>> Wisz info strona przeznaczona dla studentów WISZ




























 





|

Home | |

Serwis info | |

Sieci komputerowe |








8SUBNETTING7












 
 
 
 



 



Subnetting - czyli podsieciowanie
 


1. Co to jest adres IP

Adres IP składa się z 4 oktetów lub inaczej - 32 bitów. Zazwyczaj jest
reprezentowany za pomocą oddzielonych od siebie kropkami 4 liczb
decymalnych np.: 131.107.2.205. Każdy numer reprezentuje oktet.
Oktet to grupa 8 bitów. Jeżeli nasz adres składa się z 4 oktetów, to
mamy 8*4=32 bity.
Komputery nie rozumieją notacji decymalnej, funkcjonują tylko w
oparciu o format binarny, czyli 1 lub 0. Dlatego musimy znaleźć
sposób na przejście z formatu dziesiętnego na binarny. Zrobimy to
oktet po oktecie.

Każdy bit w oktecie odpowiada liczbie w systemie dziesiętnym:





Nr bitu


1


2


3


4


5


6


7


8




Wartość


128


64


32


16


8


4


2


1






Przykład:

Mamy następujący adres IP: 131.107.2.4. Przełóżmy go na system binarny
oktet po oktecie:

131:





Wartość


128


64


32


16


8


4


2


1




Binarnie


1


0


0


0


0


0


1


1






Kolumnie z jedynką zliczamy odpowiednie wartości:

128+2+1=131

107:





Wartość


128


64


32


16


8


4


2


1




Binarnie


0


1


1


0


1


0


1


1






Stosując powyższą metodę mamy: 64+32+8+2+1=107

2:





Wartość


128


64


32


16


8


4


2


1




Binarnie


0


0


0


0


0


0


1


0






Tutaj mamy prostą sytuację. Wynik 2.

4:





Wartość


128


64


32


16


8


4


2


1




Binarnie


0


0


0


0


0


1


0


0






Sytuacja jak wyżej. Wynik 4.

Zapiszemy teraz nasz adres 131.107.2.4 w notacji binarnej:

10000011.01101011.00000010.00000100

Adres IP składa się z dwóch różnych części: Numeru sieci i
Numeru hosta. Kiedy próbujemy zapingować jakiś adres IP, powłoka 3
próbuje sprawdzić czy adres IP jest lokalny czy zdalny dla naszej
sieci. Aby to wytłumaczyć, posłużę się przykładem z życia:

Dla przykładu, Ja mieszkam w Poznaniu. Ty mówisz, że też mieszkasz w
Poznaniu. Czy jesteśmy sąsiadami ?
Możemy być, lub nie. Nie mamy dość informacji aby odpowiedzieć na to
pytanie. Kiedy będziemy mogli być sąsiadami ?
Jeżeli mieszkamy w tym samym mieście i na tej samej ulicy to jesteśmy
sąsiadami. Jeżeli nie mieszkamy w tym samym mieście, to nie ważna
jest już ulica, ponieważ na pewno nie jesteśmy sąsiadami.

To samo odnosi się do adresów IP. Zanim system sprawdzi jaki jest
numer hosta (ulica) sprawdza jaki jest numer sieci (miasto) - stad
wie, czy jest to ta sama sieć czy inna.

2. Co to jest maska sieci ?

Maska sieciowa jest stosowana, aby rozpoznać czy adres IP z którym
próbujemy się skontaktować należy do tej samej sieci co nasz, czy do
innej. Pomaga sprawdzić która część adresu IP to numer sieci a która
jest numerem hosta. Jak to się dzieje ?

Przyjrzyjmy się przykładowej masce sieciowej: 255.255.255.0
Jest ona zapisana w formacie decymalnym oddzielonym kropkami. Musimy
ją przetłumaczyć komputerowi na format binarny.

255:





Wartość


128


64


32


16


8


4


2


1




Binarnie


1


1


1


1


1


1


1


1






Zliczamy odpowiednie cyfry przy jedynkach:
128+64+32+16+8+4+2+1=255

0:





Wartość


128


64


32


16


8


4


2


1




Binarnie


0


0


0


0


0


0


0


0






Tutaj nie ma co liczyć. W wyniku mamy 0.

Wiemy już, że 255 to same jedynki, a 0 to same zera.
Binarnie to wygląda następująco:

11111111.11111111.11111111.00000000

Jeżeli połączymy nasz adres IP i maskę sieciową otrzymamy:





131.107.2.4



10000011



01101011



00000010



00000100




255.255.255.0



11111111



11111111



11111111



00000000






Bity numeru sieci zostały zaznaczone na czerwono, a bity hosta na
niebiesko. Wszystkie bity sieciowe w adresie IP mają wartość "1" w
masce sieciowej, a bity hosta mają "0" w masce sieciowej. Proste,
prawda ??
W naszym przykładzie numer sieci to 131.107.2, a numer hosta to 4.
Jeżeli zmienię maskę sieciową na 255.255.0.0, to co się stanie ?
Zobaczmy na przykładzie:





131.107.2.4



10000011



01101011



00000010



00000100




255.255.0.0



11111111



11111111



00000000



00000000






Okazuje się, że numer sieci to 131.107 a numer hosta 2.4.
To jest dowód na to, że adres IP nie może istnieć bez maski sieciowej.

Spójrzmy na dwa poniższe adresy:

131.107.2.4 i 131.107.5.6

Są to adresy lokalne dla siebie nawzajem, czy nie ??
Nie możemy odpowiedzieć na to pytanie ponieważ jest ono niekompletne.
Musimy znać maskę sieciową, aby udzielić odpowiedzi. Spróbujmy z
maską 255.255.255.0.


 





131.107.2.4



10000011



01101011



00000010



00000100




131.107.5.6



10000011



01101011



00000101



00000110




255.255.255.0



11111111



11111111



11111111



00000000






Czy numer sieci się zgadza ?? Spójrzmy na 3 oktet:





0


0


0


0


0


0


1


0




0


0


0


0


0


1


0


1






Jeżeli numer sieci się nie pokrywa, to 2 numery IP należą na pewno
do różnych sieci. Aby komputery z jednej sieci do drugiej mogły się
przedostać potrzebujemy router-a.

Spróbujmy z inną maską:





131.107.2.4



10000011



01101011



00000010



00000100




131.107.5.6



10000011



01101011



00000101



00000110




255.255.0.0



11111111



11111111



00000000



00000000






Czy teraz numery sieci pasują do siebie ?? TAK

Jeżeli 2 numery sieci pasują do siebie, oba adresy IP należą do tej
samej sieci.

3. Co oznaczają klasy IP ?

Na pewno słyszeliście o klasach adresów IP nazywanych literkami A, B i
C. Jak to działa ?
Spójrzmy na następującą tabelkę:





Klasa A


1 - 127*


0xxxxxxx




Klasa B


128 - 191


10xxxxxx




Klasa C


191 - 223


110xxxxx






* adres zaczynający się na 127 to część klasy A, ale nie można używać
adresów 127.x.x.x ponieważ są one zarejestrowane dla adresu pętli
zwrotnej komputera lokalnego.

Co to oznacza ? Jeżeli mówimy o klasie adresu IP, należy patrzeć tylko
na pierwszy oktet, aby określić z jakiej klasy jest adres.

Dla klasy A, pierwszy oktet na pewno będzie się zaczynał od 0.
Najniższy bit pierwszego oktetu to 00000001, a najwyższy to 01111111
(dziesiętnie to przedział od 1 do 127).

Dla klasy B, pierwszy oktet na pewno będzie się zaczynał od 10.
Najniższy bit pierwszego oktetu to 10000000, a najwyższy to 10111111
(dziesiętnie to przedział od 128 do 191).

Dla klasy C, pierwszy oktet na pewno będzie się zaczynał od 110.
Najniższy bit pierwszego oktetu to 11000000, a najwyższy to 11011111
(dziesiętnie to przedział od 192 do 223).

Istnieją odpowiednie maski sieciowe dla odpowiednich klas:





Klasa A


255.0.0.0




Klasa B


255.255.0.0




Klasa C


255.255.255.0






Oczywiście możemy stosować różne maski dla adresów z różnych klas w
zależności co chcemy osiągnąć. Tak było w przypadku adresów
131.107.2.3 i 131.107.5.6 przy masce z klasy C 255.255.255.0.

4. Co to jest subnetting ??

Subnetting - po Polsku podsieciowanie, to akcja mająca na celu
podzielenie puli (zakreu) adresów IP z tej samej sieci na kilka
podsieci - gdzie adres IP z jednego zakresu będzie adresem zdalnym z
innego zakresu.

Jeżeli chcesz wiedzieć ile hostów (komputerów) masz w zakresie IP,
najpierw musisz sprawdzić ile masz bitów. Spróbujmy na poprzednim
przykładzie z adresem 131.107.2.4 i maską 255.255.255.0. Z
poprzednich przykładów wiemy, że adres sieci to 131.107.2 a adres
hosta to 4. innymi słowy mamy 3 oktety dla numeru sieci i 1 dla
numeru hosta. Kiedy już wiemy ile bitów przypada na numer hosta
możemy skorzystać z następującej reguły:

((2^N)-2) = ilość hostów, gdzie N to ilość bitów przypadających na
numer hosta

To daje nam: ((2^8)-2) = 254 hosty

Wnioskujemy, że mamy do czynienia z siecią 131.107.2.x, w której
możemy zaadresować do 254 lokalnych hostów.

Co się stanie, kiedy wybierzemy maskę z klasy A ? Zobaczmy:

((2^24)-2) = 16 777 214 poprawnych adresów IP w jednym zakresie !

Co, jeżeli nie potrzebujemy tylu hostów ?? Właściwym rozwiązaniem
byłoby podzielenie tego wielkiego zakresu na kilka(naście)
mniejszych - łatwiejszych w zarządzaniu. Z pomocą przychodzi nam
podsieciowanie. Stwórzmy podsieci,

Dlaczego we wzorze mamy minus 2 hosty ?? Ponieważ tracimy numery z
samymi zerami (które oznaczają numer sieci) oraz numery z samymi
jedynkami (które oznaczają adres brodcast).

Aby odpowiednio podzielić zakres na podsieci możemy skorzystać z
tabelki:





Wartość


128


64


32


16


8


4


2


1




Maska podsieci


 


192


224


240


248


252


254


255




Ilość podsieci


 


2


6


14


30


62


126


254






To jedyna tabelka, którą należy zrozumieć, aby poprawnie obliczyć
podsieci.
Pierwsza linia jest oczywista, więc nie będę jej znów opisywał. Druga
linia mówi nam jaką maskę musimy przyjąć (chodzi o oktet w którym
normalnie jest 0). Skąd się wzięły te wartości ? Jeżeli dodamy
wartość z poprzedzającej linii 2 do wartości z linii 1 to otrzymamy:

128+64=192192+32=224224+16=240240+8=248248+4=252252+2=254254+1=255

Proste ?

Trzecia linia mówi nam ile podsieci otrzymamy przy wykorzystaniu maski
podsieci z odpowiedniej drugiej linii. Innymi słowy: jeżeli użyjesz
192 w twojej masce sieciowej otrzymasz 2 podsieci.

Jak otrzymałem te wartości ?
Ile bitów muszę ustawić, aby otrzymać 192 ? Hmmm, dodaję 128 i 64,
więc są to 2 bity.
Możemy utworzyć wzór: ((2^2)-2)=2

Przykład podsieciowania.

Mamy zakres IP o adresie 131.107.0.0 i masce 255.255.0.0. Chcemy mieć
6 podsieci. Co robimy ?

Spoglądamy na tabelkę powyżej i widzimy, że aby podzielić zakres na 6
podsieci potrzebujemy maski 224. Nasza maska w tej chwili wygląda
tak:

255.255.0.011111111.11111111.00000000.00000000

Nie możemy "zabrać" żadnych bitów z numeru sieci ponieważ mamy tam
same jedynki. Możemy tylko zrobić to z numerem hosta. Zamieniamy
zatem trzeci oktet na naszą podsieć. W wyniku otrzymujemy
255.255.224.0. Binarnie to wygląda następująco:

255.255.224.011111111.11111111.11100000.00000000

Zabraliśmy zatem 3 bity z numeru hosta. Zamieniliśmy je na "1". Te
trzy bity to: 128+64+32=224

Możemy teraz wyliczyć ile hostów możemy zaadresować w naszych
podsieciach.
Zera oznaczają numery hostów, więc:

((2^13)-2)=8190 hostów na zakres

Odpowiedź na nasze przykładowe pytanie jest następująca:
Nasza nowa maska sieciowa dla sieci 131.107.x.x to 255.255.224.0, przy
której możemy stworzyć 6 podsieci z 8190 hostami w każdej z nich.

Postawmy następne pytanie: Jakie są te przedziały ??

Nasze dane zebrane do tej pory to:

Oryginalny zakres IP: 131.107.x.x
Oryginalna maska sieciowa: 255.255.0.0

Maska podsieciowa: 255.255.224.0
Ilość podsieci: 6

Pierwszy poprawny zakres adresów IP to 131.107.32.1 - 131.107.63.254.
Jak go uzyskałem ? Już piszę .

Po prostu odpowiedziałem sobie na pytanie: Jaki jest najniższy bit
potrzebny do uzyskania mojej maski podsieciowej 224 ?? Odpowiedź to:
32 (pamiętacie: 128+64+32=224). Mamy teraz więcej danych:





Wartość
dziesiętna najniższego bitu


32




Maska
podsieciowa


224




Ilość podsieci


6






Obrazowo można to przedstawić tak:

Aby uzyskać 6 podsieci musimy użyć maski 224 i rozpocząć nasz pierwszy
zakres od 32. Kolejne zakresy tworzymy inkrementując (zwiększając)
nasze bity o 32.

Nasz zakresy będą wyglądać następująco:

131.107.32.1 - 131.107.63.254
131.107.64.1 - 131.107.95.254
131.107.96.1 - 131.107.127.254
131.107.128.1 - 131.107.159.254
131.107.160.1 - 131.107.191.254
131.107.192.1 - 131.107.223.254

Jak widać, aby uzyskać następny zakres, po prostu zwiększam trzeci
oktet o 32 (cyfry na czerwono). Z kolei wartości na niebiesko to
następne wartości czerwone pomniejszone o 1.

OK. Spróbujmy teraz stworzyć zakresy dla sieci z klas A i C.

Oryginalny zakres IP: 10.x.x.x
Oryginalna maska sieciowa: 255.0.0.0

Ilość potrzebnych podsieci: 14

Aby uzyskać 14 podsieci należy użyć maski 240, dlatego nasza nowa
maska będzie następująca: 255.240.0.0.

Uwaga!!! Najniższy bit jest teraz w oktecie 2 a nie w 3.

Wartość najniższego bitu w 240 to 16. Dlatego zaczynamy nasze zakresy
od 16 i zwiększamy o 16.

Wynik:





10.16.0.1 -
10.31.255.254


10.128.0.1 -
10.143.255.254




10.32.0.1 -
10.47.255.254


10.144.0.1 -
10.159.255.254




10.48.0.1 -
10.63.255.254


10.160.0.1 -
10.175.255.254




10.64.0.1 -
10.79.255.254


10.176.0.1 -
10.191.255.254




10.80.0.1 -
10.95.255.254


10.192.0.1 -
10.207.255.254




10.96.0.1 -
10.111.255.254


10.208.0.1 -
10.223.255.254




10.112.0.1 -
10.127.255.254


10.224.0.1 -
10.239.255.254






Teraz zróbmy to samo dla klasy C. Pamiętajcie, że klasa C jest
najtrudniejsza, więc bądźcie ostrożni !!

Oryginalny zakres IP: 192.168.2.x
Oryginalna maska sieciowa: 255.255.255.0

Ilość potrzebnych podsieci: 6

Aby uzyskać 6 podsieci musimy użyć maski 224, dlatego nasza nowa maska
podsieniowa będzie następująca: 255.255.255.224. Nasz bit
podsieniowy jest teraz w 4 oktecie, nie w trzecim lub drugim tak jak
to było w poprzednich przykładach. To będzie bardzo ważne przy
tworzeniu podsieci.

Jaka jest wartość najniższego bitu ?? 32. Dlatego nasz pierwszy zakres
będzie się zaczynał od 32 w czwartym oktecie i będzie zwiększany o
32.

Nasze zakresy powinny wyglądać tak:





192.168.2.33 -
192.168.2.62


192.168.2.129
- 192.168.2.158




192.168.2.65 -
192.168.2.94


192.168.2.161
- 192.168.2.190




192.168.2.97 -
192.168.2.126


192.168.2.193
- 192.168.2.222






Zaraz, zaraz. Miało się zaczynać od 32. O co chodzi ??

Pamiętacie poprzednie przykłady ? Zawsze startowaliśmy od .1 (w
czwartym oktecie). Dlatego przykład z klasą C jest wyjątkowy. Więc
dlaczego nie możemy zacząć od adresu 192.168.2.32 z maską
255.255.255.224 ? Spójrzmy na tabelkę poniżej:





192.168.2.32


11000000


10101000


00000010


00100000





255.255.255.254


11111111


11111111


11111111


11100000






Wychodzi na to, że numer hosta składa się z samych zer. Ten adres jest
zabroniony !!!

Zakończenie

Mam nadzieję, że przybliżyłem trochę zasady podsieciowania. Jeżeli
chcecie dowiedzieć się więcej na ten temat musicie poczytać sobie
książki nt. sieci komputerowych. Tylko nie dziwcie się, jeżeli nie
znajdziecie nic na temat subnetting-u w książkach typu "dla
opornych", heheh

 




















|

Home | |

Serwis info | |

Sieci komputerowe |