Маски подсетей переменной длины

Практическое занятие

Маски подсетей переменной длины

Теоретическая часть

Цель работы: закрепить знания по маскам подсетей переменной длины (метод VLSM).

Задачи работы:

• 1. Разбить сети на подсети аналитическим методом
• 2. Разбить сети на подсети графическим методом

Подсеть (subnet) — это физический сегмент TCP/IP сети, в котором используются IP-адреса с общим идентификатором сети. Для того чтобы разделить сеть на несколько подсетей, необходимо использовать различные идентификаторы сети (в данном случае подсети) для каждого сегмента.

Использование подсетей имеет целый ряд преимуществ. В организациях подсети применяют для объединения нескольких физических сегментов в одну логическую сеть. Применяя подсети, вы можете:

• Ш совместно использовать различные сетевые технологии канального/физического уровней (Ethernet, Token Ring);
• Ш преодолеть существующие ограничения, например на максимальное количество узлов в одном сегменте;
• Ш уменьшить нагрузку на сеть, перенаправляя сетевой трафик и сокращая число широковещательных пакетов.

Разделение классовых сетей на подсети имеет ряд недостатков, самым важным из которых является то, что получаемые подсети имеют одинаковую маску и одинаковое количество адресуемых узлов в каждой из подсетей. При рассмотрении реальных сетей такой способ разбиения на подсети ведёт к большому количеству неиспользуемых адресов, что в условиях ограниченного адресного пространства IPv4 и нехватки IP_адресов недопустимо.

Поэтому в RFC 917 и RFC950 предложен способ разбиения на подсети с маской переменной длины (Variable Length Subnet Mask — VLSM) и бесклассовая междоменная маршрутизация (Classless Inter-Domain Routing — CIDR). Это позволяет разбивать сеть на подсети с разными масками и разным количеством IP-адресов в каждой сети.

сеть разбиение бит маска Практическая часть Задание 1. Разбиение сети на подсети аналитическим методом Пример Дана сеть 172.17.0.0/16. Требуется разбить сеть на 4 подсети, причём в первой подсети необходимо обеспечить 4000 узлов, во второй — 2000, в третьей — 1000, в четвёртой — 50.

• 1. Решение (при необходимости) начинается с сортировки по убыванию количества для удобства разбиения сети на подсети. В данном случае это делать не нужно.
• 2. Количество бит первой подсети, необходимых для обеспечения 50 узлов:

H = log2[E (nузлов)], бит где E (x) — функция округления значения аргумента до ближайшей степени числа 2 в большую сторону.

Вычисляем: H = log2[E (4000)] = log24096 = 12 бит.

Количество бит, остающихся на сетевую часть адреса (сеть и подсеть):

(N+SN) = 32 — H = 32 -12 = 20 бит Количество единичных бит маски: M = (N + SN) = 20 бит. В формате CIDR маска будет записана так: /20, т. е. адрес первой подсети: 172.16.0.0/20. При этом:

Адрес следующей сети будет начинаться со значения: 172.16.16.0.

3. Количество бит второй подсети, необходимых для обеспечения 2000 узлов:

H = log2[E (2000)] = log22048 = 11 бит.

Количество бит, остающихся на сетевую часть адреса (сеть и подсеть):

(N+SN) = 32 — H = 32 — 11 = 21 бит Количество единичных бит маски: M = (N + SN) = 21 бит. В формате CIDR маска будет записана так: /21, т. е. адрес второй подсети: 172.16.16.0/21. При этом:

Адрес следующей сети будет начинаться со значения: 172.16.24.0.

4. Количество бит третьей подсети.

H = log2[E (1000)] = log21024 = 10 бит.

Количество бит, остающихся на сетевую часть адреса (сеть и подсеть):

(N+SN) = 32 — H = 32 -10 = 22 бит Количество единичных бит маски: M = (N + SN) = 22 бит. В формате CIDR маска будет записана так: /22, т. е. адрес третьей подсети: 172.16.24.0/22. При этом:

Адрес следующей сети будет начинаться со значения: 172.16.28.0.

5. Количество бит четвёртой подсети.

H = log2[E (50)] = log264 = 6 бит.

Количество бит, остающихся на сетевую часть адреса (сеть и подсеть):

(N+SN) = 32 — H = 32 — 6 = 26 бит Количество единичных бит маски: M = (N + SN) = 26 бит. В формате CIDR маска будет записана так: /26, т. е. адрес второй подсети: 172.16.28.0/26. При этом:

Адрес следующей сети будет начинаться со значения: 172.16.28.64.

Задание 2. Разбиение сети на подсети аналитическим методом

Пример Дана сеть 172.17.0.0/16. Требуется разбить сеть на подсети, согласно рисунку.

1. Сортируем подсети по убыванию количества узлов:

2. Изображаем исходную сеть:

При каждом делении пополам значение маски увеличивается на единицу:

3. Определяем первую подсеть:

Размер полученных подсетей велик для требуемого количества узлов первой подсети, останется много неиспользуемых адресов. Поэтому продолжаем деление дальше:

Даже в верхнем левом прямоугольнике количество узлов слишком велико, поэтому продолжим деление. Для удобства изобразим его отдельно, после ряда последовательных делений:

Верхний прямоугольник оставим под четвертую подсеть (разделить ещё раз пополам мы не можем, т.к. будет меньше требуемых 4000 узлов Следовательно, подсеть 1 может быть описана следующей таблицей:

4. Определяем вторую подсеть:

5. Определяем третью подсеть:

6. Определяем четвёртую подсеть, рассматривая оставшийся диапазон адресов:

7. Определяем подсети с 5-й по 8-ю. Так как их размеры равны, то определим их в одном пункте:

Следовательно, подсеть 5 может быть описана следующей таблицей:

Следовательно, подсеть 6 может быть описана следующей таблицей:

Следовательно, подсеть 7 может быть описана следующей таблицей:

Следовательно, подсеть 8 может быть описана следующей таблицей: