Разбиение на подсети. Маска подсети, расширенный сетевой префикс
Настройка локальных сетей обычно осуществляется следующим образом: выделяется прокси-сервер, имеющий доступ в Сеть и свой постоянный IP-адрес в системе глобальной адресации, а рабочим станциям позволено выходить в Интернет только через прокси. Тогда все пакеты информации, запрашиваемые компьютерами компании из Интернета, будут приходить на IP-адрес прокси-сервера.
Следующий вопрос: как в таком случае поступившую на прокси-сервер информацию распределить между конкретными рабочими станциями? Ответ прост: каждая рабочая станция должна обладать своим IP-адресом, но подчиняющимся двум простым правилам. Первое правило: в пределах нашей корпоративной сети каждый компьютер должен обладать уникальным адресом. Второе правило: этот адрес должен входить в один из определенных диапазонов так называемых частных сетевых адресов. В десятичном представлении эти диапазоны выглядят так:
10.0.0.0 - 10.255.255.255
172.16.0.0 - 172.31.255.255
192.168.0.0 - 192.168.255.255
Хитрость состоит в том, что адреса, входящие в эти диапазоны, вычеркнуты из таблиц глобальной маршрутизации Интернета. Если кто-то, находящийся за пределами локальной сети, запросит или передаст информацию на адрес 192.168.0.4, то ему будет отказано: этот адрес не является глобально маршрутизируемым. Чтобы все вышесказанное стало более понятным, приведем простую иллюстрацию (Рис. 6):
Рис. 6 Организация локальных сетей
Здесь хорошо видно, что прокси-сервер обладает сразу двумя адресами:
Глобально маршрутизируемым 192.0.0.1. На этот адрес будет поступать информация из Интернета, затребованная всеми компьютерами локальной сети.
Частным 192.168.0.1. С этого адреса каждый компьютер локальной сети будет забирать пакеты, предназначенные конкретно ему.
Таким образом решаются сразу две проблемы. Во-первых, с точки зрения безопасности, рабочие станции локальной сети хотя бы частично защищены от несанкционированного доступа извне - ведь они лишены глобального IP-адреса. Кроме того, специализированное программное обеспечение позволит настроить прокси-сервер произвольным образом: запретить использование "аськи" со станции 192.168.0.2, разрешить доступ по FTP - со станции 192.168.0.3, и так далее. Во-вторых, искусственно увеличивается доступное количество IP-адресов. Ведь при таком подходе получается, что компьютеров с адресом 192.168.0.4 в мире может быть неограниченное количество, но все они расположены в разных локальных сетях и потому не мешают друг другу.
Стандартная схема разбиения пула адресов на классы порождает ряд проблем, как то:
резкий рост таблиц маршрутизации в Интернете;
нерациональное использование адресного пространства.
Для решения данных проблем был введён дополнительный уровень иерархии структуры IP-адреса: к номерам сети и хоста добавляется номер подсети (рис. 7).
Рис. 7 Подсети
Таким образом, снаружи адресация проводится по номеру сети; внутренняя организация сети не видна извне. Любое изменение топологии внутренней сети не влияет на таблицы маршрутизации в Интернете. Это уменьшает первую проблему.
С другой стороны, разбиение на подсети позволяет организации, которой выделена сеть, более гибко и экономно использовать адресное пространство, что смягчает вторую проблему.