Hoy hablaremos de subredes. Como dije en el último video tutorial, las subredes son un concepto muy simple, y para entenderlo, no necesita un bolígrafo y papel. Estoy seguro de que si observa cuidadosamente este video tutorial e intenta aprender todo de lo que estoy hablando, entonces el conocimiento estará firmemente arraigado en su cabeza.
Cuando comencé a preparar esta presentación, me di cuenta de que las subredes son un tema extenso que no puede encajar en un solo video, así que decidí dividirlo de esta manera: dedicaremos una lección diaria a las direcciones IP de clase C y a las direcciones IP de clase A y B Hay otro video que decidí llamar una lección de la tarde. Además, en la última lección del tercer día, veremos el concepto de superredes.
¿Qué son las subredes? Como discutimos en el video anterior, las subredes aparecen como resultado de dividirse en partes de una gran red.
Si observa la figura anterior, verá una habitación grande, dividida por una pared interna en 2 habitaciones separadas. Del mismo modo, una red grande puede dividirse en varias redes y usarse como redes separadas. Para comprender la naturaleza de las subredes, necesitamos hablar un poco sobre las direcciones IP. Hay dos tipos de direcciones IP: direcciones IP privadas y direcciones IP públicas. ¿Qué es una dirección IP privada?
En la clase A, estas direcciones están en el rango 10.0.0.0 - 10.255.255.255, es decir, hay 16.777.216 direcciones IP privadas de esta clase. En la clase B, las direcciones privadas tienen un rango de 172.16.0.0 - 172.31.255.255, y su número total es 1.048.576. En la clase C, estas direcciones están en el rango 192.168.0.0 - 192.168.255.255, aquí hay 65.536 direcciones privadas.
¿Cuál es la diferencia entre las direcciones IP públicas y privadas? Las direcciones IP privadas son direcciones a las que no se puede acceder en Internet. Entonces, si, más bien, su servidor web recibe un paquete que dice que la dirección IP de origen es 192 168 1.1, este paquete se descartará inmediatamente porque se recibe de una dirección privada que solo puede existir en la red local.
En la situación actual que se muestra en la figura, Internet asigna direcciones IP de enrutadores públicos a sus enrutadores para disponibilidad general, y sus computadoras que tienen direcciones IP privadas en la red local están conectadas a un enrutador que proporciona acceso a Internet. Hoy, Internet funciona de esta manera, pero cuando los desarrolladores crearon direcciones IP de la versión 4, esperaban que todas las computadoras en la red tuvieran una dirección IP pública, única y separada, una versión IP única de la dirección.
Creían que 4.200 millones de direcciones en la versión de 32 bits de IPv4 serían suficientes para todo el mundo, porque no esperaban que Internet creciera y se desarrollara a esa velocidad en las últimas décadas. Sin embargo, pronto se dieron cuenta de que las direcciones IP gratuitas de la versión 4 se estaban agotando y crearon las direcciones IP de la versión 6 junto con conceptos relacionados, como NAT, de los que hablaremos más adelante. El concepto de NAT significa traducción de direcciones de red. Por lo tanto, en IPv6, aparecieron direcciones IP privadas, lo que resolvió el problema de la falta de direcciones IP en Internet.
Con el desarrollo de la tecnología, todas las computadoras, tabletas y dispositivos móviles comenzaron a intentar conectarse a Internet, por lo que hoy 4,2 mil millones de direcciones constituyen un espacio de direcciones muy pequeño para el rápido crecimiento de Internet. Con la introducción del concepto NAT y el advenimiento de las direcciones privadas y públicas, el número de direcciones asignadas a cada computadora ha disminuido drásticamente, y ahora ninguna computadora tiene una dirección IP que proporcione conexión directa a Internet. Por lo tanto, tan pronto como las direcciones IPv4 comenzaron a agotarse, era necesario cambiar todo el diseño de Internet. Las compañías que tienen varias computadoras se vieron obligadas a contactar a su ISP para asignarles direcciones IP privadas para cada uno de los dispositivos de la compañía. Al mismo tiempo, sucedió que el proveedor de Internet les asignó, por ejemplo, el rango 192.168. 1.0 - 192.168. 1.255, y como dijimos en el último video, se trataba de 254 direcciones IP válidas. Pero si la compañía tenía solo 10 computadoras, resultó que 244 direcciones se desperdiciaron en vano. Surgió una situación cuando las direcciones IP de Internet comenzaron a terminar muy rápidamente, y los desarrolladores se dieron cuenta de que necesitaban crear subredes que dividieran la red común en segmentos separados.
Antes de pasar a considerar las subredes, veamos cómo funcionan las clases de direcciones IP. Supongamos que tenemos una dirección de clase C 192.168.100.225 y una máscara de subred de 255.255.255.0.
Si lo convertimos a forma binaria, obtenemos esto:
Del video tutorial anterior, sabemos que la división en el número de red y el número de host para esta clase de direcciones ocurre después del tercer octeto, y tres octetos de unidades en la máscara de subred no significan nada más que / 24. Usando la fórmula que ya conocemos, veremos que nuestra red tiene 254 direcciones de host.
Cuando equiparamos los bits del host a cero, obtenemos una dirección cero, que es el identificador de esta red. Además, los bits del número de host comienzan a crecer desde uno hasta que todos los bits del último octeto se convierten en unidades, que en equivalente decimal corresponde al número 255. Por lo tanto, formamos una red cuya primera dirección será 0, la última - 255 y entre ellos hay 254 direcciones de host válidas.
Vayamos directamente a la consideración de la subred. Tome la misma dirección de clase C 192.168.100.225 y una máscara de subred de 255.255.255.0.
Cuando pasamos a las subredes, obtenemos el concepto de direcciones sin clase.
La barra oblicua en este caso significa CIDR (enrutamiento entre dominios sin clase), un método de direccionamiento sin clase en redes informáticas basado en el protocolo IP. Tan pronto como comience a crear subredes, toma todo el concepto de clases de dirección IP y lo elimina de la ventana, ya que a partir de ahora trataremos con direcciones IP sin clase.
Entonces, tomamos la dirección 192.168.100.225, esta es la dirección IP de la clase C, esto es / 24, pero no podemos decir que tenga clase C, porque hacemos subredes y ahora trataremos con CIDR. Intentemos dividir nuestra red en dos partes, como se muestra en la figura. Imagina una manzana que cortamos por la mitad.
Ocupamos un bit del número de host en el último octeto, donde inicialmente teníamos uno ceros. Luego, la línea que separa el número de red y el número de host se moverá un carácter a la derecha, y ahora todas las unidades ubicadas a la izquierda de los ceros representan la parte de red de la dirección. Lo resaltaré en amarillo.
Por lo tanto, tenemos dos redes separadas: la subred 1 y la subred 2, para cada una de las cuales debemos asignar la ID de red ID de red y la dirección de transmisión ID de transmisión. ¿Cómo hacemos esto? Vemos la máscara de subred y su último bit, que es 1 y pertenece al lugar de 128 valores, si recuerda la tabla de conversión binaria a binaria: en esta tabla tenemos 8 columnas en las que los valores 128, 64, 32, 16 se encuentran de izquierda a derecha , 8, 4, 2, 1. Esto significa que el tamaño del bloque de direcciones de cada una de nuestras subredes es 128, incluido 0, por lo que el número de hosts en cada subred será 126, es decir, 128-2.
Es decir, tenemos 126 direcciones más un identificador de red y una dirección de difusión para cada subred. Ahora hacemos esto: para la primera red, el identificador se verá como 192.168.100.0, y para la segunda red, el identificador será 192.168.100.128. Entonces, la dirección de transmisión de la primera subred será 128-1 = 127, y dado que no podemos exceder el valor de 255, este número significará la dirección de transmisión de la segunda subred.
Esto es todo lo que necesita saber sobre el origen de las subredes: se obtienen tomando prestado un poco del número de host utilizado para crear la red, es decir, divide una red en dos. Hablando de préstamos, recordemos que teníamos una máscara de subred de 255.255.255.0.
Debido al hecho de que tomamos prestado un bit y lo agregamos a la dirección de la máscara de subred, nuestras direcciones se pueden representar como / 25, ya que ahora la máscara de subred no contiene 24, sino 25 bits. Para comprender mejor el concepto de una subred, considere otro ejemplo. Tome la dirección IP 192.168.100.225 y la máscara de subred 255.255.255.192.
Convierta la máscara de subred a un inicio binario, para que se vea así, es decir, tome otro bit del lugar de los valores 64.
La separación anterior del número de red y el número de host se encontraba en la línea azul, y la nueva separación se encontraba en la línea amarilla. Como el último bit está en el área 64, cada una de las 4 subredes resultantes tendrá un tamaño de bloque de 64. Es decir, si una red completa de 256 se divide por 4, entonces 64. Con este tamaño de bloque, cada subred tendrá 62 direcciones IP válidas . Este número se calcula mediante la fórmula (2
6 -2), donde 6 es el número 0 en expresión binaria del último octeto de la máscara de subred.
En este caso, el identificador de la primera subred tendrá la dirección 192.168.100.0, la segunda red: 192.168.100.64, la tercera 192.168.100.128 y la cuarta 192.168.100.192. Las direcciones de difusión se obtienen restando 1 del identificador de la red subsiguiente: 64-1 = 63, 128-1 = 127, 192-1 = 191 y la última es 255. Estas direcciones se pueden representar con / 26, ya que 192 no es más que 2 prestados poco
He compilado una pequeña tabla de préstamos para las direcciones IP de clase C.
Si tomamos prestado 1 bit, el valor de la máscara es 128 y la dirección de la máscara de subred será 255.255.255.128. En este caso, obtenemos 2 subredes. ¿De dónde viene esta cantidad? Esto es muy simple: solo necesita elevar 2 a la potencia igual al número de bits prestados, por lo que 2
1 = 2. Como puede ver en la tabla inferior, al pedir prestado 1 bit, el tamaño del bloque será 128, y el número de hosts, es decir, el número de direcciones válidas, siempre es temprano tamaño de bloque menos 2, que en nuestro caso será igual a 126.
CIDR será igual a / 25, porque si agregamos 1 bit prestado a la expresión CIDR para direcciones de clase C, es decir, a / 24, entonces obtenemos / 25.
Si toma prestados 2 bits, el valor de la máscara será 192 y la dirección de la máscara de subred tomará la forma 255.255.255.192. La tabla inferior muestra de dónde proviene este número 192: tomamos prestado 1 bit de espacio 128 y 1 bit de espacio 64, y la suma de 128 y 64 es 192.
Tomar prestados 2 bits crea 4 subredes, porque 22 = 4. El tamaño del bloque es 64, el número de hosts es 64-2 = 62, CIDR = / 26.
De manera similar, cuando se toman prestados 3 bits: la máscara es 224, ya que si se prestan 3 bits unitarios de acuerdo con la tabla inferior se obtiene un total de 128 + 62 + 32 = 224, y la dirección de la máscara de subred será 255.255.255.224. Al mismo tiempo, tenemos 23 = 8 subredes con un tamaño de bloque de 32, el número de hosts será 32-2 = 30 y CIDR = / 27.
Del mismo modo, al tomar prestados 4.5 y 6 bits, esto crea 16.32 y 64 subredes, respectivamente, con el número de direcciones IP válidas 14.6 y 2.
No le insto a que recuerde toda la tabla, solo recuerde los valores de la máscara en la segunda línea: 128, 192, 224, 240, 248 y 252, que corresponden al préstamo de 1,2,3,4,5 y 6 bits. Recordar estos números es bastante simple. Puede recordar el tamaño de los bloques de la tabla "mágica" inferior, simplemente sumando los valores de la fila superior sobre el número de bits prestados.
El valor CIDR también es bastante fácil de recordar si agrega 1 vez / 24 cada vez. Todo esto concierne a las direcciones de clase C, hablaremos sobre las direcciones IP de clase A y B en el último video tutorial del tercer día.
Para una mejor comprensión del principio de creación de subredes, considere un ejemplo. Tenemos las siguientes condiciones:
1) Se requiere crear 3 subredes;
2) Debe usar direcciones IP de clase C con el formato 192.168.1.0;
3) Defina un identificador de red y una dirección de difusión para cada subred.
Primero, debemos determinar si la red se puede dividir en 3 subredes. Esto no es posible, ya que la red solo se puede dividir en 2 o 4 subredes; el número de subredes siempre es un número par. Por lo tanto, para obtener 3 subredes, debemos dividir la red común en 4 segmentos. Para hacer esto, necesitamos tomar prestados 2 bits, y dado que el último único bit se encuentra en la tabla debajo del número 64, el tamaño de bloque de cada una de las 4 subredes será 64. Restando 64 de dos, obtenemos 62 direcciones de host válidas.
Para obtener los identificadores de red de cada subred de ID de red, comenzamos desde la dirección 192.168.1.0, agregando el número 64 al último octeto cada vez:
192.168.1.0
192.168.1.64
192.168.1.128
192.168.1.192
Para obtener las direcciones de ID de difusión, restaremos una del identificador de la siguiente red: para la primera subred será 64-1 = 63, para la segunda 128-1 = 127, para la tercera 192-1 = 1 y para la cuarta será 255. Cómo Mira, es bastante simple. Una pregunta como "Definir ID de red e ID de transmisión" es parte de su trabajo como CCNA, por lo que hacer ese tipo de cálculo en su mente no debería ser difícil para usted.
Por lo general, estas preguntas se hacen durante el examen, y si ahora dedica suficiente tiempo a cómo realizar rápidamente dichos cálculos en su mente, ahorre tiempo en las respuestas del examen, de modo que tan pronto como vea una pregunta similar, pueda calcular inmediatamente el valor del identificador de red y la dirección de transmisión y dar una respuesta
Ahora intentemos responder a esta pregunta: busque la ID de red y la ID de transmisión para la dirección IP 192.168.225.212/27, es decir, se le dará una máscara de subred para la que deberá determinar la ID de red y la dirección de transmisión. Como tenemos / 27, sabemos que de acuerdo con la tabla "mágica", este número se obtiene tomando prestados 3 bits de unidad: / 24 +1 +1 +1 +1 = / 27, lo que significa que cada una de las subredes existentes tiene un tamaño de bloque de 32 , es decir, cada una de las subredes tiene 30 hosts.
Por lo tanto, comenzaremos con la dirección 192.168.255.0: este será el identificador de la primera subred y comenzaremos a agregar 32 cada uno, obteniendo así los identificadores de todas las demás subredes. Para determinar las direcciones de difusión, necesitaremos restar 1 del identificador de cada red siguiente.
Si ahora miramos el último octeto de nuestra dirección 192.168.225.212, veremos que 212 está entre 192 y 223, es decir, esta dirección IP está en la séptima subred. En este caso, la respuesta a la pregunta será:
En el examen, se le harán preguntas similares y se le ofrecerán 4 opciones, y si es bueno en esto, puede elegir inmediatamente la respuesta correcta y, sin perder tiempo, pasar a la siguiente pregunta.
Ahora veamos un concepto llamado VLSM, que es la abreviatura de Longitud variable de la máscara de subred o "Longitud de la máscara de subred variable". En todos los ejemplos anteriores, dividimos la red en partes del mismo tamaño, es decir, los tamaños de todas las subredes eran iguales. Sin embargo, en muchos casos esto no es muy conveniente o no satisface las necesidades. Veamos un ejemplo con tales condiciones:
1) Se requiere crear 3 redes para departamentos de marketing, ventas y administración;
2) La red del departamento de marketing utiliza 60 computadoras, la red del departamento de ventas - 100 computadoras;
3) La red del departamento de administración utiliza 34 computadoras.
Como en el ejemplo anterior, es imposible dividir la red en 3 subredes, por lo que la dividimos en 4 subredes. Pero en este caso, cada una de las subredes tendrá solo 62 hosts, y en el departamento de ventas tenemos 100 computadoras. Como solo necesitamos 3 redes, el último cuarto segmento es redundante. Por lo tanto, intentaremos dividir la red de esta manera:
Ahora tenemos 126 hosts para el departamento de ventas y 62 hosts para los departamentos de marketing y administración. ¿Cómo hicimos eso?
Primero, necesitamos satisfacer los requisitos máximos, en este caso, la creación de una red de 100 computadoras. Pasamos a la tabla "mágica" y vemos cuántos bits necesitamos tomar prestados para dicha red. Si tomamos prestado 1 bit, obtenemos 126 direcciones válidas. ¿Podemos pedir prestados 2 bits? Si hacemos esto, obtendremos un total de 62 hosts activos, es decir, no encajaremos en las condiciones del problema. Si tomamos prestado 1 bit, obtenemos una subred con las siguientes características:
ID de red: 192.168.1.0 / 25
ID de transmisión: 192.168.1.127 / 25
Como prestamos 1 bit, la siguiente red comenzará con el identificador 128, por lo que la dirección de transmisión de la primera subred será 128 - 1 = 127. Por lo tanto, obtendremos 126 direcciones IP válidas, que satisfarán plenamente las necesidades del departamento de ventas.
El siguiente requisito máximo es la disponibilidad de 60 computadoras en el departamento de marketing. En este caso, puede pedir prestados 2 bits, porque de acuerdo con la tabla, obtendrá un bloque con un tamaño de 64 direcciones, de las cuales 62 serán válidas. Como la última dirección de la subred anterior es 127, el identificador de la red posterior será 128.
Entonces, el identificador de la segunda subred, subred del departamento de marketing, será 192.168.1.128 / 26, y la dirección de transmisión será 192.168.1.191 / 26, con 191 = 128 + 62 + 1. En la subred anterior, teníamos / 25, en este / 26 aparece. Entonces, obtuvimos 62 direcciones válidas, que son suficientes para 60 computadoras en el departamento de marketing.
Ahora pasamos al departamento de administración, que tiene 34 computadoras. No podemos tomar prestados 3 bits, porque en este caso, de acuerdo con la tabla, solo obtenemos 32 direcciones. Tendremos que usar un tamaño de bloque de 64, por lo que dejamos 2 bits prestados. Sabemos que la siguiente dirección IP, que sirve como identificador para la tercera subred, tendrá el número 192 al final. Dado que pedimos prestados 2 bits y el tamaño del bloque será 64, la dirección de transmisión será 192 + 64-1 = 255.
El identificador de esta red será 192.168.1.192 / 26, y la dirección de transmisión es 192.168.1.255 / 26.
Como puede ver, todo esto es bastante simple. Por supuesto, debe practicar para resolver estos problemas, pero luego puede resolver fácilmente los problemas sobre este tema. , IP- , «». CCNA . – , , , , . , , . , « ».
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