Heute werden wir über Subnetze sprechen. Wie ich im letzten Video-Tutorial sagte, sind Subnetze ein sehr einfaches Konzept. Um es zu verstehen, benötigen Sie keinen Stift und kein Papier. Ich bin sicher, wenn Sie sich dieses Video-Tutorial genau ansehen und versuchen, alles zu lernen, worüber ich spreche, wird das Wissen fest in Ihrem Kopf verankert sein.
Als ich mit der Vorbereitung dieser Präsentation begann, stellte ich fest, dass Subnetze ein umfangreiches Thema sind, das nicht in ein einzelnes Video passt. Deshalb habe ich beschlossen, es auf diese Weise aufzuteilen. Wir werden eine Tagesstunde den IP-Adressen der Klassen C und den IP-Adressen der Klassen A und B widmen Es gibt ein weiteres Video, das ich als Abendstunde bezeichnet habe. Darüber hinaus werden wir uns in der letzten Lektion des dritten Tages mit dem Konzept der Supernets befassen.
Was sind Subnetze? Wie wir im vorherigen Video besprochen haben, erscheinen Subnetze als Ergebnis der Aufteilung in Teile eines großen Netzwerks.
Wenn Sie sich die obige Abbildung ansehen, sehen Sie einen großen Raum, der durch eine Innenwand in zwei separate Räume unterteilt ist. Ebenso kann ein großes Netzwerk in mehrere Netzwerke unterteilt und als separate Netzwerke verwendet werden. Um die Natur von Subnetzen zu verstehen, müssen wir ein wenig über IP-Adressen sprechen. Es gibt zwei Arten von IP-Adressen: private IP-Adressen und öffentliche IP-Adressen. Was ist eine private IP-Adresse?
In Klasse A liegen diese Adressen im Bereich von 10.0.0.0 bis 10.255.255.255, dh es gibt 16.777.216 private IP-Adressen dieser Klasse. In Klasse B haben private Adressen einen Bereich von 172.16.0.0 - 172.31.255.255 und ihre Gesamtzahl beträgt 1.048.576. In Klasse C liegen diese Adressen im Bereich von 192.168.0.0 - 192.168.255.255, hier gibt es 65.536 private Adressen.
Was ist der Unterschied zwischen öffentlichen und privaten IP-Adressen? Private IP-Adressen sind Adressen, auf die im Internet nicht zugegriffen werden kann. Wenn Ihr Webserver also ein Paket empfängt, das besagt, dass die Quell-IP-Adresse 192 168 1.1 lautet, wird dieses Paket sofort verworfen, da es von einer privaten Adresse empfangen wird, die nur im lokalen Netzwerk vorhanden sein kann.
In der in der Abbildung gezeigten aktuellen Situation weist das Internet Ihren Routern IP-Adressen für öffentliche Router zu, um die allgemeine Verfügbarkeit zu gewährleisten, und Ihre Computer mit privaten IP-Adressen im lokalen Netzwerk sind mit einem Router verbunden, der Internetzugang bietet. Heute funktioniert das Internet auf diese Weise, aber als die Entwickler IP-Adressen der Version 4 erstellten, hofften sie, dass alle Computer im Netzwerk eine separate, eindeutige öffentliche IP-Adresse und eine eindeutige IP-Version der Adresse haben würden.
Sie glaubten, dass 4,2 Milliarden Adressen in der 32-Bit-Version von IPv4 für die ganze Welt ausreichen würden, da sie nicht damit gerechnet hatten, dass das Internet in den letzten Jahrzehnten so schnell wachsen und sich entwickeln würde. Sie stellten jedoch bald fest, dass die freien IP-Adressen von Version 4 knapp wurden, und erstellten die IP-Adressen von Version 6 zusammen mit verwandten Konzepten wie NAT, über die wir später sprechen werden. Das Konzept von NAT steht für Network Address Translation. So erschienen in IPv6 private IP-Adressen, die das Problem des Fehlens von IP-Adressen im Internet lösten.
Mit der Entwicklung der Technologie versuchten alle Computer, Tablets und Mobilgeräte, eine Verbindung zum Internet herzustellen. Heute bilden 4,2 Milliarden Adressen einen sehr kleinen Adressraum für das schnell wachsende Internet. Mit der Einführung des NAT-Konzepts und dem Aufkommen privater und öffentlicher Adressen hat die Anzahl der jedem Computer zugewiesenen Adressen stark abgenommen, und jetzt verfügt kein Computer über eine IP-Adresse, die eine direkte Verbindung zum Internet ermöglichen würde. Sobald die IPv4-Adressen erschöpft waren, musste daher das gesamte Design des Internets geändert werden. Unternehmen mit mehreren Computern mussten sich an ihren ISP wenden, um ihnen private IP-Adressen für jedes Gerät des Unternehmens zuzuweisen. Gleichzeitig hat ihnen der Internetprovider beispielsweise den Bereich 192.168 zugewiesen. 1,0 - 192,168. 1.255, und wie wir im letzten Video gesagt haben, waren dies 254 gültige IP-Adressen. Wenn das Unternehmen jedoch nur 10 Computer hatte, stellte sich heraus, dass 244 Adressen vergebens verschwendet wurden. Eine Situation trat auf, als Internet-IP-Adressen sehr schnell zu Ende gingen und die Entwickler erkannten, dass sie Subnetze erstellen mussten, die das gemeinsame Netzwerk in separate Segmente aufteilen würden.
Bevor wir uns mit Subnetzen befassen, schauen wir uns an, wie IP-Adressklassen funktionieren. Angenommen, wir haben eine Klasse-C-Adresse 192.168.100.225 und eine Subnetzmaske von 255.255.255.0.
Wenn wir es in eine binäre Form konvertieren, erhalten wir Folgendes:
Aus dem vorherigen Video-Tutorial wissen wir, dass die Unterteilung in Netzwerknummer und Hostnummer für diese Adressklasse nach dem dritten Oktett erfolgt und drei Oktette von Einheiten in der Subnetzmaske nichts anderes als / 24 bedeuten. Mit der Formel, die wir bereits kennen, werden wir sehen, dass unser Netzwerk 254 Hostadressen hat.
Wenn wir die Host-Bits mit Null gleichsetzen, erhalten wir eine Null-Adresse, die die Kennung dieses Netzwerks ist. Ferner beginnen die Bits der Hostnummer von eins zu wachsen, bis alle Bits des letzten Oktetts zu Einheiten werden, was in Dezimaläquivalent der Zahl 255 entspricht. Somit bilden wir ein Netzwerk, dessen erste Adresse 0, die letzte - 255 und ist zwischen ihnen befinden sich 254 gültige Hostadressen.
Gehen wir direkt zur Betrachtung des Subnetzes. Nehmen Sie dieselbe Klasse-C-Adresse 192.168.100.225 und eine Subnetzmaske von 255.255.255.0.
Wenn wir zu Subnetzen übergehen, erhalten wir das Konzept klassenloser Adressen.
Der Schrägstrich bedeutet in diesem Fall CIDR (Classless Inter-Domain Routing) - eine Methode zur klassenlosen Adressierung in Computernetzwerken basierend auf dem IP-Protokoll. Sobald Sie mit der Erstellung von Subnetzen beginnen, nehmen Sie das gesamte Konzept der IP-Adressklassen und lassen es aus dem Fenster fallen, da wir uns von nun an mit klassenlosen IP-Adressen befassen.
Wir nehmen also die Adresse 192.168.100.225, dies ist die IP-Adresse der Klasse C, dies ist / 24, aber wir können nicht sagen, dass sie die Klasse C hat, da wir Subnetze erstellen und uns jetzt mit CIDR befassen. Versuchen wir, unser Netzwerk in zwei Teile zu teilen, wie in der Abbildung gezeigt. Stellen Sie sich einen Apfel vor, den wir halbieren.
Wir belegen ein Bit von der Hostnummer im letzten Oktett, wo wir anfangs eine Null hatten. Dann wird die Zeile zwischen der Netzwerknummer und der Hostnummer um ein Zeichen nach rechts verschoben, und jetzt stellen alle Einheiten links von den Nullen den Netzwerkteil der Adresse dar - ich werde sie gelb hervorheben.
Wir haben also zwei separate Netzwerke - Subnetz 1 und Subnetz 2, für die wir jeweils die Netzwerk-ID Netzwerk-ID und die Broadcast-Adresse Broadcast-ID zuweisen müssen. Wie machen wir das? Wir sehen die Subnetzmaske und ihr letztes Bit, das 1 ist und zur Stelle von 128 Werten gehört, wenn Sie sich an die Binär-Binär-Konvertierungstabelle erinnern - in dieser Tabelle haben wir 8 Spalten, in denen sich die Werte 128, 64, 32, 16 von links nach rechts befinden , 8, 4, 2, 1. Dies bedeutet, dass die Adressblockgröße jedes unserer Subnetze 128 einschließlich 0 beträgt, sodass die Anzahl der Hosts in jedem Subnetz 126 beträgt, dh 128-2.
Das heißt, wir haben 126 Adressen plus eine Netzwerkkennung und eine Broadcast-Adresse für jedes Subnetz. Jetzt machen wir das: Für das erste Netzwerk sieht die Kennung wie 192.168.100.0 aus, und für das zweite Netzwerk lautet die Kennung 192.168.100.128. Dann ist die Broadcast-Adresse des ersten Subnetzes 128-1 = 127, und da wir den Wert von 255 nicht überschreiten können, bedeutet diese Nummer die Broadcast-Adresse des zweiten Subnetzes.
Dies ist alles, was Sie wissen müssen, woher die Subnetze kommen - sie werden erhalten, indem Sie ein wenig von der Hostnummer ausleihen, die zum Erstellen des Netzwerks verwendet wurde, dh Sie teilen ein Netzwerk in zwei. Wenn wir gerade von Ausleihen sprechen, erinnern wir uns, dass wir eine Subnetzmaske von 255.255.255.0 hatten.
Aufgrund der Tatsache, dass wir ein Bit ausgeliehen und zur Adresse der Subnetzmaske hinzugefügt haben, können unsere Adressen als / 25 dargestellt werden, da die Subnetzmaske jetzt nicht 24, sondern 25 Bit enthält. Betrachten Sie ein anderes Beispiel, um das Konzept eines Subnetzes besser zu verstehen. Nehmen Sie die IP-Adresse 192.168.100.225 und die Subnetzmaske 255.255.255.192.
Konvertieren Sie die Subnetzmaske in einen binären Vorsprung, so dass es so aussieht, dh nehmen Sie ein weiteres Bit von der Stelle der Werte 64.
Die vorherige Trennung der Netzwerknummer und der Hostnummer befand sich in der blauen Linie, und die neue Trennung befand sich in der gelben Linie. Da sich das letzte Bit im Bereich 64 befindet, hat jedes der 4 resultierenden Subnetze eine Blockgröße von 64. Das heißt, wenn ein ganzes Netzwerk von 256 durch 4 geteilt wird, dann 64. Mit dieser Blockgröße hat jedes Subnetz 62 gültige IP-Adressen . Diese Zahl wird nach der Formel (2
6 -2) berechnet, wobei 6 die Zahl 0 im binären Ausdruck des letzten Oktetts der Subnetzmaske ist.
In diesem Fall hat die Kennung des ersten Subnetzes die Adresse 192.168.100.0, das zweite Netzwerk - 192.168.100.64, das dritte 192.168.100.128 und das vierte 192.168.100.192. Broadcast-Adressen werden erhalten, indem 1 von der Kennung des nachfolgenden Netzwerks subtrahiert wird: 64-1 = 63, 128-1 = 127, 192-1 = 191 und die letzte ist 255. Diese Adressen können mit / 26 dargestellt werden, da 192 nicht mehr als 2 ausgeliehen ist bisschen.
Ich habe eine kleine Ausleihtabelle für IP-Adressen der Klasse C zusammengestellt.
Wenn wir 1 Bit ausleihen, ist der Maskenwert 128 und die Adresse der Subnetzmaske ist 255.255.255.128. In diesem Fall erhalten wir 2 Subnetze. Woher kommt dieser Betrag? Dies ist sehr einfach - Sie müssen nur 2 auf die Potenz erhöhen, die der Anzahl der geliehenen Bits entspricht, also 2
1 = 2. Wie Sie aus der unteren Tabelle sehen können, beträgt die Blockgröße beim Ausleihen von 1 Bit 128, und die Anzahl der Hosts, dh die Anzahl der gültigen Adressen, ist immer früh Blockgröße minus 2, was in unserem Fall 126 entspricht.
CIDR ist gleich / 25, denn wenn wir dem CIDR-Ausdruck für Adressen der Klasse C 1 geliehenes Bit hinzufügen, dh / 24, erhalten wir / 25.
Wenn Sie 2 Bits ausleihen, beträgt der Maskenwert 192, und die Adresse der Subnetzmaske hat die Form 255.255.255.192. Die untere Tabelle zeigt, woher diese Zahl 192 stammt - wir haben 1 Bit Speicherplatz 128 und 1 Bit Speicherplatz 64 ausgeliehen, und die Summe von 128 und 64 ist 192.
Durch das Ausleihen von 2 Bits werden 4 Subnetze erstellt, da 22 = 4. Die Blockgröße beträgt 64, die Anzahl der Hosts beträgt 64-2 = 62, CIDR = / 26.
In ähnlicher Weise beim Ausleihen von 3 Bits: Die Maske ist 224, da das Ausleihen von 3 Einheitsbits gemäß der unteren Tabelle insgesamt 128 + 62 + 32 = 224 ergibt und die Adresse der Subnetzmaske 255.255.255.224 lautet. Gleichzeitig haben wir 23 = 8 Subnetze mit einer Blockgröße von 32, die Anzahl der Hosts beträgt 32-2 = 30 und CIDR = / 27.
Ebenso werden beim Ausleihen von 4,5 und 6 Bit 16,32 bzw. 64 Subnetze mit der Anzahl der gültigen IP-Adressen 14,6 und 2 erstellt.
Ich fordere Sie nicht auf, sich an die gesamte Tabelle zu erinnern, sondern nur an die Maskenwerte in der zweiten Zeile: 128, 192, 224, 240, 248 und 252, die dem Ausleihen von 1,2,3,4,5 und 6 Bits entsprechen. Das Erinnern an diese Zahlen ist ziemlich einfach. Sie können sich die Größe der Blöcke aus der unteren "magischen" Tabelle merken, indem Sie einfach die Werte aus der oberen Zeile über die Anzahl der ausgeliehenen Bits summieren.
Der CIDR-Wert ist auch leicht zu merken, wenn Sie jedes Mal 1 Mal / 24 hinzufügen. All dies betrifft Adressen der Klasse C, wir werden im letzten Video-Tutorial am 3. Tag über IP-Adressen der Klassen A und B sprechen.
Betrachten Sie ein Beispiel, um das Prinzip der Erstellung von Subnetzen besser zu verstehen. Wir haben folgende Bedingungen:
1). Es müssen 3 Subnetze erstellt werden.
2). Sie müssen IP-Adressen der Klasse C der Form 192.168.1.0 verwenden.
3). Definieren Sie eine Netzwerkkennung und eine Broadcast-Adresse für jedes Subnetz.
Zuerst müssen wir herausfinden, ob das Netzwerk in 3 Subnetze unterteilt werden kann. Dies ist nicht möglich, da das Netzwerk nur in 2 oder 4 Subnetze unterteilt werden kann; die Anzahl der Subnetze ist immer eine gerade Zahl. Um 3 Subnetze zu erhalten, müssen wir daher das gemeinsame Netzwerk in 4 Segmente aufteilen. Dazu müssen wir 2 Bits ausleihen, und da sich das letzte Einzelbit in der Tabelle unter der Nummer 64 befindet, beträgt die Blockgröße jedes der 4 Subnetze 64. Wenn wir 64 von zwei subtrahieren, erhalten wir 62 gültige Hostadressen.
Um die Netzwerkkennungen jedes Netzwerk-ID-Subnetzes zu erhalten, beginnen wir mit der Adresse 192.168.1.0 und fügen jedes Mal die Nummer 64 zum letzten Oktett hinzu:
192.168.1.0
192.168.1.64
192.168.1.128
192.168.1.192
Um die Broadcast-ID-Adressen zu erhalten, subtrahieren wir eine von der Kennung des nächsten Netzwerks: Für das erste Subnetz ist es 64-1 = 63, für das zweite 128-1 = 127, für das dritte 192-1 = 1 und für das vierte 255. Wie Sehen Sie, es ist ziemlich einfach. Eine Frage wie „Netzwerk-ID und Broadcast-ID definieren“ ist Teil Ihrer Arbeit als CCNA. Daher sollte es für Sie nicht schwierig sein, diese Art der Berechnung in Ihrem Kopf durchzuführen.
Normalerweise werden diese Fragen während der Prüfung gestellt. Wenn Sie jetzt genügend Zeit damit verbringen, solche Berechnungen schnell durchzuführen, sparen Sie Zeit bei den Prüfungsantworten, sodass Sie den Wert der Netzwerkkennung und der Broadcast-Adresse sofort berechnen können, sobald Sie eine ähnliche Frage sehen und gib eine Antwort.
Versuchen wir nun, diese Frage zu beantworten: Suchen Sie die Netzwerk-ID und die Broadcast-ID für die IP-Adresse 192.168.225.212/27. Das heißt, Sie erhalten eine Subnetzmaske, für die Sie die Netzwerk-ID und die Broadcast-Adresse ermitteln müssen. Da wir / 27 haben, wissen wir, dass diese Zahl gemäß der "magischen" Tabelle durch Ausleihen von 3 Einheitsbits erhalten wird: / 24 +1 +1 +1 +1 = / 27, was bedeutet, dass jedes der vorhandenen Subnetze eine Blockgröße von 32 hat Das heißt, jedes der Subnetze hat 30 Hosts.
Daher beginnen wir mit der Adresse 192.168.255.0 - dies ist die Kennung des ersten Subnetzes und beginnen, jeweils 32 zu addieren, um die Kennungen aller anderen Subnetze zu erhalten. Um die Broadcast-Adressen zu bestimmen, müssen wir 1 von der Kennung jedes nächsten Netzwerks subtrahieren.
Wenn wir uns jetzt das letzte Oktett unserer Adresse 192.168.225.212 ansehen, werden wir sehen, dass 212 zwischen 192 und 223 liegt, dh diese IP-Adresse befindet sich im siebten Subnetz. In diesem Fall lautet die Antwort auf die Frage:
Bei der Prüfung werden Ihnen ähnliche Fragen gestellt und 4 Optionen angeboten. Wenn Sie gut darin sind, können Sie sofort die richtige Antwort auswählen und ohne Zeitverschwendung mit der nächsten Frage fortfahren.
Schauen wir uns nun ein Konzept namens VLSM an, das für Variable Length of Subnet Mask oder Variable Variable Length of Subnet Mask steht. In allen vorherigen Beispielen haben wir das Netzwerk in Teile derselben Größe unterteilt, dh die Größen aller Subnetze waren gleich. In vielen Fällen ist dies jedoch nicht sehr praktisch oder entspricht nicht den Anforderungen. Schauen wir uns ein Beispiel mit solchen Bedingungen an:
1). Es müssen 3 Netzwerke für Marketing-, Vertriebs- und Managementabteilungen erstellt werden.
2). Das Netzwerk der Marketingabteilung verwendet 60 Computer, das Netzwerk der Verkaufsabteilung - 100 Computer;
3). Das Netzwerk der Verwaltungsabteilung verwendet 34 Computer.
Wie im vorherigen Beispiel ist es unmöglich, das Netzwerk in 3 Subnetze aufzuteilen, daher teilen wir es in 4 Subnetze auf. In diesem Fall hat jedes der Subnetze nur 62 Hosts, und in der Verkaufsabteilung haben wir 100 Computer. Da wir nur 3 Netzwerke benötigen, ist das letzte vierte Segment redundant. Daher werden wir versuchen, das Netzwerk folgendermaßen aufzuteilen:
Jetzt haben wir 126 Hosts für die Verkaufsabteilung und 62 Hosts für die Marketing- und Managementabteilungen. Wie haben wir das gemacht?
Erstens müssen wir die maximalen Anforderungen erfüllen, in diesem Fall die Schaffung eines Netzwerks von 100 Computern. Wir wenden uns der „magischen“ Tabelle zu und sehen, wie viele Bits wir für ein solches Netzwerk ausleihen müssen. Wenn wir 1 Bit ausleihen, erhalten wir 126 gültige Adressen. Können wir 2 Bits ausleihen? Wenn wir dies tun, erhalten wir insgesamt 62 aktive Hosts, dh wir passen nicht in die Bedingungen des Problems. Wenn wir 1 Bit ausleihen, erhalten wir ein Subnetz mit den folgenden Eigenschaften:
Netzwerk-ID: 192.168.1.0 / 25
Broadcast ID: 192.168.1.127 / 25
Da wir 1 Bit verliehen haben, beginnt das nächste Netzwerk mit der Kennung 128, sodass die Broadcast-Adresse des ersten Subnetzes 128 - 1 = 127 lautet. Somit erhalten wir 126 gültige IP-Adressen, die die Anforderungen der Verkaufsabteilung vollständig erfüllen.
Die nächste maximale Anforderung ist die Verfügbarkeit von 60 Computern in der Marketingabteilung. In diesem Fall können Sie 2 Bits ausleihen, da Sie laut Tabelle einen Block mit einer Größe von 64 Adressen erhalten, von denen 62 gültig sind. Da die letzte Adresse des vorherigen Subnetzes 127 ist, lautet die Kennung des nachfolgenden Netzwerks 128.
Dann lautet die Kennung des zweiten Subnetzes, des Subnetzes der Marketingabteilung, 192.168.1.128 / 26, und die Broadcast-Adresse lautet 192.168.1.191 / 26 mit 191 = 128 + 62 + 1. Im vorherigen Subnetz hatten wir / 25, in diesem erscheint / 26. Wir haben also 62 gültige Adressen, die für 60 Computer in der Marketingabteilung ausreichen.
Jetzt gehen wir zur Verwaltungsabteilung mit 34 Computern über. Wir können keine 3 Bits ausleihen, da wir in diesem Fall laut Tabelle nur 32 Adressen erhalten. Wir müssen eine Blockgröße von 64 verwenden, also lassen wir 2 geliehene Bits. Wir wissen, dass die nächste IP-Adresse, die als Kennung für das dritte Subnetz dient, am Ende die Nummer 192 hat. Da wir 2 Bits ausgeliehen haben und die Blockgröße 64 beträgt, lautet die Broadcast-Adresse 192 + 64-1 = 255.
Die Kennung dieses Netzwerks lautet 192.168.1.192 / 26, und die Broadcast-Adresse lautet 192.168.1.255 / 26.
Wie Sie sehen können, ist dies alles recht einfach. Natürlich müssen Sie das Lösen solcher Probleme üben, aber dann können Sie Probleme zu diesem Thema leicht lösen. , IP- , «». CCNA . – , , , , . , , . , « ».
, , .
, – . !
Vielen Dank für Ihren Aufenthalt bei uns. Gefällt dir unser Artikel? Möchten Sie weitere interessante Materialien sehen? Unterstützen Sie uns, indem Sie eine Bestellung
aufgeben oder Ihren Freunden empfehlen, einen
Rabatt von 30% für Habr-Benutzer auf ein einzigartiges Analogon von Einstiegsservern, das wir für Sie erfunden haben: Die ganze Wahrheit über VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Kerne) 10 GB DDR4 240 GB SSD 1 Gbit / s von $ 20 oder wie teilt man den Server? (Optionen sind mit RAID1 und RAID10, bis zu 24 Kernen und bis zu 40 GB DDR4 verfügbar).
VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Kerne) 10 GB DDR4 240 GB SSD 1 Gbit / s bis zum Frühjahr kostenlos, wenn Sie ein halbes Jahr bezahlen, können Sie
hier bestellen.
Dell R730xd 2 mal günstiger? Nur wir haben
2 x Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128 GB DDR4 6 x 480 GB SSD 1 Gbit / s 100 TV von 249 US-Dollar in den Niederlanden und den USA! Lesen Sie mehr über
den Aufbau eines Infrastrukturgebäudes. Klasse mit Dell R730xd E5-2650 v4 Servern für 9.000 Euro für einen Cent?