP-ul subnetului, trebuie să avem în vedere că cei 10 biți gazdă trebuie să fie la 0 și că saltul de subrețea calculat este de 4 în 4. Prin urmare, avem aceste salturi în al treilea octet și, prin urmare, ultimul octet este 0, cât de bun este IP-ul de rețea. Putem completa această întreagă coloană direct.

Primul IP gazdă este calculat pur și simplu adăugând 1 la IP-ul subrețelei, aceasta nu are secrete. Putem completa această întreagă coloană direct.

Acum, cel mai firesc ar fi să plasăm IP-ul de difuzare, deoarece este doar o problemă de a scădea 1 de la următoarea IP a subnetului. De exemplu, IP-ul precedent din 127.11.4.0 este 127.11.3.255, astfel încât vom continua cu toate. Odată cu prima coloană completată, este ușor să o scoateți.

În sfârșit, vom calcula ultimul IP gazdă scăzând 1 din IP-ul transmis. Această coloană va fi completată într-un mod simplu dacă avem deja adresele de difuzare făcute.

Concluzii despre sub-rețea

Procesul de calcul al măștii de subrețea este destul de simplu dacă suntem clar despre conceptele de subrețea, IP de rețea, netmask și subrețea și adresa de difuzare. În plus, cu câteva formule foarte simple, putem calcula cu ușurință capacitatea pentru subrețelele unui IP, indiferent de clasă și capacitatea de gazdă în funcție de rețelele de care avem nevoie.

Evident, dacă facem acest lucru de mână și nu avem prea multe practici de a face conversii între zecimale și cele binare, poate dura ceva mai mult, mai ales dacă studiem acest lucru pentru o rețea de carieră sau un curs de grad profesional.

Aceeași procedură va fi efectuată cu IP-urile de clasă A și C exact ca exemplul cu clasa B. Trebuie să luăm în considerare doar gama de adrese care trebuie luate și identificatorul lor, restul este practic automat.

Și dacă în loc să ne ofere IP-ul și clasa , ele ne oferă pur și simplu numărul de sub-rețele și numărul de gazde, vom fi cei care decidem clasa, făcând conversiile corespunzătoare la binare și folosind formulele pentru a nu se încadra în prognoze.

Fără alte detalii, vă lăsăm câteva link-uri de interes care acoperă alte concepte de rețea mai detaliat:

Cum a arătat corpul tău cu tutorialul nostru despre cum să calculăm masca de subrețea ? Sperăm că totul este clar, în caz contrar, aveți caseta de comentarii pentru a ne pune întrebări sau dacă vedeți vreun tipar.