Tvorba podsítí, masky podsítí s proměnnou délkou (VLSM) a řešení problémů v TCP/IP

CCNA ^{Podle knihy VÝUKOVÝ PRŮVODCE Přípravou NA ZKOUŠKU 640-802}

Tvorba podsítí, masky podsítí s proměnnou délkou (VLSM) a řešení problémů v TCP/IP - Masky podsítě

Masky podsítí

Aby mohlo schéma adres podsítí fungovat, musí každý počítač v síti "vědět", které části hostitelské adresy se budou používat ve významu adresy podsítě. Toho můžete dosáhnout tak, že každému počítači přiřadíte masku podsítě (subnet mask). Maska podsítě je 32bitová hodnota, která umožňuje příjemci paketů IP rozlišit v IP adrese část se síťovým ID od části s ID hostitele. Správce sítě vytváří 32bitovou masku podsítě, která se skládá z binárních jedniček a nul. Hodnoty 1 v masce podsítě reprezentují pozice, které se týkají síťových adres nebo adres podsítí.

Některé sítě se obejdou bez podsítí a používají tedy výchozí masku podsítě. V zásadě to znamená totéž jako prohlásit, že síť nemá adresu podsítě. Tabulka 3. 1 znázorňuje výchozí masky podsítí pro sítě třídy A, BaC. Tyto výchozí masky nelze změnit. Jinými slovy, nemůžete nastavit masku podsítě třídy B na 255.0.0.0. Pokud se o to pokusíte, hostitel bude adresu považovat za neplatnou a obvykle ji vůbec neumožní zadat. V případě sítě třídy A není možné změnit první bajt v masce podsítě. Její hodnota musí být minimálně 255.0.0.0. Podobně není dovoleno nastavit hodnotu 255.255.255.255, protože obsahuje samé jedničky a jedná se tedy o všesměrovou adresu. Maska adresy třídy B musí začínat hodnotami 255.255.0.0 a na začátku masky třídy C musí být uvedeno 255.255.255.0.

Beztřídní směrování mezi doménami (CIDR)

Další termín, se kterým se musíte seznámit, je beztřídní směrování mezi doménami (CIDR - Classless Inter-Domain Routing). Poskytovatelé služeb Internetu (lSP) v praxi pomocí této metody přidělují adresy svým zákazníkům - firmám i domácnostem. Adresy přitom poskytují po blocích určité velikosti. Jedná se o přístup, který blíže poznáte v dalších částech této kapitoly. Když od ISP dostanete blok adres, vypadá příslušný zápis přibližně takto: 192. 1 68. 10.32/28. Z uvedeného formátu lze poznat, jaká je maska podsítě. Notace s lomítkem (I) uvádí, kolik bitů je zapnuto (má hodnotu 1). Teoretická maximální hodnota samozřejmě dosahuje jen /32, protože bajt má 8 bitů a IP adresa sestává ze čtyř bajtů: (4 x 8 = 32). Pamatujte však, že největší dostupnou masku podsítě (bez ohledu na třídu adres) lze zapsat pouze jako /30, protože je nutné ponechat minimálně 2 bity pro hostitelské adresy.

Uvažujte například výchozí masku podsítě třídy A, která má tvar 255.0.0.0. To znamená, že první bajt masky podsítě se skládá ze samých jedniček (1), tj. jedná se o bitovou posloupnost 111111 11. S ohledem na notaci s lomítkem je při určení masky potřeba spočítat všechny jedničkové bity. Maska 255.0.0.0 odpovídá zápisu /8, protože obsahuje 8 bitů s hodnotou 1, tj. 8 bitů, které jsou zapnuté. Výchozí maska třídy B by měla podobu 255.255.0.0, což znamená /16, protože na hodnotu 1 je nastaveno 16 bitů: 11111111 . 1 1111111 .00000000.00000000. Tabulka 3.2 shrnuje všechny dostupné masky podsítě a odpovídající notaci CIDR s lomítkem.

Masky /8 až /15 lze použít pouze se síťovými adresami třídy A. Masky /16 až /23 jsou kompatibilní se síťovými adresami třídy A a B. Co se týče masek /24 až /30, uplatňují se u síťových adres tříd A, B i C. Zde leží hlavní důvod, proč většina společností volí síťové adresy třídy A. Vzhledem k tomu, že mohou použít všechny masky podsítě, získávají při návrhu sítě maximální pružnost.

Poznámka Směrovač Cisco opravdu nejde konfigurovat pomocí formátu s lomítkem. Bylo by to příjemné, že? V každém případě je mimořádné důležité, abyste znali masky podsítě v notací s lomítkem (CIDR).

Tvorba podsítí z adres třídy C

Síť je možné rozdělit na podsítě mnoha různými způsoby. Správná je ta metoda, která je optimální pro konkrétní podmínky. U adresy třídy C je pro definování hostitelů k dispozici pouze 8 bitů. Pamatujte, že bity podsítě začínají vlevo a pokračují směrem doprava, aniž by bylo možné některé bity přeskočit. Z toho vyplývá, že mohou existovat pouze následující masky podsítě třídy C:

Masky /3 1 ani /32 nelze použít, protože musí zůstat alespoň 2 hostitelské bity k přiřazení IP adres hostitelům. V minulosti jsem v souvislosti se sítěmi třídy C nikdy nezmiňoval masku /25. Společnost Cisco dlouhodobě kladla důraz na to, aby byly pro podsíť k dispozici alespoň 2 bity. Vzhledem k tomu, že však nyní do svých školicích materiálů a okruhů zkoušky zahrnuje příkaz i p subnet · z ero, lze pracovat i s jediným bitem podsítě. V následujících sekcích se naučíte alternativní metodu tvorby podsítí, která značně usnadňuje počítání s velkými čísly. Věřte mi, že schopnost rychle vytvářet podsítě opravdu využijete.

Tvorba podsítí z adresy třídy A: rychle

Když jste pro svou síť vybrali možnou masku podsítě a potřebujete určit počet vzniklých podsítí a platných hostitelů a všesměrové adresy podsítě vzniklé na základě masky, stačí odpovědět na pět jednoduchých otázek:

• Kolik podsítí zvolená maska podsítě vytváří? • Kolik platných hostitelů je k dispozici v každé podsíti? • Jaké jsou platné podsítě? • Jaká je všesměrová adresa každé podsítě? • Jaké jsou platné hostitelské adresy v každé podsíti?

V této fázi je důležité, abyste rozuměli výpočtu mocnin dvojky a pamatovali si je. Potřebujete-li nápovědu, vraťte se k rámečku "Seznámení s mocninami čísla 2" v předchozí části této kapitoly. Uveďme si postup, jak najít odpovědi na těchto pět zásadních otázek:

• Kolik je podsítí? 2X = počet podsítí. x je počet maskovaných bitů neboli jedniček. Například v čísle 1 1000000 udává počet jedničkových bitů 2 2 podsítí. V tomto případě jsou k dispozici 4 podsítě.

• Kolik je hostitelů v každé podsíti? 2Y - 2 = počet hostitelů na jednu podsíť. y znamená počet nemaskovaných bitů neboli nul. Například z nul v čísle 1 1000000 lze spočítat 26 - 2 hostitelů. V této ukázce obsahuje každá podsíť 62 hostitelů. Při výpočtu musíte odečíst hodnotu 2 kvůli adrese podsítě a všesměrové adrese, které nepatří mezi platné hostitelské adresy.

• Jaké jsou platné podsítě? 256 - maska podsítě = velikost bloku neboli číslo inkrementu. Jako příklad lze uvést 256 - 192 = 64. Bloky masky 192 mají vždy velikost 64. Začněte počítat od nuly v blocích velikosti 64, dokud nedosáhnete hodnoty masky podsítě. Jednotlivé kroky výpočtu udávají podsítě. O, 64, 1 28, 192. Nic na tom není, že?

• Jaká je všesměrová adresa každé podsítě? Odpověď na tuto otázku je opravdu snadná. V předchozím bodě jsme spočítali, že podsítě mají čísla O, 64, 1 28 a 192. Všesměrová adresa je vždy určena číslem, které předchází následující podsíť. Podsíť O má například všesměrovou adresu 63, protože číslo 64 udává další podsíť. Podsíť 64 má všesměrovou adresu 1 27, protože pod číslem 1 28 se skrývá další podsíť. A tak dále. Nezapomínejte také, že všesměrová adresa poslední podsítě má vždy hodnotu 255.

• Jaké jsou platné hostitelské adresy? Platné hostitelské adresy jsou dány čísly mezi podsítěmi. Přitom je nutné vynechat sekvenci samých nul a samých jedniček. Jestliže například 64 označuje číslo podsítě a 1 27 je adresa všesměrového vysílání, nacházejí se platné adresy hostitelů v rozsahu 65- 1 26. Vždy se jedná o čísla mezi adresou podsítě a všesměrovou adresou.

Je mi jasné, že celý výklad zatím nedává příliš smysl. Ve skutečnosti to však tak těžké, jak se na první pohled zdá, není - hlavně vydržte! Zkuste si nyní několik příkladů a uvidíte sami.

Praktické příklady tvorby podsítí: Adresy třídy C

Nyní máte příležitost vyzkoušet si tvorbu podsítí z adres třídy C pomocí právě popsané metody. Tomu se nedá odolat, že? Začneme první maskou podsítě třídy C a postupně projdeme všechny podsítě, které lze u adres třídy C použít. Jakmile budeme hotovi, ukážeme si, jak snadno lze obdobný postup aplikovat i na adresy třídy A a B.

Praktické cvičení Č. 1 C: 2 55.255.255.1 28 (/25)

V zhledem k tomu, že 1 28 lze binárně zapsat jako 1 0000000, je k dispozici pouze 1 bit pro tvorbu podsítí a 7 bitů pro hostitele. Nyní rozdělíme na podsítě síťovou adresu třídy C 192. 1 68. 1 0.0.

192. 1 68. 1 0.0 = síťová adresa

255.255.255. 1 28 = maska podsítě

Odpovězme si na pět základních otázek:

• Kolik je podsítí? Číslo 1 28 má zapnutý 1 bit ( 10000000), takže odpověď bude 2 ' = 2.

• Kolik je hostitelů v každé podsíti? Vypnuto je 7 hostitelských bitů ( 1 0000000). Dostaneme tedy rovnici 27 - 2 = 1 26 hostitelů. • Jaké jsou platné podsítě? 256 - 128 = 1 28. Pamatujte, že začínáme od nuly a přičítáme velikosti bloku, takže získáme podsítě O a 1 28.

• Jaká je všesměrová adresa každé podsítě? Číslo těsně předcházející hodnotě další podsítě má zapnuty všechny hostitelské bity a rovná se všesměrové adrese. Po nulové podsíti následuje podsíť 1 28, čili všesměrová adresa podsítě O má hodnotu 1 27.

• Jaké jsou platné hostitelské adresy? Jedná se o čísla mezi adresou podsítě a všesměrovou adresou. Chcete-li najít hostitele, je nejjednodušší napsat adresu podsítě a všesměrovou adresu. Rozsah platných hostitelů je poté na první pohled zřejmý. Následující tabulka obsahuje podsítě O a 1 28, platné rozsahy hostitelských adres v každé podsíti a všesměrovou adresu každé z nich:

podsíť 0 128

První hostitel 1 129

Poslední hostitel 126 254

všesměrové vysílání 127 255

Než přejdeme k dalšímu příkladu, podívejte se na obrázek 3. 1. Z pohledu na masku /25 třídy C je zcela zřejmé, že tvoří dvě podsítě. Proč je to však důležité? Ve skutečnosti to důležité není, ale otázka není správně položena. Ve skutečnosti byste se měli ptát, jak s touto informaCÍ naložit!

Tato tematika sice nepatří mezi nejzábavnější, ale je skutečně důležitá, takže se snažte udržet pozornost. I nadále budeme pokračovat ve výkladu tvorby podsítí. Musíte vědět, že klíčem k pochopení tvorby podsítí je porozumět hlavnímu důvodu, proč podsítě vznikají. Předvedeme si to na procesu budování fyzické sítě, do které nejdříve přidáme směrovač. (Jak již doufám víte, dostali jsme nyní datovou síť.) Přidali jsme směrovač, takže aby mohli hostitelé v naší datové síti komunikovat, potřebují logické schéma síťového adresování. Mohli bychom použít protokoly IPX nebo IPv6, ale nejoblíbenější je stále protokol IPv4, který čirou náhodou právě

probíráme. Budeme se jej tedy držet. Podívejte se tedy zpět na obrázek 3. 1. Schéma zahrnuje dvě fyzické sítě, takže implementujeme logické schéma adresování, které bude zahrnovat dvě logické sítě. Jako vždy je rozumné dívat se dopředu a zvažovat pravděpodobné růstové scénáře - jak krátkodobé, tak dlouhodobé. V tomto případě však vystačíme s maskou /25.

Praktické cvičení č. 2C: 255.255.255.192 (/26)

V druhém příkladu rozdělíme na podsítě síťovou adresu 192. 1 68. 1 0.0 pomocí masky podsítě 255.255.255. 192.

192. 168. 10.0 = síťová adresa

255.255.255.192 = maska podsítě

Odpovězme si na pět základních otázek:

• Kolik je podsítí? Číslo 192 má zapnuté 2 bity (11000000), takže odpověď bude 2 2 = 4 podsítě.

• Kolik je hostitelů v každé podsíti? Vypnuto je 6 hostitelských bitů (I 1 000000). Dostaneme tedy rovnici 26 - 2 = 62 hostitelů.

• Jaké jsou platné podsítě? 256 - 192 = 64. Pamatujte, že začínáme od nuly a přičítáme velikosti bloku, takže získáme podsítě O, 64, 1 28 a 192.

• Jaká je všesměrová adresa každé podsítě? Číslo těsně předcházející hodnotě další podsítě má zapnuty všechny hostitelské bity a rovná se všesměrové adrese. Po nulové podsíti následuje podsíť 64, čili všesměrová adresa podsítě O má hodnotu 63.

Podsítě jimi začněte 0 64 128 192

První hostitel (adresování hostitelů nechejte na konec) 1 65 129 193

Poslední hostitel 62 126 190 254

všesměrová adresa (zjistěte JI ve druhém kroku) 63 127 191 255

Před tím, než se zaměříme na další příklad, můžete si znovu ověřit, že dokážete vytvořit podsíť s maskou /26. A co s touto zásadní informací uděláte? Implementujete ji! Implementace síťové masky /26 je znázorněna na obrázku 3.2. Maska /26 poskytuje čtyři podsítě a potřebujeme podsíť pro každé rozhraní směrovače. S maskou v uvedeném příkladu máme v praxi prostor pro přidání dalšího rozhraní směrovače.

Praktické cvičení Č. 3C: 255.255.255.224 (/27)

Tentokrát rozdělíte na podsítě síťovou adresu 192. 1 68. 1 0.0 pomocí masky podsítě 255.255.255.224.

192. 168. 10.0 = síťová adresa

255.255.255.224 = maska podsítě

• Kolik je podsítí? Číslo 224 lze binárně zapsat jako 111 00000, takže rovnice bude mít tvar 2 3 = 8.

• Kolik je hostitelů? 2 5 - 2 = 30.

• Jaké jsou platné podsítě? 256 - 224 = 32. Stačí začít od nuly a přičítat hodnotu masky podsítě v blocích (inkrementech) 32: O, 32, 64, 96, 1 28, 1 60, 192 a 224.

• Jaká je všesměrová adresa každé podsítě (vždy se jedná o číslo těsně před následující podsítí)?

• Jaké jsou platné adresy hostitelů (čísla mezi číslem podsítě a všesměrovou adresou)?

Chcete-li odpovědět na poslední dvě otázky, stačí, když vypíšete podsítě a poté uvedete všesměrové adresy - čísla přímo předcházející další podsíti. Nakonec doplníte hostitelské adresy. Následující tabulka poskytuje všechny podsítě pro masku podsítě 255.255.255.224 třídy C:

Adresa podsítě 0 32 64 96 128 160 192 224

První platný hostitel 1 33 65 97 129 161 193 225

Poslední platný hostitel 30 62 94 126 158 190 222 254

všesměrová adresa 31 63 95 127 159 191 223 255

Praktické cvičení Č. 4C: 255.255.255.240 (/28)

Vyzkoušejme další příklad:

192. 168. 1 0.0 = síťová adresa

255.255.255.240 = maska podsítě

• Počet podsítí? 240 je binárně 111 1 0000. 24 = 1 6.

• Počet hostitelů? 4 hostitelské bity, čili 24 - 2 = 1 4.

• Počet platných podsítí? 256 - 240 = 1 6. Začněte od O: O + 16 = 1 6. 16 + 16 = 32. 32 + 16

= 48. 48 + 16 = 64. 64 + 16 = 80. 80 + 16 = 96. 96 + 16 = 1 1 2. 1 1 2 + 16 = 1 28. 128 + 16 = 1 44. 1 44 + 16 = 1 60. 1 60 + 16 = 1 76. 1 76 + 16 = 192. 192 + 16 = 208. 208 + 16 = 224. 224 + 16 = 240.

• Všesměrová adresa každé podsítě?

• Počet platných hostitelů?

Chcete-li odpovědět na poslední dvě otázky, prohlédněte si následující tabulku. Shrnuje podsítě, platné hostitele a všesměrové adresy pro všechny podsítě. Nejdříve vyhledejte adresu každé podsítě pomocí velikosti bloku (inkrementu). Dále zjistěte všesměrovou adresu každého inkrementu podsítě (vždy se jedná o číslo těsně předcházející další platné podsíti). Nakonec stačí doplnit hostitelské adresy. Následující tabulka obsahuje dostupné podsítě, hostitele a všesměrové adresy dostupné pro masku 255.255.255.240 třídy C:

podsíť O 16 32 48 64 80 96 112 128 144 160 1 76 192 208 224 240

První hostitel 1 17 33 49 65 81 97 113 129 145 161 177 193 209 225 241

Poslední hostitel 14 30 46 62 78 94 110 126 142 1 58 174 190 206 222 238 2 54

všesměrové vysílání 15 31 47 63 79 95 111 127 143 159 175 1 91 207 223 239 255

Tip Společnost Cisco zjistila, že většina lidí nedokáže počítat v násobcích 16, a proto má problémy s hledáním platných podsítí, hostitelů a všesměrových adres u masky 2 55.255.255.240 třídy C. Ve vlastním zájmu byste si tuto masku měli dobře nastudovat.

Praktické cvičení Č. 5C: 255.255.255.248 (/29)

Pokračujme v tréninku:

192. 168.10.0 = síťová adresa

255.255.255.248 = maska podsítě

• Počet podsítí? 248 binárně = 1111 1 O00. 2 ⁵ = 32.

Počet hostitelů? 2 3 - 2 = 6.

• Počet platných podsítí? 256 - 248 = O, 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 72, 80, 88, 96, 104, 1 1 2,

1 20, 1 28, 1 36, 144, 1 52, 1 60, 1 68, 1 76, 1 84, 192, 200, 208, 2 16, 224, 232, 240 a 248.

• Všesměrová adresa každé podsítě?

• Počet platných hostitelů?

Podívejte se na následující tabulku. Obsahuje některé podsítě (pouze první a poslední čtyři), platné hostitele a všesměrové adresy pro masku 255.255.255.248 třídy C:

Podsíť O 8 16 24 … 224 232 240 248

První hostitel 1 9 17 25 … 225 233 241 249

Poslední hostitel 6 14 22 30 … 230 238 246 254

všesměrové vysílání 7 15 23 31 … 231 239 247 255

Praktické cvičení Č. 6C: 255.255.255.252 (/30)

Ještě jeden příklad:

192. 168. lO.0 = síťová adresa

255.255.255.252 = maska podsítě

• Počet podsítí? 64.

• Počet hostitelů? 2.

• Počet platných podsítí? 0, 4, 8, 12 atd., až do 252.

• Jaká je všesměrová adresa každé podsítě (vždy se jedná o číslo těsně před následující podsítí)?

• Jaké jsou platné adresy hostitelů (čísla mezi číslem podsítě a všesměrovou adresou)?

Následující tabulka udává podsítě, platné hostitele a všesměrové adresy prvních čtyř a posledních čtyř podsítí u masky 255.255.255.252 třídy C:

podsíť 0 4 8 12 … 240 244 248 252

První hostitel 1 5 9 13 … 241 245 249 253

Poslední hostitel 2 6 10 14 … 242 246 250 254

všesměrové vysílání 3 7 11 15 … 243 247 251 255

Z praxe Opravdu je vhodné použít masku, která poskytuje jen dva hostitele? Pracujete jako správce sítě v brněnské pobočce společnosti Kapitál, která je s ústředím spojena desítkami spojů sítě WAN. Síť je v současnosti nakonfigurována jako třídní síť, což znamená, že se pro všechny hostitele a rozhraní směrovače používá stejná maska podsitě. Dozvěděli jste se o beztřídním směrováni, které umožňuje pracovat s maskami různé velikosti, ale nevíte, co u svých dvoubodových spojeni sítě WAN zvolit. Je maska 255.255.255.252 (/30) v této situaci užitečná? Ano, tato maska je v sitích WAN velmi výhodná. Pokud použijete masku 2 55.255.255.0, bude mít každá síť 2 54 hostitelů, ale v případě spojů WAN se používají pouze 2 adresy! To znamená, že se v každé podsíti vyplýtvá 252 hostitelských adres. Jestliže zvolite masku 2 55.255.255.252, bude každá podsíť obsahovat pouze 2 hostitele a cenné adresy nepřijdou nazmar. Jedná se o skutečně důležité téma a mnohem podrobněji se k němu vrátime v sekci o návrhu sítě VLSM dále v této kapitole.

Tvorba podsítí z hlavy: Adresy třídy C

Podsítě lze opravdu počítat z hlavy. Možná tomu nevěříte, ale ukážeme si, jak na to. Není to ani tak těžké - vezměte si následující příklad:

192. 168. 10.33 = adresa uzlu

255.255.255.224 = maska podsítě

Nejdříve pro výše uvedenou IP adresu určete adresu podsítě a všesměrovou adresu. Tyto údaje získáte jako odpověď na třetí z pěti zásadních otázek: 256 - 224 = 32. O, 32, 64. Adresa 33 spadá mezi dvě podsítě 32 a 64 a musí být součástí podsítě 192. 1 68. 10.32. Další podsíť má číslo 64, takže všesměrová adresa podsítě 32 je 63. (Pamatujte, že všesměrová adresa podsítě je vždy určena číslem těsně před následující podsítí.) Platný rozsah hostitelů je 33-62 (čísla mezi adresou podsítě a všesměrovou adresou). To je docela lehké!

Zkusme tedy další příklad. Rozdělíme na podsítě další adresu třídy C:

192. 168. 10.33 = adresa uzlu

255.255.255.240 = maska podsítě

Ke které adrese podsítě a všesměrové adrese výše uvedená IP adresa patří? 256 - 240 = 16. O, 16, 32, 48. Máme to - hostitelská adresa spadá mezi podsítě 32 a 48. Příslušná podsíť má adresu 192. 1 68. 1 0.32 a všesměrová adresa je 47 (další podsíť začíná od 48). Platný rozsah hostitelů je 33-46 (čísla mezi adresou podsítě a všesměrovou adresou).

Dobrá, ještě jeden příklad, abyste si postup bezpečně osvojili.

Máte adresu uzlu 192. 168. 10.174 s maskou 255.255.255.240. Jaký je platný rozsah hostitelů?

Maska má hodnotu 240, takže je nutné spočítat 256 - 240 = 16. Toto je naše velikost bloku. Stačí přičítat 1 6, dokud nepřekročíme hostitelskou adresu 1 74 (pochopitelně počínaje nulou): O, 16, 32, 48, 64, 80, 96, 1 1 2, 128, 144, 160, 1 76. Hostitelská adresa 174 leží mezi čísly 160 a 1 76, takže patří do podsítě 1 60. Všesměrová adresa se rovná 1 75iplatný rozsah hostitelů je 161-174. Tento příklad byl poněkud těžší.

A na závěr trochu odlehčení. Toto je nejlehčí varianta podsítí třídy C:

192.1 68.1 0.17 = adresa uzlu

255.255.255.252 = maska podsítě

Ke které adrese podsítě a všesměrové adrese výše uvedená IP adresa patří? 256 - 252 = 4 (neníli uvedeno jinak, vždy začínejte od nuly) O, 4, 8, 1 2, 1 6, 20 atd. Máte to! Hostitelská adresa spadá mezi podsítě 16 a 20. Podsíť má adresu 192. 168. 10. 16 a všesměrová adresa je 19. Platný rozsah hostitelů je 1 7-18. Když jste nyní zvládli tvorbu podsítí třídy C, můžete přejít k podsítím třídy B. Nejdříve si však stručně zopakujte, co jste se naučili.

Co víme?

Nyní si můžete zopakovat vše, co jste se zatím dozvěděli, a začít si tyto informace ukládat do paměti. Tuto užitečnou sekci ve svých kursech používám již mnoho let. Opravdu vám pomůže problematiku tvorby podsítí zvládnout. Když uvidíte masku podsítě nebo notaci s lomítkem (CIDR), měli byste vědět: 125: Co víme o masce 125?

• Maska číslo 128 • 1 bit zapnutý a 7 bitů vypnuto ( 1 0000000) • Velikost bloku 128 • 2 podsítě, každá se 1 26 hostiteli

126: Co víme o masce 126?

• Maska číslo 192 • 2 bity zapnuty a 6 bitů vypnuto ( 1 1000000) • Velikost bloku 64 • 4 podsítě, každá s 62 hostiteli

127: Co víme o masce 127?

• Maska číslo 224 • 3 bity zapnuty a 5 bitů vypnuto (111 00000) • Velikost bloku 32 • 8 podsítí, každá s 30 hostiteli

128: Co víme o masce /28?

• Maska číslo 240 • 4 bity zapnuty a 4 bity vypnuty • Velikost bloku 16 • 16 podsítí, každá se 14 hostiteli

/29: Co víme o masce /29?

• Maska číslo 248 • 5 bitů zapnuto a 3 bity vypnuty • Velikost bloku 8 • 32 podsítí, každá se 6 hostiteli

/30: Co víme o masce /30?

• Maska číslo 252 • 6 bitů zapnuto a 2 bity vypnuty • Velikost bloku 4 • 64 podsítí, každá se 2 hostiteli

Bez ohledu na to, zda máte adresu třídy A, B nebo C, maska /30 vždy poskytuje pouze dva hostitele. Tato maska se hodí téměř výhradně (jak také společnost Cisco doporučuje) pro dvoubodová spojení. Pokud si dokážete sekci "Co víme?" zapamatovat, značně vám to pomůže v každodenní praxi i při vašem studiu. Zkuste si ji odříkávat nahlas - to při učení pomáhá. Jistě, vaše drahá polovička nebo spolupracovníci si budou myslet, že vám přeskočilo, ale když se specializujete na sítě, nejspíš si to o vás už myslí. A v případě, že ještě jako síťař nepracujete, ale snažíte se na tuto pozici kvalifikovat, si vás okolí tak jako tak časem zařadí do škatulky podivínů, takže jim to klidně můžete umožnit hned.

Užitečné je také zapsat si tyto údaje na nějaké kartičky k opakování a požádat někoho, aby vaše znalosti vyzkoušel. Jestliže si zapamatujete velikosti bloků a údaje uvedené v této sekci "Co víme?", budete sami překvapeni, jak rychle tvorbu podsítí zvládnete.

Tvorba podsítí z adres třídy B

Než se vrhneme na tuto sekci, podívejme se nejdříve na možné masky podsítě třídy B. Všimněte si, že máme k dispozici mnohem více masek podsítě, než nabízely síťové adresy třídy C:

255 . 255 .0.0 ( / 16 )

255 . 255 . 1 2 8.0 ( / 17) 255 . 255 . 255.0 ( /24 )

255 . 255 . 192.0 ( / 18 ) 255 . 25 5 . 255 . 1 2 8 ( /25 )

255 . 255.22 4.0 ( /l9) 255 . 25 5 . 25 5 . 192 ( /26 )

255 . 255.2 4 0.0 ( /20 ) 255 . 255.25 5 . 224 ( /2 7 )

255 . 255.2 48 .0 ( /2 ] ) 255 . 25 5 . 255 . 2 40 ( /2 8 )

255 . 25 5 . 252.0 ( /22 ) 255 . 25 5 . 255 . 2 48 ( /29 )

255 . 25 5 . 25 4.0 ( /23 ) 255 . 25 5 . 255 . 252 ( /30 )

Víme, že síťová adresa třídy· B poskytuje 16 bitů k adresování hostitelů. To znamená, že ke tvorbě podsítí lze použít až 14 bitů (alespoň 2 bity totiž musí zůstat k adresování hostitelů). Maska /16 je u třídy B povolena, ale žádné podsítě nevytváří.

Poznámka Základy tvorby podsítí 159 Mimochodem: všimli jste si na seznamu hodnot podsítí něčeho zajímavého? Možná zde objevíte nějaký vzor. Aha! Právě proto jsem na začátku této sekce doporučoval, abyste si zapamatovali převody binárních a desítkových čísel. Vzhledem k tomu, že bity masky podsítě začínají vlevo, postupUjí doprava a nelze je přeskakovat, jsou čísla vždy stejná bez ohledu na třídu adres. Tento vzor si zapamatujte.

Při tvorbě podsítí v síti třídy B se postupuje prakticky stejně jako u třídy C, s tím rozdílem, že je k dispozici více hostitelských bitů a začíná se ve třetím oktetu. U třídy B použijete ve třetím oktetu stejná čísla podsítí, s jakými jste v případě třídy C pracovali ve čtvrtém oktetu. Přidejte však nulu k síťové části a číslo 255 do všesměrové sekce čtvrtého oktetu. Následující tabulka ukazuje příklad rozsahu hostitelů dvou podsítí, které se používají v masce podsítě 240 (120) třídy B:

První podsíť 16.0 31 .255

Druhá podsíť 32.0 47.255

Stačí přidat platné hostitele mezi tato čísla a je hotovo!

Poznámka Předchozí příklad platí pouze do masky / 24. Poté čísla přesně odpovídají třídě C.

Praktické příklady tvorby podsítí: Adresy třídy B

v této sekci budete mít příležitost k procvičování tvorby podsítí třídy B. Opět je nutné zmínit, že princip je stejný jako u tvorby podsítí třídy C, pouze se začíná ve třetím oktetu. Čísla se přesně shodují!

Praktické cvičení č. 1 8: 255.255.1 28.0 (/17)

1 72. 1 6.0.0 = síťová adresa

255.255. 1 28.0 = maska podsítě

• Počet podsítí? 2\ = 2 (stejné jako u třídy C).

• Počet hostitelů? 2\5 - 2 = 32 766 (7 bitů ve třetím oktetu a 8 ve čtvrtém).

• Počet platných podsítí? 256 - 128 = 1 28. O, 1 28. Pamatujte, že podsítě vznikají ve třetím oktetu. Podsítě tedy v praxi mají čísla 0.0 a 1 28.0, jak je patrné z následující tabulky. Jedná se o shodná čísla jako v případě třídy C. Pouze je nyní používáme ve třetím oktetu a přidáváme pro síťovou adresu hodnotu O ve čtvrtém oktetu.

• Všesměrová adresa každé podsítě?

• Počet platných hostitelů?

Následující tabulka představuje dvě dostupné podsítě, platné rozsahy hostitelských adres a všesměrovou adresu každé podsítě:

POdsíť 0.0 128.0

První hostitel 0.1 128.1

POslední hostitel 127.254 255.254

Vlesměrové vysílání 127.255 255.255

Všimněte si, že jste pouze přidali nejnižší a nejvyšší hodnoty čtvrtého oktetu a získali jste správné odpovědi. Opět se postupuje zcela stejně jako u podsítí třídy C. Stačí ve třetím oktetu nastavit stejná čísla a přidat hodnoty O a 255 ve čtvrtém oktetu - nic na tom není! Opravdu to nelze dostatečně zdů

Praktické cvičení č. 28: 255.255.192.0 (/18)

172. 16.0.0 = síťová adresa

255.255.192.0 = maska podsítě

• Počet podsítí? 2 ²= 4

• Počet hostitelů? 2¹⁴ - 2 = 1 6 382 (6 bitů ve třetím oktetu a 8 ve čtvrtém).

• Počet platných podsítí? 256 - 192 = 64. O, 64, 1 28, 192. Pamatujte, že podsítě vznikají ve třetím oktetu. Podsítě tedy v praxi mají čísla 0.0, 64.0, 1 28.0 a 192.0, jak je zřejmé z následující tabulky.

• Všesměrová adresa každé podsítě?

• Počet platných hostitelů?

Následující tabulka představuje čtyři dostupné podsítě, platné rozsahy hostitelských adres a všesměrovou adresu každé podsítě:

podsíť 0.0 64.0 128.0 192.0

První hostitel 0.1 64.1 128.1 192.1

Poslední hostitel 63.254 127.254 191.254 255.254

všesměrové vysílání 63.255 127.255 191.255 255.255

Znovu vše velmi připomíná podsíť třídy C. Pro každou podsíť ve třetím oktetu se navíc pouze doplňují hodnoty O a 255 ve čtvrtém oktetu.

Praktické cvičení č. 38: 2 55.255.240.0 (/20)

172. 16.0.0 = síťová adresa

255.255.240.0 = maska podsítě

• Počet podsítí? 2⁴= 1 6.

• Počet hostitelů? 2 ¹² - 2 = 4 094.

• Počet platných podsítí? 256 - 240 = O, 1 6, 32, 48 atd., až do 240. Všimněte si, že se jedná o stejná čísla jako u masky 240 třídy C - pouze jsme je umístili do třetího oktetu a přidali hodnoty O a 255 ve čtvrtém oktetu.

• Všesměrová adresa každé podsítě?

• Počet platných hostitelů?

Následující tabulka znázorňuje první čtyři podsítě, platné hostitele a všesměrové adresy pro masku 255.255.240.0 třídy B:

podsíť 0.0 16.0 32.0 48.0

První hostitel 0.1 16.1 32.1 48.1

Poslední hostitel 15.254 31.254 47.254 63.254

všesměrové vysílání 15.255 31.255 47.255 63.255

Praktické cvičení č. 48: 255.255.254.0 (/23)

172.16.0.0 = síťová adresa

255.255.254.0 = maska podsítě

• Počet podsítí? 2⁷ = 1 28.

• Počet hostitelů? 2 ⁹ - 2 = 5 10.

• Počet platných podsítí? 256 - 254 = O, 2, 4, 6, 8 atd., až do 254.

• Všesměrová adresa každé podsítě?

• Počet platných hostitelů?

Následující tabulka shrnuje prvních pět podsítí, platné hostitele a všesměrové adresy pro masku 255.255.254.0 třídy B:

podsíť 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0

První hostitel 0.1 2.1 4.1 6.1 8.1

Poslední hostitel 1.254 3.254 5.254 7.254 9.254

všesměrové vysílání 1.255 3.255 5.255 7.255 9.255

Praktické cvičení č. 58: 255.255.255.0 (/24)

Navzdory zažité představě se maska 255.255.255.0 použitá se síťovou adresou třídy B neoznačuje jako síť třídy B s maskou podsítě třídy C. Je zarážející, kolik lidí se po spatření této masky použité v síti třídy B domnívá, že se jedná o masku podsítě třídy C. Ve skutečnosti jde o masku podsítě třídy B s 8 bity pro tvorbu podsítí, která se značně liší od masky třídy C. Tvorba podsítí u této adresy je poměrně snadná:

172. 16.0.0 = síťová adresa

255.255.255.0 = maska podsítě

• Počet podsítí? 2 ⁸ = 256.

• Počet hostitelů? 2⁸ - 2 = 254.

• Počet platných podsítí? 256 - 255 = 1. O, 1, 2, 3 atd., až do 255.

• Všesměrová adresa každé podsítě?

• Počet platných hostitelů?

Následující tabulka znázorňuje první čtyři a poslední dvě podsítě, platné hostitele a všesměrové adresy pro masku 255.255.255.0 třídy B:

Praktické cvičení Č. 68: 2 55.255.255.1 28 (/25)

Toto je jedna z nejobtížnějších masek podsítě, se kterou můžete manipulovat. Naneštěstí se jedná o opravdu prakticky užitečnou masku, která vytváří přes 500 podsítí se 1 26 hostiteli v každé podsíti, což je výhodná kombinace. Nepřeskakujte ji tedy.

172. 16.0.0 = síťová adresa

255.255.255. 1 28 = maska podsítě

• Počet podsítí? 2 ⁹= 512.

• Počet hostitelů? 2⁷ - 2 = 1 26.

• Počet platných podsítí? Nyní se dostáváme k obtížnější části. 256 - 255 = 1. O, 1, 2, 3 atd. pro třetí oktet. Nezapomeňte však na jeden bit podsítě, který se používá ve čtvrtém oktetu. Pamatujete si, když jsme si ukazovali práci s jedním bitem podsítě u masky třídy C? Zde se postupuje stejně. (Nyní víte, proč jsme se zabývali lbitovou maskou podsítě v sekci o maskách třídy C - abyste snáze zvládli tuto část.) V praxi získáte dvě podsítě pro každou hodnotu třetího oktetu, což dává 512 podsítí. Pokud například třetí oktet udává podsíť 3, budou mít dvě podsítě ve skutečnosti adresy 3.0 a 3. 1 28.

• Všesměrová adresa každé podsítě?

• Počet platných hostitelů?

Následující tabulka popisuje, jak zjistit podsítě, platné hostitele a všesměrové adresy pro masku 255.255.255. 1 28 třídy B (uvedeno je prvních osm a poté poslední dvě podsítě):

Praktické cvičení Č. 78: 255.255.255.192 (/26)

Nyní se tvorba podsítí třídy B zjednodušuje. Vzhledem k tomu, že třetí oktet obsahuje v sekci masky hodnotu 255, má libovolné číslo uvedené ve třetím oktetu význam čísla podsítě. Avšak vzhledem k tomu, že se ve čtvrtém oktetu nyní nachází číslo podsítě, lze tento oktet dělit na podsítě stejně jako u adres třídy C. Vyzkoušejme si to:

172. 16.0.0 = síťová adresa

255.255.255. 192 = maska podsítě

• Počet podsítí? 2 ¹⁰ = 1 024.

• Počet hostitelů? 2^{6 - 2 = 62.}

• Počet platných podsítí? 256 - 192 = 64. Pods

• Všesměrová adresa každé podsítě?

• Počet platných hostitelů?

Následující tabulka představuje prvních osm rozsahů podsítí, platné hostitele a všesměrové adresy:

Všimněte si, že pro každou hodnotu podsítě ve třetím oktetu získáváte ve čtvrtém oktetu podsítě O, 64, 128 a 192.

Praktické cvičení Č. 8B: 2 55.255.255.224 (/27)

Zde se postupuje stejně jako u předchozí masky podsítě, s tím rozdílem, že je k dispozici více podsítí a méně hostitelů v každé z nich.

172. 16.0.0 = síťová adresa

255.255.255.224 = maska podsítě

• Počet podsítí? 2¹¹ = 2 048.

• Počet hostitelů? 2 ⁵ - 2 = 30.

• Počet platných podsítí? 256 - 224 = 32. O, 32, 64, 96, 1 28, 1 60, 192, 224.

• Všesměrová adresa každé podsítě?

• Počet platných hostitelů?

Následující tabulka obsahuje prvních osm podsítí:

Tvorba podsítí z hlavy: Adresy třídy B

To myslíte vážně? Počítat podsítě třídy B z hlavy? Ve skutečnosti je to snazší, než na papíře - vážně! Ukažme si, jak postupovat:

Otázka: Ke které podsíti a všesměrové adrese patří IP adresa 1 72. 1 6.10.33 255.255.255.224 (l2?)? Odpověd: Je nutné se zaměřit na čtvrtý oktet. 256 - 224 = 32. 32 + 32 = 64. Sláva! 33 leží mezi 32 a 64. Pamatujte však, že třetí oktet se považuje za součást podsítě, takže odpověď by zněla .. podsíť 10.32". Všesměrová adresa je 1 0.63, protože hodnota 1 0.64 udává další podsíť. Tento úkol byl docela snadný.

Otázka: Ke které podsíti a všesměrové adrese patří IP adresa 1 72. 1 6.66. 1 O 255.255. 192.0 (l1 8)? Odpověd: Zajímavý je nyní třetí, nikoli čtvrtý oktet. 256 - 192 = 64. O, 64, 1 28. Podsíť má adresu 1 72. 16.64.0. Všesměrová adresa musí mít hodnotu 1 72. 1 6. 1 27.255, protože 1 28.0 udává další podsíť. Otázka: Ke které podsíti a všesměrové adrese patří IP adresa 1 72. 1 6.50. 10 255.255.224.0 (l1 9)? Odpověd: 256 - 224 = 32. O, 32, 64 (nezapomínejte, že se vždy začíná počítat od nuly (O». Podsíť má adresu 1 72. 1 6.32.0 a všesměrová adresa musí být 1 72. 16.63.255, protože 64.0 znamená další podsíť.

Otázka: Ke které podsíti a všesměrové adrese patří IP adresa 1 72.1 6.46.255 255.255.240.0 (l20)? Odpověd: 256 - 240 = 1 6. Zajímá nás třetí oktet. 0, 1 6, 32, 48. Podsíť má adresu 1 72. 1 6.32.0 a všesměrová adresa musí být 1 72. 1 6.47.255, protože hodnotou 48.0 začíná další podsíť. Z toho tedy vyplývá, že 1 72. 1 6.46.255 je platný hostitel.

Otázka: Ke které podsíti a všesměrové adrese patří IP adresa 1 72.16.45. 14 255.255.255.252 (l30)? Odpověd: Kde leží důležitý oktet? 256 - 252 = 4. O, 4, 8, 12, 16 (ve čtvrtém oktetu). Podsíť má adresu 1 72. 1 6.45. 12 a všesměrová adresa je 1 72. 1 6.45. 1 5, protože adresa 1 72.1 6.45. 16 označuje další podsíť. Otázka: Jaká je adresa podsítě a všesměrová adresa hostitele 1 72.1 6.88.255/20?

Odpověd: Co to je maska /20? Pokud to nevíte, nedokážete samozřejmě odpovědět ani na původní otázku. Masku /20 lze zapsat jako 255.255.240.0, což dává velikost bloku 16 ve třetím oktetu. Vzhledem k tomu, že čtvrtý oktet neobsahuje žádné bity podsítě, bude ve čtvrtém oktetu vždy hodnota O a 255. O, 1 6, 32, 48, 64, 80, 96 ... a je to. Hodnota 88 leží mezi 80 a 96. Podsíť má tedy adresu 80.0 a všesměrová adresa je 95.255.

Otázka: Směrovač přijme na své rozhraní paket s cílovou adresou 1 72. 1 6.46. 191/26. Co směrovač s tímto paketem provede?

Odpověd: Zahodí jej. Víte proč? 1 72. 1 6.46. 191/26 je maska 255.255.255. 192, která definuje bloky velikosti 64. Získáme tedy podsítě O, 64, 1 28, 192. 191 je všesměrová adresa podsítě 1 28 a směrovač ve výchozím nastavení všechny pakety všesměrového vysílání zahazuje.

Tvorba podsítí z adres třídy A

Při tvorbě podsítí třídy A se nepostupuje jinak než u tříd BaC, ale v tomto případě lze manipulovat s 24 bity místo 16 u adres třídy B a 8 v adresách třídy C. Uveďme si nejdříve seznam všech masek třídy A:

To je vše. Alespoň 2 bity musí zůstat k definování hostitelů. Doufám, že vidíte analogie s jinými třídami. Připomeňme si, že se postupuje stejným způsobem jako u podsítí třídy B či C. Hlavní rozdíl opět spočívá v tom, že je k dispozici více hostitelských bitů. Používají se stejná čísla podsítí jako u tříd BaC, ale umisťují se již do druhého oktetu.

Praktické příklady tvorby podsítí: Adresy třídy A

Při pohledu na IP adresu a masku podsítě musíte být schopni odlišit bity, které se používají pro podsítě, od bitů určených k adresování hostitelů. Tato dovednost je zcela zásadní. Pokud vám příslušné principy nejsou úplně jasné, přečtěte si znovu sekci "Adresování v sítích IP" v kapitole 2. Naleznete tam informace o tom, jak rozlišit bity podsítě a hostitelů, a měli byste si vše vyjasnit.

Praktické cvičení Č. 1 A: 255.255.0.0 (/16)

Adresy třídy A používají výchozí masku 255.0.0.0, která ponechává 22 bitů pro tvorbu podsítí, protože 2 bity musí zůstat k adresování hostitelů. Maska 255.255.0.0 s adresou třídy A používá 8 bitů podsítě.

• Počet podsítí? 2 ⁸ = 256.

• Počet hostitelů? 2 ¹⁶- 2 = 65 534.

• Počet platných podsítí? Který oktet je důležitý? 256 - 255 = 1. O, 1 , 2,3 atd. (vše ve druhém oktetu). Podsítě budou mít adresy 10.0.0.0, 1 0. 1 .0.0, 1 0.2.0.0, 1 0.3.0.0 atd., až do 1 0.255.0.0.

• Všesměrová adresa každé podsítě?

podsítě? •

Následující tabulka znázorňuje první dvě a poslední dvě podsítě, platný rozsah hostitelů a všesměrové adresy pro privátní síť 1 0.0.0.0 třídy A:

Praktické cvičení Č. 2A: 255.255.240.0 (/20)

Maska 255.255.240.0 poskytuje 12 bitů ke tvorbě podsítí a ponechává 12 bitů k adresování hostitelů.

• Počet podsítí? 2¹² = 4 096.

• Počet hostitelů? 2¹² - 2 = 4 094.

• Počet platných podsítí? Který oktet je důležitý? 256 - 240 = 1 6. Podsítě ve druhém oktetu mají velikost bloku 1 a podsítě ve třetím oktetu mají hodnoty O, 1 6, 32 atd.

• Všesměrová adresa každé podsítě?

• Počet platných hostitelů?

Následující tabulka uvádí některé příklady rozsahů hostitelů - první tři a poslední podsíť:

Praktické cvičení Č. 3A: 255.255.255.192 (/26)

Vyzkoušejme další příklad s tvorbou podsítí pomocí druhého, třetího a čtvrtého oktetu.

• Počet podsítí? 2¹⁸ = 262 144.

• Počet hostitelů? 2⁶ - 2 = 62.

• Počet platných podsítí? Bloky ve druhém a třetím oktetu mají velikost 1 a velikost bloku ve čtvrtém oktetu se rovná 64.

• Všesměrová adresa každé podsítě?

• Počet platných hostitelů?

Následuj ící tabulka znázorňuje první čtyři podsítě a jejich platné hostitele a všesměrové adresy pro masku 255.255.255. 192 třídy A:

Tvorba podsítí z hlavy: Adresy třídy A

Vypadá to obtížně, ale stejně jako u tříd C a B jsou čísla stejná - pouze se začíná v druhém oktetu. Proč to není složité? Stačí se soustředit na oktet, který má největší velikost bloku (obvykle se označuje jako důležitý oktet a má jinou hodnotu než O nebo 255) - například 255.255.240.0 (120) v síti třídy A. Druhý oktet má velikost bloku 1, takže libovolné číslo uvedené v daném oktetu označuje podsíť. Třetí oktet má masku 240, což znamená, že se zde používají bloky velikosti 1 6. Pokud je ID hostitele 1 0.20.80.30, jaká bude adresa podsítě, všesměrová adresa a platný rozsah hostitelů?

Podsíť v druhém oktetu má hodnotu 20 s velikostí bloku 1, ale třetí oktet používá velikosti bloku 16, takže stačí postupovat v těchto blocích: 0, 16, 32, 48, 64, 80, 96 ... atd. (Mimochodem, jistě už umíte počítat v násobcích 1 6.) Podsíť má tedy adresu 1 0.20.80.0 a všesměrová adresa hodnotu 1 0.20.95.255, protože další podsíť začíná adresou 1 0.20.96.0. Platné hostitelské adresy leží v rozsahu od 10.20.80. 1 do 1 0.20.95.254. Opravdu jsem vám nelhal. Pokud nejdříve určíte velikost bloku, můžete tyto výpočty provádět z hlavy.

Zkusme ještě jedno zábavné cvičení.

Hostitelská IP adresa: 10. 1 .3.65/23

Tuto otázku v prvé řadě nemůžete odpovědět bez toho, aniž byste znali význam masky /23. Lze ji zapsat jako 255.255.254.0. Důležitý je zde třetí oktet: 256 - 254 = 2. Podsítě ve třetím oktetu jsou O, 2, 4, 6 atd. Hostitel v tomto příkladu leží v podsíti 2.0 a další podsíť má adresu 4.0, takže všesměrová adresa je 3.255. Platné jsou všechny hostitelské adresy mezi 1 O.l.2.1 a 10. 1 .3.254.