Hur man beräknar nätnät med IPv4 med nätverkets IP -adress och mask

En IP -adress är ett logiskt identifieringsnummer för en dator i nätverket, eller för ett nätverk eller delnät. IPv4 -adresser är 32 bitar i prickigt decimalformat, inte att förväxla med MAC -adressen som representeras av hexadecimala notering åtskilda av kolon eller bindestreck. IP -adresser kan förändras dynamiskt, både på offentlig och privat IP -adresseringsnivå, även om det också kan vara så att det är fixat. Subnät är tekniken för att dela upp ett stort nätverk i mindre nätverk (delnät), för att beräkna vilken delnätmask vi kommer att behöva använda i det nya nätverket måste vi beräkna olika parametrar. Idag i den här artikeln kommer vi att visa dig hur vi enkelt och snabbt kan göra subnät, både “manuellt” och även med hjälp av IP -miniräknare som gör våra liv enklare.

Vad är undernät, typer och klasser av adresser

Subnät består av att dela upp ett stort nätverk i flera mindre delnät, detta måste göras med stor omsorg och planering för att inte slösa IPv4 -adresser. I allmänhet görs subnetting lokalt med det privata IP -adressområde som vi har tillgängligt för vår användning utan begränsningar, men subnät kan också göras för offentlig IP -adressering, så länge du arbetar eller har en egen operatör och ett eget utbud av offentliga IP -adresser att använda. I denna handledning kommer vi att arbeta specifikt med privat IP -adressering i alla exemplen.

Det finns många anledningar till att du vill dela upp ett stort nätverk i flera mindre nätverk, till exempel:

• Utöka eller minska intervallet för IP -adresser i det lokala nätverket . Om vi ​​har ett mycket stort nätverk kanske vi vill minska antalet tillgängliga IP -adresser för att hantera dem lättare.
• Nätverksoptimering : ett mycket stort nätverk kan ha mycket sändningstrafik, detta gör nätverket mycket långsammare.
• Förbättra organisationen av hela nätverket : vi kan dela upp ett mycket stort nätverk i mindre delnät, för att använda varje delnät för en specifik publik. Till exempel kan vi skapa ett delnät för ledning, administration, säljteam, ett undernät för gäster, etc.
• Större säkerhet och trafikkontroll : genom att dela upp oss i små delnät kan vi på ett adekvat sätt segmentera vårt nätverk i VLAN (nivå 2) och använda olika IP -adresser (nivå 3) för att tillåta eller neka trafik mellan de olika datorerna. Tack vare subnetting eller subnetting kan nätverksadministratörer enklare hantera all inkommande och utgående trafik.

När vi väl har sett vad subnetting är och alla dess fördelar, kommer vi att prata om de olika typerna av IPv4 -adresser som finns.

Typer av IPv4-adresser

I IPv4 -nätverk finns det totalt tre typer av IP -adresser, varje typ av IP -adress är inriktad på en viss uppgift, dessa IP -adresser är:

• Nätverksadress : är den IP -adress som nätverket eller delnätet hänvisar till. För att beräkna nätverksadressen är det nödvändigt att utföra OCH -operationen mellan en IP -adress som är orienterad mot värdarna (datorer, servrar) och den konfigurerade nätmask. Nätverksadressen är den som dina routrar inkluderar i sina routningstabeller, för att veta hur man kommer till en viss destination och för att veta vad som är ursprunget för ett visst paket.
• Värdadress : det här är IP -adresserna som tilldelats slutdatorerna i nätverket. En dator, skrivare eller smartphone kommer att ha en värd -IP -adress.
• Sändningsadress : det är en speciell adress, den används för att skicka data till alla värdar i ett nätverk. Sändningsadressen i ett delnät är alltid den sista IP -adressen. Det finns också en särskild sändningsadress när vi ännu inte har fått IP -adressering från DHCP -servern, eller från nätverksadministratören manuellt, den här specialadressen är 255.255.255.255.

De flesta av oss i våra hem har en router som har IP -adressen 192.168.1.1, och datorerna som ansluter till nätverket har vanligtvis 192.168.1.2 till 192.168.1.254. En 255.255.255.0 subnätmask används på alla dessa värdar. Alla dessa IP -adresser är värdadresser, nätverksadressen kan beräknas genom att utföra operationen (192.168.1.1 OCH 255.255.255.0), vilket resulterar i 192.168.1.0, därför är nätverksadressen 192.168.1.0. När det gäller sändningsadressen är det den sista adressen i nätverket, därför är i detta fall sändningsadressen 192.168.1.255.

Subnätmasken spelar en grundläggande roll vid subnät, eftersom den kommer att berätta vilka bitar som tillhör nätverksdelen och vilken som tillhör värddelen. Subnätmasken bestämmer nätverkets IP -adress, intervallet för IP -adresser för värdarna och även IP -adressen för sändning. Subnätmasken kan uttryckas i binär, med prickade decimaler som en IP -adress, och även i CIDR -notation. CIDR -notationen är i princip antalet 1 som vi har från vänster till höger i subnätmasken i binär notation. I följande tabell kan du se alla subnätmasker i binär-, decimal- och CIDR -notation, dessutom kan du också se det maximala antalet värdar beroende på nätmask.

Det finns vissa IPv4 -adresser som inte kan tilldelas värdarna, till exempel nätverkets IP -adress eller IP -adress för sändning, operativsystemet skulle ge oss ett fel direkt. Vi hittar också IPv4 som kan tilldelas värdar men med begränsningar för interaktionen mellan nämnda värdar i nätverket.

IPv4 -adressklasser

I adressering med IPv4 finns det olika typer av nätverk, dessa skapades i syfte att skapa nätverk av stora, medelstora och små storlekar. För närvarande använder alla Internet -routrar interna gateway dynamiska routingprotokoll (IGP) och även EGP -protokoll som är klasslösa, därför kommer vi att använda VLSM (Variable Size Subnet Masks) för att spara många adresser IP och inte slösa dem.

Det finns klass A, B, C adresser som är mest använda, vi har också klasser E som är Multicast -adresser och klass E som är för experimentell eller testanvändning. I följande tabell kan du se en sammanfattning av de olika klasserna som vi har:

Som du ser har vi både i klass A-, B- och C -adresser ett privat IP -adressområde som vi kan använda i vårt hem eller företag utan problem, men alltid lokalt. Denna privata IP -adressering kan inte dirigeras över Internet. Det finns också andra reserverade IP -adresser, t.ex.

Vid beräkning av delnät måste vi överväga vad vi vill beräkna: hur många delnät får plats i ett större nätverk? Beräkna delnätet baserat på det maximala antalet värdar som ska introduceras i ett nätverk?

Beräkna maximalt antal undernät inom ett större nätverk

I det här exemplet ska vi beräkna hur många delnät som får plats i ett större nätverk. Låt oss föreställa oss att vi vill sätt totalt 40 nätverk i 192.168.1.0/24 nätverket , vilken nätmask ska de olika värdarna använda? Vilket IP -område har vi tillgängligt för värdarna? Vad skulle nätverkets IP -adress och broadcast -IP -adressen vara? Det första vi måste veta är att för att utföra denna övning är det absolut nödvändigt att reservera totalt 2 bitar för värdarna, därför kommer vi att ha totalt 8 bitar i ett klass A -nätverk med / 22 -mask tillgängligt, i ett nätverk av klass B med mask / 16 kommer vi att ha totalt 14 bitar tillgängliga, och i ett nätverk av klass C med mask / 24 kommer vi att ha tillgängliga totalt 6 bitar.

Stegen för att utföra beräkningen är följande:

1. Konvertera de 40 nätverken till binärt: Det första vi måste göra är att konvertera 40 till binärt, vilket är 101000, det betyder att vi har totalt 6 bitar för att senare beräkna den slutliga subnätmasken.
2. Standardnätmask är / 24 eller 255.255.255.0, om vi ändrar denna mask till binär har vi: 11111111.11111111.11111111.00000000.
3. Vi reserverar de 6 beräknade bitarna (40 nätverk) från vänster till höger, med början med den första 0 som visas, därför kommer vi att arbeta med den fjärde oktetten.
4. Den nya subnätmask skulle vara följande: 11111111.11111111.11111111.11111100; Därför har vi att göra med en / 30 eller 255.255.255.252 subnätmask. Om den sista delen av masken (11111100) omvandlas till decimal ger det oss 252.

Med denna information, för att beräkna de olika delnät som vi kan skapa inom 192.168.1.0/24 -nätverket, måste vi göra 2 höjda till antalet nollor på subnätmasken som vi har beräknat, om vi tittar har vi den sista en del av masken är «11111100», vi har två nollor, därför 2 ^ 2 som är lika med 4. Denna 4 är den ökning som vi måste använda för att beräkna de olika nätadresserna för de olika delnäten.

IP -adresseringsintervallet för de beräknade delnäten skulle vara följande, logiskt kommer i alla dem subnätmasken / 30 eller 255.255.255.252 som vi har beräknat att användas.

• 192.168.1.0 - 192.168.1.3; den första IP -adressen är nätverksadressen, och den sista är sändningsadressen. Adresserna 192.168.1.1 och 192.168.1.2 som är ”i mitten” vetter mot värdarna.
• 192.168.1.4 - 192.168.1.7
• 192.168.1.8 - 192.168.1.11
• 192.168.1.12 - 192.168.1.15
• ....
• 192.168.1. 252 - 192.168.1.255

Den sista nätverksadressen, i sin sista oktett, motsvarar alltid subnätmasken som beräknas i detta exempel (255.255.255. 252 )

Beräkna delnät baserat på maximalt antal värdar per delnät

I det här exemplet kommer vi att beräkna hur många värdar som får plats i ett delnät som finns i ett större nätverk. I ett 192.168.1.0/24 nätverk kan totalt 254 värdar passa som vi har sett tidigare, även om det finns 256 adresser, är den första adressen nätverksadressen och den sista är sändningsadressen, därför kan de inte användas för värdarna. .

Antag att vi vill sätt totalt 40 värdar i ett delnät, baserat på toppnätverket 192.168.1.0/24 , vilken nätmask ska de olika värdarna använda? Vilket IP -område har vi tillgängligt för värdarna? Vad skulle nätverkets IP -adress och IP -adress för sändning vara? Det första vi bör veta är att för att utföra denna övning kommer det alltid att finnas "överskott" av IP -adresserna för värdarna, i det här fallet kommer det inte bara att finnas 40 värdar i varje delnät, utan totalt (2 ^ 8) -2.

Stegen för att utföra beräkningen liknar mycket den föregående, men med a mycket viktig förändring i steg nummer tre .

1. Konvertera de 40 värdarna till binära: Det första vi måste göra är att konvertera 40 till binärt, vilket är 101000, det betyder att vi har totalt 6 bitar för att senare beräkna den sista subnätmask.
2. Standardnätmask är / 24 eller 255.255.255.0, om vi ändrar denna mask till binär har vi: 11111111.11111111.11111111.00000000.
3. Vi reserverar de beräknade 6 bitarna (40 värdar) från höger till vänster genom att sätta nollor, och vi fyller i det med 1 hela vägen till vänster.
4. Den nya subnätmask skulle vara följande: 11111111.11111111.11111111. 11000000 ; Därför har vi att göra med en / 26 subnätmask (vi har totalt 26 sådana) eller 255.255.255.192. Om den sista delen av masken (11000000) konverteras till decimal ger det oss numret 192.

Med denna information, för att beräkna de olika delnät som vi kan skapa inom 192.168.1.0/24 -nätverket, måste vi göra 2 höjda till antalet nollor på subnätmasken som vi har beräknat, om vi tittar har vi den sista en del av masken är «11000000», vi har sex nollor, därför 2 ^ 6 som är lika med 64. Denna 64 är den ökning som vi måste använda för att beräkna de olika nätadresserna för de olika delnäten.

IP -adresseringsintervallet för de beräknade delnäten skulle vara följande, logiskt kommer i alla dem subnätmasken / 26 eller 255.255.255.192 som vi har beräknat att användas.

• 192.168.1.0 - 192.168.1.63; den första IP -adressen är nätverksadressen, och den sista är sändningsadressen. IP -adresserna som är "i mitten" vetter mot värdarna.
• 192.168.1.64 - 192.168.1.127
• 192.168.1.128 - 192.168.1.191
• 192.168.1.192 - 192.168.1.255

Om vi ​​vill sätta 40 värdar per nätverk kan vi bara skapa totalt fyra delnät inom 192.168.1.0/24 nätverket som vi har sett.

Vi hoppas att denna handledning hjälper dig att beräkna dina undernät baserat på antalet nätverk och antalet värdar som vi vill lägga in i ett delnät.