Aliverkon peitteen laskeminen (lopullinen opas aliverkkoon)

Aihe, jota tänään käsittelemme, ei ole kaikille, koska jos aiomme luoda hyvän oppaan verkkoihin, on välttämätöntä, että on artikkeli, jossa selitetään, miten aliverkon peite lasketaan, eli tekniikkaa, jota kutsutaan aliverkkoksi. Sen avulla IT-järjestelmänvalvojat voivat suunnitella verkon ja aliverkon rakenteen missä tahansa.

Sisällysluettelo

Tätä varten meidän on tiedettävä erittäin hyvin, mikä on verkon peite, IP-luokat ja miten muuttaa IP-osoitteet desimaalista binääriseksi, vaikka tätä varten meillä on jo artikkeli, jonka teimme jonkin aikaa sitten.

Nyt keskitymme IPv4-osoitteiden verkon peiton laskemiseen, koska IPv6: ta ei ole vielä toteutettu tarpeeksi, jotta se voidaan toteuttaa käytännössä. Ehkä teemme niin myöhemmässä artikkelissa. Mennään tehtävään ilman enempää.

IPv4-osoite ja IP-protokolla

Aloitetaan alussa, desimaaliluku, numeroitu IP-osoite, joka tunnistaa loogisesti, yksilöllisesti ja toistamattomasti ja hierarkian mukaisesti verkkoliitännän. IPv4-osoitteet luodaan käyttämällä 32-bittistä osoitetta (32 osoitetta ja nollia binaarissa), jotka on järjestetty 4 oktetttiin (8 bitin ryhmät) pisteiden kanssa erotettuna. Mukavampaan esitykseen käytämme aina desimaalimerkintää, mikä on suoraan sitä, mitä näemme isäntälaitteissa ja verkkolaitteissa.

IP-osoite palvelee osoitusjärjestelmää IP: n tai Internet-protokollan mukaisesti. IP toimii OSI-mallin verkkokerroksessa, koska se on ei-yhteydenpitoinen protokolla, joten tiedonvaihto voidaan suorittaa ilman vastaanottajan ja lähettimen välistä etukäteen sovittua sopimusta. Tämä tarkoittaa, että datapaketti etsii nopeinta reittiä verkossa, kunnes se saavuttaa määränpään, hypätä reitittimestä reitittimeen.

Tämä protokolla otettiin käyttöön vuonna 1981, ja siinä kehyksessä tai datapaketissa on otsikko, nimeltään IP-otsikko. Siinä muun muassa määrätään kohteen ja lähteen IP-osoitteet, jotta reititin tietää, minne kussakin paketit lähetetään. Mutta lisäksi IP-osoitteet tallentavat tietoa verkon tunnistamisesta, missä ne toimivat, ja jopa sen koosta ja eri verkkojen erotuksesta. Tämä tehdään verkkomaskin ja verkko-IP: n ansiosta.

Edustus ja laajuus

IP-osoitteella on sitten tämä nimikkeistö:

Koska jokaisessa oktetissa on binaariluku 8 nollaa ja yksi, kääntämällä tämä desimaalimuotoon, voimme luoda numeroita välillä 0 - 255.

Emme selitä tässä artikkelissa, kuinka muuntaa desimaalista binääriseksi ja päinvastoin, löydät tämän täältä:

Lopullinen opas muunnoksen tekemiseksi numerointijärjestelmien välillä

Silloin meillä ei voi koskaan olla IP-osoitetta, jonka numerot ovat alle 0 tai suurempia kuin 255. Kun 255 saavutetaan, seuraava luku on jälleen 0 ja seuraava oktettti on yksi numero ylöspäin laskennan aloittamiseksi. Se on täsmälleen kuin kellon minuutin käsi.

Miten verkot luodaan

Tiedämme, mikä IP-osoite on, miten se esitetään ja mihin se on tarkoitettu, mutta meidän on tiedettävä joitain erityisiä IP-osoitteita, jotta osaamme laskea aliverkon peitteen.

verkkopeite

Verkon peite on IP-osoite, joka määrittelee verkon laajuuden tai laajuuden. Sen avulla voimme tietää luettavien aliverkkojen määrän ja isäntien (tietokoneiden) lukumäärän, joita voimme yhdistää siihen.

Joten verkkomaskilla on sama muoto kuin IP-osoitteella, mutta se erottuu aina siten , että verkkoosat rajaavat okteetit on täynnä niitä ja isäntäosat täynnä nollia seuraavasti:

Tämä tarkoittaa, että emme voi mielivaltaisesti antaa IP-osoitteita täyttääksesi verkko isäntäkoneilla, mutta meidän on kunnioitettava verkko- ja isäntäosia. Työskentelemme aina isäntäosan kanssa, kun olemme laskeneet verkkoosan ja osoittaneet IP jokaiselle aliverkolle.

Verkon IP-osoite

Meillä on myös IP-osoite, joka vastaa sen verkon tunnistamisesta, johon laitteet kuuluvat. Ymmärretään, että jokaisessa verkossa tai aliverkossa on yksilöivä IP-osoite, jolla kaikilla isäntäillä on oltava yhteinen merkitäkseen jäsenyyttään siinä.

Tälle osoitteelle on ominaista, että yhteisellä verkkoosalla ja isäntäosalla on aina 0-asema, tällä tavalla:

Pystymme nollaamaan isäntäosan oktetit, jotka edellisen osan verkon peite on osoittanut meille. Tässä tapauksessa se olisi 2, kun taas toinen 2 olisi verkko-osaa varten, koska se olisi varattu IP.

Lähetysosoite

Lähetysosoite on vastapäätä verkko-osoitetta, siinä asetimme arvoksi 1 kaikki oktettien bitit, jotka osoittavat isäntiä.

Tämän osoitteen avulla reititin voi lähettää viestin kaikille verkkoon tai aliverkkoon kytketyille isäntille riippumatta heidän IP-osoitteestaan. ARP-protokollaa käytetään tähän esimerkiksi osoitteiden määrittämiseen tai tilaviestien lähettämiseen. Joten se on toinen varattu IP.

Isäntä IP-osoite

Ja lopuksi meillä on isäntä-IP-osoite, jossa verkkoosa pysyy aina muuttumattomana, ja isäntäosa muuttuu jokaisessa isäntässä. Otamme esimerkissä olisi tämä alue:

Voisimme sitten osoittaa 2 ¹⁶ -2-isäntiä, toisin sanoen 65 534 tietokonetta vähentämällä nämä kaksi verkko- ja lähetysosoitetta.

IP-luokat

Tähän asti se on ollut yksinkertaista, eikö niin? Tiedämme jo, että tietyt IP-osoitteet on varattu verkko-, lähetys- ja maskiverkoille, mutta emme ole vielä nähneet IP-luokkia. käytännössä nämä osoitteet on jaettu perheisiin tai luokkiin, jotta voidaan erottaa tarkoitukset, joita varten niitä käytetään kussakin tapauksessa.

IP-luokilla rajaamme arvoalueet, jotka tämä voi ottaa verkko-osasta, niiden kanssa luotavien verkkojen lukumäärän ja osoitettavien isäntien määrän. Meillä on yhteensä 5 IP-luokkaa, jotka IETF (Internet Engineering Task Force) määrittelee:

Huomaa, emme vielä puhu aliverkon peitteen laskemisesta, vaan kyvystä luoda verkkoja. Tässä vaiheessa näemme aliverkkoa ja sen yksityiskohtia.

• Luokka A luokka B luokka C luokka D luokka E

Tapauksen A IP: itä käytetään luomaan erittäin suuria verkkoja, esimerkiksi Internet-verkko ja julkisten IP-osoitteiden allokointi reitittimillemme. Vaikka meillä voi todella olla mitä tahansa muuta luokan B tai C IP: tä, minulla on esimerkiksi luokka B. Kaikki riippuu IP: stä, joista ISP-palveluntarjoaja on sopinut, jotain, jonka selitämme alla. Luokassa A meillä on luokkatunnistebitti, joten voimme osoittaa vain 128 verkkoa emmekä 256 kuten odotettaisiin.

On erittäin tärkeää tietää, että tässä luokassa on Loopbackille varattu IP-alue , joka on välillä 127.0.0.0 - 127.255.255.255. Loopbackia käytetään IP: n osoittamiseen itse isäntään sisäisesti, tiimillämme on sisäisesti IP 127.0.0.1 tai "localhost", jonka avulla se tarkistaa kykenevänsä lähettämään ja vastaanottamaan paketteja. Joten näitä osoitteita emme voi käyttää niitä periaatteessa.

Luokan B IP: itä käytetään keskisuuriin verkkoihin, esimerkiksi kaupunkialueella, tällä kertaa kaksi oktettia verkkojen luomiseen ja kaksi toista osoiteosoitteille. Luokka B määritetään kahdella verkkobitillä.

C-luokan IP: t ovat tunnetuimpia, koska käytännössä jokaisella koti-Internet-käyttäjillä on reititin, joka osoittaa luokan C IP: n heidän sisäiseen verkkoon. Se on suuntautunut pieniin verkkoihin, jättäen yhden yksittäisen oktetin isäntille ja 3 verkkoon. Tee ipconfig- tiedosto tietokoneellesi ja varmista, että IP-luokka on luokka C. Tässä tapauksessa luokan määrittämiseen otetaan 3 verkkobittiä.

Luokkaa D käytetään monilähetysverkoissa, joissa reitittimet lähettävät paketit kaikille kytketyille isäntille. Joten kaikki liikenne, joka saapuu tällaiseen verkkoon, kopioidaan kaikille isäntille. Ei sovellu verkottumiseen.

Lopuksi luokka E on viimeinen jäljellä oleva alue ja sitä käytetään vain verkottumiseen tutkimustarkoituksiin.

Jotain tämän aiheen suhteen varsin tärkeätä on se, että IP-osoitteiden osoittaminen verkoissa vastaa nykyään (CIDR) luokitonta verkkotunnusten välistä reititystä tai luokitonta verkkotunnusten välistä reititystä. Tämä tarkoittaa, että IP-osoitteet osoitetaan verkon koosta riippumatta, joten meillä voi olla luokan A, B tai C julkinen IP . Joten mitä varten tämä kaikki on? No, ymmärtää kuinka aliverkot luodaan oikein.

Mikä on ali- tai aliverkko

Pääset lähemmäksi aliverkon peitteen laskemista, silmää, ei verkkoa. Aliverkkoustekniikka koostuu verkkojen jakamisesta pienempiin verkkoihin tai aliverkkoihin. Tällä tavalla tietokone tai verkonvalvoja voi jakaa suuren rakennuksen sisäisen verkon pienempiin aliverkkoihin.

Tällä voimme määrittää erilaisia ​​toimintoja, eri reitittimillä ja esimerkiksi toteuttaa Active Directoryn, joka vaikuttaa vain yhteen aliverkkoon. Tai erota ja eristää tietty määrä isäntiä aliverkon muusta verkosta. Se on erittäin hyödyllinen verkkojen alalla, koska kukin aliverkko toimii toisistaan ​​riippumattomasti.

Reitittimen työskentely on myös helpompaa aliverkoilla, koska se eliminoi ruuhkia tiedonsiirrossa. Ja lopuksi, hallinnolle on paljon helpompaa korjata viat ja suorittaa huolto.

Aiomme tehdä sen IPv4-osoitteella, vaikka on myös mahdollista tehdä aliverkkoja IPv6: lla, jolla on vähintään 128 bittiä osoiteisäntille ja verkkoille.

Aliverkoston edut ja haitat

Tämän tekniikan kannalta on ehdottomasti välttämätöntä olla hyvin selkeä IP-osoitekäsitteistä, olemassa olevista luokista ja kaikesta, mitä olemme selittäneet yllä. Tähän lisätään tarve tietää siirtyminen binääristä desimaaliin ja päinvastoin, joten jos aiomme suorittaa prosessin manuaalisesti, se voi viedä kauan.

etuja:

• Eristykset verkkosegmenteissä Paketin reititys itsenäisissä loogisissa verkoissa Aliverkkojen suunnittelu asiakkaalle sopivaksi ja joustavuus Parempi hallinto ja virheiden lokalisointi Suurempi turvallisuus eristämällä herkät laitteet

haittoja:

• Jakamalla IP luokkiin ja humalaan, monet IP-osoitteet hukkaantuvat suhteellisen työläs prosessi, jos se tehdään käsin. Sen verkkorakenteen muutokset olisi laskettava alusta alkaen. Jos et ymmärrä sitä, voit keskeyttää verkkojen aiheen.

Aliverkotustekniikka: laske aliverkon peite ja IP-osoitteet

Onneksi aliverkkoprosessissa käsitellään joukko yksinkertaisia ​​kaavoja, jotka muistetaan ja joita käytetään, ja asiat ovat selvät. Joten katsotaan sitä vaiheittain.

1. Aliverkkojen lukumäärä ja nopea merkintä

Merkintä, jolla löydämme aliverkon laskentaongelman, on seuraava:

Tämä tarkoittaa, että verkon IP on 129.11.0.0 ja 16 bittiä on varattu verkkoon (2 oktetti). Emme koskaan löydä luokan B IP-osoitetta, jonka tunniste on alle 16, kuten esimerkiksi muut luokat:

Mutta jos voimme löytää parempia tunnisteita 31 päivään saakka, toisin sanoen, ottaisimme ehdottomasti kaikki jäljellä olevat bitit viimeistä lukuun ottamatta aliverkkojen luomiseksi. Viimeistä ei oteta, koska on tarpeen jättää jotain isäntien osoittamiseen oikein?

Aliverkon peite:

Tällä tavalla otamme 16 kiinteää bittiä verkkoon, kaksi muuta ekstraa aliverkkoon ja loput isäntään. Tämä tarkoittaa, että isäntien kapasiteetti on nyt alennettu arvoon 2 ¹⁴ -2 = 16382 aliverkon kapasiteetin hyödyksi mahdollistamalla 2 ² = 4.

Tarkastellaan sitä yleisesti taulukossa:

2. Laske aliverkko ja verkkomaski

Ottaen huomioon aliverkon rajan, joka meillä on IP-luokista riippuen, esitetään esimerkki askel askeleelta nähdäksemme, kuinka se ratkaistaan.

Siinä aiomme käyttää luokan B IP 129.11.0.0: ta luomaan 40 aliverkkoa yhteen suureen rakennukseen. Voisimmeko tehdä sen luokan C kanssa? tietenkin, ja myös A-luokan kanssa.

127.11.0.0/16 + 40 aliverkot

B-luokana meillä olisi verkkomaski:

Toinen ratkaistava kysymys on: Kuinka monta bittiä minun pitää luoda 40 aliverkkoa (C) tähän verkkoon? Tiedämme tämän siirtymällä desimaalista binääriseen:

Tarvitsemme 6 ylimääräistä bittiä 40 aliverkon luomiseksi, joten aliverkon peite olisi:

3. Laske isäntien lukumäärä aliverkkoa ja verkkohyppyä kohti

Nyt on aika tietää, kuinka monta tietokonetta voimme osoittaa jokaisessa aliverkossa. Olemme jo nähneet, että 6 bitin tarve aliverkoille vähentää isäntien tilaa. Meille on jäljellä vain 10 bittiä m = 10, missä meidän on ladattava verkon IP ja lähetettävä IP.

Entä jos jokaisessa aliverkossa olisi 2000 isäntä, mitä tekisimme? No, tietysti lataa luokan A IP saadaksesi lisää bittejä isäntiltä.

Nyt on aika laskea verkkohyppy, tämän tarkoitus on antaa numero jokaiselle luodulle aliverkolle IP: llä kunnioittaen isäntien bittejä ja aliverkon bittejä. Meidän on yksinkertaisesti vähennettävä maskissa saatu aliverkon arvo oktetin maksimiarvosta, toisin sanoen:

Tarvitsemme näitä hyppyjä, jos jokainen aliverkko on täytetty suurimmalla isäntäkapasiteetilla, joten meidän on kunnioitettava näitä hyppyjä verkon skaalautuvuuden varmistamiseksi. Tällä tavoin vältetään rakenneuudistukset, mikäli se kasvaa tulevaisuuden kanssa.

4. Meidän on vain osoitettava IP aliverkoillemme

Kaikella, jonka olemme laskeneet aiemmin, meillä on jo kaikki valmiina luomaan aliverkkoja, katsotaanpa ensimmäiset 5 sellaisina kuin ne olisivat. Jatkamme aliverkkoa 40, ja meillä olisi silti paljon tilaa päästä 64 aliverkkoon 6 bitillä.

Aliverkon IP: n soveltamiseksi meidän on otettava huomioon, että 10 isäntäbitin on oltava nollassa ja lasketun aliverkon hyppy on 4: 4. Siksi meillä on nämä hyppyt kolmannessa oktettissa ja siksi viimeinen oktettti on 0, kuinka hyvä verkon IP on. Voimme täyttää koko sarakkeen suoraan.

Ensimmäinen isäntä IP lasketaan yksinkertaisesti lisäämällä 1 aliverkon IP: hen, tällä ei ole salaisuuksia. Voimme täyttää koko sarakkeen suoraan.

Nyt luonnollisin asia olisi lähettää IP-lähetys, koska kysymys on vain 1: n vähentämisestä seuraavasta aliverkon IP: stä. Esimerkiksi edellinen 127.11.4.0 IP on 127.11.3.255, joten jatkaisimme kaikkien kanssa. Kun ensimmäinen sarake on täytetty, tämä on helppo saada ulos.

Lopuksi laskemme viimeisen isäntä-IP: n vähentämällä yhden lähetetystä IP: stä. Tämä sarake täytetään viimeisenä yksinkertaisella tavalla, jos meillä on jo lähetysosoitteet tehty.

Päätelmät aliverkosta

Aliverkon peitteen laskentaprosessi on melko yksinkertainen, jos meillä on selvä käsite aliverkko, verkko IP, verkkomaski ja aliverkko sekä lähetysosoite. Lisäksi muutamalla hyvin yksinkertaisella kaavalla voimme helposti laskea IP : n aliverkkojen kapasiteetin luokasta riippumatta ja isäntäkapasiteetin tarvittavista verkoista riippuen.

On selvää, että jos teemme tämän käsin ja meillä ei ole paljon käytännössä desimaalimuunnoksia binaarimuutoksiin, se voi viedä vähän kauemmin, varsinkin jos opiskelemme tätä uran verkostoitumiseen tai ammatilliseen tutkintoon.

Sama menettely suoritetaan luokan A ja C IP: llä täsmälleen kuten luokan B esimerkissä. Meidän on otettava huomioon vain otettavien osoitteiden alue ja niiden tunniste, loput ovat käytännössä automaattisia.

Ja jos sen sijaan, että antaisi meille IP: n ja luokan , he yksinkertaisesti antavat meille aliverkkojen määrän ja isäntien lukumäärän, päätämme luokasta, tekemällä vastaavat muunnokset binaariksi ja käyttämällä kaavoja, jotta ette jääisi ennusteisiin.

Ilman muuta, jätämme sinulle kiinnostavia linkkejä, jotka kattavat yksityiskohtaisemmin muut verkkokonseptit:

Kuinka kehosi näytti opetusohjelmassamme aliverkon peitteen laskemisesta ? Toivomme, että kaikki on selvää, muuten sinulla on kommenttiruutu kysyäksesi meille kysymyksiä tai jos näet kirjoitusvirheen.