Viskas, ką norite žinoti apie IP subnetting 8 paprastus veiksmus


Įvadas
Beveik kiekvienas technikas (koduotojas, duomenų bazės administratorius arba CTO) turi suprasti IP subnetting kaip pagrindinį reikalavimą efektyviai atlikti savo darbą. Nors šios sąvokos yra labai paprastos, tačiau dažnai sunku suprasti šią techninę temą.

Ši tema bus suskirstyta į aštuonis paprastus veiksmus, kurie padės jums lengvai suprasti IP subnetting.

Po šių „8“ veiksmų galėsite suprasti šiuos dalykus:
- Kaip suskirstomi IP adresai.
- kaip konfigūruoti maršrutizatorių.
- kaip subnetting darbai.
- kaip suplanuoti pagrindinį mažą biurą ar namų tinklą.

Būtinas esminis supratimas apie dvejetainius ir dešimtainius skaičius. Be to, atlikite šiuos apibrėžimus ir terminus, kad pradėtumėte:
- IP adresas: tai unikalus loginis skaitmeninis adresas, priskirtas kiekvienam kompiuteriui, maršrutizatoriui, spausdintuvui, jungikliui ar bet kuriam kitam elektroniniam įrenginiui, kuris bus TCP / IP tinklo dalis
- Subnetas: tai atskira ir išskirtinė organizacijos tinklo dalis. Paprastai jis priskiriamas grindims, pastatams ar konkrečiai geografinei padėčiai.
- Subnet Mask: tai yra 32 bitų skaičius, naudojamas atskirti IP adreso tinklą. IP adresas suskirstytas į tinklo adresą ir priimančiosios adresą.
- Tinklo sąsajos kortelė (NIC): tai kompiuterio aparatūros modulis, per kurį kompiuteris prijungtas prie tinklo.

1 žingsnis - kodėl mums reikia subnetų


Norint suprasti, kodėl mums reikia subnetų (trumpų potinklių), turime pradėti nuo pat pradžių ir nustatyti, kad norime bendrauti su „skirtingais komponentais“ tinkluose. Naudotojams reikia bendrauti su spausdintuvais, elektroninio pašto programos turėtų bendrauti su serveriais, ir šiam ryšiui kiekvienas iš šių komponentų turi unikalų adresą. Tai yra kaip namų adresas. Yra viena nedidelė išimtis, kad adresai turi būti skaitinės formos. Tinkle negali būti prijungtas nė vienas abėcėlės ženklu pažymėtas įrenginys, pvz., „33rd Street“. Jam gali būti priskirtas raidinis ir skaitmeninis pavadinimas, ir mes galėtume išversti šį vardą į skaitmeninį adresą, tačiau adresas turi būti tik skaitiniai simboliai.

Šie numeriai vadinami IP adresais, ir jie turi svarbią funkciją - ne tik „komponentų“ adresą, bet ir kaip jie gali bendrauti tarpusavyje. IP adresas nėra vienintelis reikalavimas. Labai svarbu apibrėžti būdą, kaip siųsti pranešimą iš vieno adreso į kitą.

Dažnai reikalaujama, kad dalykai tinkle būtų nustatyti kartu tiek dėl administracinio, tiek dėl kvalifikacijos. Pvz., Jei jūsų organizacijos pardavimo biuruose yra keletas spausdintuvų ir gamybos padalinyje yra kitokia dalis. Jūs tikrai norite apriboti spausdintuvus, kuriuos mato kiekvienas kiekvieno skyriaus vartotojas. Tai gali būti pasiekta organizuojant spausdintuvų adresus į unikalius potinklius.
Subnetas gali būti apibrėžiamas kaip loginis įvairių įrenginių, prijungtų prie tinklo, organizavimas.
Kiekviename subneto įrenginyje yra adresas, kuris logiškai susieja jį su kitais to paties potinklio įrenginiais. Tai apriboja vieno potinklio įrenginius, kad jie nesusipainiotų su kitame subnete esančiais kompiuteriais.
Kalbant apie potinklius ir IP adresus, šie įrenginiai yra vadinami „kompiuteriais“. Taigi, mūsų pavyzdyje yra tinklas (organizacija), kuris yra suskirstytas į loginius potinklius (pardavimo ir gamybos skyrius), kurių kiekvienas turi savo šeimininkus (spausdintuvus ir naudotojus).

2 žingsnis - suprasti dvejetainius numerius


Binariniai skaičiai gali būti naudojami kaip dešimtainių skaičių alternatyva. Koncepciją galima lengvai išmokti kaip vieną pliusą. Tačiau daugelis žmonių, turinčių skirtingų aritmofobijos atspalvių (nelogiškos aritmetikos ir skaičiaus baimės), jaučiasi baimė, kai kalbama apie „dvejetainius numerius“. Perkelkite savo baimę pailsėti trumpą laiką.

Dešimtainio numeravimo sistemą naudojame mūsų kasdieniame gyvenime, kur mūsų numeriai yra pagrįsti 10s - galbūt todėl, kad turime 10 pirštus ir 10 pirštus. Visoje dešimtainėje sistemoje yra skirtingi simboliai, rodantys skirtingus kiekius. Tiesi vertikali linija vadinama „1“ ir apvaliu apskritimu „0“.

Tai nesikeičia su dvejetainiais numeravimo sistemomis.

Naudojant dešimtainę sistemą, galime atstovauti didesnius ir didesnius numerius, sujungdami skaičius. Jį sudaro skirtingi skaitmenys:
- Vienraščiai, pvz., 9
- Dvigubi skaičiai, pvz., 11,
- Trijų skaitmenų numeriai, pvz., 205 ir pan.
Palaipsniui didesnę vertę nurodo kiekvienas skaitmuo, nes skaičiai tampa didesni. Yra 1 vieta, 10 vieta, 100 vieta 1000 vieta ir pan.
Su šiuo numeriu 1 vietą užima 5, 10 vieta 0 ir 100 vietoje 1. Nuo šiol


1 x 100 + 0 x 10 + 5 x 1 = 105
Dvejetainė numeravimo sistema yra pagrįsta ta pačia idėja, išskyrus tai, kad dvejetainėje sistemoje yra tik du numeriai, 0 ir 1, daug daugiau grupių yra reikalingi tam pačiam skaičiui atstovauti. Pavyzdžiui, 01101001 yra dvejetainis 105 ekvivalentas (iš tikrųjų jis paprastai rašomas kaip 1101001, nes mes nuleidžiame pirmaujančius nulius lygiai taip pat kaip ir dešimtainio skaičiavimo sistemoje. Tačiau norėdami paaiškinti kitą sąvoką, mes išsaugosime pirmąjį nulį vieta).
Dar kartą, kai dvejetainis skaičius tampa didesnis, kiekvienas skaitmenis rodo laipsniškai didesnę vertę. Binarinėje sistemoje yra 1 vieta, 2 vieta, 4 vieta, 8 vieta, 16 vieta, 32 vieta, 64 vieta ir pan.
Taigi,
0 x 128 + 1 x 64 + 1 x 32 + 0 x 16 + 1 x 8 + 0 x 4 + 0 x 2 + 1 x 1 = 105

3 žingsnis - IP adresai


„IP“ IP adresuose reiškia interneto protokolą. Protokolas paprastai apibrėžiamas kaip „ryšio taisyklės“. Įsivaizduokite, jūs naudojate dvipusį radiją policijos furgone. Tikriausiai naudosite „per“, kad nurodytumėte tam tikros pokalbio dalies pabaigą ir „per ir atgal“, kai baigsite visą pokalbį. Tai galima apibūdinti kaip pokalbio per dvipusį radiją taisykles. Šios taisyklės yra dviejų krypčių radijo ryšio protokolas.
Taigi IP adresavimas yra pokalbių internetu taisyklių dalis. Tačiau tapo toks populiarus, kad jis naudojamas beveik visuose tinkluose, prijungtuose prie interneto. Tai reiškia, kad IP adresavimas yra susijęs su daugeliu tinklų ir internetu.
Taigi, kas yra IP adresas? Būtent tai yra priemonė, padedanti spręsti tinklo komponentą. Jis sudarytas tik iš numerių, įprastai išdėstytų tam tikroje XXX.XXX.XXX.XXX formoje. Jis vadinamas punktyriniu dešimtainiu formatu.
Bet kuri dalis tarp taškų gali būti tarp 0 ir 255, todėl pavyzdiniai IP adresai apima:
- 205.115.45.61
- 35.243.48.155
Šiuos dešimtainius skaitmenis galima rašyti dvejetainiu pavidalu, kiekvienas iš dešimtainės vertės atskiriant taškais ir konvertuojant į dvejetainį skaičių. Taigi, skaičius, pavyzdžiui, 206.112.45.61, gali būti parašytas kaip:
11001110.01110000.00101101.00111101
Kiekvienas iš šių dvejetainių komponentų vadinamas oktetu, tačiau šis terminas dažniau neišnaudojamas subkompetencijose. Tai randama tik knygose ir klasėse, todėl žinokite, kas tai yra (tada pamiršite apie tai).
Kodėl kiekviena taškinė dešimtainė dalis apribota nuo 0 iki 255? Maksimalus IP adresų ilgis apsiriboja 32 bitais, o maksimalūs 256 kombinacijų dvejetainiai skaičiai yra oktete (matematiškai apskaičiuojami kaip 28). Taigi, 255.255.255.255 yra didžiausias IP adresas, kurį galima priskirti, atsižvelgiant į tai, kad bet kuris vienas oktetas gali būti nuo 0 iki 255.
Yra dar vienas reikšmingas IP adreso aspektas, kurį svarbu suprasti - klasės sąvoka.
Kiekvienas IP adresas priklauso kitai IP adresų klasei. Tai priklauso nuo pirmojo okteto skaičiaus. Šios klasės yra:




Ar pastebėjote, kad trūksta 127 numerio? Taip yra todėl, kad jis naudojamas kaip kilpinio ryšio adresas. Pagalvokite apie tai kaip adresą, kuris sako: „Tai mano adresas“. Tik pirmas tris klases - A, B ir C - dažniausiai naudoja tinklo administratoriai, o kitos dvi klasės - D ir E.
IP adreso klasė apibrėžiama pagal jos pirmąją oktetės vertę, bet bet kuriai klasei IP adreso struktūra yra skirtinga. Kiekvieną IP adresą sudaro tinklo adresas ir priimančiosios adresas. Bet kurio vieno tinklo tinklo adresas yra bendras adresas, o pagrindinio adreso dalis yra unikali kiekvienam atskiram to tinklo komponentui. Taigi, jei jūsų telefono numeris yra 911-615-1534, vietovės kodas (911) būtų įprastas arba tinklo komponentas telefono sistemoje, o jūsų individualus telefono numeris (615-1534) būtų jūsų priimančiosios adresas.
Toliau pateikiami IP adresų klasės išmintingi tinklai ir pagrindiniai kompiuterio komponentai.




4 - subnetting ir subnet mask


Jūs sukuriate tinklo tinklo loginius skaidinius. Todėl subnetting apima tinklo dalijimą į mažesnes dalis, vadinamas potinkliais. Subnetavimas atliekamas skolinant bitus iš IP adreso pagrindinės dalies. Kitaip tariant, IP adresas turi tris komponentus - tinklo dalį, potinklio dalį ir, galiausiai, pagrindinę dalį.
Subnetas sukuriamas logiškai, sulaikant paskutinį bitą iš adreso tinklo komponento. Jis naudojamas norint nustatyti reikalingų potinklių skaičių. Tipiškas C klasės adresas turi 24 bitus tinklo adresui ir aštuonis - priimančiam asmeniui, tačiau mes pasiskoliname kairę dažniausiai priimančiosios adreso bitą ir deklaruojame, kad jis priskiriamas potinklyje.
Skolinant vieną bitą, galime turėti tik du galimus potinklius. Kadangi dvejetainiai skaičiai apima tik du skaitmenis, jei bitai yra 0, tai bus vienas potinklis; jei bitas yra 1, tai būtų antrasis potinklis. Be abejo, taip pat sumažėja ir „127“ tinklų, kuriuos galime turėti tinkle, skaičius (bet iš tikrųjų 125 tinkami adresai, kuriuose yra visi nuliai ir visi, nėra rekomenduojami adresai).
Taigi tik su potinklio kaukėmis galite pasakyti, kiek bitų reikia pasiskolinti, arba, kitaip tariant, kiek subnetų norime turėti mūsų tinkle?
Subneto kaukės skamba daug bauginančios nei realybė. Visa tai, kas yra potinklio kaukė, yra nurodyti skaičių bitus, „pasiskolintus“ iš IP adreso pagrindinio komponento. Ši koncepcija yra visų subnetting'ų pagrindas. Prisiminkite šią koncepciją Jei nežinote apie subnetting.
Kaip nurodyta jos pavadinime, jis tiksliai užmaskuoja pagrindinius bitus, kurie yra pasiskolinti iš IP adreso priimančiosios adreso dalies.
Pavyzdžiui, yra C klasės adreso potinklio kaukė. Subneto kaukė yra 255.255.255.192, kuris nurodo adreso, naudojamo nustatyti potinklio numerį, bitų skaičių, kai jie išversti į bitus.
Žinoma, daugiau pasiskolintų bitų reiškia mažiau kompiuterių. Kartais visi deriniai ir susitarimai gali būti sudėtingi, todėl čia yra keletas potinklių galimybių.

C klasės priimančiosios / potinklio lentelė
C klasės bitų potinklio kaukė Efektyvūs talpyklų efektyvūs potinkliai Subneto kaukės bitų skaičius
1 255.255.255.128 126 2 /25
2 255.255.255.192 62 4 /26
3 255.255.255.224 30 8 /27
4 255.255.255.240 14 16 /28
5 255.255.255.248 6 32 /29
6 255.255.255.252 2 64 /30
7 255.255.255.254 2 128 /31

Atkreipkite dėmesį, kad šis IP adresų ir potinklio kaukių derinys diagramoje yra parašytas kaip dvi atskiros vertės, pvz., Tinklo adresas = 200.122.67.80, kaukė = 255.255.255.192.

Žingsnis 5 - viešoji Vs. Privatūs IP adresai


Teoriškai būtų galima naudoti 4,228,250,625IP adresus, jei būtų prieinami visi galimi IP adresų deriniai. Turėtume įtraukti visus viešuosius IP adresus ir privačius IP adresus. Pagal apibrėžimą tai reikštų, kad bus tik viešieji IP adresai.
Tačiau nėra visų IP adresų. Kai kurie iš jų turi specialią paskirtį. Pavyzdžiui, bet koks IP adresas su 255 pabaigoje naudojamas kaip specialus transliavimo adresas.
Toliau pateikiami kiti adresai, naudojami specialiam signalizavimui, įskaitant:
- Ribotos transliacijos, nukreiptos į kiekvieną priimančiąją vietą tik vietiniame potinklyje
- (127.0.0.1) yra „loopback“ adresas. Jis naudojamas, kai priimančioji nurodo save
- Multicast maršruto nustatymo mechanizmai
- Transliacijos iš pradžių nukreipiamos į konkretų potinklį, o po to - į visus šio potinklio kompiuterius
Privatus adresas yra toks, koks yra privatus išplėtimas biuro telefono sistemoje. Jei kas nors norėtų paskambinti tam tikram organizacijai, jis paskambintų organizacijos viešąjį telefono numerį, per kurį būtų galima pasiekti visą personalą. Užmezgęs ryšį, jis įrašys asmens, kuriam jis norėjo kalbėti, pratęsimo numerį. Privatūs IP adresai yra susiję su IP adresais, kaip ir plėtinių numeriai yra susiję su telefono sistemomis.

Tinklo administratoriai gali išplėsti savo tinklų dydį naudodami privačius IP adresus. Gali būti tinklas, turintis vieną viešą IP adresą, kuris mato visą srautą internete ir šimtus ar net tūkstančius kompiuterių, turinčių privačių IP adresų organizacijos potinklyje.

Asmeninį IP adresą gali naudoti kiekvienas, nes visi srautai, naudojantys šiuos adresus, turi likti vietiniai. Pavyzdžiui, nebūtų įmanoma, kad būtų neįmanoma turėti el. Laiško, susijusio su privačiu IP adresu, kad galėtumėte perkelti internetą, bet yra gana praktiška, kad tas pats privatus IP adresas gerai veiktų organizacijos tinkle.

Toliau pateiktoje lentelėje galite priskirti privačius IP adresus privačiam tinklui.
Nuo adresų skaičiaus
10.0.0.1 10.255.255.255 A Vienos klasės A tinklo adresas
172.16.0.1 172.31.255.254 B 16, jungiantis B klasės tinklo adresus
192.168.0.1 192.168.255.254 C Iki 216 C klasės tinklo adresų



6 žingsnis - CIDR IP adresavimas


Praleidus tiek daug laiko mokytis apie IP adresus ir klases, galite būti nustebinti, kad iš tikrųjų jie nebenaudojami. Jo vienintelis tikslas yra kitas, išskyrus suprasti pagrindines IP adresavimo sąvokas.
Vietoj to, tinklo administratoriai naudoja nemokamą „Internet Domain Domain Routing“ (CIDR), išreikštą „sidrą“, kad atstovautų IP adresams. CIDR koncepcija yra subnetting idėjos pritaikymas visam internetui. Klasifikuojantys adresai, Trumpai tariant, reiškia, kad vietoj to, kad konkretus tinklas būtų padalytas į potinklius, tinklus galima sujungti, kad gautų didesnius supernetus.
Todėl CIDR dažnai vadinamas supernetacija, kur didesni tinklai yra tvarkomi pagal subnetting taisykles. Kaukė yra prijungta prie tinklo adreso bitų, naudojamų CIDR rašymui tinklo / kaukės formatu, forma. Pavyzdžiui, jis parašytas kaip 105.245.67.19 / 34. Tinklo prefikso (34 / 105.245.67.19 / 34 / XNUMX) naudojimas yra svarbiausias dalykas, kurį reikia suprasti apie CIDR metodą subnetting, o ne nustatyti paskirstymo tašką tarp tinklo numerio ir pagrindinio kompiuterio numerio, naudojant pirmuosius tris bitus IP adresą.

7 žingsnis - kintamo ilgio potinklio kaukė


Kai IP tinklui priskiriama daugiau nei viena potinklio kaukė, sakoma, kad ji turi kintamo ilgio potinklio kaukę (VLSM). (VLSM) koncepcija yra labai paprasta: bet kurį vieną potinkį galite pertraukti į daugiau potinklių, nurodydami tinkamą VLSM.
Anksčiau RIP 1 maršrutizavimo protokolas ir IP adresavimo schema neatsižvelgė į galimybę turėti kelis subneto kaukes viename tinkle. RIP 1 maršrutizatorius neturi idėjos apie VLSM, kai jis gauna paketą, skirtą paketiniam adresui generuoti. Jis tiesiog turi adresą, kurį norite dirbti. Jis nežino, kas iš pradžių buvo naudojamas CIDR prefiksui. Todėl nežinote, kiek bitų naudojamas priimančiosios adresui, ir kiek yra tinklo adreso.

8 žingsnis - IPv6 į gelbėjimą


Matyt, 32 bitų IP adresas turi ribotą adresų skaičių. Sujungimo sprogimas įrodė IPv4 adresų trūkumą. IPv6 adresavimo schema yra ateities augimo sprendimas. Tai pašalina poreikį naudoti CIDR ir tinklo kaukę, naudojamą IPv4.

IP adreso dydis padidinamas nuo 32 bitų iki 128 bitų IPv6 adresuose. Galimas IP adresų skaičius padidinamas iki 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456.

Net IPv6 turi skirtingą teksto atvaizdą, lyginant su IPv4, net jei jis turi panašią išvaizdą po kablelio. IPv6 adresas bus rodomas vienu iš šių būdų:

- Pageidautina
- Mišri
- Suspaustas
Pageidaujamas IPv6 adresavimo žymėjimas
Pageidautina forma šešioliktainės reikšmės naudojamos nuorodoms į 128 bitų numerius kiekviename adresų segmente. Kiekvieną adresų segmentą atskiria dvitaškis. Jis parašytas kaip X: X: X: X: X: X: X: X, kur kiekvienas X sudaro keturios 16 bitų vertės.

Mišrus IPv6 adresavimas
Aplinkose, kuriose naudojami ir IPv4, ir IPv6 adresai, naudinga naudoti mišrią adresavimo žymėjimą. Atrodo, kad mišrus adresas būtų X: X: X: X: X: X: X: X: D: D: D: D, kur yra šešių didžiausių IPv16 adreso 6 bitų komponentų šešioliktainės reikšmės pagal „X“ ir IPv4 reikšmę rodo „D“.

Suspaustas IPv6 adresavimo žymėjimas
Suspaustoje formoje nulinės eilutės yra paprasčiausiai pakeistos dvigubomis dvitaškėmis, nurodant, kad nuliai yra „suspausti“.

išvada
Čia pateikiami pagrindiniai dalykai, kuriuos sužinojome:
- Kiekvienam tinklo komponentui reikalingas unikalus adresas.
- Dvejetainiai skaičiai nėra labai painūs. Mums kyla sunkumų tik todėl, kad mūsų kasdieniame gyvenime naudojame base10 numeracijos sistemą.
- Subnetas yra logiška prijungtų tinklo įrenginių organizacija. Tai loginės prietaisų grupės.
- IP adresus rašome XXX.XXX.XXX.XXX formatu, kur pirmasis oktetas apibrėžia kiekvieno IP adreso klasę.
- Subneto kaukė rodo tik tai, kiek bitų yra „pasiskolinti“ iš IP adreso pagrindinio komponento.
- Visi IP adresai negali būti naudojami. Kai kurie turi specialius tikslus.
- Viešieji telefono numeriai, palyginti su privačiais plėtiniais, yra puikus viešųjų ir privačių Ips pavyzdys.
- IP adresas turi tris komponentus (tinklo dalį, potinklio dalį ir pagrindinę dalį).
- Supernetting atliekama per CIDR, kad subnetting idėja būtų sutelkta į visą internetą.
- Galite pertraukti bet kurį vieną potinkį į daugiau potinklių, nurodydami tinkamą VLSM.
- Ateities slypi IPv6. Ji padidina turimų IP adresų skaičių ir panaikina reikalavimą CIDR ir tinklo kaukėms.
- Pageidaujamas, suspaustas ir sumaišytas yra trys IPv6 adreso rašymo būdai.
Tikimės, kad šis straipsnis apšviečia subneto temą. Jei kiltų daugiau klausimų, užrašykite eilutę.