Bevezetés
Ez a dokumentum olyan alapvető információkat tartalmaz, amelyek szükségesek ahhoz, hogy a router konfigurálja az IP-címeket, például a címek lebontását és az alhálózat működését. Megtanulja, hogyan rendelhet az útválasztó minden egyes felületéhez egy egyedi alhálózattal rendelkező IP-címet. Vannak példák annak érdekében, hogy segítsen összekapcsolni mindent.
előfeltételek
követelmények
A Cisco azt javasolja, hogy a bináris és decimális számok alapvető ismerete legyen.
használt összetevők
Ez a dokumentum nem korlátozódik bizonyos szoftver-és hardververziókra.
a dokumentumban szereplő információk egy adott laboratóriumi környezetben lévő eszközökről készültek. A dokumentumban használt összes eszköz törölt (alapértelmezett) konfigurációval kezdődött. Ha a hálózat élő, győződjön meg róla, hogy megértette bármely parancs lehetséges hatását.
további információk
Ha a definíciók hasznosak az Ön számára, használja ezeket a szókincs kifejezéseket a kezdéshez:
-
cím – a hálózat egy gazdagépéhez vagy interfészéhez rendelt egyedi számazonosító.
-
alhálózat – a hálózat egy része, amely egy adott alhálózati címet oszt meg.
-
alhálózati maszk – egy 32 bites kombináció, amely leírja, hogy egy cím melyik része utal az alhálózatra, és melyik része utal a gazdagépre.
-
interfész – hálózati kapcsolat.
Ha már megkapta a jogos címét(es) Az Internet hálózati Információs Központtól (InterNIC), készen áll a kezdésre. Ha nem tervez csatlakozni az internethez, a Cisco határozottan javasolja, hogy használjon fenntartott címeket az RFC 1918 
.
az IP-címek megértése
az IP-cím olyan cím, amelyet egy IP-hálózaton lévő eszköz egyedi azonosítására használnak. A cím 32 bináris bitből áll, amelyek egy alhálózati maszk segítségével oszthatók hálózati részre és gazdagéprészre. A 32 bináris bit négy oktettre oszlik (1 oktett = 8 Bit). Minden oktett decimálissá alakul, és pont (pont) választja el egymástól. Ezért az IP-címet pontozott decimális formátumban kell kifejezni (például 172.16.81.100). Az egyes oktettek értéke 0-tól 255 decimálisig terjed, vagy 00000000 – 11111111 bináris.
itt van, hogyan bináris oktettek konvertálni decimális: a jobb legtöbb bit, vagy legkevésbé jelentős bit, egy oktett tart értéke 20. A bal oldalon lévő bit értéke 21. Ez addig folytatódik, amíg a bal oldali bit, vagy a legjelentősebb bit, amelynek értéke 27. Tehát, ha az összes bináris bit egy, akkor a tizedes ekvivalens 255 lenne, amint az itt látható:
1 1 1 1 1 1 1 1 128 64 32 16 8 4 2 1 (128+64+32+16+8+4+2+1=255)
itt van egy minta oktett konverzió, ha nem minden Bit van beállítva 1-re.
0 1 0 0 0 0 0 1 0 64 0 0 0 0 0 1 (0+64+0+0+0+0+0+1=65)
és ez a minta egy bináris és decimális IP-címet mutat.
10. 1. 23. 19 (decimal) 00001010.00000001.00010111.00010011 (binary)
ezek az oktettek úgy vannak lebontva, hogy olyan címzési sémát biztosítsanak, amely nagy és kis hálózatokat is képes befogadni. A hálózatoknak öt különböző osztálya van, A-tól E-ig. Ez a dokumentum az A-tól C-ig terjedő osztályokra összpontosít, mivel a D és E osztályok fenntartottak, és ezek megvitatása túlmutat a dokumentum hatályán.
megjegyzés: azt is vegye figyelembe, hogy ebben a dokumentumban az “A osztály, B osztály” és így tovább kifejezéseket használják az IP-címzés és az alhálózat megértésének megkönnyítése érdekében. Ezeket a kifejezéseket az iparban már ritkán használják az osztály nélküli interdomain routing (CIDR) bevezetése miatt.
IP-cím alapján osztályát a három nagy rendű bitből lehet meghatározni (az első oktett három bal oldali bitje). Az 1. ábra A három nagy rendű bit jelentőségét és az egyes osztályokba tartozó címek tartományát mutatja. Tájékoztatási célból a D és E osztályú címek is megjelennek.
1. ábra
egy A osztályú címben az első oktett a hálózati rész, tehát az 1.ábrán látható A osztályú példa fő hálózati címe 1.0.0.0 – 127.255.255.255. A 2-es, 3-as és 4-es oktetteket (a következő 24 bitet) a hálózatkezelő alhálózatokra és gazdagépekre osztja, ahogy jónak látja. Az A osztályú címeket olyan hálózatokhoz használják, amelyek több mint 65 536 gazdagéppel rendelkeznek (valójában 16777214 gazdagépig!).
egy B osztályú címben az első két oktett a hálózati rész, tehát az 1.ábra B osztályú példájának fő hálózati címe 128.0.0.0 – 191.255.255.255. A 3.és 4. oktett (16 bit) helyi alhálózatokra és gazdagépekre vonatkozik. A B osztályú címeket olyan hálózatokhoz használják, amelyek 256 és 65534 állomás között vannak.
egy C osztályú címben az első három oktett a hálózati rész. Az 1. ábrán látható C osztályú példa fő hálózati címe 192.0.0.0-223.255.255.255. Az Octet 4 (8 Bit) helyi alhálózatokhoz és gazdagépekhez használható – Tökéletes a 254-nél kevesebb gazdagépű hálózatokhoz.
hálózati maszkok
a hálózati maszk segítségével megtudhatja, hogy a cím melyik része azonosítja a hálózatot, és a cím melyik része azonosítja a csomópontot. Az A, B és C osztályú hálózatok alapértelmezett maszkokkal rendelkeznek, más néven természetes maszkokkal, amint az itt látható:
Class A: 255.0.0.0Class B: 255.255.0.0Class C: 255.255.255.0
egy olyan IP-cím egy A osztályú hálózaton, amelyet nem alhálóztak le, hasonló cím/maszk párral rendelkezik, mint: 8.20.15.1 255.0.0.0. Annak érdekében, hogy lássa, hogyan segít a maszk a cím hálózati és csomóponti részeinek azonosításában, konvertálja a címet és a maszkot bináris számokká.
8.20.15.1 = 00001000.00010100.00001111.00000001255.0.0.0 = 11111111.00000000.00000000.00000000
miután megkapta a címet és a maszkot binárisan, a hálózat és a gazdagép azonosítója könnyebb. Bármely címbit, amelynek megfelelő maszkbitjei 1-re vannak állítva, a hálózati azonosítót képviseli. Bármely címbit, amelynek megfelelő maszkbitje 0-ra van állítva, a csomópont azonosítóját képviseli.
8.20.15.1 = 00001000.00010100.00001111.00000001255.0.0.0 = 11111111.00000000.00000000.00000000 ----------------------------------- net id | host id netid = 00001000 = 8hostid = 00010100.00001111.00000001 = 20.15.1
az alhálózat megértése
az alhálózat lehetővé teszi több logikai hálózat létrehozását, amelyek egyetlen A, B vagy C osztályú hálózaton belül léteznek. Ha nem alhálózatot használ, akkor csak egy hálózatot használhat az A, B vagy C osztályú hálózatból, ami irreális.
a hálózat minden adatkapcsolatának egyedi hálózati azonosítóval kell rendelkeznie, a link minden csomópontja ugyanannak a hálózatnak a tagja. Ha egy nagyobb hálózatot (a, B vagy C osztály) kisebb alhálózatokra szakít, akkor lehetővé teszi az összekapcsoló alhálózatok hálózatának létrehozását. A hálózat minden adatkapcsolatának egyedi hálózati / alhálózati azonosítója lenne. Bármely eszköz, vagy átjáró, amely összeköti az n hálózatokat / alhálózatokat, n különálló IP-címmel rendelkezik, minden összekapcsolt hálózathoz / alhálózathoz egyet.
annak érdekében, hogy alhálózati hálózat, kiterjeszti a természetes maszk néhány bit a host ID része a címet annak érdekében, hogy hozzon létre egy alhálózati azonosító. Például, mivel a C osztályú hálózat 204.17.5.0 amelynek természetes maszkja 255.255.255.0, alhálózatokat hozhat létre a következő módon:
204.17.5.0 - 11001100.00010001.00000101.00000000255.255.255.224 - 11111111.11111111.11111111.11100000 --------------------------|sub|----
a maszk kiterjesztésével 255.255.255.224, három bitet vettél (“sub” jelzéssel) a cím eredeti gazdagéprészéből, és alhálózatok létrehozására használtad őket. Ezzel a három bittel nyolc alhálózatot lehet létrehozni. A fennmaradó öt gazdagépazonosító bittel minden alhálózatnak legfeljebb 32 gazdagépcíme lehet, amelyek közül 30 valóban hozzárendelhető egy eszközhöz, mivel az összes nulla vagy az összes gazdagép azonosítója nem megengedett (nagyon fontos ezt megjegyezni). Tehát ezt szem előtt tartva ezeket az alhálózatokat létrehozták.
204.17.5.0 255.255.255.224 host address range 1 to 30204.17.5.32 255.255.255.224 host address range 33 to 62204.17.5.64 255.255.255.224 host address range 65 to 94204.17.5.96 255.255.255.224 host address range 97 to 126204.17.5.128 255.255.255.224 host address range 129 to 158204.17.5.160 255.255.255.224 host address range 161 to 190204.17.5.192 255.255.255.224 host address range 193 to 222204.17.5.224 255.255.255.224 host address range 225 to 254
Megjegyzés: kétféleképpen jelölhetjük ezeket a maszkokat. Először is, mivel három bittel többet használ, mint a” természetes ” C osztályú maszk, ezeket a címeket 3 bites alhálózati maszkkal jelölheti. Vagy másodszor, a 255.255.255 maszk.A 224 jelölhető /27-ként is, mivel a maszkban 27 Bit van beállítva. Ezt a második módszert alkalmazzák a CIDR-rel. Ezzel a módszerrel az egyik ilyen hálózat leírható a jelölési előtaggal/hosszúsággal. Például a 204.17.5.32 / 27 a 204.17.5.32 255.255.255.224 hálózatot jelöli. Adott esetben az előtag/hossz jelölést használják a maszk jelölésére a dokumentum többi részében.
Az ebben a szakaszban szereplő hálózati alhálózati séma nyolc alhálózatot tesz lehetővé, és a hálózat a következőképpen jelenhet meg:
2. ábra
figyeljük meg, hogy a 2.ábrán szereplő útválasztók mindegyike négy alhálózathoz van csatlakoztatva, egy alhálózat mindkét útválasztónál közös. Ezenkívül minden útválasztónak van egy IP-címe minden egyes alhálózathoz, amelyhez csatlakozik. Minden alhálózat potenciálisan akár 30 gazdagépcímet is támogathat.
Ez egy érdekes pontot hoz fel. Minél több gazdagépbitet használ egy alhálózati maszkhoz, annál több alhálózat áll rendelkezésre. Azonban minél több alhálózat áll rendelkezésre, annál kevesebb gazdagépcím érhető el alhálózatonként. Például egy C osztályú hálózat 204.17.5.0 és egy maszk 255.A 255.255.224 (/27) lehetővé teszi nyolc alhálózat létrehozását, amelyek mindegyike 32 gazdagépcímet tartalmaz (ebből 30 hozzárendelhető az eszközökhöz). Ha 255.255.255.240 (/28) maszkot használ, a lebontás a következő:
204.17.5.0 - 11001100.00010001.00000101.00000000255.255.255.240 - 11111111.11111111.11111111.11110000 --------------------------|sub |---
mivel most már négy Bit van az alhálózatok létrehozásához, csak négy bit maradt a gazdagép számára címek. Tehát ebben az esetben legfeljebb 16 alhálózat lehet, amelyek mindegyike legfeljebb 16 gazdagépcímet tartalmazhat (ebből 14 hozzárendelhető az eszközökhöz).
vessen egy pillantást arra, hogyan lehet egy B osztályú hálózatot alhálózattá tenni. Ha van hálózat 172.16.0.0, akkor tudod, hogy természetes maszkja 255.255.0.0 vagy 172.16.0.0 / 16. A maszk kiterjesztése bármire, ami meghaladja a 255.255.0.0-t, azt jelenti, hogy alhálózatot folytat. Gyorsan láthatja, hogy sokkal több alhálózatot hozhat létre, mint a C osztályú hálózattal. Ha 255.255.248.0 (/21) maszkot használ, akkor ez alhálózatonként hány alhálózatot és gazdagépet engedélyez?
172.16.0.0 - 10101100.00010000.00000000.00000000255.255.248.0 - 11111111.11111111.11111000.00000000 -----------------| sub |-----------
az alhálózatokhoz az eredeti gazdagépbitekből öt bitet használ. Ez lehetővé teszi, hogy 32 alhálózata legyen (25). Miután az öt bitet alhálózathoz használta, 11 bit marad a gazdagépcímekhez. Ez lehetővé teszi, hogy minden alhálózatnak legyen 2048 gazdagépcíme (211), amelyek közül 2046 hozzárendelhető az eszközökhöz.
megjegyzés: a múltban korlátozták a 0 alhálózat használatát (az összes alhálózati bit nullára van állítva) és az all ones alhálózatot (az összes alhálózati bit egyre van állítva). Egyes eszközök nem engedélyezik ezen alhálózatok használatát. A Cisco Systems eszközök lehetővé teszik ezen alhálózatok használatát az ip alhálózati nulla parancs konfigurálásakor.
példák
1. minta gyakorlat
most, hogy megértette az alhálózatot, használja ezt a tudást. Ebben a példában két cím / maszk kombinációt kap, az előtag/hossz jelöléssel írva, amelyeket két eszközhöz rendeltek. Az Ön feladata annak meghatározása, hogy ezek az eszközök ugyanazon az alhálózaton vagy különböző alhálózaton vannak-e. Használhatja az egyes eszközök címét és maszkját annak meghatározásához, hogy az egyes címek melyik alhálózathoz tartoznak.
DeviceA: 172.16.17.30/20DeviceB: 172.16.28.15/20
a DeviceA alhálózatának meghatározása:
172.16.17.30 - 10101100.00010000.00010001.00011110255.255.240.0 - 11111111.11111111.11110000.00000000 -----------------| sub|------------subnet = 10101100.00010000.00010000.00000000 = 172.16.16.0
ha megnézi azokat a címbiteket, amelyeknek a megfelelő maszkbitje eggyel van beállítva, és az összes többi címbitet nullára állítja (ez egyenértékű a maszk és a cím közötti logikai” és ” végrehajtással), megmutatja, hogy melyik alhálózathoz tartozik ez a cím. Ebben az esetben a DeviceA a 172.16.16.0 alhálózathoz tartozik.
a DeviceB alhálózatának meghatározása:
172.16.28.15 - 10101100.00010000.00011100.00001111255.255.240.0 - 11111111.11111111.11110000.00000000 -----------------| sub|------------subnet = 10101100.00010000.00010000.00000000 = 172.16.16.0
ezekből a meghatározásokból a DeviceA és a DeviceB címek ugyanazon alhálózat részét képezik.
2. Minta
tekintettel a 204.15.5.0/24 C osztályú hálózatra, alhálózatot kell létesíteni annak érdekében, hogy a 3.ábrán látható hálózat létrejöjjön a bemutatott gazdagépkövetelményekkel.
3. ábra
a 3.ábrán látható hálózatot nézve láthatja, hogy öt alhálózatot kell létrehoznia. A legnagyobb alhálózatnak 28 gazdagépcímet kell támogatnia. Lehetséges ez egy C osztályú hálózattal? és ha igen, akkor hogyan?
először az alhálózati követelményt tekintheti meg. Az öt szükséges alhálózat létrehozásához három bitet kell használnia a C osztályú gazdagép bitekből. Két Bit csak négy alhálózatot enged meg (22).
mivel három alhálózati bitre van szüksége, így öt bit marad a cím gazdagéprészéhez. Hány házigazdát támogat ez? 25 = 32 (30 használható). Ez megfelel a követelménynek.
ezért eldöntötte, hogy ezt a hálózatot C osztályú hálózattal lehet létrehozni. Az alhálózatok hozzárendelésének egyik példája:
netA: 204.15.5.0/27 host address range 1 to 30netB: 204.15.5.32/27 host address range 33 to 62netC: 204.15.5.64/27 host address range 65 to 94netD: 204.15.5.96/27 host address range 97 to 126netE: 204.15.5.128/27 host address range 129 to 158
VLSM példa
az alhálózatok előző példáiban vegye figyelembe, hogy minden alhálózatra ugyanazt az alhálózati maszkot alkalmazták. Ez azt jelenti, hogy minden alhálózatnak ugyanannyi elérhető gazdacíme van. Bizonyos esetekben szüksége lehet erre, de a legtöbb esetben az összes alhálózathoz ugyanaz az alhálózati maszk pazarolja a címterületet. Például a 2. Minta gyakorlat szakaszban egy C osztályú hálózatot nyolc azonos méretű alhálózatra osztottunk fel; az egyes alhálózatok azonban nem használták fel az összes rendelkezésre álló gazdagépcímet, ami elpazarolt címterületet eredményez. A 4. ábra szemlélteti ezt az elpazarolt címteret.
4. ábra
A 4.ábra azt mutatja be, hogy a használt alhálózatok közül a NetA, a NetC és a NetD sok kihasználatlan gazdacímterrel rendelkezik. Lehetséges, hogy ez szándékos tervezés volt a jövőbeli növekedés szempontjából, de sok esetben ez csak elpazarolt címterület, mivel ugyanazt az alhálózati maszkot használják az összes alhálózathoz.
a változó hosszúságú alhálózati maszkok (VLSM) lehetővé teszik az egyes alhálózatokhoz különböző maszkok használatát, ezáltal hatékonyan használva a címteret.
VLSM példa
mivel ugyanaz a hálózat és a követelmények, mint a minta gyakorlat 2 dolgozzon ki egy alhálózati séma használatával VLSM, adott:
netA: must support 14 hostsnetB: must support 28 hostsnetC: must support 2 hostsnetD: must support 7 hostsnetE: must support 28 host
határozza meg, hogy milyen maszk lehetővé teszi a szükséges számú a házigazdák.
netA: requires a /28 (255.255.255.240) mask to support 14 hostsnetB: requires a /27 (255.255.255.224) mask to support 28 hostsnetC: requires a /30 (255.255.255.252) mask to support 2 hostsnetD*: requires a /28 (255.255.255.240) mask to support 7 hostsnetE: requires a /27 (255.255.255.224) mask to support 28 hosts* a /29 (255.255.255.248) would only allow 6 usable host addresses therefore netD requires a /28 mask.
az alhálózatok hozzárendelésének legegyszerűbb módja a legnagyobb hozzárendelése. Például így rendelhető hozzá:
netB: 204.15.5.0/27 host address range 1 to 30netE: 204.15.5.32/27 host address range 33 to 62netA: 204.15.5.64/28 host address range 65 to 78netD: 204.15.5.80/28 host address range 81 to 94netC: 204.15.5.96/30 host address range 97 to 98
Ez grafikusan ábrázolható az 5.ábra szerint:
5. ábra
az 5. ábra szemlélteti, hogy a VLSM használata hogyan segített a címterület több mint felének megtakarításában.
CIDR
osztály nélküli Interdomain Routing (CIDR) került bevezetésre annak érdekében, hogy javítsa mind a címtér kihasználtságát, mind az útválasztási skálázhatóságot az Interneten. Erre azért volt szükség, mert a gyors növekedés az Internet és a növekedés az IP routing táblák tartott az Internet Routerek.
a CIDR a hagyományos IP osztályoktól (A osztály, B osztály, C osztály stb.) mozog. A CIDR-ben az IP-hálózatot egy előtag képviseli, amely egy IP-cím és a maszk hosszának bizonyos jelzése. A hossz a bal oldali összefüggő maszkbitek számát jelenti, amelyek egyre vannak beállítva. Tehát a 172.16.0.0 255.255.0.0 hálózat 172.16.0.0/16-ként ábrázolható. A CIDR egy hierarchikusabb internetes architektúrát is ábrázol, ahol minden domain magasabb szintről veszi az IP-címeit. Ez lehetővé teszi a domainek összefoglalását magasabb szinten. Például, ha egy internetszolgáltató tulajdonosa a 172.16.0.0/16 hálózat, akkor az internetszolgáltató 172.16.1.0/24, 172.16.2.0/24 stb. Mégis, amikor más szolgáltatóknak hirdet, az internetszolgáltatónak csak a 172.16.0.0/16-ot kell hirdetnie.
a CIDR-rel kapcsolatos további információkért lásd: RFC 1518 és RFC 1519 .
Appendix
Sample Config
Routers A and B are connected via serial interface.
Router A
hostname routera ! ip routing ! int e 0 ip address 172.16.50.1 255.255.255.0 !(subnet 50) int e 1 ip address 172.16.55.1 255.255.255.0 !(subnet 55) int s 0 ip address 172.16.60.1 255.255.255.0 !(subnet 60) int s 0 ip address 172.16.65.1 255.255.255.0 (subnet 65) !S 0 connects to router B router rip network 172.16.0.0
Router B
hostname routerb ! ip routing ! int e 0 ip address 192.1.10.200 255.255.255.240 !(subnet 192) int e 1 ip address 192.1.10.66 255.255.255.240 !(subnet 64) int s 0 ip address 172.16.65.2 (same subnet as router A's s 0) !Int s 0 connects to router A router rip network 192.1.10.0 network 172.16.0.0
Host/Subnet Quantities Table
Class B Effective Effective# bits Mask Subnets Hosts------- --------------- --------- --------- 1 255.255.128.0 2 32766 2 255.255.192.0 4 16382 3 255.255.224.0 8 8190 4 255.255.240.0 16 4094 5 255.255.248.0 32 2046 6 255.255.252.0 64 1022 7 255.255.254.0 128 510 8 255.255.255.0 256 254 9 255.255.255.128 512 126 10 255.255.255.192 1024 62 11 255.255.255.224 2048 30 12 255.255.255.240 4096 14 13 255.255.255.248 8192 6 14 255.255.255.252 16384 2Class C Effective Effective# bits Mask Subnets Hosts------- --------------- --------- --------- 1 255.255.255.128 2 126 2 255.255.255.192 4 62 3 255.255.255.224 8 30 4 255.255.255.240 16 14 5 255.255.255.248 32 6 6 255.255.255.252 64 2 *Subnet all zeroes and all ones included. These might not be supported on some legacy systems.*Host all zeroes and all ones excluded.