Kā aprēķināt apakštīkla masku (galīgs apakštīkla ceļvedis)

Tēma, ar kuru mēs šodien saskaramies, nav domāta visiem, jo, ja mēs plānojam izveidot labu ceļvedi tīklos, ir ļoti svarīgi, lai būtu raksts, kurā būtu paskaidrots, kā aprēķināt apakštīkla masku - paņēmienu, ko sauc par apakštīklu. Ar to IT administratori var izveidot tīkla un apakštīkla struktūru jebkur.

Satura rādītājs

Lai to izdarītu, mums būs ļoti labi jāzina, kas ir tīkla masks, IP klases un kā pārveidot IP adreses no decimāldaļas uz bināru, lai gan par to mums jau ir raksts, kuru mēs izveidojām pirms kāda laika.

Pagaidām mēs pievērsīsimies IPv4 adrešu tīkla maskas aprēķināšanai, jo IPv6 vēl nav pietiekami ieviests, lai to ieviestu praksē, iespējams, mēs to darīsim vēlākā rakstā. Bez turpmākas piepūles ķersimies pie uzdevuma.

IPv4 adrese un IP protokols

Sāksim sākumā ar decimāldaļu ciparu kopu IP adresi, kas loģiski, unikāli un neatkārtojami un saskaņā ar hierarhiju identificē tīkla interfeisu. IPv4 adreses tiek izveidotas, izmantojot 32 bitu adresi (32 adreses un nulles bināros), kas sakārtotas 4 oktettos (8 bitu grupās), kas atdalīti ar punktiem. Ērtākai attēlošanai mēs vienmēr izmantojam decimālo apzīmējumu, tas ir tieši tas, ko mēs redzam saimniekdatoros un tīkla aprīkojumā.

IP adrese kalpo adresēšanas sistēmai saskaņā ar IP vai interneta protokolu. IP darbojas OSI modeļa tīkla slānī, jo tas nav uz savienojumu orientēts protokols, tāpēc datu apmaiņu var veikt bez iepriekšējas vienošanās starp uztvērēju un raidītāju. Tas nozīmē, ka datu pakete meklēs ātrāko ceļu tīklā, līdz tā sasniedz galamērķi, pārejot no maršrutētāja uz maršrutētāju.

Šis protokols tika ieviests 1981. gadā, un tajā rāmim vai datu paketei ir galvene, ko sauc par IP galveni. Tajā, cita starpā, tiek saglabātas mērķa un izcelsmes IP adreses, lai maršrutētājs katrā gadījumā zinātu, kur nosūtīt paketes. Bet papildus IP adreses glabā informāciju par tīkla identificēšanu, kurā tie darbojas, un pat par tā lielumu un atšķirību starp dažādiem tīkliem. Tas tiek darīts, pateicoties tīkla maskam un tīkla IP.

Pārstāvība un diapazons

IP adresei būs šāda nomenklatūra:

Tā kā katram oktetam ir binārs skaitlis, kas sastāv no 8 un nullēm, pārveidojot to decimālajā apzīmējumā, mēs varam izveidot skaitļus no 0 līdz 255.

Šajā rakstā neizskaidrosim, kā konvertēt no decimāldaļas uz bināro un otrādi, to atradīsit šeit:

Pilnīga rokasgrāmata par to, kā veikt konvertēšanu starp numerācijas sistēmām

Tad mums nekad nevar būt IP adreses, kuru skaitļi ir mazāki par 0 vai lielāki par 255. Kad ir sasniegts 255, nākamais skaitlis atkal būs 0, un nākamais oktets būs viens cipars uz augšu, lai sāktu skaitīšanu. Tas ir tieši tāds pats kā pulksteņa minūte.

Kā tiek izveidoti tīkli

Mēs zinām, kas ir IP adrese, kā tā tiek attēlota un kam tā paredzēta, bet mums jāzina daži īpaši IP, lai zinātu, kā aprēķināt apakštīkla masku.

Netmasks

Tīkla maska ir IP adrese, kas nosaka tīkla darbības jomu vai apjomu. Ar to mēs varēsim uzzināt, cik daudz apakštīklu mēs varam izveidot, un to saimniekdatoru (datoru) skaitu, kurus varam tam izveidot savienojumu.

Tātad tīkla maskam ir tāds pats formāts kā IP adresei, taču tas vienmēr atšķiras ar to, ka okteti, kas norobežo tīkla daļu, ir piepildīti ar tiem, un resursdatora daļa ir piepildīta ar nullēm, piemēram:

Tas nozīmē, ka mēs nevaram patvaļīgi piešķirt IP adreses, lai piepildītu tīklu ar saimniekiem, bet mums ir jārespektē tīkla daļa un saimnieku daļa. Mēs vienmēr strādāsim ar resursdatora daļu, tiklīdz būsim aprēķinājuši tīkla daļu un katram apakštīklim piešķīruši IP.

Tīkla IP adrese

Mums ir arī IP adrese, kas ir atbildīga par tīkla identificēšanu, pie kura pieder ierīces. Saprotam, ka katrā tīklā vai apakštīklā ir identificējoša IP adrese, kas visiem saimniekiem ir jābūt kopīgiem, lai apzīmētu savu dalību tajā.

Šī adrese ir raksturīga ar to, ka kopējā tīkla daļa un saimnieku daļa vienmēr ir 0, šādā veidā:

Mēs varēsim 0 resursdatora daļas oktetu, ko mums ir norādījusi iepriekšējās sadaļas tīkla maska. Šajā gadījumā tas būtu 2, bet otrs 2 būtu paredzēts tīkla daļai, jo tas ir rezervēts IP.

Apraides adrese

Apraides adrese ir tieši pretēja tīkla adresei, tajā mēs iestatījām uz 1 visiem oktetu bitiem, kas adresē resursdatorus.

Izmantojot šo adresi, maršrutētājs var nosūtīt ziņojumu visiem resursdatoriem, kas savienoti ar tīklu vai apakštīklu, neatkarīgi no viņu IP adreses. Tam izmanto ARP protokolu, piemēram, lai piešķirtu adreses vai nosūtītu statusa ziņojumus. Tātad tas ir vēl viens rezervēts IP.

Resursdatora IP adrese

Visbeidzot mums ir resursdatora IP adrese, kurā tīkla daļa vienmēr paliks nemainīga, un tā būs resursdatora daļa, kas mainīsies katrā saimniekdatorā. Mūsu piemērā būtu šāds diapazons:

Pēc tam mēs varētu adresēt 2 ¹⁶ -2 resursdatorus, tas ir , 65 534 datorus, atņemot abas tīkla un apraides adreses.

IP klases

Līdz šim tas bija vienkārši, vai ne? Mēs jau zinām, ka noteiktas IP adreses ir rezervētas tīklam, apraidei un maskai, taču mēs vēl neesam redzējuši IP klases. faktiski šīs adreses tiek sadalītas ģimenēs vai klasēs, lai katrā gadījumā atšķirtu mērķus, kādiem tās tiks izmantotas.

Izmantojot IP klases, mēs norobežojam vērtību diapazonu, ko tas var izmantot tīkla daļai, to tīklu skaitu, kurus var izveidot ar viņiem, un to saimniekdatoru skaitu, kurus var uzrunāt. Kopumā mums ir 5 IP klases, ko noteikusi IETF (Internet Engineering Task Force):

Ņemiet vērā, ka mēs vēl nerunājam par apakštīkla maskas aprēķināšanu, bet gan par iespēju izveidot tīklus. Tad mēs redzēsim apakštīklu un tā detaļas.

• A klase B klase C klase D klase E klase

A gadījuma IP tiek izmantoti, lai izveidotu ļoti lielus tīklus, piemēram, interneta tīklu un publisku IP piešķiršanu mūsu maršrutētājiem. Lai gan mums patiešām var būt kāds no citiem B vai C klases IP, piemēram, man ir viens no B klases. Viss būs atkarīgs no IP, ar kuriem ISP sniedzējs ir noslēdzis līgumu, kaut ko mēs paskaidrosim tieši zemāk. A klasē mums ir klases identifikatora bits, tāpēc mēs varam adresēt tikai 128 tīklus, nevis 256, kā varētu gaidīt.

Ir ļoti svarīgi zināt, ka šajā klasē ir Loopback rezervēts IP diapazons , kas ir no 127.0.0.0 līdz 127.255.255.255. Atgriezeniskā saite tiek izmantota, lai piešķirtu IP pašam resursdatoram. Mūsu komandai ir IP 127.0.0.1 vai "localhost", ar kuru tā pārbauda, ​​vai tā spēj nosūtīt un saņemt paketes. Tātad šīs adreses mēs principā tās nevarēsim izmantot.

B klases IP tiek izmantoti vidējiem tīkliem, piemēram, pilsētas diapazonā, šoreiz ir divi okteti, lai izveidotu tīklus, un vēl divi, lai adresētu resursdatorus. B klase tiek definēta ar diviem tīkla bitiem.

C klases IP ir vislabāk zināmie, jo praktiski katram mājas mājas lietotājam ir maršrutētājs, kas savam iekšējam tīklam piešķir C klases IP. Tas ir orientēts uz maziem tīkliem, atstājot 1 atsevišķu oktetu saimniekiem un 3 tīklā. Izveidojiet ipconfig ar datoru un pārliecinieties, ka jūsu IP ir C klase. Šajā gadījumā klases noteikšanai tiek ņemti 3 tīkla biti.

D klase tiek izmantota multicast tīkliem, kur maršrutētāji sūta paketes visiem savienotajiem resursdatoriem. Tātad visa trafika plūsma, kas ienāk šādā tīklā, tiks replicēta visiem resursdatoriem. Nav piemērojams tīkla izveidošanai.

Visbeidzot, E klase ir pēdējais atlikušais diapazons, un to izmanto tikai tīkla izveidošanai pētniecības vajadzībām.

Kaut kas diezgan svarīgs attiecībā uz šo tēmu ir tas, ka pašlaik IP adrešu piešķiršana tīklos atbilst (CIDR) klasifikācijas starpdomēnu maršrutēšanas vai klasifikācijas starpdomēnu maršrutēšanas principam. Tas nozīmē, ka IP tiek piešķirti neatkarīgi no tīkla lieluma, tāpēc mums var būt publisks A, B vai C klases IP . Kam tas viss domāts? Nu, lai saprastu, kā pareizi tiek izveidoti apakštīkli.

Kas ir apakštīkls vai apakštīkls?

Mēs pietuvināmies apakštīkla maskas, acs, nevis tīkla aprēķināšanai. Apakštīklu veidošanas tīkls ir sadalīts tīklos dažādos mazākos tīklos vai apakštīklos. Tādā veidā dators vai tīkla administrators var sadalīt lielas ēkas iekšējo tīklu mazākos apakštīklos.

Ar to mēs varam piešķirt dažādas funkcijas, ar dažādiem maršrutētājiem un, piemēram, ieviest Active Directory, kas ietekmē tikai vienu apakštīklu. Vai arī atdaliet un izolējiet noteiktu skaitu saimnieku no pārējā tīkla apakštīklā. Tas ir ārkārtīgi noderīgs tīklu jomā, jo katrs apakštīkls darbojas neatkarīgi no otra.

Maršrutētāja darbs ir vienkāršāks arī ar apakštīkliem, jo ​​tas novērš sastrēgumus datu apmaiņā. Visbeidzot, administrēšanai ir daudz vieglāk novērst kļūdas un veikt apkopi.

Mēs to darīsim ar IPv4 adresi, lai gan ir iespējams arī izveidot apakštīklus ar IPv6, kam ir ne mazāk kā 128 biti, lai adresētu resursdatorus un tīklus.

Apakštīklu priekšrocības un trūkumi

Lai izmantotu šo paņēmienu, noteikti ir jābūt ļoti skaidram par IP adreses jēdzieniem, pastāvošajām klasēm un visu, ko mēs esam izskaidrojuši iepriekš. Tam mēs pievienojam vajadzību zināt, kā pāriet no binārā uz decimāldaļām un otrādi, tāpēc, ja procesu plānojam veikt manuāli, tas var aizņemt ilgu laiku.

Priekšrocības:

• Izolācijas tīkla segmentos Pakešu maršrutēšana neatkarīgos loģiskos tīklos Apakštīklu projektēšana klienta vajadzībām un elastība Labāka kļūdu administrēšana un lokalizācija Lielāka drošība, izolējot jutīgu aprīkojumu

Trūkumi:

• Sadalot IP ar klasēm un apiņiem, daudzas IP adreses tiek izšķiestas salīdzinoši nogurdinošā procesā, ja tas tiek darīts ar roku. Tīkla struktūras izmaiņas jau pašā sākumā būtu jāpārrēķina. Ja jūs to nesaprotat, varat pārtraukt tīklu tēmu.

Apakštīklu veidošanas tehnika: aprēķina apakštīkla masku un IP adresēšanu

Par laimi apakštīkla veidošanas process attiecas uz virkni vienkāršu formulu, kuras jāatceras un jāpielieto, un mums viss ir skaidrs. Tātad, apskatīsim to pa soļiem.

1. Apakštīklu skaits un ātrā notācija

Apzīmējums, ar kuru mēs atradīsim apakštīkla aprēķināšanas problēmu, būs šāds:

Tas nozīmē, ka tīkla IP ir 129.11.0.0 ar 16 bitiem, kas rezervēti tīklam (2 okteti). Mēs nekad neatradīsim B klases IP ar identifikatoru, kas ir mazāks par 16, piemēram, citās klasēs:

Bet, ja mēs varam atrast labākos identifikatorus, līdz mēs sasniedzam 31, tas ir, mēs ņemtu absolūti visus atlikušos bitus, izņemot pēdējo, lai izveidotu apakštīklus. Pēdējais netiktu ņemts, jo būs jāatstāj kaut kas, lai uzrunātu saimniekus, vai ne?

Būt apakštīkla maskai:

Tādā veidā mēs ņemam 16 fiksētus bitus tīklam, vēl divas ekstras apakštīklam, bet pārējo - resursdatoriem. Tas nozīmē, ka resursdatoru jauda tagad ir samazināta līdz 2 ¹⁴ -2 = 16382 par labu apakštīkla kapacitātei ar iespēju veikt 2 ² = 4.

Apskatīsim to tabulā vispārīgā veidā:

2. Aprēķiniet apakštīklu un tīkla masku

Ņemot vērā apakštīkla ierobežojumu, kas mums ir atkarīgs no IP klasēm, mēs soli pa solim parādīsim piemēru, lai redzētu, kā tas tiktu atrisināts.

Tajā mēs plānojam izmantot mūsu B klases IP 129.11.0.0, lai izveidotu 40 apakštīklus vienā lielā ēkā. Vai mēs to būtu varējuši izdarīt ar C klasi? protams, un arī ar A klasi.

127.11.0.0/16 + 40 apakštīkli

Būdams B klase, mums būtu tīklojums:

Otrais jautājums, kas jāatrisina, būs: Cik bitu ir nepieciešams, lai šajā tīklā izveidotu 40 apakštīklus (C)? Mēs to uzzināsim, pārejot no decimāldaļas uz bināro:

40 apakštīklu izveidošanai nepieciešami 6 papildu biti, tāpēc apakštīkla maska ​​būtu šāda:

3. Aprēķiniet resursdatoru skaitu vienā apakštīklā un tīkla apgriezienus

Tagad ir laiks zināt datoru skaitu, kurus mēs varam adresēt katrā apakštīklā. Mēs jau esam redzējuši, ka, ja apakštīkliem nepieciešami 6 biti, resursdatoriem tiek samazināta vieta. Mums ir atlikuši tikai 10 biti m = 10, kur mums ir jālejupielādē tīkla IP un jāpārraida IP.

Ko darīt, ja katrā apakštīklā būtu 2000 saimnieku, ko mēs darītu? Protams, augšupielādējiet A klases IP, lai iegūtu vairāk bitu no saimniekiem.

Tagad ir laiks aprēķināt tīkla pārrāvumu, tas ir tas, kas ir paredzēts, lai IP piešķirtu numuru katram apakštīklam, kas ir izveidots, ievērojot bitus resursdatoriem un bitus apakštīklā. Maskā iegūtā apakštīkla vērtība ir vienkārši jāatskaita no okteta maksimālās vērtības, tas ir:

Mums ir nepieciešami šie lēcieni, ja katrs apakštīkls ir piepildīts ar maksimālo resursdatora ietilpību, tāpēc mums ir jārespektē šie lēcieni, lai nodrošinātu tīkla mērogojamību. Tādā veidā mums nevajadzēs veikt pārstrukturēšanu, ja tas nākotnē palielināsies.

4. Mums vienkārši jāpiešķir IP mūsu apakštīkliem

Ar visu, ko esam aprēķinājuši iepriekš, mums jau ir viss gatavs, lai izveidotu savus apakštīklus, redzēsim pirmos 5 tādus, kādi tie būtu. Mēs turpinātu 40 apakštīklu, un mums joprojām būtu daudz vietas, lai nokļūtu 64 apakštīklos ar 6 bitiem.

Lai izmantotu apakštīkla IP, mums jāņem vērā, ka 10 resursdatoru bitiem jābūt 0 un aprēķinātajam apakštīkla lēcienam ir 4 pret 4. Tāpēc mums ir šie lēcieni 3. oktetā, un tāpēc pēdējais oktets ir 0, cik labs ir tīkla IP. Mēs visu šo kolonnu varam aizpildīt tieši.

Pirmais resursdatora IP tiek vienkārši aprēķināts, pievienojot apakštīkla IP 1, tam nav noslēpumu. Mēs visu šo kolonnu varam aizpildīt tieši.

Tagad dabiskākais būtu izvietot apraides IP, jo atliek tikai atņemt 1 no nākamā apakštīkla IP. Piemēram, iepriekšējais IP 127.11.4.0 ir 127.11.3.255, tāpēc mēs turpinātu ar visiem tiem. Kad ir aizpildīta pirmā kolonna, to ir viegli iegūt.

Visbeidzot, mēs aprēķināsim pēdējo resursdatora IP, atņemot 1 no apraides IP. Šī sleja tiks aizpildīta pēdējā vienkāršā veidā, ja mums jau ir izveidotas apraides adreses.

Secinājumi par apakštīklu

Apakštīkla maskas aprēķināšanas process ir diezgan vienkāršs, ja mums ir skaidrība par apakštīkla, tīkla IP, tīkla maska ​​un apakštīkla un apraides adreses jēdzieniem. Turklāt ar pāris ļoti vienkāršu formulu palīdzību mēs viegli varam aprēķināt IP subnetu ietilpību neatkarīgi no klases un resursdatora jaudu atkarībā no mums nepieciešamajiem tīkliem.

Acīmredzot, ja mēs to darām ar roku un mums nav lielas prakses veikt komatu un bināru konvertāciju, tas var aizņemt nedaudz vairāk laika, it īpaši, ja mēs to studējam karjeras veidošanas tīklā vai profesionālās izglītības programmā.

Šī pati procedūra tiks veikta ar A un C klases IP tieši tāpat kā piemērs ar B klasi. Mums jāņem vērā tikai adrešu diapazons un to identifikators, pārējā daļa praktiski notiek automātiski.

Un, ja tā vietā, lai norādītu mums IP un klasi , viņi vienkārši dod mums apakštīklu un resursdatoru skaitu, mēs būsim tie, kas izlems klasi, veicot atbilstošos konvertējumus uz binārajiem un izmantojot formulas, lai nepazustu prognozēs.

Bez papildu pievēršanās mēs atstājam jūs ar dažām interesējošām saitēm, kas sīkāk aptver citas tīkla koncepcijas:

Kā jūsu ķermenis izskatījās, izmantojot mūsu apmācību par to, kā aprēķināt apakštīkla masku ? Mēs ceram, ka viss ir skaidrs, pretējā gadījumā jums ir komentāru lodziņš, lai uzdotu mums kādus jautājumus vai ja redzat kļūdu drukāšanā.