IP адресация в ЛВС
Деление сети на подсети.
Сеть пользователя с одним ISR ужасно перегружена. Предлагается добавить еще одно сетевое устройство, более крупный ISR, и разделить сеть на две более мелкие.
В целях безопасности беспроводных и проводных пользователей нужно разделить по разным локальным сетям. Существующее устройство Linksys обеспечивает беспроводным пользователям связь и безопасность. Концентраторы проводных пользователей можно подключить непосредственно к портам нового коммутатора ISR.
У некоторых ISR нет встроенных портов коммутатора, поэтому необходимо будет добавить отдельный коммутатор для проводных пользователей.
В 90-х гг. многие сети не имели выхода в другие сети или Интернет. Чтобы уменьшить количество зарегистрированных организациями уникальных IP-адресов, компания Internet Engineering Task Force (IETF) решила зарезервировать часть адресного пространства Интернет для частных сетей.
Такие блоки адресов не нужно маршрутизировать в общедоступной сети Интернет. Это означает, что все частные сети могут использовать одни и те же адреса, и пока они не связываются друг с другом, нормально обмениваться данными.
Один адрес класса A, 10.0.0.0 был зарезервирован для частных сетей. Кроме того, для частных сетей зарезервирована часть адресного пространства класса B и C.
На данный момент в большинстве сетей используется частная структура адресов. Маршрутизируемые в Интернете адреса присваиваются только устройствам, которые подключаются непосредственно к общедоступной сети. По умолчанию большинство пользовательских сетевых устройств получает частные адреса через DHCP.
Классовые сети.
Существует два уровня иерархии классовых IP-адресов: сеть и узел. При маршрутизации в классовой сети значения первых трех бит определяют IP-адрес класса А, В или С. После определения класса IP-адреса станет известно, сколько бит отведено для идентификатора сети и сколько – для идентификатора узла. Для разделения бит сети и узла используется маска подсети по умолчанию.
При делении сети на подсети в иерархию добавляется еще один уровень. Теперь их три: сеть, подсеть и узел. Как же их отличить?
При классовой адресации количество бит в идентификаторе сети зафиксировано. Сеть класса A обозначается 8 битами, класса B – 16 битами, класса C – 24 битами. Таким образом, меняться может только та часть IP-адреса, которая относится к узлу. Доступные биты узла можно разделить на идентификаторы подсети и узла.
Вопрос о том, сколько бит отводится идентификатору подсети, требует серьезного планирования. При планировании подсетей нужно учесть две вещи: количество узлов в каждой сети и количество локальных сетей. Из таблицы возможных подсетей в сети 192.168.1.0 видно, как выбор количества бит в идентификаторе подсети влияет на количество возможных подсетей и количество узлов в каждой из них.
Изменяемые маски подсети.
Маршрутизаторы различают сети с помощью маски подсети, которая показывает, какие биты составляют идентификатор сети, а какие – часть адреса, относящуюся к узлу. При делении сети маршрутизатору нужна модифицированная, или изменяемая, маска подсети, позволяющая отличать подсети друг от друга. Выбранная по умолчанию и изменяемая маска подсети отличаются друг от друга следующим: первая меняется только в пределах октета. Например, маска подсети сети класса А по умолчанию – 255.0.0.0. Изменяемые маски забирают биты из идентификатора узла и прибавляют их к маске по умолчанию.
При создании изменяемой маски подсети нужно, прежде всего, решить, сколько бит взять и добавить.
Количество бит, которые будут добавлены к маске подсети, зависит от нескольких факторов.
Для простоты в данном примере их количество сокращено. Не все ситуации так же просты. Предположим, что организации присвоен адрес класса С. Что если сетей несколько, причем в одной 7 узлов, в другой – 60, а в третьей – 34?
При использовании классов размер всех подсетей должен совпадать. Соответственно, каждая подсеть должна поддерживать не менее 60 узлов. Для этого в идентификаторе узла должно быть не менее 6 бит, то есть для идентификатора подсети остается 2 бита. При этом можно создать четыре подсети по 64 узла.
Сетевые устройства узнают о делении с помощью маски подсети. Теперь можно определить, к какой подсети относится IP-адрес, и разработать простую схему адресации в классовых подсетях.
В базовой сети класса С сетевая часть адреса занимает 24 бита, а отведенная узлу часть – восемь бит. У каждого бита двоичного IP-адреса может быть только одно из двух значений: ноль или единица. Количество адресов узлов вычисляется с использованием степеней числа два. Соответственно, в восьмибитном адресе количество возможных адресов узлов равно 2^8, или 2x2x2x2x2x2x2x2. При 8-битном идентификаторе узла возможна одна сеть с 254 адресами узлов.
Если сеть класса С разделена на подсети, и из идентификатора узла взято для идентификатора подсети три бита, для адресов узлов остается пять. При этом в подсети может быть 30 узлов, или 2^5 – 2. Помните, что адреса, состоящие из одних нулей или единиц, зарезервированы для адреса сети и адреса широковещательной рассылки.
Количество подсетей определяется так же. Если адрес подсети состоит из трех бит, получится 2x2x2, или 2^3 подсетей. Таким образом, образуется восемь подсетей по 30 узлов в каждой.
Определяя, сколько в каждой подсети необходимо узлов, следует учесть интерфейс маршрутизатора или шлюза и отдельные устройства. У каждого интерфейса маршрутизатора должен быть IP-адрес в подсети, к которой подключена сеть узла.
Максимально возможное количество узлов
Формат записи маски подсети.
Обмен данными между подсетями.
Представьте себе подсеть в виде небольшой сети. При делении сети на две подсети фактически образуются отдельные сети. Помните, что они соединяются через маршрутизаторы. Чтобы устройство из одной подсети смогло обмениваться данными с устройством из другой сети, необходим маршрутизатор. В данной конкретной сети их два: беспроводной ISR и 1841 ISR.
Конфигурацию необходимо построить так, чтобы интерфейсы маршрутизаторов, подключенных друг к другу, получили IP-адреса из одной и той же сети и подсети и чтобы клиентам были присвоены шлюзы по умолчанию, к которым они могут подключаться.
Интерфейсы, соединяющие беспроводной ISR и 1841 ISR должны находиться в одной и той же сети. Общий канал показывает, что к подсети 192.168.1.16/29 подключено два маршрутизатора с IP-адресами 192.168.1.17/29 и 192.168.1.18/29.
