Guida alla subnet mask (subnetting) e al calcolatore di subnet IP

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Questo tutorial spiega la necessità di indirizzamento IP, subnet mask (subnet) e calcolatore di subnet IP nel sistema di rete del computer:

In questo Serie completa di formazione in rete , abbiamo visto in dettaglio su LAN Vs WAN Vs MAN nel nostro precedente tutorial.

In questo tutorial impareremo ed esploreremo la necessità di indirizzare IP in un sistema di rete di computer.

L'indirizzamento IP viene utilizzato per riconoscere l'host di una rete e identificare in modo univoco un particolare dispositivo della rete.

Mentre il subnetting viene utilizzato in combinazione con l'indirizzamento IP per sviluppare diversi indirizzi logici esistenti all'interno di una singola rete.

Vedremo le diverse classi di una rete insieme ai loro ruoli e significato nella rete di computer. Nella nostra vita quotidiana, noi esseri umani ci identifichiamo con i nostri nomi, allo stesso modo, i router e gli switch riconoscono il loro dispositivo e la rete vicini con un indirizzo IP e una maschera di sottorete.

Cosa imparerai:

• Capire l'indirizzamento IP
• Classi di rete e subnet mask
• Sottoreti
• Che cos'è il calcolatore di sottorete IP?
  • Perché è necessario il calcolatore IP?
• Conclusione
  • Lettura consigliata

Capire l'indirizzamento IP

Il fenomeno generale dell'indirizzamento logico funziona sul livello 3 del modello di riferimento OSI e i componenti di rete come router e switch sono i dispositivi host più comunemente utilizzati.

Un indirizzo IP è un indirizzo logico a 32 bit che classifica distintamente un host della rete. L'host può essere un computer, un telefono cellulare o anche un tablet. L'indirizzo IP binario a 32 bit è costituito da due parti distinte, ad es. L'indirizzo di rete e l'indirizzo dell'host.

Ha anche 4 ottetti poiché ogni ottetto ha 8 bit. Questo ottetto viene convertito in decimale ed è separato da un formato, ad esempio punto. Quindi è rappresentato in un formato decimale puntato. L'intervallo di un ottetto in binario va da 00000000 a 11111111 e in decimale da 0 a 255.

Esempio di formato di un indirizzo IP:

192.168.1.64 (in decimale)

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11000000.10101000.00000001.01000000 (in binario).

Quello binario è difficile da memorizzare quindi, in generale, il formato decimale puntato viene utilizzato in tutto il mondo per la rappresentazione dell'indirizzamento logico.

Vediamo in dettaglio come i valori binari dell'ottetto vengono convertiti in valori decimali:

Ci sono 8 bit e ogni bit ha il valore di 2 alla potenza n (2 ^ n). Quelle più a destra hanno valore 2 ^ 0 e quelle più a sinistra hanno valore 2 ^ 7.

Quindi il valore di ogni bit è il seguente:

2 ^ 7 2 ^ 6 2 ^ 5 2 ^ 4 2 ^ 3 2 ^ 2 2 ^ 1 2 ^ 0 (^ indica la potenza)

Quindi il risultato sarebbe:

128+ 64+ 32+ 16+ 8+ 4+ 2+ 1

Quando tutti i bit sono 1, i valori risultano essere 255 (128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 255).

Supponiamo che tutti i bit di un ottetto non siano 1. Quindi guarda come possiamo calcolare l'indirizzo IP:

1 0 0 1 0 0 0 1, 128 + 0 + 0 + 16 + 0 + 0 + 0 + 1 = 145.

Combinando i bit degli ottetti in diverse combinazioni a seconda delle necessità, possiamo ricavare l'indirizzo IP complessivo della rete desiderata. Secondo il requisito, questi sono divisi in varie classi di una rete denominata classe A, classe B, classe C, classe D e classe E.

Più comunemente le classi A, B e C sono utilizzate per scopi commerciali e le classi D ed E hanno diritti riservati.

Classi di rete e subnet mask

L'organizzazione che governa Internet ha suddiviso gli indirizzi IP in diverse classi della rete.

Ogni classe è identificata dalla sua subnet mask. Mediante la categorizzazione di una subnet mask predefinita, possiamo facilmente identificare la classe di un indirizzo IP della rete. Il primo ottetto di un indirizzo IP identifica la particolare classe di un indirizzo IP.

La classificazione è mostrata con l'aiuto della tabella e della figura seguenti.

• L'indirizzo di classe 'A' compreso tra 127.0.0.0 e 127.255.255.255 non può essere utilizzato ed è riservato per loopback e funzioni diagnostiche. Il numero di host che possono essere collegati a questa rete è superiore a 65536 host.
• Il numero di host connessi nelle reti di classe B va da 256 a 65534 host.
• Il numero di host connessi all'interno della rete di classe C è inferiore a 254 host. Pertanto la maschera di rete di classe C è perfetta per le reti minori note come sottoreti. Utilizziamo i bit dell'ultimo ottetto della classe C per costruire la maschera. Quindi abbiamo bisogno di riorganizzare e ottimizzare la sottorete a seconda della disponibilità dei bit.

La tabella sottostante mostrerà le maschere che possono essere disegnate con le reti di Classe C.

Abbiamo studiato la classe di rete e il fenomeno della subnet mask delle reti di computer. Ora vediamo come la maschera ci aiuterà a classificare l'ID di rete e l'ID host parte di un indirizzo IP.

Supponiamo il caso di un indirizzo IP di classe A:

Per esempio, prendi una coppia di indirizzo IP e subnet mask 10.20.12.2 255.0.0.0

# 1) Converti questa combinazione in un valore binario:

#Due) I bit corrispondenti alla subnet mask con tutti gli 1 rappresentano l'ID di rete in quanto si tratta di una rete di classe A e il primo ottetto rappresenta l'ID di rete. I bit corrispondenti a tutti gli 0 della subnet mask sono l'ID host. Pertanto l'ID di rete è 10 e l'ID host è 20.12.2

# 3) Dalla sottorete data, possiamo anche calcolare l'intervallo IP di una particolare rete. Se l'IP è 10.68.37.128 (ipotizzando un caso di classe A)

Maschera di sottorete: 255.255.255.224
Intervallo IP = 256-224 = 32.
Su 32 IP, idealmente uno viene utilizzato per il gateway, il secondo è per l'IP di rete e il terzo è per l'IP di trasmissione.
Pertanto, gli IP utilizzabili totali sono 32-3 = 29 IP.

L'intervallo IP sarà compreso tra 10.68.27.129 e 10.68.27.158.

Sottoreti

Il subnetting ci consente di creare varie sottoreti o reti logiche all'interno di una rete di una particolare classe della rete. Senza subnetting, è quasi irrealistico creare grandi reti.

Per costruire un grande sistema di rete, ogni collegamento deve avere un indirizzo IP univoco con ogni dispositivo su quella rete collegata che è il partecipante di quella rete.

Con l'aiuto di una tecnica di subnetting, possiamo dividere le grandi reti di una particolare classe (A, B o C) in sottoreti più piccole per l'interconnessione tra ciascun nodo che si trova in posizioni diverse.

Ogni nodo sulla rete avrebbe un IP distintivo e un IP subnet mask. Qualsiasi switch, router o gateway che connette n reti ha n ID di rete univoci e una subnet mask per ciascuna rete con cui si interconnette.

Le formule del subnetting sono le seguenti:

2 ^ n> = requisito.

Le formule di un numero di host per sottorete sono le seguenti:

2 ^ n -2

Ora vediamo il processo complessivo con l'aiuto di un esempio:

Abbiamo preso un esempio di ID di rete di classe C con una subnet mask predefinita.

Supponiamo che l'ID di rete / indirizzo IP sia: 192.168.1.0

Subnet mask predefinita: 255.255.255.0 (in decimale)

Subnet mask predefinita: 11111111.11111111.11111111.00000000 (in binario)

Quindi il numero di bit è 8 + 8 + 8 + 0 = 24 bit. Come accennato in precedenza, per il subnetting in una rete di classe C, prenderemo in prestito bit dalla porzione host della subnet mask.

Pertanto, per personalizzare la sottorete secondo i requisiti:

Prendiamo una subnet mask di 255.255.255.248 (in decimale)

11111111.11111111.11111111.11111000 (in binario).

Dalla notazione binaria sopra, possiamo vedere che gli ultimi 3 bit dell'ultimo ottetto possono essere utilizzati per scopi di indirizzamento dell'ID host.

Quindi il numero di sottoreti = 2 ^ n = 2 ^ 3 = 8 sottoreti (n = 3).

Numero di host per sottorete = 2 ^ n -2 = 2 ^ 3-2 = 8-2 = 6 Sottoreti, ovvero IP host utilizzabile.

Ora lo schema di indirizzamento IP è il seguente:

La subnet mask per tutti gli IP precedenti nella tabella è comune, ovvero 255.255.255.248.

Con l'aiuto dell'esempio precedente, possiamo vedere chiaramente come il subnetting ci aiuta a costruire l'interconnessione tra vari collegamenti e nodi della stessa sottorete. Tutti questi IP di cui sopra possono essere utilizzati per collegare in rete i dispositivi all'interno della rete complessiva.

Nota: La maschera di sottorete è più ampiamente utilizzata ovunque in un sistema di rete di computer. Quindi, c'è un altro metodo per rappresentare la subnet mask di una particolare rete che viene scelta e standardizzata in quanto è facile da denotare e memorizzare.

Maschera di sottorete - 255.255.255.248 (binario)

11111111.11111111.11111111.11111000 (notazione decimale)

Dalla notazione decimale possiamo calcolare il numero di bit che hanno 1 in ogni ottetto:

8 + 8 + 8 + 5 = 29

Quindi la subnet mask può essere indicata come / 29.

Con l'ID di rete può essere indicato come 192.168.1.9/29.

Dalla notazione di cui sopra, chiunque conosca la notazione standard e le formule del subnetting può capire che l'IP sta utilizzando una subnet mask di 255.255.255.248 o / 29.

Il diverso schema di sottoreti in notazione binaria e decimale è mostrato di seguito:

Il metodo di notazione '/' della subnet mask è il più utilizzato in quanto è facile da memorizzare e la notazione binaria e il decimale sono di dimensioni molto lunghe.

Poiché stiamo denotando lo schema della maschera mentre interconnettiamo i componenti della rete attraverso la figura, se usiamo il metodo decimale e binario, il diagramma complessivo diventerà molto complesso e difficile da capire.

Ci sono così tanti IP da mostrare sulla piattaforma e diventa difficile anche memorizzarli. Pertanto, in generale, le persone che hanno familiarità con lo schema di routing e di indirizzamento IP utilizzano metodi di notazione breve in figure e diagrammi.

Esempio 1:

Comprensione del subnetting con un esempio di interconnessione di dispositivi di rete:

La figura sopra mostra come viene utilizzato il subnetting per l'interconnessione di sottoreti. In primo luogo, in base alla nostra esigenza del numero di host da collegare e soddisfare gli altri requisiti della rete, personalizziamo la subnet mask e l'ID di rete di conseguenza e assegniamo successivamente ai dispositivi.

La rete di cui sopra utilizza la maschera di rete di classe C e la maschera di sottorete / 29 significa che l'IP di rete può essere diviso in 8 sottoreti. Ogni router ha un indirizzo IP univoco per ogni sottorete collegata.

C'è un punto importante da notare che più sono i bit che portiamo dalla subnet mask per l'ID host, più saranno le sottoreti ottenibili per la rete.

Esempio 2:

Rete di classe B:

La tabella sopra mostra i dettagli del numero di subnet e host che possono essere collegati per subnet mask utilizzando lo schema di subnetting di classe B.

Per connettere un host in grandi quantità e sistemi di comunicazione WAN, il subnetting di Classe B è molto efficace in quanto fornisce un'ampia gamma di IP per la configurazione.

Che cos'è il calcolatore di sottorete IP?

Come accennato in dettaglio sopra il concetto di indirizzamento IP e subnetting, le sottoreti e le reti supernet derivano da una grande rete per creare piccole reti per l'interconnessione di vari dispositivi di rete, distanti tra loro e assegnando l'indirizzo IP univoco e la subnet mask a loro per la comunicazione tra loro.

Il calcolatore IP fornirà l'output per il valore dell'indirizzo IP di trasmissione, l'intervallo IP utilizzabile dei dispositivi host, la maschera di sottorete, la classe IP e il numero totale di host inserendo la maschera di sottorete e l'indirizzo IP della particolare rete come valore di input .

Il calcolatore IP fornisce il risultato per le classi di protocollo di rete IPV4 e IPV6.

Perché è necessario il calcolatore IP?

Esistono diverse classi di reti che vengono utilizzate per i sistemi di rete e tra quelle per scopi commerciali le classi A, B e C sono le più utilizzate.

Ora capiamo la necessità di un calcolatore IP con l'aiuto di un esempio. Se dobbiamo calcolare l'intervallo di host, l'IP di trasmissione, ecc.

Esempio 1: Per una rete di classe C con IP di rete 190.164.24.0 e subnet mask 255,255.255.240 significa / 28 nella notazione CIDR.

Quindi possiamo calcolarlo manualmente come dalle formule matematiche che abbiamo spiegato in precedenza in questo tutorial.

Prenderemo in prestito l'IP host dall'ultimo ottetto per il subnetting che è 11111111.11111111.11111111.11110000

Qui il no. delle sottoreti sono 2 ^ n = 2 ^ 4 = 16 sottoreti (n = 4).
Il numero di host per sottorete è 2 ^ n -2 = 2 ^ 4-2 = 14 sottoreti significa 14 IP host utilizzabili.

Per l'IP di rete 190.164.24.0,

La subnet mask è comune a tutti questi intervalli IP che sono 255.255.255.240.

L'intera procedura di calcolo manuale è lunga.

Example # 2:C calcolare gli stessi parametri per il subnetting per l'IP di rete di classe A.

L'indirizzo IP è 10.0.0.0
La subnet mask è 255.252.0.0. (/ 14 nella notazione CIDR)
Ora il numero di host utilizzabili per sottorete è 262.142.

Pertanto, per calcolare i parametri di rete in questo tipo di reti enormi, è progettato il calcolatore di sottorete. È fondamentalmente uno strumento software e calcola automaticamente il valore desiderato semplicemente inserendo alcuni parametri di base come l'IP di rete e la subnet mask.

L'output è più preciso, accurato e per l'utente che sta costruendo le sottoreti e le supernet da un'unica grande rete e consente anche di risparmiare tempo.

Inoltre, è molto facile e semplice da usare ed è utilizzato principalmente nel caso di reti di classe A e di classe B come qui il n. di IP utilizzabili e la gamma di host va da migliaia a milioni.

L'indirizzo di rete è 10.0.0.0
La subnet mask è 255.252.0.0 (/ 14) nella notazione CIDR.
Il numero di host sarà 262144 e il numero di sottoreti sarà 64.

Ora guarda come possiamo ottenerlo dallo strumento con l'aiuto del set di schermate di seguito in tre parti poiché il risultato è molto grande.

Calcolatore IP di rete di classe A Screenshot-2

Esempio n. 3 : Rete di classe B per il calcolo dell'indirizzo di trasmissione, del numero di host utilizzabili, del numero di sottoreti, ecc. Utilizzando questo strumento.

L'indirizzo IP è 10.0.0.0
La subnet mask è 255.255.192.0 (/ 18) nella notazione CIDR
Il numero di host sarà 16384 e il numero di sottoreti sarà 1024.

Si prega di trovare il risultato con l'aiuto della seguente serie di schermate in tre parti poiché il risultato è molto lungo.

Pertanto, con l'aiuto degli esempi precedenti, possiamo ottenere i dettagli della sottorete secondo i nostri requisiti.

La tabella seguente mostra i vari dettagli della sottorete IPV4:

=> Attenzione alla semplice rete di computer Ser

Conclusione

In questo tutorial, abbiamo appreso la necessità di indirizzamento IP e subnetting nei sistemi di rete dei computer, con l'aiuto di diversi esempi.

Lo schema di indirizzamento IP e il subnetting sono gli elementi costitutivi nella definizione delle sottoreti e degli IP all'interno di una rete di grandi dimensioni.

Le diverse formule che abbiamo utilizzato ci aiuteranno a determinare gli host che possiamo connettere in una particolare rete e ci consentiranno anche di sapere come una rete enorme può essere divisa in molte reti più piccole per una comunicazione più facile.

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