IP Subnetting

Vytváranie subnetov

Subnet je fyzický segment siete, ktorý je oddelený od zvyšku siete routrom, prípadne routrami. Na sieti môžete mať viacero subnetov. Sieť s viacerými subnetmi spojenými routrami sa často nazýva internetwork. Ak vytvárate subnet musíte rozbiť sieťové ID pre hostov na sieti. Pridelenie zodpovedajúceho subnetu a hostiteľského ID vám umožní lokalizovať hosta na sieti. Taktiež dokážete určiť, ktorí hostitelia sú na tom istom subnete pomocou ID siete.

IP adresy pre každý subnet sú odvodené z ID hlavnej siete. Keď rozdelíte sieť do subnetov musíte vytvoriť jedinečný ID pre každý subnet. Aby ste to dokázali musíte rozdeliť bity v ID hostiteľa na dve časti. Jedna časť identifikuje subnet a druhá časť identifikuje hostiteľa. Tento proces sa nazýva subnetting alebo subnetworking.

Organizácie obvykle používajú subnety na vytvorenie jednej siete cez viacero fyzických segmentov. Pomocou subnetov môžete:

• mixovať rôzne sieťové technológie ako napr. Ethernet a Token Ring
• prekonať obmedzenia súčasných technológií ako napríklad prekročenie maximálneho počtu hostiteľov na segment. Rozdelenie segmentu do ďalších segmentov zvýši celkové množstvo povolených hostiteľov
• redukuje možnosť zahltenia siete rozdelením sieťových prenosov a redukovaním počtu broadcastov ktoré sú posielané na každom segmente

Predtým ako začnete implementovať subnetting musíte si zadefinovať vaše súčasné požiadavky a brať ohľad na budúce požiadavky aby ste dokázali v prípade potreby sieť rozšíriť. Do úvahy by ste mali brať:

1. Počet fyzických segmentov na sieti
2. Počet požadovaných hostiteľských adries pre každý fyzický segment. Kždé sieťové rozhranie na na fyzickom segmente vyžaduje aspoň jednu IP adresu.
3. Na základe bodov 1 a 2 definujte:
• jednu masku pre celú sieť
• unikátne ID siete pre každý fyzický segment
• rozsah hostiteľských ID pre každý subnet

Ako sú použité bity v maske subnetu

Predtým ako zadefinujete masku subnetu musíte určiť počet segmentov a hostiteľov na segment s ohľadom na požiadavky v budúcnosti. Na základe toho určíte správny počet bitov pre masku subnetu.

Čím viac bitov použijete pre masku subnetu, tým viac subnetov je dostupných. Zároveň sa ale znižuje počet hostiteľov dostupných na subnete. Ak použijete viac bitov než aktuálne potrebujete môžete v budúcnosti zvýšiť počet subnetov, ale obmedzíte počet dostupných hostiteľov. Ak použijete menej bitov než potrebujete budete môcť zvyšovať počet hostiteľov, ale budete limitovaní v počte subnetov.

Keď sa definovali priemyselné štandardy pre subnetting doporučovalo sa odvodiť sieťové ID z high-order bitov (najviac vľavo). Teraz je to ale požiadavka, že ID subnetu používa kontinuálne high-order bity pre masku z časti určenej pre lokálne adresy. Viď RFC 950, 1860.

Ako vypočítať masku subnetu

Keď rozdeľujete sieť do subnetov, musíte aj definovať masku subnetu. Postup je nasledovný:

1. Určíte si počet fyzických segmentov na vašej sieti. Určíte najbliššiu mocninu čísla 2, ktorá je väčšia ako vami požadovaný počet subnetov. Napríklad ak potrebujete 6 subnetov, najbližší väčší násobok 2 je 8.
2. Určite exponent tohto násobku 2. Tento exponent je počet bitov potrebných pre subnetting. Napríklad 8 je 2^3. Exponent a počet bitov potrebných pre subnetting je 3.
3. Vytvorte binárnu bitovú masku pre oktet, ktorý bude subnetovaný. T.j. nastavte high-order bity počtu bitom potrebným pre subnetting na 1. Potom skonvertujte binárnu hodnotu masky na desiatkovú. V našom príklade sú potrebné 3 bity. Binárna maska preto bude 11100000. Decimálna hodnota je potom 224. Konečná maska subnetu (za predpokladu že delíme sieť triedy B) je 255.255.224.0.

Definovanie ID subnetu

1. Pre definovanie ID subnetu použijeme ten istý počet hostiteľských bitov ako sme použili pre masku subnetu. Napíšte si zoznam všetkých bitových kombinácií. Podľa predošlého príkladu sú požadované 3 bity.
2. Skonvertujte každý ID subnetu do desiatkovej hodnoty. Každá desiatková hodnota reprezentuje jeden subnet. Táto hodnota je použitá pre definovanie rozsahu ID hostiteľov na subnete.

000 00000 = 0
001 00000 = 32
010 00000 = 64
011 00000 = 96
100 00000 = 128
101 00000 = 160
110 00000 = 192
111 00000 = 224

Táto metóda je trocha nepraktická pokiaľ použijete viac než 4 bity pre masku subnetu, keďže vyžaduje konvertovanie mnohých bitových kombinácií. Definovanie rozsahu ID subnetu:

1. Vymenujte počet high-order bitov použitých pre ID subnetu. Napríklad ak je pre masku subnetu použitých 5 bitov, binárny oktet je 11111000
2. Skonvertujte nastavený bit s najnižšou váhou (najviac vpravo) na desiatkovú hodnotu. Toto je inkrementačná hodnota pre každý nasledujúci ID subnetu. Napríklad pri 5 bitoch to je 8
3. Počnúc nulou inkrementujte hodnotu pre každý nasledujúci subnet pokiaľ sa nedostanete na maximálny počet subnetov.

Pre určenie validného počtu subnetov použite počet bitov použitých pre subnetting ako mocniteľa čísla 2. Ak napríklad použijeme 5 bitov pre subnet tak počet subnetov je 2^5, čo je 32.

Cvičenie:
Určite správnu masku subnetu pre sieť triedy B so 14 segmentami:

1. Aký je najbližší vyšší násobok 2 ako číslo 14?
2. Určite exponent mocniny 2, ktorá je počtom bitov vyžadovaných pre subnetting
3. Konvertujte požadovaný počet bitov do desiatkového formátu
4. Pripojte konvertované číslo k existujúcej maske subnetu. Aká je výsledná maska?

Definujte ID-y subnetov

1. Vypíšte všetky možné kombinácie.
2. Konvertujte ID-y subnetov do desiatkovej sústavy pre každý subnet. Každá desiatková hodnota reprezentuje jeden subnet.