Вторая часть лабораторной работы маски переменной длины. Маски подсети переменной длины
Допустим мы проектируем сеть предприятия. У организации есть центральный офис, сеть которого разбита на две подсети из соображений фильтрации трафика и безопасности, эта сеть построена на маршрутизаторе R1 и содержит сети: Сеть1 и Сеть2. Кроме того у предприятия есть два удаленных подразделения в других городах, связанных с центральным офисом глобальными линиями связи. В каждом удаленном подразделении по одной сети: Сеть 3 и Сеть 4. Кроме того, глобальные линии связи - Ссеть5 и Сеть6.
Сети 1 - 50 узлов
Сети 2 - 40 узлов
Сети 3 - 12 узлов
Сети 4 - 10 узлов,
В сетях 5 и 6 - очевидно по 2 узла.
Всего необходимо = 112 IP
Компания имеет идентификатор класса С для адресации своих узлов: 210.10.10.0.
Задача- используя данный идентификатор класса С адресовать свою сеть.
На рисунке представлена данная сеть.
Для начала попробуем посчитать по изученной нами ранее схеме расчета: всего нам необходимо 6 сетей, следовательно на номер сети необходимо выделить 3 бита, тогда на номер узла останется 5 бит и максимальное количество узлов в каждой сети 25-2=30.
А у нас есть сети размером 50 и 40 узлов. Если же разбивать таким образом, чтобы сети имели подходящий размер (62 узла), то на номер узла необходимо выделить 6 бит, тогда на номер сети останется 2 бита, что позволит адресовать 4 подсети, а в нашей сети 6 подсетей.
Как видим рассмотренный ранее метод разделения сети на подсети не позволяет решить поставленную задачу.
Для начала разделим нашу сеть на четыре подсети, таким образом полученные сети будут иметь такой размер, который необходим для адресации самых крупных подсетей. Получим 4 подсети:
210.10.10.0/255.255.255.192
210.10.10.64/255.255.255.192
210.10.10.128/255.255.255.192
210.10.10.192/255.255.255.192
Как видно первые две подсети можно использовать для адресации Сети1 (50 узлов) и Сети2 (40 узлов).
У нас останется неиспользованными еще две подсети. Давайте разделим следующую сеть 210.10.10.128/255.255.255.192 на 4 равные сети. Как это будет выглядеть.
Определим номер первого узла этой подсети.
Адрес первого узла |
210.10.10 |
. |
10 |
000000 |
Маска |
255.255.255 |
. |
11 |
0000000 |
В нашем распоряжении есть 6 бит для адресации узлов подсети. Допустим часть бит, которые предназначенных для адресации узлов сети использовать для выделения подсетей в этой сети. Разделим данную сет на подсети таким образом, чтобы получились сети размером, подходящим для адресации Сетей 3 и 4 в которых 10 и 12 узлов. Для этого необходимо оставить на номер узла 4 бита.:
Адрес сети |
210.10.10 |
. |
10 |
000000 |
|
Маска |
255.255.255 |
. |
11 |
000000 |
|
Адрес сети |
210.10.10 |
. |
10хх |
0000 |
|
Маска |
255.255.255 |
. |
1111 |
0000 |
|
Тогда получим четыре подсети:
Первая сеть |
210.10.10 |
. |
1000 |
0000 |
210.10.10.128 |
Маска |
255.255.255 |
. |
1111 |
0000 |
255.255.255.240 |
Вторая сеть |
210.10.10 |
. |
1001 |
0000 |
210.10.10.144 |
Маска |
255.255.255 |
. |
1111 |
0000 |
255.255.255.240 |
Третья сеть |
210.10.10 |
. |
1010 |
0000 |
210.10.10.160 |
Маска |
255.255.255 |
. |
1111 |
0000 |
255.255.255.240 |
Четвертая сеть |
210.10.10 |
. |
1011 |
0000 |
210.10.10.176 |
Маска |
255.255.255 |
. |
1111 |
0000 |
255.255.255.240 |
Исходная сеть 210.10.10.0/255.255.255.0 мы разбили на 7 частей:
1. 210.10.10.0/255.255.255.192 (62 узла)
2. 210.10.10.64/255.255.255.192 (62 узла)
3. 210.10.10.128/255.255.255.240 (16 узлов)
4. 210.10.10.144/255.255.255.240 (16 узлов)
5. 210.10.10.160/255.255.255.240 (16 узлов)
6. 210.10.10.176/255.255.255.240 (16 узлов)
7. 210.10.10.192/255.255.255.192 (62 узла)
Для простоты понимания данного механизма разбиение сети производится на временной диаграмме: Представим исходную сеть в виде прямоугольника:
210.10.10.0 255.255.255.0
|
Разделили ее на 4 части:
210.10.10.0 255.255.255.192
|
210.10.10.64 255.255.255.192 |
210.10.10.128 255.255.255.192 |
210.10.10.192 255.255.255.192 |
Разделим третью подсеть на четыре части:
210.10.10.0 255.255255.192
|
210.10.10.64 255.255.255.192 |
210.10.10.128 255.255.255.240 |
210.10.10.192 255.255.255.192 |
210.10.10.144 255.255.255.240 |
|||
210.10.10.160 255.255.255.240 |
|||
210.10.10.176 255.255.255.240 |
Можно переписать данную диаграмму в следующий вид
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
В принципе задачу уже можно считать решенной: мы получили 3 сети размером по 62 узла и 4 сети размером по 14 узлов, но если уже говорить об оптимальном расходовании адресного пространства (а вдруг сеть компании будет продолжать развиваться), то следует выполнить деление на подсети еще более тонко. Заполним на диаграмме те части, которые можно уже сейчас непосредственно эффективно использовать:
Сеть 1 |
Сеть 2 |
Сеть3 |
Сеть4 |
|
|
|
Останется еще 3 диапазона, размерами 14, 14, 62 узла. Нам же еще необходимо адресовать две сети размером по два узла каждая, разумеется, для этого неэффективно использовать сети размером в 14 узлов. Разделим одну из подсетей размером 14 узлов на 4 части: (можно поделить сначала пополам, а затем половинку пополам, на Ваше усмотрение):
Найдем адреса этих частей:
Адрес которую делим |
210.10.10 |
. |
1010 |
0000 |
Маска |
255.255.255 |
. |
1111 |
0000 |
Запишем в виде:
Адрес которую делим |
210.10.10 |
. |
1010хх |
yy |
Маска |
255.255.255 |
. |
111111 |
00 |
Тогда получим четыре подсети:
Первая сеть |
210.10.10 |
. |
101000 |
00 |
210.10.10.160 |
Маска |
255.255.255 |
. |
111111 |
00 |
255.255.255.252 |
Вторая сеть |
210.10.10 |
. |
101001 |
00 |
210.10.10.164 |
Маска |
255.255.255 |
. |
111111 |
00 |
255.255.255.252 |
Третья сеть |
210.10.10 |
. |
101010 |
00 |
210.10.10.168 |
Маска |
255.255.255 |
. |
111111 |
00 |
255.255.255.252 |
Четвертая сеть |
210.10.10 |
. |
101011 |
00 |
210.10.10.172 |
Маска |
255.255.255 |
. |
111111 |
00 |
255.255.255.252 |
Итого, мы разделили исходную сеть класса С (210.10.10.0/255.255.255.0) на 10 частей, 3 части по 62 узла, 3 части по 14 узлов, и 4 части по 2 узла.
Запишем номера этих сетей с масками подряд:
210.10.10.0/255.255.255.192 (62 узла)
210.10.10.64/255.255.255.192 (62 узла)
210.10.10.128/255.255.255.240 (14 узлов)
210.10.10.144/255.255.255.240 (14 узлов)
210.10.10.160/255.255.255.252 (2 узла)
210.10.10.164/255.255.255.252 (2 узла)
210.10.10.168/255.255.255.252 (2 узла)
210.10.10.172/255.255.255.252 (2 узла)
210.10.10.176/255.255.255.240 (14 узлов)
210.10.10.192/255.255.255.240 (62 узла)
Нанесем последний диапазон в диаграмму:
Теперь на диаграмму нанесем сети
Какие из этих номеров сетей можно назначить сетям в нашей задаче? Вариантов может быть несколько, вот один из них:
Сеть1 (50 узлов): 210.10.10.0/255.255.255.192 (62 узла)
Сеть2 (40 узлов): 210.10.10.64/255.255.255.192 (62 узла)
Сеть3 (12 узлов): 210.10.10.128/255.255.255.240 (14 узлов)
Сеть4 (10 узлов): 210.10.10.144/255.255.255.240 (14 узлов)
Сеть5 (2 узлов): 210.10.10.160/255.255.255.252 (2 узла)
Сеть6 (2 узлов): 210.10.10.164/255.255.255.252 (2 узла)
У нас осталось следующие диапазоны адресов:
210.10.10.168/255.255.255.252 (2 узла)
210.10.10.172/255.255.255.252 (2 узла),
210.10.10.176/255.255.255.240 (16 узлов)
210.10.10.192/255.255.255.192 (62 узла)
Которые не используются.
Метод рассмотренный выше имеет название VLSM (Маски подсети переменной длины).
Новая форма записи масок
Вам уже известна запись маски в точечно-десятичной форме, однако запись маски в таком виде является достаточно громоздкой. Так как маска не может быть ЛЮБЫМ 32-х битным числом, а может принимать только 33 разных значения, можно использовать более простую форму записи маски: /XY, где XY — количество единиц в маске. Рассмотрим таблицу соответствий старой и новой форм записи масок:
/1 /2 /3 /4 /5 /6 /7 /8
|
128.0.0.0 192.0.0.0 224.0.0.0 240.0.0.0 248.0.0.0 252.0.0.0 254.0.0.0 255.0.0.0
|
/9 /10 /11 /12 /13 /14 /15 /16
|
255.128.0.0 255.192.0.0 255.224.0.0 255.240.0.0 255.248.0.0 255.252.0.0 255.254.0.0 255.255.0.0
|
/17 /18 /19 /20 /21 /22 /23 /24
|
255.255.128.0 255.255.192.0 255.255.224.0 255.255.240.0 255.255.248.0 255.255.252.0 255.255.254.0 255.255.255.0
|
/25 /26 /27 /28 /29 /30 /31 /32
|
255.255.255.128 255.255.255.192 255.255.255.224 255.255.255.240 255.255.255.248 255.255.255.252 255.255.255.254 255.255.255.255
|
Пользоваться новой формой записи масок очень просто, например:
Вместо записи номера сети 192.168.1.0 255.255.255.0 можно записать 192.168.1.0/24
Вместо записи IP адреса узла 10.0.0.7 255.0.0.0 можно записать 10.0.0.7/8
Вместо записи IP адреса узла 150.150.65.7 255.255.128.0 можно записать 150.150.65.7/17
Теперь Вы можете самостоятельно переписать решение рассмотренной выше задачи с масками в новом виде.
Важно понять, что синтаксис записи маски определяется операционной системой, которую мы конфигурируем. Например, в Windows практически никогда маска не записывается в новом виде, а во многих аппаратных маршрутизаторах применяется именно такая запись. Кроме того очень важно понять, что обе записи маски несут одинаковую информацию и эквивалентны по смыслу, но различаются лишь формой записи и ничем более.