Introdução
Este documento fornece as informações básicas necessárias para configurar o seu roteador para roteamento IP, tais como os endereços são divididos e como sub-redes de obras. Você aprende como atribuir cada interface no roteador um endereço IP com uma sub-rede única. Há exemplos incluídos para ajudar a unir tudo.
pré-requisitos
requisitos
Cisco recomenda que você tenha uma compreensão básica dos números binários e decimais.
Componentes Utilizados
Este documento não se restringe a versões específicas de software e hardware.
a informação neste documento foi criada a partir dos dispositivos em um ambiente de laboratório específico. Todos os dispositivos usados neste documento começaram com uma configuração limpa (por omissão). Se a sua rede estiver ao vivo, certifique-se de que compreende o impacto potencial de qualquer comando.
Informação adicional
Se as definições forem úteis para si, use estes termos do vocabulário para o Iniciar:
-
endereço-O número único ID atribuído a uma máquina ou interface numa rede.
-
sub – rede-uma parte de uma rede que partilha um determinado endereço sub-rede.
-
máscara de sub-rede-uma combinação de 32 bits usada para descrever qual porção de um endereço se refere à sub-rede e qual parte se refere à máquina.Interface-uma ligação de rede.
Se já recebeu o seu(S) endereço (S) legítimo (s) do centro de Informação da rede Internet (InterNIC), está pronto para começar. Se você não planeja conectar-se à Internet, Cisco sugere fortemente que você use endereços reservados de RFC 1918 
.
Entender Endereços IP
Um endereço IP é um endereço usado para identificar exclusivamente um dispositivo em uma rede IP. O endereço é composto de 32 bits binários, que podem ser divisíveis em uma porção de rede e host com a ajuda de uma máscara de sub-rede. Os 32 bits binários são divididos em quatro octetos (1 octeto = 8 bits). Cada octeto é convertido em decimal e separado por um período (Ponto). Por esta razão, um endereço IP é dito ser expresso em formato decimal pontilhado (por exemplo, 172.16.81.100). O valor em cada octeto varia de 0 a 255 decimais, ou 00000000 – 111111 binário.
Aqui está como os octetos binários se convertem às casas decimais: o bit mais à direita, ou bit menos significativo, de um octeto tem um valor de 20. A parte à esquerda tem um valor de 21. Isto continua até o bit mais à esquerda, ou o bit mais significativo, que tem um valor de 27. Então, se todos os bits binários são um, o equivalente decimal seria 255 como mostrado aqui:
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)
Aqui está uma conversão de octetos de amostra quando nem todos os bits são definidos como 1.
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)
E este exemplo mostra um endereço IP representado em binário e decimal.
10. 1. 23. 19 (decimal) 00001010.00000001.00010111.00010011 (binary)
Estes octetos são quebradas, a fim de fornecer um esquema de endereçamento que podem acomodar grandes e pequenas redes. Há cinco classes diferentes de redes, de A A E. Este documento centra-se nas classes A A C, uma vez que as classes D e E são reservadas e a sua discussão está fora do âmbito deste documento.Nota: note também que os Termos “Classe A, Classe B” e assim por diante são usados neste documento, a fim de ajudar a facilitar a compreensão do endereçamento de IP e sub-definição. Estes Termos raramente são usados na indústria por causa da introdução de roteamento interdomain sem classe (CIDR).
dado um endereço IP, sua classe pode ser determinada a partir dos três bits de alta ordem (os três bits mais à esquerda no primeiro octeto). A figura 1 mostra o significado nos três bits de Ordem alta e a gama de endereços que caem em cada classe. Para fins informativos, endereços de classe D e classe E também são mostrados.
Figura 1
em um endereço de classe A, o primeiro octeto é a porção de rede, de modo que a classe A exemplo na Figura 1 tem um endereço de rede principal de 1.0.0.0 – 127.255.255.255. Os octetos 2, 3 e 4 (os próximos 24 bits) são para o Gerenciador de rede se dividir em sub-redes e hosts como ele/ela achar melhor. Endereços de classe A são usados para redes que têm mais de 65.536 hosts (na verdade, até 16777214 hosts!).
em um endereço de Classe B, os dois primeiros octetos são a porção de rede, de modo que o exemplo de Classe B Na Figura 1 tem um endereço de rede principal de 128.0.0.0 – 191.255.255.255. Octetos 3 e 4 (16 bits) são para sub-redes locais e hosts. Endereços de Classe B são usados para redes que têm entre 256 e 65534 hosts.
em um endereço de Classe C, os três primeiros octetos são a porção de rede. O exemplo de Classe C na Figura 1 tem um endereço de rede principal de 192.0.0.0-223.255.255.255. Octet 4 (8 bits) é para sub – redes locais e hosts-perfeito para redes com menos de 254 hosts.
Máscaras de Rede
Uma máscara de rede ajuda-o a saber qual parte do endereço identifica a rede e qual parte do endereço identifica o nó. Classe A, B, e C de redes padrão de máscaras, também conhecido como natural máscaras, como mostrado a seguir:
Class A: 255.0.0.0Class B: 255.255.0.0Class C: 255.255.255.0
Um endereço IP em uma rede de Classe a que não tenha sido de sub-rede teria um endereço/máscara de par semelhante a: 8.20.15.1 255.0.0.0. A fim de ver como a máscara ajuda você a identificar a rede e partes do nó do endereço, converter o endereço e máscara para números binários.
8.20.15.1 = 00001000.00010100.00001111.00000001255.0.0.0 = 11111111.00000000.00000000.00000000
Uma vez que tenha o endereço e a máscara representados em binário, então a identificação da rede e da máquina é mais fácil. Quaisquer bits de endereço que tenham os bits de máscara correspondentes definidos em 1 representam o ID da rede. Quaisquer bits de endereço que tenham os bits de máscara correspondentes definidos como 0 representam o ID do nó.
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
Entender a sub-rede
sub-redes permite que você crie várias redes lógicas que existem dentro de uma única Classe A, B ou C de rede. Se você não sub-rede, você só é capaz de usar uma rede de sua rede Classe A, B ou C, O que é irrealista.
cada link de dados em uma rede deve ter um ID de rede Único, com cada nó nessa ligação sendo um membro da mesma rede. Se quebrar uma rede principal (Classe A, B ou C) em sub-redes menores, ela permite-lhe criar uma rede de sub-redes interligadas. Cada link de dados nesta rede teria então um único ID de rede/sub-rede. Qualquer dispositivo, ou gateway, que conecta redes n/sub-redes tem n endereços IP distintos, um para cada rede / sub-rede que interconecta.
A fim de sub-rede uma rede, Extenda a máscara natural com alguns dos bits da parte de ID da máquina do endereço, a fim de criar um ID da sub-rede. Por exemplo, dada uma rede de Classe C de 204.17.5.0 que tem uma natural máscara de 255.255.255.0, você pode criar sub-redes desta forma:
204.17.5.0 - 11001100.00010001.00000101.00000000255.255.255.224 - 11111111.11111111.11111111.11100000 --------------------------|sub|----
ao estender a máscara a ser 255.255.255.224, que poderá ter tomado três bits (indicado por “sub”) a partir do original parte de host do endereço de e usou-as para fazer sub-redes. Com estes três bits, é possível criar oito sub-redes. Com os cinco restantes de IDENTIFICAÇÃO de host bits, cada sub-rede pode ter até 32 endereços de host, 30 dos quais, na verdade, pode ser atribuído a um dispositivo desde host ids de todos os zeros ou uns não são permitidos (é muito importante lembrar isso). Então, com isso em mente, estas sub-redes foram criadas.
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
Nota: Existem duas formas para indicar essas máscaras. Primeiro, uma vez que você usa três bits a mais do que a máscara “natural” Classe C, você pode denotar estes endereços como tendo uma máscara de sub-rede de 3 bits. Ou, em segundo lugar, a máscara de 255.255.255.224 também pode ser denotado como /27 Como há 27 bits que são definidos na máscara. Este segundo método é usado com CIDR. Com este método, uma dessas redes pode ser descrita com o prefixo de notação/comprimento. Por exemplo, 204.17.5.32 / 27 denota a rede 204.17.5.32 255.255.255.224. Quando apropriado, a notação de prefixo/comprimento é usada para indicar a máscara durante todo o resto deste documento.
o esquema de sub-rede nesta secção permite oito sub-redes, e a rede pode aparecer como:
Figura 2
Observe que cada um dos roteadores na Figura 2 é conectado a quatro sub-redes, uma sub-rede é comum a ambos os roteadores. Além disso, cada roteador tem um endereço IP para cada sub-rede à qual está anexado. Cada sub-rede poderia potencialmente suportar até 30 endereços de host.isto traz um ponto interessante. Quanto mais bits de máquina você usar para uma máscara de sub-rede, mais sub-redes você tem disponível. No entanto, quanto mais sub-redes disponíveis, menos endereços de host disponíveis por sub-rede. Por exemplo, uma rede de Classe C de 204.17.5.0 e uma máscara de 255.255.255.224 (/27) permite que você tenha oito sub-redes, cada uma com 32 endereços host (30 dos quais poderiam ser atribuídos aos dispositivos). Se você usa uma máscara 255.255.255.240 (/28), a ruptura é:
204.17.5.0 - 11001100.00010001.00000101.00000000255.255.255.240 - 11111111.11111111.11111111.11110000 --------------------------|sub |---
Já que você agora tem quatro bits para fazer sub-redes, tem apenas quatro bits para a esquerda para endereços de host. Então, neste caso você pode ter até 16 sub-redes, cada uma das quais pode ter até 16 endereços host (14 dos quais podem ser atribuídos aos dispositivos).
dê uma olhada em como uma rede de Classe B pode ser sub-netada. Se tiver rede 172.16.0.0.0, então você sabe que sua máscara natural é 255.255.0.0 ou 172.16.0.0 / 16. Estender a máscara a qualquer coisa além de 255.255.0.0 significa que você está subnettando. Você pode ver rapidamente que você tem a capacidade de criar muito mais sub-redes do que com a rede de classe C. Se você usar uma máscara de 255.255.248.0 (/21), quantas sub-redes e máquinas por sub-rede Isso permite?
172.16.0.0 - 10101100.00010000.00000000.00000000255.255.248.0 - 11111111.11111111.11111000.00000000 -----------------| sub |-----------
Você usa cinco bits do host original bits para sub-redes. Isso permite que você tenha 32 sub-redes (25). Depois de usar os cinco bits para subnutrição, você fica com 11 bits para os endereços das máquinas. Isto permite que cada sub-rede tenha assim 2048 endereços host (211), 2046 dos quais poderiam ser atribuídos aos dispositivos.
nota: no passado, havia limitações para o uso de uma sub-rede 0 (todos os bits de sub-rede são definidos como zero) e todas as sub-redes (todos os bits de sub-rede definidos como um). Alguns dispositivos não permitiriam o uso destas sub-redes. Os dispositivos da Cisco Systems permitem a utilização destas sub-redes quando o comando da sub-rede ip zero estiver configurado.
exemplos
exercício de amostra 1
Agora que você tem uma compreensão da subnutrição, coloque este conhecimento para usar. Neste exemplo, são dadas duas combinações de endereço/máscara, escritas com a notação de prefixo / comprimento, que foram atribuídas a dois dispositivos. Sua tarefa é determinar se esses dispositivos estão na mesma sub-rede ou sub-redes diferentes. Você pode usar o endereço e máscara de cada dispositivo, a fim de determinar a que sub-rede cada endereço pertence.
DeviceA: 172.16.17.30/20DeviceB: 172.16.28.15/20
Determinar a Sub-rede para DeviceA:
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
Olhar para os bits de endereço que tem uma máscara correspondente conjunto de bits para um, e a definição de todos os outros bits de endereço para zero (isto é equivalente à realização de uma lógica “E” entre a máscara e endereço), mostra que este endereço de sub-rede pertence. Neste caso, DeviceA pertence à sub-rede 172.16.16.0.
determinar a sub-rede para o DeviceB:
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
a Partir dessas determinações, DeviceA e DeviceB têm endereços que fazem parte da mesma sub-rede.
exercício de amostragem 2
dada a rede de Classe C de 204.15.5.0 / 24, sub-rede a rede, a fim de criar a rede Na Figura 3 com os requisitos do host mostrados.
Figura 3
olhando para a rede mostrada na Figura 3, pode ver que é necessário criar cinco sub-redes. A sub-rede maior deve suportar 28 endereços de host. Isto é possível com uma rede de Classe C? e se sim, então como?
pode começar por olhar para o requisito da sub-rede. A fim de criar as cinco sub-redes necessárias, você precisaria usar três bits a partir dos bits da máquina de classe C. Dois bits só lhe permitiriam quatro sub-redes (22).
Uma vez que você precisa de três bits de sub-rede, Isso lhe deixa com cinco bits para a parte anfitriã do endereço. Quantos anfitriões é que isto suporta? 25 = 32 (30 utilizável). Isto cumpre o requisito.
portanto, você determinou que é possível criar esta rede com uma rede de classe C. Um exemplo de como você pode atribuir o sub-redes é:
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 Exemplo
Em todos os exemplos anteriores de sub-rede, observe que a mesma máscara de sub-rede foi aplicado para todas as sub-redes. Isto significa que cada sub-rede tem o mesmo número de endereços de host disponíveis. Você pode precisar disso em alguns casos, mas, na maioria dos casos, ter a mesma máscara de sub-rede para todas as sub-redes acaba desperdiçando espaço de endereço. Por exemplo, na seção de exercício de amostra 2, uma rede de Classe C foi dividida em oito sub-redes de tamanho igual; no entanto, cada sub-rede não utilizou todos os endereços disponíveis, o que resulta em desperdício de espaço de endereçamento. A figura 4 ilustra este espaço desperdiçado de endereços.
Figura 4
A Figura 4 ilustra que das sub-redes que estão a ser utilizadas, NetA, NetC e NetD têm um monte de espaços de endereços host não utilizados. É possível que este foi um projeto deliberado de contabilidade para o crescimento futuro, mas, em muitos casos, esta é apenas desperdício de espaço de endereço devido ao fato de que a mesma máscara de sub-rede é usada para todas as sub-redes.
máscaras de sub-redes de comprimento variável (VLSM) permite-lhe usar máscaras diferentes para cada sub-rede, usando assim o espaço de endereços de forma eficiente.
VLSM Exemplo
Dada a mesma rede e requisitos, como no Exemplo de Exercício 2 desenvolver um esquema de sub-rede com o uso de VLSM, dado:
netA: must support 14 hostsnetB: must support 28 hostsnetC: must support 2 hostsnetD: must support 7 hostsnetE: must support 28 host
Determinar que a máscara permite que o necessário número de hosts.
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.
A maneira mais fácil atribuir as sub-redes é atribuir o maior primeiro. Por exemplo, você pode atribuir desta forma:
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
Este pode ser graficamente representado como mostrado na Figura 5:
Figura 5
a Figura 5 ilustra como o uso de VLSM ajudou a salvar mais de metade do espaço de endereço.
CIDR
Classless Interdomain Routing (CIDR) was introduced in order to improve both address space utilization and routing scalability in the Internet. Era necessário por causa do rápido crescimento da Internet e do crescimento das tabelas de roteamento de IP realizadas nos roteadores de Internet.
CIDR se afasta das classes IP tradicionais (Classe A, Classe B, Classe C, e assim por diante). Em CIDR, uma rede IP é representada por um prefixo, que é um endereço IP e alguma indicação do comprimento da máscara. Comprimento significa o número de bits de máscara contíguos à esquerda que são configurados para um. Assim, a rede 172.16.0.0 255.255.0.0 pode ser representada como 172.16.0.0 / 16. O CIDR também mostra uma arquitetura de Internet mais hierárquica, onde cada domínio leva seus endereços IP de um nível superior. Isto permite que a síntese dos domínios seja feita no nível superior. Por exemplo, se um ISP possui a rede 172.16.0.0/16, Então o ISP pode oferecer 172.16.1.0/24, 172.16.2.0/24, e assim por diante para os clientes. No entanto, quando a publicidade para outros provedores, o ISP só precisa anunciar 172.16.0.0/16.
Para mais informações sobre o CIDR, consulte o RFC 1518 e 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.