Sve što želite znati o IP podmrežama u 8 jednostavnim koracima


Uvod
Skoro svaki tehničar (koder, administrator baze podataka ili CTO) mora razumjeti IP podmreže kao osnovni zahtjev za učinkovito obavljanje posla. Iako, koncepti su vrlo jednostavni, ali često se ljudi suočavaju sa opštom teškoćom u razumijevanju ove tehničke teme.

Ova tema će biti podeljena na osam jednostavnih koraka koji će vam pomoći da lakše razumete IP podmreženje.

Moći ćete razumjeti sljedeće stvari nakon prolaska kroz ove 8 korake:
- Kako su IP adrese razbijene.
- kako konfigurirati ruter.
- kako radi subnetting.
- kako planirati osnovnu malu kancelariju ili kućnu mrežu.

Potrebno je osnovno razumijevanje binarnih i decimalnih brojeva. Osim toga, prođite kroz sljedeće definicije i pojmove za početak:
- IP adresa: To je jedinstvena logička numerička adresa koja je dodeljena svakom računaru, ruteru, štampaču, prekidaču ili bilo kom drugom elektronskom uređaju koji će biti deo TCP / IP mreže
- Podmreža: To je poseban i prepoznatljiv dio mreže organizacije. Tipično se dodjeljuje na podu, zgradi ili na određenoj geografskoj lokaciji.
- Subnet Mask: To je 32-bitni broj koji se koristi za razlikovanje mreže IP adrese. IP adresa je podijeljena na mrežnu adresu i adresu glavnog računala.
- kartica mrežnog interfejsa (NIC): To je modul kompjuterskog hardvera preko kojeg je računar povezan sa mrežom.

Korak 1 - Zašto nam trebaju podmreže


Da bismo razumeli zašto nam trebaju podmreže (skraćeno od podmreže), moramo početi od samog početka i prepoznati da želimo komunicirati sa "različitim komponentama" na mrežama. Korisnici moraju da komuniciraju sa štampačima, programi za e-poštu treba da komuniciraju sa serverima, a za ovu komunikaciju svaka od ovih "komponenti" treba neku jedinstvenu adresu. Ovo je kao kućna adresa. Postoji jedan manji izuzetak da adrese moraju biti u numeričkom obliku. Nijedan uređaj sa abecednim znakovima u adresi kao što je "33rd Street" ne može biti povezan na mrežu. Može mu se dodeliti alfanumeričko ime - i to ime možemo prevesti na numeričku adresu - ali adresa mora sadržavati samo numeričke znakove.

Ovi brojevi su nazvani kao IP adrese, i oni imaju važnu funkciju određivanja ne samo adrese "komponenti", već i načina na koji mogu međusobno komunicirati. Imati IP adresu nije jedini zahtjev. Bitno je definirati način slanja poruke s jedne adrese na drugu.

Često je potrebno da se stvari postavljaju na mrežu zajedno kako zbog administrativnih tako i zbog stručnosti. Na primjer, ako imate nekoliko pisača u prodajnim uredima vaše organizacije i drugačiji lot u proizvodnom odjelu. Definitivno ćete želeti da ograničite štampače koje svaki korisnik svakog odeljenja vidi. To se može postići organizovanjem adresa štampača u jedinstvene podmreže.
Podmreža se može definirati kao logička organizacija različitih uređaja povezanih na mrežu.
Svaki uređaj na podmreži ima adresu koja je logički povezuje s drugim uređajima na istoj podmreži. Ovo ograničava uređaje na jednoj podmreži da se zbune sa hostovima na drugoj podmreži.
U smislu subneta i IP adresiranja, ovi uređaji se nazivaju "hosts". Dakle, u našem primjeru postoji mreža (organizacija), koja je podijeljena na logičke podmreže (prodajne i proizvodne odjele), od kojih svaka ima svoje hostove (pisače i korisnike).

Korak 2 - Razumevanje binarnih brojeva


Binarni brojevi se mogu koristiti kao alternativa decimalnim brojevima. Koncept se može lako naučiti kao jedan plus jedan. Ali mnogi ljudi sa različitim nijansama aritmofobije (nelogični strah od aritmetike i brojeva) osjećaju bolove straha kada govore o "binarnim brojevima". Stavite strah na odmor u kratkom vremenskom periodu.

Sistem decimalnog numerisanja koristimo u svakodnevnom životu, gde su naši brojevi zasnovani na 10ima stvari - možda zato što imamo 10 prste i 10 prste. Svi decimalni sistemi imaju različite simbole koji predstavljaju različite količine. Ravna vertikalna linija se naziva "1", a okrugli krug "0".

To se ne mijenja s binarnim sustavima numeriranja.

Sa decimalnim sistemom, možemo predstavljati veće i veće brojeve tako što ćemo pridružiti brojeve zajedno. Sastoji se od različitih brojčanih brojeva:
- Jednocifreni brojevi, kao 9
- Dvocifreni brojevi, kao što je 11,
- Trostruki brojevi, kao što je 205, i tako dalje.
Progresivno veća vrijednost predstavlja svaka znamenka, budući da se brojevi povećavaju. Tu je 1-ovo mjesto, 10-ovo mjesto, 100-ovo mjesto 1000-ovog mjesta i tako dalje.
Sa ovim brojem, 1-ovo mesto zauzima 5, 10-ovo mesto 0-om i 100-ovo mesto 1-a. Od sada,


1 x 100 + 0 x 10 + 5 x 1 = 105
Binarni sistem numerisanja zasniva se na istoj ideji, osim što u binarnom sistemu postoje samo dva broja, 0 i 1, a potrebno je mnogo više grupacija da predstavljaju isti broj. Na primer, 01101001 je binarni ekvivalent 105-a (u stvari, obično se piše kao 1101001 jer spuštamo vodeće nule kao u decimalnom sistemu numerisanja. Međutim, da bismo objasnili sledeći koncept, zadržaćemo tu prvu nulu u mjesto).
Još jednom, kako binarni broj postaje veći, svaka brojka predstavlja progresivno veću vrijednost. Binarni sistem ima 1-ovo mjesto, 2-ovo mjesto, 4-ovo mjesto, 8-ovo mjesto, 16-ovo mjesto, 32-ovo mjesto, 64-ovo mjesto i tako dalje.
Otuda,
0 x 128 + 1 x 64 + 1 x 32 + 0 x 16 + 1 x 8 + 0 x 4 + 0 x 2 + 1 x 1 = 105

Korak 3 - IP adrese


"IP" u IP adresama označava Internet protokol. Protokol se obično definira kao "pravila komunikacije". Zamislite, koristite dvosmjerni radio u policijskom kombiju. Vjerojatno biste koristili "preko" da biste naznačili kraj određenog dijela razgovora i "prekoračili" kada završite cijeli razgovor. One se mogu opisati kao pravila razgovora preko dvosmjernog radija. Ova pravila su protokol dvosmjerne radio komunikacije.
So, IP addressing is a part of the rules for conversations over the Internet. But it has become so popular that it is used on almost any network connected to the Internet. It means that IP addressing is related to most networks as well as the Internet.
Dakle, šta je IP adresa? Upravo to je sredstvo kojim se može adresirati komponenta na mreži. Sastoji se isključivo od brojeva, konvencionalno raspoređenih u posebnom obliku XXX.XXX.XXX.XXX. Označava se kao decimalni decimalni format.
Bilo koji dio između točaka može biti između 0 i 255, tako da primjerice IP adrese uključuju:
- 205.115.45.61
- 35.243.48.155
Ove decimalne brojeve možemo da napišemo u binarnom obliku tako što ćemo svaku decimalnu vrednost odvojiti tačkama i pretvoriti u binarni broj. Dakle, broj kao što je 206.112.45.61 može biti napisan kao:
11001110.01110000.00101101.00111101
Svaka od ovih binarnih komponenti naziva se oktet, ali se taj termin ne koristi u pod-umrežavanju češće. Nalazi se samo u knjigama i učionicama, tako da znate šta je to (a zatim zaboravite).
Zašto je svaki tačkasti decimalni dio ograničen na 0 na 255? Maksimalna dužina IP adresa je ograničena na 32 bitove, a maksimalna 256 kombinacija binarnih brojeva je moguća u oktetu (matematički izračunat kao 28). Prema tome, 255.255.255.255 je najveća IP adresa koju je moguće dodeliti, s obzirom da bilo koji oktet može biti od 0 do 255.
Postoji još jedan značajan aspekt IP adrese koji je važan za razumevanje - koncept klase.
Svaka IP adresa pripada drugoj klasi IP adresa. To zavisi od broja u prvom oktetu. Ove klase su:




Da li ste primetili da broj 127 nedostaje? To je zato što se koristi kao povratna adresa. Razmislite o tome kao o adresi koja kaže: "Ovo je moja adresa." Samo prve tri klase - A, B i C - obično koriste mrežni administratori, a ostale dve klase, D i E, su rezervisane.
Klasa IP adrese se definira gledajući njegovu prvu oktetnu vrijednost, ali za svaku klasu struktura IP adrese je različita. Svaka IP adresa se sastoji od mrežne adrese i adrese glavnog računala. Za bilo koju mrežu, mrežni dio adrese je zajednička adresa, dok je dio adrese domaćina jedinstven za svaku pojedinačnu komponentu na toj mreži. Dakle, ako je vaš broj telefona 911-615-1534, pozivni broj (911) bi bio uobičajena ili mrežna komponenta telefonskog sistema, dok bi vaš individualni telefonski broj (615-1534) bio vaša adresa domaćina.
Slijedi klasa wise mreža i host komponente IP adresa.




4 - Subnetting i Subnet Mask


Kreirate logičke podele mreže mreže. Stoga, Subnetting podrazumijeva dijeljenje mreže na manje dijelove koji se nazivaju subnete. Podmrežavanje se vrši pozajmljivanjem bitova iz glavnog dijela IP adrese. Drugim riječima, IP adresa ima tri komponente - dio mreže, dio podmreže i, konačno, dio domaćina.
Podmreža se kreira logično tako što se preuzme posljednji bit iz mrežne komponente adrese. Koristi se za određivanje potrebnog broja podmreža. Tipična adresa klase C ima 24 bitove za mrežnu adresu i osam za host, ali mi pozajmimo najsitniji bitni broj host adrese i deklarišemo ga kao klasifikaciju podmreže.
Možemo imati samo dva moguća podmreža pozajmljivanjem jednog bita. Kako binarni brojevi uključuju samo dvije znamenke, tako da, ako je bit 0, to će biti jedna podmreža; ako je bit 1, to bi bila druga podmreža. Naravno, isto tako, to smanjuje i broj hostova koje možemo imati na mreži na 127 (ali zapravo 125 korisne adrese s obzirom na sve nule i sve one nisu preporučene adrese), iz 255-a.
Tako da samo sa podmrežnom maskom možete reći koliko bita treba pozajmiti, ili, drugim riječima, koliko subneta želimo imati na našoj mreži?
Maske podmreže zvuče mnogo zastrašujuće nego stvarnost. Sve što maska ​​podmreže radi je da označi brojeve brojeva "pozajmljenih" iz host komponente IP adrese. Ovaj koncept je osnova za sve podmreže. Zapamtite ovaj koncept Ako ne znate ništa o podmrežama.
Kao što je nazvano njegovim imenom, on upravo maskira bitove domaćina koji su posuđeni iz dijela adrese hosta IP adrese.
Na primjer, postoji podmrežna maska ​​za adresu klase C. Maska podmreže je 255.255.255.192 koja označava bitove host dijela adrese korištene za određivanje broja podmreže, kada se prevede u bitove.
Naravno, više pozajmljenih bitova znači manje hostova na mreži. Ponekad sve kombinacije i aranžmani mogu biti zbunjujuće, pa evo nekoliko tabela mogućnosti podmreže.

Tabela klase C Host / Subnet
Bitovi klase C Maska podmreže Efektivni hostovi Efektivne podmreže Broj bitova podmrežne maske
1 255.255.255.128 126 2 /25
2 255.255.255.192 62 4 /26
3 255.255.255.224 30 8 /27
4 255.255.255.240 14 16 /28
5 255.255.255.248 6 32 /29
6 255.255.255.252 2 64 /30
7 255.255.255.254 2 128 /31

Imajte na umu da je ova kombinacija IP adresa i maski podmreže u grafikonu napisana kao dvije odvojene vrijednosti, kao što je mrežna adresa = 200.122.67.80, maska ​​= 255.255.255.192.

Korak 5 - Public Vs. Privatne IP adrese


Teoretski, bilo bi oko 4,228,250,625IP adresa za upotrebu, ako bi bile dostupne sve moguće kombinacije IP adresa. Morali bismo uključiti sve javne IP adrese i privatne IP adrese. Po definiciji, to bi značilo da će postojati samo javne IP adrese.
Međutim, sve IP adrese nisu dostupne. Neki od njih imaju posebne namjene. Na primjer, bilo koja IP adresa s 255-om na kraju se koristi kao posebna emitirana adresa.
Slijede druge adrese koje se koriste za specijalne signalizacije, uključujući:
- Ograničene emisije usmjerene na svakog hosta ograničenog na lokalnu podmrežu
- (127.0.0.1) je povratna adresa. Koristi se kada se host poziva na sebe
- Multicast mehanizmi rutiranja
- Emitovanja su inicijalno usmjerena na određenu podmrežu, a zatim na sve hostove na toj podmreži
Pojam privatne adrese je kao kod privatnog proširenja u kancelarijskom telefonskom sistemu. Ako neko želi da pozove neko telo u nekoj organizaciji, bi trebalo da pozove javni broj organizacije, preko koga se može doći do celokupnog osoblja. Kada se uspostavi veza, on će unijeti broj dodatka osobe kojoj je htio govoriti. Privatne IP adrese se odnose na IP adrese, baš kao što se brojevi proširenja odnose na telefonske sisteme.

Administratori mreže mogu proširiti veličinu svojih mreža koristeći privatne IP adrese. Možda postoji mreža sa jednom javnom IP adresom koja vidi sav saobraćaj na Internetu i stotine - ili čak hiljade hostova koji imaju privatne IP adrese u podmreži organizacije.

Privatnu IP adresu može koristiti svatko ako shvati da sav promet koji koristi ove adrese mora ostati lokalni. To ne bi bilo moguće, na primjer, neće biti moguće imati poruku e-pošte koja se odnosi na privatnu IP adresu za kretanje preko Interneta, ali je sasvim praktično imati istu privatnu IP adresu koja dobro funkcionira u mreži organizacije.

Iz sljedeće tablice možete dodijeliti privatne IP adrese za privatnu mrežu.
Od do klase Broj adresa
10.0.0.1 10.255.255.255 A Jedna mrežna adresa klase A
172.16.0.1 172.31.255.254 B 16 povezuje mrežne adrese klase B.
192.168.0.1 192.168.255.254 C Do 216 mrežne adrese klase C



Korak 6 - CIDR IP adresiranje


Nakon što ste toliko vremena proveli u učenju o IP adresama i klasama, možda ćete se iznenaditi da se oni zapravo više ne koriste. Njegova jedina svrha je druga, osim razumevanja osnovnih pojmova IP adresiranja.
Umesto toga, mrežni administratori koriste mrežnu administraciju za predstavljanje IP adresa bez klasifikacije (CIDR). Koncept koji stoji iza CIDR-a je prilagoditi ideju podmrežavanja cijelom internetu. Besklasno adresiranje, ukratko, znači da umesto deljenja određene mreže na podmreže, mreže se mogu kombinovati da bi se dobile veće super-mreže.
Stoga se CIDR često označava kao supernetting, gdje se veće mreže tretiraju prema pravilima subnetting-a. Maska se pričvršćuje na mrežnu adresu u obliku bitova koji se koriste za pisanje CIDR-a u formatu mreže / maske. Na primjer, zapisana je kao 105.245.67.19 / 34. Upotreba mrežnog prefiksa (/ 34 od 105.245.67.19 / 34) je najvažnija stvar za razumijevanje CIDR metode subnetiranja, umjesto da se odredi točka dijeljenja između broja mreže i broja hosta korištenjem prvih triju bitova IP adresu.

Korak 7 - Maskiranje podmreže promenljive dužine


Kada je više od jedne podmrežne maske dodijeljeno IP mreži, rečeno je da imaju podmrežnu masku promjenjive duljine (VLSM). Koncept (VLSM) je vrlo jednostavan: možete podijeliti bilo koju podmrežu u više podmreža tako što ćete naznačiti odgovarajući VLSM.
RIP, RIP 1 protokol za rutiranje i IP adresiranje nisu uzeli u obzir mogućnost da imaju više maski podmreže na jednoj mreži. RIP 1 router nema pojma o VLSM-u, kada prima paket namijenjen za podmrežu koja je korištena za generiranje adrese paketa. Samo ima adresu za rad. On nema saznanja o tome koji je CIDR prefiks prvobitno primijenjen. Prema tome, nema znanja o tome koliko se bitova koristi za adresu hosta i koliko ih je za mrežnu adresu.

Korak 8 - IPv6 za spašavanje


Očigledno, 32-bitna IP adresa ima ograničen broj adresa. Rast međusobne povezanosti dokazao je nedostatak IPv4 adresa. IPv6 shema adresiranja je rješenje za budući rast. To eliminira potrebu za CIDR i mrežnu masku koja se koristi u IPv4-u.

Veličina IP adrese se povećava sa 32 bitova na 128 bitova u IPv6 adresiranju. Mogući broj IP adresa povećava se na 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456.

Čak i IPv6 ima drugačiji tekstualni prikaz od IPv4, čak i ako ima sličan decimalni izgled. IPv6 adresa će biti prikazana na jedan od sljedećih načina:

- Preferirano
- Miješano
- Stisnut
Preferirana IPv6 adresna notacija
U preferiranoj formi heksadecimalne vrijednosti se koriste za pozivanje 128-bitnih brojeva u svakom segmentu adrese. Svaki segment adrese je odvojen dvotočkom. Napisano je kao X: X: X: X: X: X: X: X, gde se svaki X sastoji od četiri 16-bitne vrednosti.

Miješano IPv6 adresiranje
U okruženjima koja koriste IPv4 i IPv6 adrese, notacija miješanog adresiranja je korisna. Miješana adresa bi izgledala kao X: X: X: X: X: X: X: D: D: D: D, gdje su prikazane heksadecimalne vrijednosti šest 16-bitnih komponenti najvišeg reda IPv6 adrese. za "X" i vrijednost IPv4 predstavlja "D".

Komprimirana IPv6 adresna notacija
U komprimiranom obliku, nulti nizovi su jednostavno zamijenjeni dvostrukim kolonama da bi se ukazalo da su nule "komprimirane".

zaključak
Ovo su glavne tačke koje smo naučili:
- Svaka komponenta mreže treba jedinstvenu adresu za komunikaciju.
- Binarni brojevi nisu mnogo zbunjujući. Osećamo poteškoće samo zato što koristimo sistem numerisanja base10 u našem svakodnevnom životu.
- Podmreža je logička organizacija povezanih mrežnih uređaja. To su logičke grupe uređaja.
- Pišemo IP adrese u obliku XXX.XXX.XXX.XXX, gdje prvi oktet definira klasu svake IP adrese.
- Maska podmreže samo označava broj bitova koji su "pozajmljeni" iz host komponente IP adrese.
- Ne mogu se koristiti sve IP adrese. Neki imaju posebne svrhe.
- Javni telefonski brojevi u odnosu na privatna proširenja su savršen primjer javnog u odnosu na privatne Ips.
- IP adresa ima tri komponente (dio mreže, dio podmreže i dio hosta).
- Supernetting se provodi putem CIDR-a kako bi se aklimatizirala ideja podmrežavanja na cijeli Internet.
- Možete podijeliti svaku podmrežu na više podmreža tako što ćete naznačiti odgovarajući VLSM.
- Budućnost je u IPv6-u. Povećava broj dostupnih IP adresa i ukida zahtjev za CIDR i mrežne maske.
- Preferirani, komprimirani i mješoviti su tri načina za pisanje IPv6 adrese.
Nadajmo se da je članak osvijetlio temu subnetinga. Ako imate bilo kakvih pitanja, napišite red.