Hoje vamos falar sobre sub-redes. Como eu disse no último tutorial em vídeo, sub-redes são um conceito muito simples e, para entendê-lo, você não precisa de caneta e papel. Estou certo de que, se você assistir com cuidado este tutorial em vídeo e tentar aprender tudo o que estou falando, o conhecimento estará firmemente enraizado em sua cabeça.
Quando comecei a preparar esta apresentação, percebi que as sub-redes são um tópico extenso que não pode caber em um único vídeo, então decidi dividi-lo dessa maneira - dedicaremos uma lição do dia aos endereços IP da classe C e aos endereços IP das classes A e B I Há outro vídeo que eu decidi chamar de lição da noite. Além disso, na última lição do terceiro dia, veremos o conceito de super-redes.
O que são sub-redes? Como discutimos no vídeo anterior, as sub-redes aparecem como resultado da divisão em partes de uma grande rede.
Se você observar a figura acima, verá uma sala grande, dividida por uma parede interna em 2 salas separadas. Da mesma forma, uma rede grande pode ser dividida em várias redes e usada como redes separadas. Para entender a natureza das sub-redes, precisamos falar um pouco sobre endereços IP. Existem dois tipos de endereços IP: endereços IP privados e endereços IP públicos. O que é um endereço IP privado?
Na classe A, esses endereços estão no intervalo 10.0.0.0 - 10.255.255.255, ou seja, existem 16.777.216 endereços IP privados dessa classe. Na classe B, os endereços privados têm um intervalo de 172.16.0.0 a 172.31.255.255 e o número total é de 1.048.576. Na classe C, esses endereços estão no intervalo de 192.168.0.0 a 192.168.255.255, existem 65.536 endereços particulares aqui.
Qual é a diferença entre endereços IP públicos e privados? Endereços IP privados são endereços que não podem ser acessados na Internet. Portanto, se você preferir, seu servidor da Web recebe um pacote que diz que o endereço IP de origem é 192 168 1.1, esse pacote será descartado imediatamente porque é recebido de um endereço privado que pode existir apenas na rede local.
Na situação atual mostrada na figura, a Internet atribui endereços IP de roteadores públicos a seus roteadores para disponibilidade geral, e os computadores que possuem endereços IP privados na rede local estão conectados a um roteador que fornece acesso à Internet. Hoje, a Internet funciona dessa maneira, mas quando os desenvolvedores criaram endereços IP da versão 4, eles esperavam que todos os computadores na rede tivessem um endereço IP público separado e exclusivo, uma versão IP exclusiva do endereço.
Eles acreditavam que 4,2 bilhões de endereços na versão de 32 bits do IPv4 seriam suficientes para o mundo inteiro, porque não esperavam que a Internet crescesse e se desenvolvesse a essa velocidade nas últimas décadas. No entanto, eles logo perceberam que os endereços IP gratuitos da versão 4 estavam acabando e criaram os endereços IP da versão 6 junto com conceitos relacionados, como NAT, sobre os quais falaremos mais adiante. O conceito de NAT significa tradução de endereços de rede. Assim, no IPv6, surgiram endereços IP privados, o que resolveu o problema da falta de endereços IP na Internet.
Com o desenvolvimento da tecnologia, todos os computadores, tablets e dispositivos móveis começaram a tentar se conectar à Internet; hoje, 4,2 bilhões de endereços compõem um espaço de endereço muito pequeno para a Internet que cresce rapidamente. Com a introdução do conceito de NAT e o advento de endereços públicos e privados, o número de endereços atribuídos a cada computador diminuiu bastante, e agora nenhum computador possui um endereço IP que forneça conexão direta à Internet. Portanto, assim que os endereços IPv4 começaram a se esgotar, houve a necessidade de alterar todo o design da Internet. As empresas que possuem vários computadores foram forçadas a entrar em contato com seu ISP para atribuir a eles endereços IP privados para cada dispositivo da empresa. Ao mesmo tempo, aconteceu que o provedor da Internet os alocou, por exemplo, o intervalo 192.168. 1.0 - 192.168. 1.255 e, como dissemos no último vídeo, eram 254 endereços IP válidos. Mas se a empresa tinha apenas 10 computadores, descobriu-se que 244 endereços foram desperdiçados em vão. Surgiu uma situação em que os endereços IP da Internet começaram a terminar muito rapidamente, e os desenvolvedores perceberam que precisavam criar sub-redes que dividissem a rede comum em segmentos separados.
Antes de passarmos a considerar sub-redes, vamos ver como as classes de endereços IP funcionam. Suponha que tenhamos um endereço de classe C 192.168.100.225 e uma máscara de sub-rede 255.255.255.0.
Se o convertermos em formato binário, obtemos o seguinte:
No tutorial em vídeo anterior, sabemos que a divisão no número da rede e no número do host dessa classe de endereços ocorre após o terceiro octeto, e três octetos de unidades na máscara de sub-rede não significam nada além de / 24. Usando a fórmula que já conhecemos, veremos que nossa rede possui 254 endereços de host.
Quando equiparamos os bits do host a zero, obtemos um endereço zero, que é o identificador dessa rede. Além disso, os bits do número do host começam a crescer de um até todos os bits do último octeto se transformarem em unidades, o que em equivalente decimal corresponde ao número 255. Assim, formamos uma rede cujo primeiro endereço será 0, o último - 255 e entre eles estão 254 endereços de host válidos.
Vamos diretamente à consideração da sub-rede. Pegue o mesmo endereço de classe C 192.168.100.225 e uma máscara de sub-rede 255.255.255.0.
Quando passamos para as sub-redes, obtemos o conceito de endereços sem classe.
A barra nesse caso significa CIDR (Classless Inter-Domain Routing) - um método de endereçamento sem classe em redes de computadores com base no protocolo IP. Assim que você começa a criar sub-redes, você pega todo o conceito de classes de endereços IP e o solta pela janela, pois a partir de agora estaremos lidando com endereços IP sem classes.
Então, pegamos o endereço 192.168.100.225, este é o endereço IP da classe C, este é / 24, mas não podemos dizer que ele tem classe C, porque fazemos sub-redes e agora vamos lidar com o CIDR. Vamos tentar dividir nossa rede em duas partes, como mostra a figura. Imagine uma maçã que cortamos ao meio.
Ocupamos um pouco do número do host no último octeto, onde inicialmente tínhamos um zeros. A linha que separa o número da rede e o número do host moverá um caractere para a direita e agora todas as unidades localizadas à esquerda dos zeros representam a parte da rede do endereço - destacarei em amarelo.
Portanto, temos duas redes separadas - sub-rede 1 e sub-rede 2, para cada uma das quais devemos atribuir o ID da rede ID da rede e o endereço de broadcast Broadcast ID. Como fazemos isso? Vemos a máscara de sub-rede e seu último bit, que é 1 e pertence ao lugar de 128 valores, se você se lembrar da tabela de conversão de binário para binário - nesta tabela, temos 8 colunas nas quais os valores 128, 64, 32, 16 estão localizados da esquerda para a direita , 8, 4, 2, 1. Isso significa que o tamanho do bloco de endereços de cada uma de nossas sub-redes é 128, incluindo 0, portanto o número de hosts em cada sub-rede será 126, ou seja, 128-2.
Ou seja, temos 126 endereços, mais um identificador de rede e um endereço de broadcast para cada sub-rede. Agora, fazemos o seguinte: para a primeira rede, o identificador será 192.168.100.0, e para a segunda rede, o identificador será 192.168.100.128. O endereço de broadcast da primeira sub-rede será 128-1 = 127 e, como não podemos exceder o valor de 255, esse número significará o endereço de broadcast da segunda sub-rede.
É tudo o que você precisa saber sobre a origem das sub-redes - elas são obtidas emprestando um pouco do número do host usado para criar a rede, ou seja, você divide uma rede em duas. Falando em empréstimos, lembremos que tínhamos uma máscara de sub-rede 255.255.255.0.
Devido ao fato de termos emprestado um bit e o adicionado ao endereço da máscara de sub-rede, nossos endereços podem ser representados como / 25, pois agora a máscara de sub-rede contém não 24, mas 25 bits. Para entender melhor o conceito de sub-rede, considere outro exemplo. Pegue o endereço IP 192.168.100.225 e a máscara de sub-rede 255.255.255.192.
Converta a máscara de sub-rede em um avanço binário, para que fique assim, ou seja, tire outro bit do local dos valores 64.
A separação anterior do número da rede e do número do host estava localizada na linha azul e a nova separação estava na linha amarela. Como o último bit está na área 64, cada uma das 4 sub-redes resultantes terá um tamanho de bloco de 64. Ou seja, se toda uma rede de 256 for dividida por 4, então 64. Com esse tamanho de bloco, cada sub-rede terá 62 endereços IP válidos . Esse número é calculado pela fórmula (2
6 -2), em que 6 é o número 0 na expressão binária do último octeto da máscara de sub-rede.
Nesse caso, o identificador da primeira sub-rede terá o endereço 192.168.100.0, a segunda rede - 192.168.100.64, o terceiro 192.168.100.128 e o quarto 192.168.100.192. Os endereços de transmissão são obtidos subtraindo 1 do identificador da rede subseqüente: 64-1 = 63, 128-1 = 127, 192-1 = 191 e o último é 255. Esses endereços podem ser representados com / 26, pois 192 é nada mais que 2 emprestados pouco.
Eu compilei uma pequena tabela de empréstimo para endereços IP de classe C.
Se emprestarmos 1 bit, o valor da máscara será 128 e o endereço da máscara de sub-rede será 255.255.255.128. Nesse caso, temos duas sub-redes. De onde vem esse valor? Isso é muito simples - você só precisa aumentar 2 para a potência igual ao número de bits emprestados, então 2
1 = 2. Como você pode ver na tabela inferior, ao emprestar 1 bit, o tamanho do bloco será 128 e o número de hosts, ou seja, o número de endereços válidos, está sempre adiantado tamanho do bloco menos 2, que no nosso caso será igual a 126.
O CIDR será igual a / 25, porque se adicionarmos 1 bit emprestado à expressão CIDR para endereços de classe C, ou seja, para / 24, obteremos / 25.
Se você emprestar 2 bits, o valor da máscara será 192 e o endereço da máscara de sub-rede assumirá o formato 255.255.255.192. A tabela inferior mostra de onde veio esse número 192 - emprestamos 1 bit de espaço 128 e 1 bit de espaço 64, e a soma de 128 e 64 é 192.
O empréstimo de 2 bits cria 4 sub-redes, porque 22 = 4. O tamanho do bloco é 64, o número de hosts é 64-2 = 62, CIDR = / 26.
Da mesma forma, ao emprestar 3 bits: a máscara é 224, pois o empréstimo de 3 bits unitários de acordo com a tabela inferior fornece um total de 128 + 62 + 32 = 224, e o endereço da máscara de sub-rede será 255.255.255.224. Ao mesmo tempo, temos 23 = 8 sub-redes com um tamanho de bloco 32, o número de hosts será 32-2 = 30 e CIDR = / 27.
Da mesma forma, ao emprestar 4,5 e 6 bits, isso cria sub-redes 16.32 e 64, respectivamente, com o número de endereços IP válidos 14.6 e 2.
Não recomendo que você se lembre da tabela inteira, apenas lembre-se dos valores da máscara na segunda linha: 128, 192, 224, 240, 248 e 252, que correspondem a emprestar 1,2,3,4,5 e 6 bits. Lembrar esses números é bem simples. Você pode lembrar o tamanho dos blocos da tabela "mágica" inferior, simplesmente somando os valores da linha superior sobre o número de bits emprestados.
O valor do CIDR também é bastante fácil de lembrar se você adicionar 1 vez / 24 por vez. Tudo isso se refere aos endereços de classe C, falaremos sobre os endereços IP das classes A e B no último tutorial em vídeo no terceiro dia.
Para uma melhor compreensão do princípio de criação de sub-redes, considere um exemplo. Temos as seguintes condições:
1) É necessário criar 3 sub-redes;
2) Você precisa usar endereços IP de classe C no formato 192.168.1.0;
3) Defina um identificador de rede e endereço de broadcast para cada sub-rede.
Primeiro, precisamos descobrir se a rede pode ser dividida em três sub-redes. Isso não é possível, pois a rede só pode ser dividida em 2 ou 4 sub-redes; o número de sub-redes é sempre um número par. Portanto, para obter 3 sub-redes, devemos dividir a rede comum em 4 segmentos. Para fazer isso, precisamos emprestar 2 bits e, como o último bit único está localizado na tabela sob o número 64, o tamanho do bloco de cada uma das 4 sub-redes será 64. Subtraindo 64 de duas, obtemos 62 endereços de host válidos.
Para obter os identificadores de rede de cada sub-rede de ID de rede, partimos do endereço 192.168.1.0, adicionando o número 64 ao último octeto de cada vez:
192.168.1.0
192.168.1.64
192.168.1.128
192.168.1.192
Para obter os endereços de ID de transmissão, subtraímos um do identificador da próxima rede: para a primeira sub-rede será 64-1 = 63, para o segundo 128-1 = 127, para o terceiro 192-1 = 1 e para o quarto 192-1 = 1 e para o quarto será 255. Como Veja, é bem simples. Uma pergunta como "Definir ID de rede e ID de transmissão" faz parte do seu trabalho como CCNA; portanto, esse tipo de cálculo em sua mente não deve ser difícil para você.
Geralmente, essas perguntas são feitas durante o exame e, se você agora dedicar tempo suficiente à execução rápida de tais cálculos em sua mente, economize tempo nas respostas do exame, para que, assim que vir uma pergunta semelhante, você possa calcular imediatamente o valor do identificador de rede e endereço de transmissão. e dê uma resposta.
Agora, vamos tentar responder a esta pergunta: encontre o ID da rede e o ID de transmissão do endereço IP 192.168.225.212/27, ou seja, você receberá uma máscara de sub-rede para a qual precisará determinar o ID da rede e o endereço de transmissão. Como temos / 27, sabemos que, de acordo com a tabela "mágica", esse número é obtido emprestando 3 bits de unidade: / 24 +1 +1 +1 +1 = / 27, o que significa que cada uma das sub-redes existentes possui um tamanho de bloco de 32 , ou seja, cada uma das sub-redes possui 30 hosts.
Portanto, começaremos com o endereço 192.168.255.0 - este será o identificador da primeira sub-rede e começaremos a adicionar 32 cada, obtendo assim os identificadores de todas as outras sub-redes. Para determinar os endereços de transmissão, precisaremos subtrair 1 do identificador de cada próxima rede.
Se observarmos agora o último octeto do nosso endereço 192.168.225.212, veremos que 212 está entre 192 e 223, ou seja, esse endereço IP está na sétima sub-rede. Nesse caso, a resposta para a pergunta será:
No exame, você receberá perguntas semelhantes e quatro opções serão oferecidas; se você for bom nisso, poderá escolher imediatamente a resposta certa e, sem perder tempo, passar para a próxima pergunta.
Agora, vejamos um conceito chamado VLSM, que é a abreviação de Comprimento variável da máscara de sub-rede ou "Comprimento variável da máscara de sub-rede". Em todos os exemplos anteriores, dividimos a rede em partes do mesmo tamanho, ou seja, os tamanhos de todas as sub-redes eram os mesmos. No entanto, em muitos casos, isso não é muito conveniente ou não atende às necessidades. Vejamos um exemplo com essas condições:
1) É necessário criar 3 redes para os departamentos de marketing, vendas e gerenciamento;
2) A rede do departamento de marketing usa 60 computadores, a rede do departamento de vendas - 100 computadores;
3) A rede do departamento de gerenciamento usa 34 computadores.
Como no exemplo anterior, é impossível dividir a rede em 3 sub-redes, por isso a dividimos em 4 sub-redes. Mas, neste caso, cada uma das sub-redes terá apenas 62 hosts e, no departamento de vendas, temos 100 computadores. Como precisamos apenas de três redes, o último quarto segmento é redundante. Portanto, tentaremos dividir a rede desta maneira:
Agora, temos 126 hosts para o departamento de vendas e 62 hosts para os departamentos de marketing e gerenciamento. Como fizemos isso?
Primeiro, precisamos atender aos requisitos máximos, neste caso, a criação de uma rede de 100 computadores. Nos voltamos para a tabela "mágica" e vemos quantos bits precisamos emprestar para essa rede. Se emprestarmos 1 bit, obteremos 126 endereços válidos. Podemos emprestar 2 bits? Se fizermos isso, obteremos um total de 62 hosts ativos, ou seja, não nos ajustaremos às condições do problema. Se emprestarmos 1 bit, obteremos uma sub-rede com as seguintes características:
ID da rede: 192.168.1.0 / 25
ID da transmissão: 192.168.1.127 / 25
Como emprestamos 1 bit, a próxima rede começará com o identificador 128; portanto, o endereço de broadcast da primeira sub-rede será 128-1 = 127. Assim, obteremos 126 endereços IP válidos, que atenderão totalmente às necessidades do departamento de vendas.
O próximo requisito máximo é a disponibilidade de 60 computadores no departamento de marketing. Nesse caso, você pode emprestar 2 bits, pois de acordo com a tabela, você receberá um bloco com um tamanho de 64 endereços, dos quais 62 serão válidos. Como o último endereço da sub-rede anterior é 127, o identificador da rede subseqüente será 128.
Em seguida, o identificador da segunda sub-rede, sub-rede do departamento de marketing, será 192.168.1.128 / 26, e o endereço de transmissão será 192.168.1.191 / 26, com 191 = 128 + 62 + 1. Na sub-rede anterior, tínhamos / 25, neste / 26 aparece. Temos 62 endereços válidos, o suficiente para 60 computadores no departamento de marketing.
Agora passamos ao departamento de gerenciamento, que possui 34 computadores. Não podemos emprestar 3 bits, porque neste caso, de acordo com a tabela, obtemos apenas 32 endereços. Nós teremos que usar um tamanho de bloco de 64, então deixamos 2 bits emprestados. Sabemos que o próximo endereço IP, que serve como identificador da terceira sub-rede, terá o número 192. No final, emprestamos 2 bits e o tamanho do bloco será 64, o endereço de broadcast será 192 + 64-1 = 255.
O identificador desta rede será 192.168.1.192 / 26, e o endereço de broadcast é 192.168.1.255 / 26.
Como você pode ver, tudo isso é bastante simples. Obviamente, você precisa praticar a solução desses problemas, mas poderá resolver facilmente os problemas neste tópico. , IP- , «». CCNA . – , , , , . , , . , « ».
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