Определение маски подсети
Для решения проблем увеличения таблиц маршрутизации и дефицита номеров сети разбиваются на подсети. В этом случае IP-адрес будет состоять из номера сети, номера подсети и номера узла.
Рассмотрим пример создания подсетей. Пусть организация получила сеть 193.1.1.0 и ей необходимо сформировать шесть подсетей, при этом наибольшая подсеть должна поддерживать 25 узлов.
Т.к. задана сеть класс С, то маска сети будет равна 255.255.255.0. Найдем маску подсети.
Вначале определим количество бит,
требуемых для номера подсети. Для этого
число подсетей нужно округлить в большую
сторону до ближайшей степени двойки (в
нашем случае
),
т. е. для номера подсети будут использованы
три бита. В этом случае маска подсети
будет 11111111.11111111.11111111.11100000 или в
десятичном виде 255.255.255.224. Оставшиеся
пять бит из последнего байта отводятся
под номер узла, следовательно, в каждой
подсети может быть определено до 32 (
)
адресов узлов. Однако адреса, у которых
все биты равны или нулю, или единице,
являются зарезервированными, так что
общее число адресов узлов в каждой
подсети становится равным 30 (
).
В табл. 4 перечислены все восемь возможных вариантов подсетей для рассматриваемого примера (для большей наглядности биты адреса подсети подчеркнуты).
Номер подсети |
Адрес подсети |
Двоичное представление адреса |
0 |
193.1.1.0 |
11000001.00000001.0000001.00000000 |
1 |
193.1.1.32 |
11000001.00000001.0000001.00100000 |
2 |
193.1.1.64 |
11000001.00000001.0000001.01000000 |
3 |
193.1.1.96 |
11000001.00000001.0000001.01100000 |
4 |
193.1.1.128 |
11000001.00000001.0000001.10000000 |
5 |
193.1.1.160 |
11000001.00000001.0000001.10100000 |
6 |
193.1.1.192 |
11000001.00000001.0000001.11000000 |
7 |
193.1.1.224 |
11000001.00000001.0000001.11100000 |
В табл. 5 перечислены возможные адреса для первой подсети.
Номер узла |
Адрес узла |
Двоичное представление адреса |
1 |
193.1.1.1 |
11000001.00000001.0000001.00000001 |
2 |
193.1.1.2 |
11000001.00000001.0000001.00000010 |
3 |
193.1.1.3 |
11000001.00000001.0000001.00000011 |
4 |
193.1.1.4 |
11000001.00000001.0000001.00000100 |
5 |
193.1.1.5 |
11000001.00000001.0000001.00000101 |
… |
… |
… |
30 |
193.1.1.30 |
11000001.00000001.0000001.00011110 |
Широковещательный адрес |
11000001.00000001.0000001.00011111 |
|
Перечислим диапазоны возможных адресов узлов остальных подсетей:
для второй подсети: 193.1.1.33 – 193.1.1.62, широковещательный адрес: 193.1.1.63;
для третьей подсети: 193.1.1.65 – 193.1.1.94, широковещательный адрес: 193.1.1.95 и т. д.
Рассмотрим еще один пример. Пусть надо разбить сеть 130.25.0.0 на десять подсетей по 100 машин в каждой.
С учетом того, что дана сеть класса В и
что под адреса подсетей отводится 4 бита
(
),
получим следующую маску подсети:
11111111.11111111.11110000.00000000 (255.255.240.0).
Адреса подсетей и узлов в подсетях:
130.25.16.0 (130.25.16.1 – 130.25.16.100)
130.25.32.0 (130.25.32.1 – 130.25.32.100)
130.25.48.0 (130.25.48.1 – 130.25.48.100)
…
130.25.160.0 (130.25.160.1 – 130.25.160.100).
Автоматизация процесса назначения IP-адресов
Назначение IP-адресов узлам сети может проводиться как вручную, так и автоматически.
Ручное назначение адресов обычно производится в процессе настройки конфигурации работы сетевого интерфейса, при этом новые назначаемые адреса не должны повторять уже используемые IP-адреса в сети. Естественно, что при больших размерах сетей такая настройка начинает вызывать ряд проблем.
Автоматическое назначение IP-адресов упрощает процесс определения адресов для каждого сетевого интерфейса и освобождает администратора, занимающегося настройкой сетевого взаимодействия, от рутинной работы.
Для автоматического назначения IP-адресов используется вспомогательный протокол динамической конфигурации узлов DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).
DHCP предназначен для автоматической настройки параметров стека TCP/IP рабочей станции. В момент загрузки операционной системы рабочая станция посылает широковещательный запрос параметров своей конфигурации, получив который, сервер DHCP посылает в ответ сведения, содержащие IP-адрес этой рабочей станции, а также прочую информацию, необходимую при настройке сетевого взаимодействия. При этом предполагается, что клиент DHCP, т. е. рабочая станция, пославшая широковещательный запрос, и сервер DHCP находятся в одной локальной сети.
Автоматическое назначение адресов может работать, используя различные способы распределения адресов по интерфейсам:
статический;
динамический.
При статическом способе сервер DHCP в ответ на запрос рабочей станции посылает ей произвольный IP-адрес, выбранный из диапазона наличных адресов. Диапазон адресов задается при настройке сервера DHCP. Выбранный для рабочей станции адрес дается ей в пользование на неограниченный срок, при этом при последующих обращениях к серверу станция будет получать этот же IP-адрес.
При динамическом распределении адресов адрес выдается для использования на ограниченное время, называемое сроком аренды. После истечения срока аренды данный IP-адрес может быть назначен другой рабочей станции. Поскольку при таком распределении один и тот же адрес может использоваться несколькими интерфейсами, а также за счет того, что обычно одновременно работают далеко не все зарегистрированные в сети рабочие станции, появляется возможность экономить IP-адреса, выделяя их под конкретные нужны, а не под простаивающие узлы.