Примеры. Проектирование адресной схемы требует от специалиста тщательной проработки многих факторов, учета возможного роста и развития сети

Проектирование адресной схемы требует от специалиста тщательной проработки многих факторов, учета возможного роста и развития сети. Начнем с примера разбиения сети на подсети. При любом планировании нужно знать, сколько подсетей необходимо сегодня и может понадобиться завтра, сколько узлов находится в самой большой подсети сегодня и сколько может быть в будущем.

Кроме того, следует разработать хотя бы схематическую топологию сети с указанием всех маршрутизаторов и шлюзов. Хорошей практикой является резервирование ресурсов на будущее. Так, если в самой большой подсети находится 60 узлов, не следует выделять подсеть размерностью в 2⁶ - 2 (=62) узла! Не скупитесь, стоимость решения возможной проблемы будет больше, нежели стоимость выделения в два раза большего блока адресов. Однако не нужно впадать и в другую крайность.

Пример 1

Организации выделен блок адресов 220.215.14.0/24. Разбить блок на 4 подсети, наибольшая из которых насчитывает 50 узлов. Учесть возможный рост в 10%.

На первом этапе необходимое число подсетей мы округляем в большую сторону к ближайшей степени числа 2. Поскольку в данном примере число необходимых подсетей равно 4, округлять не нужно. Определим количество бит, нужных для организации 4 подсетей. Для этого представим 4 в виде степени двойки: 4 = 2². Степень -- это и есть количество бит отводимых для номера подсети. Так как сетевой префикс блока равен 24, то расширенный сетевой префикс будет равен 24 + 2 = 26.

		Сетевой префикс	Подсеть	Узел
					24 25
220.215.14.0/26	<-->				0 0
		Расширенный сетевой префикс

Оставшиеся 32 - 26 = 6 бит будут использоваться для номера узла. Проверим, сколько узлов можно адресовать 6-ю битами: 2⁶ - 2 = 62 узла. Достаточно ли это для 10% роста? 10% от 50 узлов -- это 5 узлов, а 55 узлов меньше возможных 62-х. Следовательно, два бита для номера подсети нас устраивают.

Следующим этапом будет нахождение подсетей. Для этого двоичное представление номера подсети, начиная с нуля, подставляется в биты, отведенные для номера подсети.

Основная сеть						220.215.14.0/24
Подсеть 0(00)						220.215.14.0/26
Подсеть 1(01)						220.215.14.64/26
Подсеть 2(10)						220.215.14.128/26
Подсеть 3(11)						220.215.14.192/26
	Расширенный сетевой префикс

Для проверки правильности наших вычислений, следует помнить простое правило: десятичные номера подсетей должны быть кратными номеру первой подсети. Из этого правила можно вывести и другое, упрощающее расчет подсетей: достаточно вычислить адрес первой подсети, а адреса последующих определяются произведением адреса первой на соответствующий номер подсети. В нашем примере мы легко могли установить адрес третьей подсети, просто умножив 64 * 3 = 192.

Как уже упоминалось, кроме адреса подсети, в котором все биты узловой части равны нулю, есть еще один служебный адрес – широковещательный. Особенность широковещательного адреса состоит в том, что все биты узловой части равны единице. Рассчитаем широковещательные адреса наших подсетей:

подсеть |
ШВА подсети 0 (00) | 11011100.11011100.00001110.00 111111 | 220.215.14.63/26
ШВА подсети 0 (01) | 11011100.11011100.00001110.01 111111 | 220.215.14.127/26
ШВА подсети 0 (10) | 11011100.11011100.00001110.10 111111 | 220.215.14.191/26
ШВА подсети 0 (11) | 11011100.11011100.00001110.11 111111 | 220.215.14.255/26
| Расширенный сетевой префикс | Узловая часть = все 1

Легко заметить, что широковещательным адресом является наибольший адрес подсети. Теперь, получив адреса подсетей и их широковещательные адреса, мы можем построить таблицу используемых адресов:

№ подсети	Наименьший адрес подсети	Наибольший адрес подсети
	220.215.14.1	- 220.215.14.62
	220.215.14.65	- 220.215.14.126
	220.215.14.129	- 220.215.14.190
	220.215.14.193	- 220.215.14.254

Это и есть разбиение, удовлетворяющее условию.

Пример 2

В первом примере все подсети были одинакового размера -- по 6 разрядов. Часто удобнее иметь подсети разного размера. Допустим, одна подсеть нужна для задания адресов двух маршрутизаторов, связанных по схеме "точка-точка". В этом случае используется всего лишь два адреса.

Рассмотрим теперь случай, когда компании выделен блок адресов 144.144.0.0/16. Нужно разбить адресное пространство на три части, выделить адреса для двух пар маршрутизаторов и оставить некоторый резерв.

Разделим сеть 144.144.0.0/16 на четыре равных части, выделив два бита для номера подсети:

Октет	W	X	Y	Z
Подсеть 0(00)						144.144.0.0/18
Подсеть 1(01)						144.144.64.0/18
Подсеть 2(10)						144.144.128.0/18
Подсеть 3(11)						144.144.192.0/18

Внутри третьей подсети выделим две подсети размером в четыре адреса:

		Подсеть № 3			№ узла
Подсеть 0(0)							144.144.192.0/30
Подсеть 1(1)							144.144.192.4/30
				Номер подсети

Полученные две сети будем использовать для адресации интерфейсов маршрутизаторов. Оставшееся адресное пространство будет резервом, из которого можно будет выделять адресные блоки по потребности. Из оставшихся адресов можно, например, образовать 62 сети размерности класса С и еще несколько, размером поменьше.

Пример 3

Компания организовывает корпоративную сеть. Схема расположения филиалов и каналы, связывающие их, приведены на рисунке.

Имеется четыре региональных офиса, связанные каналами с центральным офисом. К региональным офисам, в свою очередь, подключены областные филиалы данного региона.

Решено использовать сеть 10/8 для корпоративной сети. Требуется составить схему IP-адресации компании. Условимся сразу выбирать способ адресации лучший с точки зрения маршрутизации.

Для определения размеров региональных офисов, составим таблицу количества подключенных областных филиалов к каждому региональному офису.

Региональный офис	Подключено областных филиалов	Процент
А		36%
С		25%
D		11%
E		11%

В соответствии с этой таблицей разделим адресное пространство следующим образом (сразу же укажем последовательные диапазоны адресного пространства):

Региональный офис	Процент адресного пространства	Диапазон адресов	Блок выделенных адресов
А	25%	10.0-63.х.х	10.0.0.0/10
С	25%	10.64-127.х.х	10.64.0.0/10
D	12,5%	10.128-159.х.х	10.128.0.0/11
E	12,5%	10.160-191.х.х	10.160.0.0/11
Резерв	25%	10.192-255.х.х	10.192.0.0/10

Вот мы уже и использовали разные маски подсети для одной и той же сети 10/8. Почему мы использовали для каждого офиса неразрывное адресное пространство? Для того, что бы на центральном маршрутизаторе, путь ко всем подсетям (читай: областным офисам данного региона) указывался одной строкой!

Для полноты схемы, остается определить, как лучше адресовать районные офисы. Достаточно отдать каждому офису одну сеть /16. Этого будет достаточно даже для очень больших офисов. Избыток сетей помещается в резерв.

Контрольные вопросы

1. Какой вид связи предоставляет стек ТСР/IP: дейтограммный, сеансовый или по выбору?

2. Размер и класс Стек ТСР/IP маршрутизированный или нет?

1. Перечислить три достоинства стека ТСР/IP;

3. Что такое масштабируемость ТСР/IP?ы IP- адресов?

4. Откуда берутся IP-адреса?

5. Перечислить классы IP- адресов;

6. Каким образом маршрутизатор распознает класс IP- адреса?

7. Понятие маски подсети, чем вызвана необходимость ее применения?

8. Виды масок подсетей;

9. Различие между масками постоянной и переменной длины;

10. Что такое суперсети?

11. Что такое CIDR?

12. Сегодняшний день ТСР/IP?

13. Каким образом устанавливается соответствие между сетевым и аппаратным адресом в стеке ТСР/IP?

14. Назначение протоколов ARP и RARP;

15. Каким образом и по какой формуле определяется диапазон возможных IP-адресов в той или иной части адреса?

16. Каким образом реализуется механизм маскирования IP-адресов?

17. Структура стека и его соответствие семиуровневой модели?

18. Разница между службами DNS, DHCP и WINS?

Дата добавления: 2014-10-15