IP-Adressierung und Subnetting für neue Benutzer
Einführung
Dieses Dokument enthält grundlegende Informationen benötigt, um den Router für das Routing IP, wie, wie Adressen abgebaut werden und wie subnetting Arbeiten zu konfigurieren. Sie lernen, wie jede Schnittstelle auf dem Router mit einem einzigartigen Subnetz eine IP-Adresse zuzuweisen. Es gibt Beispiele enthalten, um zu helfen, alles zusammen zu binden.
Bedarf
Eingesetzte Komponenten
Dieses Dokument ist nicht auf bestimmte Software- und Hardware-Versionen beschränkt.
Die Informationen in diesem Dokument wurden von den Geräten in einer bestimmten Laborumgebung geschaffen. Alle in diesem Dokument verwendeten Geräte gestartet mit einer gelöschten (Standard) Konfiguration. Wenn Ihr Netzwerk aktiv ist, stellen Sie sicher, dass Sie die möglichen Auswirkungen eines Befehls zu verstehen.
zusätzliche Information
Wenn Definitionen für Sie sind hilfreich, verwenden Sie diese Wortschatz Begriffe, um Ihnen den Einstieg:
Adresse - Die eindeutige ID-Nummer zugewiesen an einem Host oder eine Schnittstelle in einem Netzwerk.
Subnet - Ein Teil eines Netzwerks, das eine bestimmte Netzadresse teilt.
Subnet Mask - Eine 32-Bit-Kombination verwendet, um zu beschreiben, welcher Teil einer Adresse an die Subnetz bezieht und welcher Teil bezieht sich auf den Host.
Schnittstelle - Eine Netzwerkverbindung.
Wenn Sie bereits Ihre legitime Adresse (n) aus dem Internet Network Information Center (InterNIC) erhalten haben, sind Sie bereit zu beginnen. Wenn Sie nicht mit dem Internet verbinden möchten, schlägt Cisco dringend, dass Sie reservierten Adressen aus RFC 1918 verwenden.
Verstehen von IP-Adressen
Hinweis. Beachten Sie auch, dass die Begriffe „Klasse A, Klasse B“ und so weiter in diesem Dokument verwendet werden, um zu helfen, das Verständnis von IP-Adressierung und Subnetze zu erleichtern. Diese Begriffe werden nur selten in der Branche mehr wegen der Einführung von Classless Interdomain Routing (CIDR) verwendet.
Netzmasken
Eine Netzwerkmaske hilft Ihnen wissen, welcher Teil der Adresse das Netzwerk identifiziert und welcher Teil der Adresse identifiziert den Knoten. Klasse A, B, und C-Netze verfügen über Standardmasken, die auch als natürliche Masken bekannt, wie hier gezeigt:
Eine IP-Adresse auf einem Klasse-A-Netzwerk, das eine Adresse / Maske Paar ähnlich wie hätte hat subnetted nicht: 8.20.15.1 255.0.0.0. Um zu sehen, wie die Maske hilft Ihnen, die Netzwerk- und Knoten Teile der Adresse zu identifizieren, wandeln die Adresse und die Maske in Binärzahlen.
Sobald Sie die Adresse und die Maske binär dargestellt haben, dann Identifizierung des Netzwerk- und Host-ID ist einfacher. Jegliche Adreßbits die Maskenbits entsprechen, haben auf 1 stellen die Netzwerk-ID. Jegliche Adreßbits, die Maskenbits entsprechen, haben auf 0 stellen die Knoten-ID.
verstehen Sie Subnetting
Subnetze können Sie mehrere logische Netzwerke erstellen, die in einer einzigen Klasse A existieren, B, oder C-Netz. Wenn Sie nicht über das Teilnetz, können Sie nur ein Netzwerk von Ihrer Klasse A, B oder C-Netz verwenden, was unrealistisch ist.
Jeder Data Link auf einem Netzwerk muss eine eindeutige Netzwerk-ID aufweisen, wobei jeder Knoten auf dieser Verbindung ein Mitglied des gleichen Netzes ist. Wenn Sie ein großes Netzwerk (Klasse A, B oder C) brechen in kleinere Teilnetze, ermöglicht es Ihnen, ein Netzwerk von miteinander verbundenen Subnetze zu erstellen. Jede Datenverbindung über dieses Netzwerk würde dann eine einzigartige Netzwerk / Subnetz-ID. Jedes Gerät, oder Gateway, die n-Netze / Teilnetze verbindet hat n verschiedene IP-Adressen, eine für jedes Netz / Teilnetz, die sie miteinander verbindet.
Um ein Netzwerk-Subnetz, erstrecken sich die natürliche Maske, mit einigen der Bits, die von dem Host-ID-Teil der Adresse, um eine Subnetz-ID zu erzeugen. Zum Beispiel kann ein Netzwerk der Klasse C von 204.17.5.0 gegeben, die eine natürliche Maske von 255.255.255.0 hat, können Sie Subnetze auf diese Weise erstellen:
Durch die Erweiterung des Maske 255.255.255.224 zu sein, haben Sie drei Bits (durch „sub“) aus dem ursprünglichen Host-Teil der Adresse entnommen und sie Subnetze zu machen. Mit diesen drei Bits ist es möglich, acht Subnetze zu erstellen. Mit den verbleibenden fünf Host-ID-Bits, jedes Subnetz kann bis zu 32 Host-Adressen haben, von denen 30 kann tatsächlich zu einem Gerät zugewiesen werden, da Host-IDs aller Nullen oder nur Einsen sind nicht erlaubt (es sehr wichtig, sich daran zu erinnern). Also, in diesem Sinne sind diese Subnetze erstellt.
Hinweis. Es gibt zwei Möglichkeiten, diese Masken zu bezeichnen. Erstens, weil Sie drei Bits verwenden mehr als der „natürliche“ Klasse C Maske, können Sie diese Adressen als mit einer 3-Bit-Subnetz-Maske bezeichnen. Oder zweitens kann die Maske von 255.255.255.224 auch als / 27 bezeichnet werden, da es 27 Bits, die in der Maske gesetzt sind. Dieses zweite Verfahren ist mit CIDR verwendet. Mit diesem Verfahren kann eines dieser Netzwerke mit der Notation Präfix / Länge beschrieben. Beispielsweise bezeichnet das Netzwerk 204.17.5.32/27 204.17.5.32 255.255.255.224. Gegebenenfalls wird die Präfix / Länge Notation verwendet, um die Maske für den Rest dieses Dokuments zu bezeichnen.
Das Netzwerk Subnetzschema in diesem Abschnitt ermöglicht acht Subnetze und das Netzwerk könnte wie folgt aussehen:
Beachten Sie, dass jeder der Router in Abbildung 2 zu vier Subnetze angeschlossen ist, ist ein Sub-Netzwerk an beide Router gemeinsam. Außerdem hat jeder Router eine IP-Adresse für jedes Subnetz, in dem sie angebracht ist. Jedes Teilnetz könnte möglicherweise bis zu 30 Host-Adressen unterstützen.
Dies bringt einen interessanten Punkt. Je mehr Hostbits Sie für eine Subnetz-Maske verwenden, die mehrere Subnetze haben Sie zur Verfügung. Allerdings sind die mehr Subnetze zur Verfügung, die weniger Host-Adressen verfügbar pro Subnetz. Zum Beispiel kann ein Netzwerk der Klasse C von 204.17.5.0 und eine Maske von 255.255.255.224 (/ 27) können Sie acht Subnetze haben, die jeweils mit 32 Host-Adressen (30, von denen Geräte zugeordnet werden kann). Wenn Sie eine Maske von 255.255.255.240 (/ 28) verwenden, ist der Bruch nach unten:
Da Sie nun vier Bits haben, um Subnetze mit nur Sie haben vier Bits für Host-Adressen links. Also in diesem Fall können Sie bis zu 16 Subnetze haben, von denen jede bis zu 16 Host-Adressen (14, von denen Geräte zugeordnet werden können) haben kann.
Werfen Sie einen Blick auf, wie könnte ein Klasse-B-Netz in Subnetze werden. Wenn Sie Netzwerk 172.16.0.0, dann wissen Sie, dass seine natürliche Maske 255.255.0.0 oder 172.16.0.0/16. Verlängerung der Maske etwas über 255.255.0.0 bedeutet, dass Sie Subnetze. Sie können schnell sehen, dass Sie die Fähigkeit haben, viel mehr Subnetzen als bei der Klasse C-Netzwerk zu erstellen. Wenn Sie eine Maske von 255.255.248.0 (/ 21) verwenden, wie viele Subnetze und Hosts pro Subnetz erlaubt das?
Mit fünf Bits von den ursprünglichen Host-Bits für Subnetze. Auf diese Weise können Sie 32 Subnetzen (2 5) haben. Nach der Verwendung der fünf Bits für Subnetze, sind Sie mit 11 Bits für Host-Adressen links. Dies ermöglicht jedes Subnetz so Host-Adressen 2048 (2 11) 2046, von denen Geräte zugeordnet werden kann.
Hinweis. In der Vergangenheit gab es Beschränkungen in Bezug auf die Verwendung eines Teilnetz 0 (alle Subnetz-Bits werden auf Null gesetzt), und alle Einsen Subnetz (alle Subnetz-Bits auf eins gesetzt). Einige Geräte würden nicht die Verwendung dieser Subnetze ermöglichen. Cisco Systems Geräte erlauben die Verwendung dieser Subnetze, wenn die IP-Subnetz Null Befehl konfiguriert ist.
Beispielaufgabe 1
Nun, da Sie ein Verständnis von Subnetzen haben, setzen dieses Wissen zu nutzen. In diesem Beispiel werden Sie zwei Adressen / Maske Kombinationen, geschrieben mit der Präfix / Länge Notation gegeben, die zwei Geräte zugewiesen wurden. Ihre Aufgabe ist es zu bestimmen, ob diese Geräte im gleichen Subnetz oder verschiedenen Subnetzen sind. Sie können die Adresse und die Maske jedes Gerät, um zu ermitteln, welche Subnetz jeder Adresse gehört.
Bestimmen Sie die Subnet für deviceA:
Mit Blick auf die Adressbits, die eine entsprechende Maskenbit auf eins gesetzt haben, und Einstellen aller anderen Adressbits auf Null (dies eine logische „AND“ zwischen der Maske und Adresse auf die Durchführung entspricht), zeigt Ihnen an, welche Subnetz diese Adresse gehört . In diesem Fall gehört deviceA 172.16.16.0 Subnetz.
Bestimmen Sie die Subnet für DeviceB:
Aus diesen Bestimmungen deviceA und DeviceB haben Adressen, die Teil des selben Subnetz befinden.
Beispielaufgabe 2
Angesichts der Klasse-C-Netzwerk von 204.15.5.0/24, Subnet das Netzwerk, um das Netzwerk in Figur 3 mit den Anforderungen an den Host gezeigt zu erstellen.
Mit Blick auf das Netzwerk in Abbildung 3. Sie, dass Sie fünf Subnetze erstellen erforderlich sind, sehen. Das größte Subnetz muss 28 Host-Adressen unterstützen. Ist dies möglich, mit einem Netz der Klasse C? und wenn ja, dann wie?
Sie können durch einen Blick auf das Subnetz Anforderung starten. Um die fünf benötigten Subnetze erstellen würden Sie drei Bits aus der Klasse C Hostbits verwenden müssen. Zwei Bits würden nur ermöglichen es Ihnen vier Subnetze (2 2).
Da Sie drei Subnetzbits müssen, dass lässt Sie mit fünf Bits für den Host-Teil der Adresse. Wie viele Hosts tut dies unterstützt? 2 5 = 32 (30 nutzbar). Dies erfüllt die Anforderung.
Deshalb haben Sie festgestellt, dass es möglich ist, dieses Netz mit einem Netz der Klasse C zu erstellen. Ein Beispiel, wie Sie die Subnetze zuordnen könnte, ist:
VLSM Beispiel
In allen bisherigen Beispielen von Subnetzen, feststellen, dass die gleiche Subnetz-Maske für alle Subnetze angewendet wurde. Das bedeutet, dass jedes Subnetz die gleiche Anzahl von verfügbaren Host-Adressen verfügt. Sie können in einigen Fällen brauchen, aber in den meisten Fällen die gleiche Subnetz-Maske für alle Subnetze enden mit Adressraum zu verschwenden. So wurde zum Beispiel in der Beispielaufgabe 2 Abschnitt, ein Klasse-C-Netzwerk in acht gleichgroße Teilnetze aufgeteilt; Allerdings hat jedes Subnetz nicht alle verfügbaren Host-Adressen verwenden, die in verschwendetem Adressraum führt. Abbildung 4 veranschaulicht diesen verschwendeten Adressraum.
4 veranschaulicht, dass der Subnetze, die verwendet werden, Neta NetC und Netd viel ungenutzten Hostadreßraum haben. Es ist möglich, dass dies eine bewusste Gestaltung war für künftiges Wachstum Buchhaltung, aber in vielen Fällen ist dies nur Adressraum verschwendet aufgrund der Tatsache, dass die gleiche Subnetz-Maske für alle Subnetze verwendet wird.
Variable Length Subnet Masks (VLSM) ermöglicht es Ihnen, verschiedene Masken für jedes Subnetz zu verwenden, wodurch effizient Adressraum.
VLSM Beispiel
Gegeben 2 das gleiche Netzwerk und Anforderungen wie in Beispielaufgabe ein Subnetzschema mit dem Einsatz von VLSM entwickeln, gegeben:
Bestimmen Sie, welche Maske die erforderliche Anzahl von Hosts erlaubt.
Der einfachste Weg, die Subnetze zuweisen ist die größte ersten zuzuordnen. Zum Beispiel können Sie auf diese Weise zugeordnet werden:
Dies kann graphisch, wie gezeigt in Figur 5 dargestellt:
Abbildung 5 zeigt, wie VLSM mit dazu beigetragen, mehr als die Hälfte des Adressraums zu speichern.
Classless Inter Routing (CIDR) wurde eingeführt, um sowohl die Adressraumnutzung und Routing-Skalierbarkeit im Internet zu verbessern. Es wurde wegen des schnellen Wachstums des Internets und das Wachstum der in den Internet-Router gehalten Routing-Tabellen IP benötigt.
Weitere Informationen zu CIDR, RFC 1518 und RFC 1519 sehen.
Beispielconfig
Router A und B sind über eine serielle Schnittstelle verbunden.