КОНСПЕКТ_ЛЕКЦИЙ_Сети_и_телекоммуникации (853866), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Старшие биты IP-адреса используются рабочими станциями и маршрутизаторами для определения класса адреса. После того как класс определен, устройство может легко вычислить границу между битами, использующимися для идентификации номера сети, и битами номера устройства в этой сети. Однако для определения границ битов, идентифицирующих номер подсети, такая схема не подходит. Для этого как раз и используется 32-битная маска подсети, которая помогает однозначно определить требуемую границу. Для стандартных классов сетей маски имеют следующие значения:
255.0.0.0 — маска для сети класса А;
255.255.0.0 — маска для сети класса В;
255.255.255.0 — маска для сети класса С.
Например, если сетевой администратор хочет использовать весь третий октет для номера подсети в сети класса В 130.5.0.0, то ему необходимо указать маску подсети 255.255.255.0. Биты в маске подсети должны быть установлены в единицу, если система, проверяющая адрес, должна рассматривать соответствующий бит в IP-адресе как часть расширенного сетевого префикса. Другими словами, после определения класса IP-адреса, любой бит в номере устройства, который имеет соответствующий установленный бит в маске подсети, используется для идентификации номера подсети. Оставшаяся часть номера устройства, которой соответствуют нулевые биты в маске подсети, используется для задания номера устройства. На рис.5.6 показан пример IP-адреса класса В с соответствующей маской подсети.
В стандартах, описывающих современные протоколы маршрутизации, часто используется длина расширенного сетевого префикса, а не маска подсети. Эта длина показывает число установленных в единицу бит в маски подсети.
Так сетевой адрес 130.5.5.25 с маской подсети 255.255.255.0 может быть записан как 130.5.5.25 /24 (в маске подсети 255.255.255.0 число бит, установленных в единицу, равно 24).
Адрес
| 130.5.5.25
| ||||||||
Адрес в двоичном виде
| 10000010.
| 00000101.
| 00000101.
| 00011001
| |||||
Маска подсети
| 255.255.255.0
| ||||||||
Маска подсети в двоичном виде
| 11111111.
| 11111111. | 11111111.
| 00000000 | |||||
Сетевой префикс
| 10000010. | 00000101. |
|
| |||||
Расширенный сетевой префикс
| 10000010.
| 00000101.
| 00000101.
| 00011001
| |||||
Или в более наглядном виде:
| |||||||||
|
| Сетевой префикс
| Номер подсети
| Номер устройства | |||||
IP-адрес
| 130.5.5.25
| 10000010
| 00000101.
| 00000101.
| 00011001
| ||||
Маска подсети
| 255.255.255.0
| 11111111.
| 11111111.
| 11111111.
| 00000000
| ||||
|
| Расширенный сетевой префикс |
|
|
Рис.5.6. IP-адрес класса В с соответствующей маской подсети
Такая запись является более компактной и легче воспринимается, чем маска подсети в ее традиционном точечно-десятичном формате. В табл.5.2 приведен пример использования расширенного сетевого префикса. В табл.5.3 устройство того же адреса представлено в несколько другом виде.
Таблица 5.2.
Пример записи с использованием расширенного сетевого префикса
| Сетевой префикс
| Номер подсети
| Номер устройства
| |
130.5.5.25 | 10000010. | 00000101. | 00000101. | 00011001 |
255.255.255.0 | 11111111. | 11111111. | 11111111. | 00000000 |
Эквивалентная запись | ||||
| 24-битовый расширенный сетевой префикс
| Номер устройства
| ||
130.5.5.25/24 | 10000010. | 00000101. | 00000101. | 00011001 |
Таблица5.3.
Структура адреса с расширенным сетевым префиксом
Адрес
| 130.5.5.25
| |||
Адрес в двоичном виде
| 10000010.
| 00000101.
| 00000101.
| 00011001
|
Маска подсети в десятичном виде
| 255.255.255.0
| |||
Маска подсети в двоичном виде
| 11111111.
| 11111111.
| 11111111.
| 00000000
|
Номер подсети
|
|
| 00000101.
|
|
Номер устройства
|
|
|
| 00011001 |
Адрес с расширенным сетевым префиксом
| 130.5.5.25/24
| |||
Адрес с расширенным сетевым префиксом в двоичном виде
| 10000010. | 00000101. | 00000101.
| 00011001
|
Однако следует учитывать, что большинство современных протоколов маршрутизации переносят маску подсети в своих сообщениях. В то же время, не существует стандартного протокола маршрутизации, который имел бы дополнительное однобайтовое поле в заголовке своих сообщений, содержащее запись о числе бит в расширенном сетевом префиксе. Каждый протокол маршрутизации передает полную 4-октетную маску подсети.
Для администратора сети чрезвычайно важно знать четкие ответы на следующие вопросы:
Сколько подсетей требуется организации сегодня?
Сколько подсетей может потребоваться организации в будущем?
Сколько устройств в наибольшей подсети организации сегодня?
Сколько устройств будет в самой большой подсети организации в будущем?
Первым шагом в процессе планирования является определение максимального количества требуемых подсетей. Данное число округляется вверх до ближайшей степени двойки. Затем важно учесть возможность увеличения числа подсетей. Наконец, проверяется достаточность адресов устройств в самой большой подсети организации на настоящий момент и в обозримом будущем.
Предположим, что организация получила сеть класса С 193.1.1.0 и ей необходимо сформировать шесть подсетей. Наибольшая подсеть должна поддерживать 25 устройств. На первом шаге определяется число бит, необходимых для выделения шести подсетей. Очевидно, необходимо выделить три бита (23=86). Так как организации выделены адреса класса С (префикс /24), то получаемый расширенный сетевой префикс равен /27 (24+3=27). Это соответствует маске подсети 255.255.255.224 (табл. 5.4).
Таблица5.4
Пример определения маски подсети в организации
| Сетевой префикс
| Байт для задания номеров устройств в данной сети | ||||
| Байты для задания номера сети
| Биты для номеров подсетей |
| |||
193.1.1.0 | 11000001. | 00000001. | 193.1.1.0 | 11000001. | 00000001. | |
255.255.255.224 | 11111111 | 11111111 | 255.255.255.224 | 11111111. | 11111111 | |
Эквивалентная запись | ||||||
193.1.1.0/27 | 11000001.00000001.00000001.000 | 00000 |
В табл. 5.5 устройство адреса в этом примере рассматривается более подробно.
Таблица5.5
Маска подсети в организации
Адрес | 193.1.1.0 | |||||
Адрес в двоичном виде | 11000001.
| Адрес в двоичном виде | 11000001.
| Адрес в двоичном виде | 11000001.
| |
Маска подсети |
| Маска подсети |
| Маска подсети |
| |
Маска подсети в двоичном виде | 11111111.
| Маска подсети в двоичном виде | 11111111.
| Маска подсети в двоичном виде | 11111111.
| |
Эквивалентная запись | ||||||
Адрес с расширенным сетевым префиксом | 193.1.1.0/27 | |||||
Адрес с расширенным сетевым префиксом в двоичном виде | 11000001.
| Адрес с расширенным сетевым префиксом в двоичном виде | 11000001.
| Адрес с расширенным сетевым префиксом в двоичном виде | 11000001.
|
Номер подсети необязательно должен располагаться сразу после сетевого префикса. Администратор может устанавливать биты в маске подсети независимо от остальной части адреса. В примере с адресом 193.1.1.0 /27 третий байт маски подсети вместо 111000002 может быть, например, установлен в 000111002 . Однако на практике в большинстве случаев так не поступают.