כיצד לחשב מסיכת רשת משנה (מדריך מוחלט להגדרת משנה משנה)

הנושא בו אנו עוסקים כיום אינו מיועד לכולם, שכן אם אנו מתכוונים ליצור מדריך טוב ברשתות, חיוני שיהיה מאמר המסביר כיצד לחשב את מסכת רשת המשנה, טכניקה המכונה תת- הגדרת משנה. בעזרתו מנהלי IT מסוגלים לעצב את מבנה הרשת ואת תת המשנה בכל מקום.

מדד התוכן

לשם כך נצטרך לדעת היטב מהי מסכת רשת, מחלקות ה- IP וכיצד ניתן לשנות כתובות IP מ עשרונית לבינארית, אם כי לשם כך כבר יש לנו מאמר שעשינו לפני זמן מה.

לעת עתה אנו נתמקד בחישוב המסכת הרשת בכתובות IPv4, מכיוון ש- IPv6 עדיין לא מיושם מספיק בכדי להוציא לפועל אותה, אולי נעשה זאת במאמר מאוחר יותר. בלי להתייחס יותר, בואו ניגש למשימה.

כתובת IPv4 ופרוטוקול IP

נתחיל בהתחלה, כתובת IP מספרית עשרונית המוגדרת בזיהוי לוגי, ייחודי ובלתי חוזר ועל פי היררכיה, ממשק רשת. כתובות IPv4 נוצרות באמצעות כתובת 32 סיביות (32 אפסים ואפסים בינאריים) המסודרים ב -4 שמיניות (קבוצות של 8 סיביות) המופרדות בנקודות. לקבלת ייצוג נוח יותר אנו משתמשים תמיד בסימון עשרוני, זה ישירות מה שאנו רואים במארחים ובציוד הרשת.

כתובת ה- IP משרתת את מערכת הכתובת על פי ה- IP או פרוטוקול האינטרנט. IP פועל בשכבת הרשת של דגם OSI, בהיותו פרוטוקול שאינו מכוון לחיבור, כך שניתן לבצע חילופי נתונים ללא הסכמה מראש בין המקלט לשדר. המשמעות היא שחבילת הנתונים תחפש את הנתיב המהיר ביותר ברשת עד שתגיע ליעד, ותקפץ מהנתב לנתב.

פרוטוקול זה יושם בשנת 1981, ובמסגרתו או לחבילת הנתונים יש כותרת, הנקראת כותרת IP. בתוכה, בין השאר, מאוחסנים כתובות ה- IP של היעד והמקור, כך שהנתב יודע לאן לשלוח את המנות בכל מקרה. אך בנוסף, כתובות IP מאחסנות מידע על זיהוי הרשת בה הן פועלות ואפילו גודלה וההבחנה בין רשתות שונות. זה נעשה הודות למסכת הרשת ו- IP של הרשת.

ייצוג וטווח

לאחר מכן יש לכתובת IP את המינוח הזה:

מכיוון שלכל שמינייה יש מספר בינארי של 8 אפסים וכאלה, בתרגום זה לסימון עשרוני, אנו יכולים ליצור מספרים הנעים בין 0 ל 255.

לא נסביר במאמר זה כיצד להמיר מעשרוני לבינארי ולהפך, תמצא זאת כאן:

מדריך מוחלט כיצד לבצע המרות בין מערכות מספור

אז לעולם לא נוכל לקבל כתובת IP עם מספרים הנמוכים מ -0 או יותר מ -255. כאשר מגיעים ל -255, המספר הבא יהיה שוב 0, והשמינייה הבאה תהיה הספרה האחת שתתחיל לספור. זה בדיוק כמו ידו של שעון.

כיצד נוצרות רשתות

אנו יודעים מהי כתובת IP, כיצד היא מיוצגת ולמה היא מיועדת, אך עלינו לדעת כמה כתובות IP מיוחדות בכדי לדעת לחשב את מסכת רשת המשנה.

Netmask

מסכת הרשת היא כתובת IP המגדירה את היקפה או היקף הרשת. בעזרתו נוכל לדעת את מספר רשתות המשנה שנוכל ליצור ואת מספר המארחים (מחשבים) שנוכל להתחבר אליהם.

אז המסיכה נטו בעלת אותה פורמט כמו כתובת ה- IP אך היא תמיד נבדלת על ידי כך שהשמינונים שמגבילים את חלק הרשת מלאים באלה וחלק המארח מלא באפסים כמו זה:

המשמעות היא שאיננו יכולים לתת כתובות IP באופן שרירותי למילוי רשת במארחים, אך עלינו לכבד את חלק הרשת ואת החלק המארח. אנו תמיד נעבוד עם החלק המארח ברגע שנחשב את חלק הרשת ונקצה IP לכל רשת משנה.

כתובת IP ברשת

יש לנו גם כתובת IP שאחראית על זיהוי הרשת שאליה המכשירים שייכים. בואו נבין שבכל רשת או רשת משנה יש כתובת IP מזהה שכל המארחים חייבים להיות משותפים בכדי לציין את חברותם בה.

כתובת זו מאופיינת בכך שחלק הרשת המשותף וחלק המארחים תמיד נמצא ב 0, באופן זה:

אנו יכולים 0 שמיניות של החלק המארח שמסיכת הרשת של החלק הקודם הצביעה לנו. במקרה זה זה יהיה 2, בעוד שה -2 האחרים יהיו עבור חלק הרשת, בהיותם IP שמור.

כתובת משודרת

כתובת השידור היא בדיוק ההפך מכתובת הרשת, בה אנו קובעים 1 את כל קטעי השמינייה שכתובת מארחת.

עם כתובת זו הנתב יכול לשלוח הודעה לכל המארחים המחוברים לרשת או רשת המשנה ללא קשר לכתובת ה- IP שלהם. פרוטוקול ARP משמש לשם כך, למשל להקצאת כתובות או לשליחת הודעות סטטוס. אז זהו IP IP שמור.

כתובת ה- IP של מארח

ולבסוף יש לנו את כתובת ה- IP של המארח, בה החלק של הרשת תמיד יישאר לא סדיר וזה יהיה החלק המארח שישתנה בכל מארח. בדוגמה שאנחנו לוקחים יהיה הטווח הזה:

לאחר מכן נוכל לפנות ל -2 ¹⁶ -2 מארחים, כלומר 65, 534 מחשבים המחסירים את שתי הכתובות עבור רשת ושידור.

שיעורי IP

עד עכשיו זה היה פשוט, נכון? אנו כבר יודעים שכתובות IP מסוימות שמורות לרשת, לשידור ולמסכה, אך עדיין לא ראינו את שיעורי ה- IP. ביעילות כתובות אלה מחולקות למשפחות או שיעורים, כדי להבחין במטרות שלשמן הן ישמשו בכל מקרה.

עם שיעורי IP אנו מתוחמים את טווח הערכים שיכול לקחת על חלק הרשת, את מספר הרשתות שניתן ליצור איתם ואת מספר המארחים שניתן לטפל בהם. בסך הכל יש לנו 5 כיתות IP שהוגדרו על ידי IETF (כוח המשימה להנדסת אינטרנט):

אכפת לך, אנחנו עדיין לא מדברים על חישוב מסיכת רשת משנה, אלא על היכולת ליצור רשתות. זה כאשר אנו נראה subnetting ופרטיו.

• Class A Class B Class C Class D Class E

כתובות IP של מקרים A משמשות ליצירת רשתות גדולות מאוד, למשל רשת האינטרנט והקצאת IPs ציבוריים לנתבים שלנו. למרות שבאמת יכול להיות לנו מכשירי IP אחרים מסוג B או C, למשל יש לי מחלקה ב '. הכל יהיה תלוי במכשירי ה- IP שספק ספק שירותי האינטרנט התקשר, דבר שנסביר ממש למטה. בכיתה A יש לנו ביט מזהה מחלקה, כך שנוכל להתייחס רק 128 רשתות ולא 256 כצפוי.

חשוב מאוד לדעת שבשיעור זה יש טווח IP שמור ל- Loopback, בין 127.0.0.0 ל- 127.255.255.255. Loopback משמש להקצאת IP למארח עצמו באופן פנימי, לצוות שלנו באופן פנימי יש IP 127.0.0.1 או "localhost" איתם הוא בודק שהוא מסוגל לשלוח ולקבל חבילות. אז כתובות אלה לא נוכל להשתמש בהן באופן עקרוני.

כתובות IP של Class B משמשות לרשתות בינוניות, למשל בטווח של עיר, והפעם יש שני שמינונים ליצירת רשתות ועוד שתיים לפנות מארחים. Class B מוגדר עם שני ביטים ברשת.

כתבי IP של Class C הם הידועים ביותר, מכיוון שלמעשה לכל משתמש עם אינטרנט ביתי יש נתב שמקצה IP IP של Class C לרשת הפנימית שלהם. היא מכוונת לרשתות קטנות, ומשאירה שמונה אחת אחת למארחים ו -3 לרשתות. צור ipconfig למחשב שלך וודא שה- IP שלך הוא Class C. במקרה זה , 3 ביטים ברשת נלקחים כדי להגדיר את הכיתה.

מחלקה D משמשת לרשתות שידור לקבוצה, כאשר הנתבים שולחים מנות לכל המארחים המחוברים. כך שכל התעבורה שנכנסת לרשת כזו תשוכפל לכל המארחים. לא ישים לרשתות.

סוף סוף מחלקה E היא הטווח האחרון שנותר ומשמש רק לרשתות למטרות מחקר.

משהו די חשוב בנושא זה הוא שכרגע הקצאת כתובות IP ברשתות עומדת בעקרון של ניתוב בין דומיינים חסרי Class (CIDR). משמעות הדבר היא שמוקצים IPs ללא קשר לגודל הרשת, כך שנוכל לקבל IP IP ציבורי ברמה A, B או C. אז לשם מה כל זה? ובכן, כדי להבין כיצד נוצרות נכון רשתות משנה.

מה זה subnetting או subnetting

אנו מתקרבים לחישוב מסיכת רשת משנה, עין ולא רשת. טכניקת רשת המשנה מורכבת מחלוקת הרשתות לרשתות או רשתות משנה קטנות יותר. בדרך זו מחשב או מנהל רשת יכולים לחלק את הרשת הפנימית של בניין גדול לתתי-רשתות קטנות יותר.

בעזרת זה אנו יכולים להקצות פונקציות שונות, עם נתבים שונים ולדוגמא ליישם Active Directory שמשפיע רק על רשת משנה אחת. או הבדל ובודד מספר מסוים של מארחים משאר הרשת ברשת משנה. זה שימושי ביותר בתחום הרשתות, מכיוון שכל רשת משנה עובדת ללא תלות זו.

עבודת הנתב קלה גם יותר עם רשתות משנה, מכיוון שהיא מבטלת את הגודש בחילופי נתונים. ולבסוף, עבור הממשל, הרבה יותר קל לתקן תקלות ולבצע תחזוקה.

אנו הולכים לעשות זאת עם כתובת ה- IPv4, אם כי ניתן גם ליצור תת-רשתות עם IPv6, עם לא פחות מ -128 סיביות לכתובת מארחים ורשתות.

יתרונות וחסרונות של תת-רשת

עבור טכניקה זו, בהחלט צריך להיות ברור מאוד לגבי מושגי כתובת ה- IP, המעמדות שקיימים וכל מה שהסברנו לעיל. לכך אנו מוסיפים את הצורך לדעת כיצד לעבור מבינארי לעשרוני ולהפך, כך שאם אנו מתכוונים לבצע את התהליך באופן ידני הוא יכול להיות ארוך למדי.

יתרונות:

• בידוד בקטעי רשת ניתוב מנות ברשתות לוגיות עצמאיות תכנון תת-רשתות כך שיתאימו ללקוח וגמישות ניהול טוב יותר ולוקליזציה של טעויות אבטחה רבה יותר על ידי בידוד ציוד רגיש

חסרונות:

• על ידי חלוקת ה- IP לפי כיתות וכשות כתובות IP רבות מבוזבזות תהליך מייגע יחסית אם זה נעשה ביד. מבנה הרשת שלה משתנה, יהיה עליו לחשב מחדש מההתחלה. אם אינך מבין אותו, אתה עשוי להשעות את נושא הרשתות.

טכניקת הצבת משנה: חישוב מסיכת רשת משנה וכתובת IP

למרבה המזל, התהליך של רשת משנה משנה עוסק בסדרה של נוסחאות פשוטות שיש לזכור ולהחיל ויש לנו דברים ברורים. אז בואו נסתכל על זה בשלבים.

1. מספר תת-רשתות וסימון מהיר

הסימון איתו נמצא בעיית חישוב רשת משנה יהיה הבא:

משמעות הדבר היא ש- IP של הרשת הוא 129.11.0.0 עם 16 סיביות השמורות לרשת (2 אוקטס). לעולם לא נמצא IP של מחלקה B עם מזהה פחות מ 16, כמו שאר הכיתות, למשל:

אבל אם נוכל למצוא מזהים מעולים עד שנגיע ל -31, כלומר היינו לוקחים באופן מוחלט את כל הקטעים שנותרו למעט האחרון שיצר תת-רשתות. האחרון לא יילקח כי יהיה צורך להשאיר משהו לפנות למארחים, נכון?

להיות מסיכת רשת המשנה:

בדרך זו אנו לוקחים 16 ביטים קבועים לרשת, עוד שני תוספות לרשת משנה והשאר למארחים. המשמעות היא שכיום הקיבולת של המארחים מצטמצמת ל- 2 ¹⁴ -2 = 16382 לטובת קיבולת רשת משנה עם אפשרות לבצע 2 ² = 4.

בואו נסתכל על זה בצורה כללית בטבלה:

2. חישוב רשת המשנה ומסכת הרשת

אם ניקח בחשבון את מגבלת רשת המשנה שיש לנו בהתאם למחלקות ה- IP, אנו הולכים להציג את הדוגמה צעד אחר צעד כדי לראות כיצד היא תיפתר.

בתוכו אנו מתכוונים להשתמש ב- Class B IP 129.11.0.0 שלנו כדי ליצור 40 תת-רשתות בבניין אחד גדול. היינו יכולים לעשות את זה בשיעור ג '? כמובן, וגם עם כיתה א.

127.11.0.0/16 + 40 תת-רשתות

בהיותנו כיתה ב 'תהיה לנו מסכת רשת:

השאלה השנייה לפתור תהיה: כמה ביטים אני צריך ליצור 40 תת-רשתות (C) ברשת זו? אנו נדע זאת על ידי מעבר מעשרוני לבינארי:

עלינו 6 ביטים נוספים כדי ליצור את 40 התת-רשתות, כך שמסיכת רשת המשנה תהיה:

3. חשב את מספר המארחים ברשת משנה וקפיצה ברשת

עכשיו הגיע הזמן לדעת את מספר המחשבים שנוכל להתייחס אליהם בכל רשת משנה. כבר ראינו כי צורך ב 6 ביטים עבור תת-רשתות מקטין את השטח עבור המארחים. נשארו לנו רק 10 ביטים בשבילם m = 10 שם עלינו להוריד את ה- IP של הרשת ולשדר IP.

מה אם לכל רשת משנה תתקיים 2000 מארחים, מה היינו עושים? ובכן, ברור שהעלו ל- IP בכיתה A כדי לקבל יותר קטעים מהמארחים.

עכשיו הגיע הזמן לחשב את הופ הרשת, זה מה שנועד להקצות מספר ל- IP עבור כל רשת משנה שנוצרת תוך כיבוד הסיביות עבור המארחים והסיביות עבור רשת משנה. עלינו פשוט להפחית את ערך רשת המשנה המתקבלת במסיכה מהערך המקסימלי של השמינייה, כלומר:

אנו זקוקים לקפיצות הללו למקרה שכל רשת משנה תתמלא ביכולת המארח המרבית שלה, ולכן עלינו לכבד את הקפיצות הללו כדי להבטיח את מדרגיות הרשת. בדרך זו נימנע מהצורך לבנות מחדש במקרה שהוא יגבר עם העתיד.

4. עלינו רק להקצות IP לתתי-המשנה שלנו

עם כל מה שחישבנו לפני כן, כבר יש לנו הכל מוכן ליצור את התת-רשתות שלנו, בואו נראה את 5 הראשונות כפי שהיו. היינו ממשיכים לרשת משנה 40 ועדיין יהיה לנו מספיק מקום להגיע ל 64 רשתות משנה עם 6 הסיביות.

כדי להחיל את IP רשת המשנה עלינו לקחת בחשבון כי 10 הסיביות המארחות חייבות להיות ב 0 וכי קפיצת רשת המשנה המחושבת היא 4 ב 4. לכן יש לנו את הקפיצות באוקטט השלישי ולכן האוקטט האחרון הוא 0, כמה טוב IP IP של רשת. אנו יכולים למלא את העמודה כולה ישירות.

ה- IP של המארח הראשון מחושב על ידי הוספת 1 ל- IP subnet, אין לו סודות. אנו יכולים למלא את העמודה כולה ישירות.

הדבר הטבעי ביותר יהיה למקם את ה- IP המשודר, מכיוון שזה רק עניין של חיסור 1 מה- IP המשנה הבא. לדוגמה, ה- IP הקודם של 127.11.4.0 הוא 127.11.3.255 כך שנמשיך עם כולם. עם העמודה הראשונה שנמלאה, קל להוציא את העמוד הזה.

לבסוף נחשב את ה- IP המארח האחרון על ידי חיסור 1 מה- IP המשודר. עמודה זו תתמלא בשורה האחרונה בצורה פשוטה אם כבר יש לנו את כתובות השידור.

מסקנות לגבי תת-רשת

תהליך חישוב מסכת רשת המשנה הוא די פשוט אם ברור לנו לגבי המושגים רשת משנה, IP רשת, מסיכת רשת רשת משנה וכתובת השידור. בנוסף, בעזרת מספר נוסחאות פשוטות מאוד נוכל לחשב בקלות את הקיבולת עבור רשתות משנה של IP, לא משנה מה הכיתה, ואת קיבולת המארח בהתאם לרשתות שאנו זקוקים לה.

ברור שאם אנו עושים זאת בעבודת יד ואין לנו הרבה תרגול לבצע המרות עשרוניות לשינוי בינארי, זה יכול לקחת קצת יותר זמן, במיוחד אם אנו לומדים את זה לקורס עבודה בקריירה או תואר מקצועי.

הליך זהה יבוצע עם כתובות IP של Class A ו- C בדיוק כמו הדוגמא עם Class B. אנחנו רק צריכים לקחת בחשבון את טווח הכתובות שצריך לקחת ואת המזהה שלהן, השאר למעשה אוטומטי.

ואם במקום לתת לנו את ה- IP והמחלקה , הם פשוט נותנים לנו את מספר התת-רשתות ואת מספר המארחים, אנחנו נהיה אלה שיחליטו את הכיתה, יבצעו את ההמרות המתאימות לבינאריות והשתמשו בנוסחאות כדי לא להיפטר בתחזיות.

בלי להוסיף, אנו משאירים לך קישורים מעניינים המכסים מושגי רשת אחרים ביתר פירוט:

איך נראה גופך עם ההדרכה שלנו כיצד לחשב את מסכת רשת המשנה ? אנו מקווים שהכל ברור, אחרת יש לך את תיבת התגובות לשאול אותנו שאלות או אם אתה רואה הקלדה כלשהי.