آموزش IP Addressing & Subnetting (قسمت چهارم)

IP Addressing & Subnetting

Part 4

قبل از مطالعه این بخش حتما قسمت سوم مقاله را مطالعه فرمائید.

Subnetting

هدف از Subnetting این است که یک Range از آدرسهای IP ، که به ما تعلق داردرا ، به چند Range ادرس مجزا خورد کنیم تا بتوانیم از هر Range جداگانه استفاده کنیم. مثلا ممکن است بخواهیم برای کاهش ترافیک ، شبکه را به چند سگمنت ، تقسیم کنیم و بین سگمنت ها روتر قرار دهیم.

وقتی یک شبکه را Subnet می کنیم ، Subnet Mask جدیدی خواهیم داشت که معرف بخش Network و Host خواهد بود.

یک آدرس Class A را در نظر بگیرید. مثلا 10.0.0.0 . این شبکه 2 به توان 24 منهای 2 ، آدرس IP قابل استفاده به ما می دهد . یعنی 16777214 . حالا فرض کنید این تعداد IP در یک شبکه در یک سازمان که 40 شعبه دارد و در هر کدام 100 کامپیوتر ؛ به چه دردی می خورد. در اینجا ما ترجیح می دهیم که به جای یک شبکه بزرگ ، 40 شبکه کوچک تر داشته باشیم تا بتوانیم در صورت نیاز بین آنها مسیر یابی کنیم.

کاری که می کنیم این است که دیگر از Class های پیش فرض استفاده نمی کنیم . بلکه آن ‍Class ها را بسته به میل خودمان به بخش های کوچکتر تقسیم می کنیم. به این عمل Subnetting می گوئیم.

چه چیز این تقسیم بندی جدید را به ما می دهد ؟ Subnet Mask جدید

یک مثال از همان اسم و فامیل که در ابتدا زدیم :

Host

Network

Seyed Ali

Haj Hossein

Seyed Arman

Haj Ebrahim

Seyed Naser

Shariaty

زمانی که Subnet Mask بصورت بالا در نظر گرفته می شود، همه عضو یک خانواده حساب می شوند. حالا فرض کنید خط Subnet Mask (خط مجزا کننده Network از Host) را به سمت راست بکشیم :

Host

Network

Ali

Hossein

Arman

Ebrahim

Naser

Shariaty Seyed

Shariaty Haj

Shariaty Seyed

Shariaty Haj

Shariaty Seyed

می بینید که دیگر همه عضو یک خانواده نیستند و ما یک خانواده بزرگ را به دو خانواده کوچک تقسیم کردیم.

چگونه ؟ با افزایش فضای Network و در نتیجه کاهش فضای Host

حالا با دیدی که از این مثال به دست آوردیم ، متوجه شدیم که برای اینکه یک Network بزرگ را به چند Network کوچکتر تقسیم کنیم ، راه حل این است که قسمت Network را بزرگتر و در نتیجه Host را کوچکتر کنیم. اینکار با قرض کردن بیت های قسمت Host و اضافه کردن این بیت ها به قسمت Network صورت می گیرد.

حالا سوال این است که چند بیت را قرض بگیریم ؟

یک فرمول ساده :

اگر تعداد حداقل IP های قابل استفاده مورد نظر ما بود ، از فرمول زیر استفاده کنید :

2 به توان h ، منهای 2 ؛ بزرگتر یا مساوی تعداد حداقل IP های قابل استفاده

که در آن h تعداد بیتهائی است که از سمت چپ Host می شماریم تا تعداد بیت هائی که باید قرض بگیریم معلوم شود.

اگر تعداد Subnet های مورد نیاز ، مطرح بود از فرمول زیر استفاده می کنیم :

2 به توان n ، بزرگتر یا مساوی تعداد Subnet های مورد نیاز

که در آن n تعداد بیت هائی است که باید از سمت راست از Host قرض بگیریم و به Network اضافه کنیم.

مثال ) شبکه 10.0.0.0 متعلق به سازمان ما می باشد. می خواهیم آنرا طوری تقسیم کنیم که 5 شبکه به ما بدهد.

شبکه Class A می باشد . پس :

Host	Network
00000000 . 00000000 . 00000000	00001010 .

حال فرمول را اعمال می کنیم :

2^n >= 5

پس n = 3

حالا از سمت Network ، 3 بیت به داخل Host جلو می رویم و به Network اضافه می کنیم :

Host	Network
00000 . 00000000 . 00000000	00001010 . 000

اولین موردی که باید آنالیز کنیم Subnet Mask جدید است.

11111111.11100000.00000000.00000000

255.224.0.0

به این Subnet Mask می توانیم /11 بگوئیم.

/N یعنی Subnet Mask به گونه ایست که در بخش Network آن ، N مقدار 1 وجود دارد و قسمت Host آن 32 – N ، صفر دارد.

حالا تمام حالت هائی را که با تغییر Network جدید (سه بیت اضافه شده) ؛ به دست می آوریم را حساب می کنیم :

Host

Network

00000 . 00000000 . 00000000

00001010 . 000

00001010 . 001

00001010 . 010

00001010 . 011

00001010 . 100

00001010 . 101

00001010 . 110

00001010 . 111

پس شبکه های جدید ما به این صورت خواهند بود :

10.0.0.0 /11

10.32.0.0 /11

10.64.0.0 /11

10.96.0.0 /11

10.128.0.0 /11

10.160.0.0 /11

10.192.0.0 /11

10.224.0.0 /11

به عنوان تمرین شبکه سوم را آنالیز می کنیم :

شبکه 10.64.0.0 /11 :

Host	Network
00000 . 00000000 . 0000000	00001010 . 010

حالا برای اینکه NetID را بدست آوریم ، تمام بیت های Host را صفر می کنیم.

Host	Network
00000 . 00000000 . 0000000	00001010 . 010

پس NetID می شود : 10.64.0.0

برای بدست آوردن آدرس Broadcast همه بیت های Host را یک می کنیم.

Host	Network
11111.11111111.11111111	00001010 . 010

پس Broadcast address می شود : 10.95.255.255

چون این دو آدرس را نمی توانیم به نود ها اختصاص دهیم ، بنابر این اولین آدرس قابل استفاده می شود یکی بالاتر از NetID به عبارتی :

Host	Network
00000 . 00000000 . 0000001	00001010 . 010

اولین آدرس این شبکه می شود : 10.64.0.1

آخرین آدرس شبکه نیز می شود یکی مانده به آدرس Broadcast یعنی :

Host	Network
11111.11111111.11111110	00001010 . 010

آخرین آدرس قابل استفاده در این شبکه می شود : 10.95.255.254

تعداد آدرس IP قابل استفاده در شبکه : 2 به توان 21 منهای 2

می شود 2097150 آدرس IP

وقتی از شما می خواهند که شبکه ای را تحلیل کنید ، بایستی موارد زیر را حساب کنید :

255.224.0.0	Subnet Mask
10.64.0.0	Network ID
10.64.0.1	First IP address
10.95.255.254	Last IP address
10.95.255.255	Broadcast address
2097150	Number of Available IP addresses

مثال ) شبکه 172.16.0.0 را طوری Subnet کنید که در هر شبکه جدید 300 آدرس IP قابل استفاده وجود داشته باشد. دومین شبکه بدست آمده را آنالیز کنید.

شبکه Class B می باشد . پس :

Host	Network
00000000 . 00000000	10101100 . 00010000 .

حال فرمول را اعمال می کنیم :

(2^h)-2 >= 300

پس h = 9

یعنی باید 9 بیت را حداقل به Host تخصیص دهیم. با این حساب n = 7

حالا از سمت Network ، 7 بیت به داخل Host جلو می رویم و به Network اضافه می کنیم :

Host	Network
0 . 00000000	10101100 . 00010000 . 0000000

اولین موردی که باید آنالیز کنیم Subnet Mask جدید است.

11111111.11111111.11111110.00000000

255.255.254.0

به این Subnet Mask می توانیم /23 بگوئیم.

حالا حالت هائی را که با تغییر Network جدید (7 بیت اضافه شده) ؛ به دست می آوریم را حساب می کنیم :

Host

Network

0 . 00000000

…

10101100 . 00010000 . 0000000

10101100 . 00010000 . 0000001

10101100 . 00010000 . 0000010

10101100 . 00010000 . 0000011

…

پس شبکه های جدید ما به این صورت خواهند بود :

172.16.0.0/23

172.16.2.0/23

172.16.4.0/23

172.16.6.0/23

…

شبکه دوم را آنالیز می کنیم :

شبکه 172.16.2.0/23 :

Host	Network
0 . 00000000	10101100 . 00010000 . 0000001

حالا برای اینکه NetID را بدست آوریم ، تمام بیت های Host را صفر می کنیم.

Host	Network
0 . 00000000	10101100 . 00010000 . 0000001

پس NetID می شود : 172.16.2.0

برای بدست آوردن آدرس Broadcast همه بیت های Host را یک می کنیم.

Host	Network
1 . 11111111	10101100 . 00010000 . 0000001

پس Broadcast address می شود : 172.16.3.255

Host	Network
0 . 00000001	10101100 . 00010000 . 0000001

اولین آدرس این شبکه می شود : 172.16.2.1

آخرین آدرس شبکه نیز می شود یکی مانده به آدرس Broadcast یعنی :

Host	Network
1 . 11111110	10101100 . 00010000 . 0000001

آخرین آدرس قابل استفاده در این شبکه می شود : 172.16.3.254

تعداد آدرس IP قابل استفاده در شبکه : (2^9)-2

می شود 510 آدرس IP

وقتی از شما می خواهند که شبکه ای را تحلیل کنید ، بایستی موارد زیر را حساب کنید :

255.255.254.0	Subnet Mask
172.16.2.0	Network ID
172.16.2.1	First IP address
172.16.3.254	Last IP address
172.16.3.255	Broadcast address
510	Number of Available IP addresses

ادامه مطالب را در بخش پنجم این مقاله بخوانید

علی شریعتی

مدرس دوره های شبکه

آمـــــوزش شـــــبکه

آمـــــوزش شـــــبکه