e-damiangarbus.pl Dzielenie sieci na podsieci dla każdego Uzupełnienie do wpisu http://e-damiangarbus.pl/podzial-sieci-na-podsieci/
Dwa słowa wstępu Witaj, właśnie czytasz uzupełnienie do wpisu na temat dzielenia sieci na podsieci znajdującego się na stronie http://e-damiangarbus.pl/podzial-sieci-na-podsieci/. Na wstępie, chciałbym Ci podziękować za zapisanie się do listy subskrypcyjnej. Obecny materiał jest w wersji darmowej. Docelowo, chcę dopracować materiał i prezentować go w formie mini-kursu online tak aby każdy mógł zgłębić tajniki obliczania sieci. Dlaczego dla każdego? Forma jaką przedstawiam na blogu oraz tutaj to kumulacja mojej wiedzy w tym zakresie. Artykuł na blogu uzyskał dużą popularność i ma wysokie miejsce w wyszukiwarkach internetowych. Jak się okazało, duża ilość czytelników tego wpisu to osoby niekoniecznie związane z informatyką. Kontaktowały się ze mną na przykład osoby z kierunku logistyki, które na zaliczenie ćwiczeń z informatyki muszą przygotować właśnie obliczenie sieci na podsieci. Z tego też powodu, kieruje ten materiał do wszystkich, którzy właśnie takiego uzupełnienia potrzebują. Wiedza jaką przedstawiam, opiera się na moim zrozumieniu tego tematu. Po kilku miesiącach okazało się, że sposób w jaki opracowałem jest bardzo prosty do zrozumienia. Miłej pracy ;) Damian Garbus.
Adres IP - co to takiego? Adres IP to taki identyfikator, po którym urządzenia potrafiące korzystać z takich adresów znajdują inne urządzenia aby wymienić się pewnymi informacjami. Nie zagłębiając się więcej na tym etapie to wystarczy Ci do zrozumienia istoty problemu jaki tutaj zgłębisz. Czas poznać formę adresu IP. Istnieją dwie wersje protokołu jakie opisują format adresu IP. My zajmiemy się oczywiście najbardziej popularną wersją 4. A teraz kumulacja wiedzy ;) 1) Adres IP w wersji 4 dzieli się na tzw. oktety oddzielone od siebie kropką. 172.16.1.96 A teraz zobacz dokładniej w formie tabelki. Oktet 1 Oktet 2 Oktet 3 Oktet 4 172 16 1 96 2) Adres IP z kropkami to tak naprawdę forma dziesiętna, która tworzona jest z adresu w formie binarnej (czyli z cyfr 0 lub 1) 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 172 16 1 96
3) Forma binarna zapisuje, każdy oktet oddzielnie w formie 8 bitów czyli ciąg 8 cyfr z zakresu 0-1 (cały adres zatem posiada 32 bity) Każdy bit posiada przypisaną wartość liczbową licząc od lewej 128, 64,32,16,8,4,2,1 Zatem wygląda to następująco 128 64 32 16 8 4 2 1 1 0 1 0 1 1 0 0 172 128 64 32 16 8 4 2 1 0 0 0 1 0 0 0 0 16 128 64 32 16 8 4 2 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 128 64 32 16 8 4 2 1 0 1 1 0 0 0 0 0 96 Jak zapewne zauważysz, tam gdzie mamy w postaci binarnej 1 (linijka na czerwono) dodajemy te wartości, które są przypisane do tych bitów. 128 64 32 16 8 4 2 1 1 0 1 0 1 1 0 0 172 W powyższym przypadku 128 + 32 + 8 + 4 = 172
I tak każdy oktet. 4) Każdy oktet może mieć maksymalną wartość 255 128 64 32 16 8 4 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 255 128+64+32+16+8+4+2+1 = 255 Czyli maksymalny adres jaki możemy otrzymać to 255.255.255.255
Maska - co to takiego? Już wiesz co to Adres IP, teraz czas dowiedzieć się co to Maska. Forma zapisu maski sieciowej jest identyczna jak w adresie IP. Wyjątek dla maski to zapis bitów. Maska posiada jedynki ciągiem od lewej i nie może dwóch jedynej przedzielić 0. Ilość jedynek określa nam ile bitów ma maska sieci. Przeanalizuj kilka przykładów i zrozumiesz Maska 16 bitów 255.255.0.0 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 255 255 0 0 Maska 17 bitów 255.255.128.0 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 255 255 128 0 Maska 20 bitów 255.255.240.0 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 255 255 240 0
Do czego służą razem IP i Maska? Zestawiając ze sobą adres IP i Maskę w formie binarnej możesz zobaczyć gdzie w adresie jest część identyfikatora sieci, która nie zmieni się w danej sieci. Adres sieci: 172.16.0.0 Maska: 255.255.0.0 Adres sieci 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Maska 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Części sieciowa adresu Część hostowa adresu Jak widać powyżej jeśli będziemy adresować sieci to trzeci i czwarty oktet będzie zmieniał wartość a pierwszy i drugi pozostanie bez zmian. Dla przykładu nasza sieć będzie miała adresację 172.16.0.0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 172.16.0.1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 172.16.0.2 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 172.16.0.3 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 172.16.0.255 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 172.16.1.0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 172.16.1.1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 172.16.1.255 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 172.16.2.0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 172.16.2.255 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1
172.16.3.0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 172.16.3.255 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 172.16.4.0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 172.16.255.254 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 172.16.255.255 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Jak widać adresy wypełniają się jedynkami w odpowiedniej kolejności w części hostów.
Pamiętaj o adresie sieci i adresie broadcast!!! Powyżej pokazałem jak wygląda kolejność adresów w części hostowej dla konkretnej sieci. UWAGA!!! Posiadają adres sieci oraz adres broadcast których nie możemy przypisać żadnemu urządzeniu podłączonego do tej sieci. Adres sieci Adres który w postaci binarnej w części hostowej posiada same 0. 172.16.0.0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Adres Broadcast Adres który w postaci binarnej w części hostowej posiada same 1. 172.16.255.255 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Proces dzielenia sieci. Teraz już poznałeś podstawy teraz czas na podsumowanie jak dzielić podsieci tak aby to zrozumieć. Zajmiemy się podzieleniem podsieci 172.16.0.0/16 na dane podsieci: 1 x 500 hostów. 1 x 100 hostów. 1 x 50 hostów. 2 x 10 hostów. Pamiętaj aby zawsze sobie posortować od największej ilości do najmniejszej. W porównaniu do wpisu zmieniłem pierwszą podsieć którą musimy uzyskać na trochę większą. Spokojnie będzie łatwiej a nie trudniej Rozpisujemy sieć na postać binarną Adres sieci 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Maska 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Części sieciowa adresu Część hostowa adresu Wyjaśnienie: W zadaniach czasem może pojawić się informacja, że z sieci klasy B trzeba wydzielić podsieci. W komentarzach pod wpisem pojawiły się pytania, że skoro dzielimy sieć klasy B, to dlaczego podczas procesu dzielenia maska ma już inną wartość niż 255.255.0.0
Odpowiedź: Dzielenie podsieci polega na pożyczaniu (przesuwaniu odpowiedniej ilości bitów w masce w prawo aby wydzielić jak najmniejszą wymaganą podsieć i nie marnować adresów). Przesuwając te bity w prawo zmniejszamy część hostową adresu co zmniejsza nam ilość możliwych zaadresowanych podsieci. Obliczamy pierwszą podsieć a) Obliczamy maskę dla pierwszej podsieci (500 hostów) Jeśli mamy zaadresować 500 hostów to do tej ilości musimy dodać adresy sieci i Broadcast. Zatem szukamy maski dla minimum 502 adresów. W tym celu szukamy potęgi liczby dwa z takim wynikiem aby była równa lub większa 502. 2 0 = 1 2 1 = 2 2 2 = 4 2 3 = 8 2 4 = 16 2 5 = 32 2 6 = 64 2 7 = 128 2 8 = 256 2 9 = 512 Zatem jak widać pierwszą potęgą, która nam odpowiada jest 2 9. Zatem interesuje nas wartość 9, bo tyle musi znaleźć się bitów w adresie hostowym w naszej nowej wydzielonej sieci aby wszystkie 502 adresy się zmieściły. 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 255 255 254 0
Teraz dodajemy wartości przypisane do bitów tak jak to pisałem wcześniej i mamy gotową maskę dla pierwszej podsieci 255.255.254.0. b) Obliczamy zakres adresacji dla pierwszej podsieci (500 hostów) Aby to zrobić możemy do adresu 172.16.0.0 dodać wynik naszej potęgi 2 9 = 512. Aby to zrobić liczymy ile w danym adresie mamy pozycji dopóki nie dojdziemy do wartości 512. 172.16.0.0-1 adres 172.16.0.1 2 adres 172.16.0.2 3 adres 172.16.0.255 256 adres 172.16.1.0 257 adres 172.16.1.1 258 adres 172.16.1.255 512 adres Czyli wyszło nam: 172.16.0.0 172.16.1.255 A w skrócie można tak: 172.16.0.0 + 256-1 = 172.16.0.255 Nadwyżkę przenosimy do 3 oktetu i dodajemy resztę. 172.16.1.0 + 256-1 = 172.16.1.255 UWAGA!!! 0 traktujemy już jako adres więc w zakresie 0-255 mamy tak naprawdę 256 pozycji.
Wynik mamy następujący dla pierwszej podsieci: Maska: 255.255.254.0 Identyfikator sieci: 176.16.0.0 Pierwszy adres jaki możemy przypisać to: 172.16.0.1 Ostatni adres jaki możemy przypisać to: 172.16.1.254 I adres broadcast to: 172.16.1.255 Rozpiszmy sobie tą podsieć na postać binarną: 255.255.254.0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 172.16.0.0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 172.16.0.1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 172.16.0.2 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 172.16.0.3 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 172.16.0.255 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 172.16.1.0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 172.16.1.1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 172.16.1.255 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 OK czyli się wszystko zgadza Obliczanie drugiej podsieci 100 hostów Poprzednią podsieć zakończyliśmy na adresie broadcast 172.16.1.255. Zatem kolejny od którego będziemy robić wyliczenia to 172.16.2.0 a) Szukamy potęgi aby wynik dał więcej niż 102 (100 hostów + 2) W tym przypadku interesuje nas 2 7 = 128 b) Obliczamy Maskę sieciową 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 255 255 255 128 c) Obliczamy zakres adresacji czyli dodajemy do adresu wynik naszej potęgi 2 7 = 128
172.16.2.0 + 128-1 = 172.16.2.127 Wynik mamy następujący dla drugiej podsieci podsieci: Maska: 255.255.255.128 Identyfikator sieci: 176.16.2.0 Pierwszy adres jaki możemy przypisać to: 172.16.1.1 Ostatni adres jaki możemy przypisać to: 172.16.2.126 I adres broadcast to: 172.16.2.127 Obliczanie trzeciej podsieci 50 hostów Poprzednią podsieć zakończyliśmy na adresie broadcast 172.16.2.127. Zatem kolejny od którego będziemy robić wyliczenia to 172.16.2.128 a) Szukamy potęgi aby wynik dał więcej niż 52 (50 hostów + 2) W tym przypadku interesuje nas 2 6 = 64 b) Obliczamy Maskę sieciową 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 255 255 255 192 c) Obliczamy zakres adresacji czyli dodajemy do adresu wynik naszej potęgi 2 6 = 64 172.16.2.128 + 64-1 = 172.16.2.191 Wynik mamy następujący dla drugiej podsieci podsieci: Maska: 255.255.255.192 Identyfikator sieci: 176.16.2.128 Pierwszy adres jaki możemy przypisać to: 172.16.2.129 Ostatni adres jaki możemy przypisać to: 172.16.2.190 I adres broadcast to: 172.16.2.191
To już wszystko. Na koniec chciałbym prosić o pozostawienie komentarza na blogu odnoszącym się do dzielenia sieci na podsieci. http://e-damiangarbus.pl/podzial-sieci-na-podsieci/ Jeśli nadal potrzebujesz wyjaśnienia lub pomocy w realizacji projektu zapraszam do kontaktu na adres damian@itgarbus.pl. Tymczasem to już wszystko. Pozdrawiam. Damian Garbus.