Пример использования подсетей
При работе подсетей реквизируются незадействованные биты, что позволяет использовать адрес более эффективно. Подсети дают возможность рациональнее использовать адресное пространство и сократить количество маршрутов в маршрутных таблицах Internet. Биты отнимаются у номера узла и передаются для определения подсети сетевого адреса. На рисунке показан этот процесс. Подсеть – это полноценная сеть. Она является подсетью в пределах одного сетевого адреса. При использовании подсетей в адресе класса В мы можем взять любое количество битов третьего байта или 6 бит четвертого байта (от 1 до 8 бит; они должны следовать непрерывно, начиная слева) IP-адреса и сделать их частью номера сети (подсеть внутри номера сети). Теперь формат IP-адреса будет таким: <номер сети, номер подсети, номер узла>. Например, если какому-либо узлу присвоен адрес 130.1.5.1, сетевая часть будет 130.1, а номер узла – 5.1. При использовании подсетей (если все восемь бит третьего поля используются в качестве адреса подсети) адрес определяется следующим образом: номер сети – 130.1, номер подсети – 5, номер узла – 1.
О
рганизовать
подсети для класса В легко, если вы
используете для адреса подсети третий
октет полностью. Все становится труднее,
когда для подсети вы используете только
часть третьего октета. Предположим,
что первые пять бит (начиная слева; они
должны следовать без перерывов) третьего
поля зарезервированы для номера подсети.
Преобразуем эти пять бит октета в
двоичную форму. Теперь они отведены
под номер подсети и не могут использоваться
для номера узлов. Эти пять бит предоставляют
в наше распоряжение 32 номера подсетей
(2^5). Определим эти номера.
Если мы начнем слева и продвинемся на пять бит вправо, мы получим номер сети Х.Х.11111000.Х (нам не важны значения Х). Номера подсетей будут кратны 8 (8 получается, если первый бит из пяти установить в единицу). Таким образом, получаем значения 0, 8, 16, 24…232, 240, 248.
Физические и логические адреса
В полях адреса не могут использоваться значения, превышающие 255. Тем не менее, в вашей сети может существовать узел с номером 257. Значение 257 не записывается в адресе, но при помощи маски подсети мы можем содержать узел, имеющий в адресе число 257.
Адрес, использующий подсети, все еще можно рассматривать как адрес, их не использующий. Отличий в записи нет. Например, если адрес – 130.1.9.1, а маска подсети – 255.255.248.0, тогда номер сети – 130.1, подсети – 8, а узла – 257.
Шаблон маски подсети
Как можно видеть на рисунке, вертикальная линия между номерами узла и подсети является разделителем. Первый бит части адреса под номер подсети установлен в единицу. Однако номер подсети не будет равен 1. При его вычислении необходимо рассматривать третье поле как единое целое. Так как этот бит установлен в единицу, значение будет равно 8 (четвертый бит). Первый номер подсети равен 0, а каждый последующий кратен 8.
В предыдущем примере в каждой подсети мы могли использовать 2046 узлов. Эта цифра более реальна, чем та, которая получается без использования подсетей. В последнем случае мы получим 65535 узлов. У нас был один IP-адрес и при помощи подсети мы смогли использовать его более рационально, не запрашивая дополнительных адресов. Наряду с этим, в маршрутные таблицы Internet был занесен всего один адрес, несмотря на то, что в нашей сети было 32 подсети. Маршрутные таблицы Internet не принимают подсети во внимание. Мы использовали один сетевой адрес класса В и организовали 32 подсети. Без использования подсетей мы имели бы всего одну сеть с 65534 узлами.
Ограничения, накладываемые на IP-адреса
Для IP-адресов существуют следующие ограничения:
В адресе нельзя устанавливать старшие четыре бита (первого поля) в значение 1111. Это значение оставлено для адресов класса Е (зарезервированный класс сетей).
Адреса класса А типа 127.х выполняют специальную функцию – организацию зацикливания. Они всегда невидимы для сети.
Биты, определяющие номер узла, не могут в качестве собственного использовать значения, полностью состоящие из 0 или 1 (в десятичной форме). Это – зарезервированные адреса. Значение, полностью состоящее из 1, предназначено для широковещательной рассылки всем узлам локальной подсети, а состоящее из 0 используется для определения номера сети.
Значения, полностью состоящие из 0 и 1, разрешены для использования в части адреса, отвечающей за подсети, в качестве корректного номера подсети. Значение, состоящее из одних нулей, представляет подсеть 0, и большинство маршрутизаторов требует подтверждения о поддержке нулевой подсети.
Любой адрес, содержащий одни нули в сетевой части, предназначен для представления сети, в которой находится отправитель. Например, адрес 0. 0. 0. 120 определяет узел с номером 120 в данной сети
Существует старый вариант широковещательной рассылки – так называемая нулевая рассылка. Адрес имеет вид 0. 0. 0. 0. Этот адрес не следует использовать. Он применяется для определения стандартного маршрутизатора.
Ни в одном из четырех байт адреса не может содержаться значение, превышающее 255 (десятичное). IP-адрес 128.6.200.655 не является правильным. То же самое справедливо и для адреса 420.6.7.900.