Сидни Фейт - TCP/IP Архитектура, протоколы, реализация (включая IP версии 6 и IP Security)

10000010 00001111 0000001 0 0000001

130 . 15 . 2 . 1

Часть адреса для хостов напечатана полужирным шрифтом. Последний хост первой подсети имеет следующий адрес:

10000010 00001111 0000001 1 11111110

130 . 15 . 3 . 254

Таким образом, в записи с точками первая подсеть имеет адреса:

от 130.15.2.1 до 130.15.2.255

от 130.15.3.0 до 130.15.3.254

Все адреса, начинающиеся с 130.15.2 или 130.15.3, находятся в этой же самой подсети. Допустим и адрес хоста 130.15.2.255. Этот адрес заканчивается байтом из одних единиц, но поле хоста имеет один 0 в предыдущем байте. Точно так же легален адрес 130.15.3.0, хотя он и завершается всеми нулями, но не имеет нулевого поля хоста.

Вторая подсеть будет включать адреса:

от 130.15.4.1 до 130.15.4.255 от 130.15.5.0 до 130.15.5.254

Принцип уже должен быть ясен. Каждая подсеть будет содержать смежную пару четных и нечетных номеров. Новые подсети начинаются с каждого четного номера.

Рассмотрим 6-битовые подсети. В нашем случае первый хост первой подсети имеет адреса:

10000010 00001111 000001 00 0000001

30 . 15 . 4 . 1

Последний хост первой подсети имеет адрес:

10000010 00001111 000001 11 11111110

130 . 15 . 7 . 254

Это означает, что при записи с точками к первой подсети будут относиться адреса:

от 130.15.4.1 до 130.15.4.255

от 130.15.5.0 до 130.15.5.255

от 130.15.6.0 до 130.15.6.255

от 130.15.7.0 до 130.15.7.254

Все адреса, начинающиеся с 130.15.4, 130.15.5, 130.15.6 и 130.15.7, находятся в одной подсети. Как и прежде, допустимы адреса хостов 130.15.4.255, 130.15.5.255 и 130.15.6.255. Эти адреса завершаются байтом из всех единиц, но поле хоста содержит не только единицы, поскольку имеет ноль в предыдущем байте. Точно так же законны адреса 130.15.5.0, 130.15.6.0 и 130.15.7.0. Хотя они и завершаются нулевым байтом, но не имеют нулевого поля хоста. Вторая подсеть будет включать адреса:

от 130.15.8.1 до 130.15.8.255

от 130.15.9.0 до 130.15.9.255

от 130.15.10.0 до 130.15.10.255

от 130.15.11.0 до 130.15.11.254

Зависимость прослеживается и в этом случае. Каждая подсеть будет представлена четырьмя смежными номерами. Новые подсети начинаются с номеров, кратных четырем.

В 5-разрядных подсетях первая подсеть будет содержать адреса от 130.15.8.1 до 130.15.15.254, а новые подсети — начинаться с номеров, кратных восьми. Теперь, когда мы разобрались с небольшими масками подсетей, можно перейти к большим.

Начнем с сети 130.15.1. При 9-битовой подсети ее первый хост будет иметь адрес:

10000010 00001111 00000001 0 0000001

130 . 15 . 1 . 1

Адрес последнего хоста подсети:

10000010 00001111 00000001 0 1111110

130 . 15 . 1 . 126

При записи с точками подсеть будет содержать адреса:

от 130.15.1.1 до 130.15.1.126

Первый хост следующей подсети будет иметь адрес:

10000010 00001111 00000001 1 0000001

130 . 15 . 1 . 129

Последний хост этой подсети сможет адресоваться как:

10000010 00001111 00000001 1 1111110

130 . 15 . 1 . 254

К подсети будут относиться адреса:

от 130.15.1.129 до 130.15.1.254

Первый хост следующей подсети приобретет адрес:

10000010 00001111 00000010 0 0000001

130 . 15 . 2 . 1

Последний хост следующей подсети получит адрес:

10000010 00001111 00000010 0 1111110

130 . 15 . 2 . 126

Таким образом, к следующей подсети будут относиться адреса:

от 130.15.2.1 до 130.15.2.126

Прослеживается зависимость и в этом случае. Последний байт используется для конструирования двух подсетей, каждая со 126 адресами. Номера хостов для первой из них располагаются в диапазоне от 1 до 126. Номера хостов второй подсети: от 129 до 254.

Начнем с более простого случая для сети 130.15.1. Первый хост будет иметь адрес:

10000010 00001111 00000001 00 000001

130 . 15 . 1 .1

Последний хост этой подсети получит адрес:

10000010 00001111 00000001 00 111110

130 . 15 . 1 . 62

Записанная с точками, подсеть будет содержать 62 адреса:

от 130.15.1.1 до 130.15.1.62

Адрес первого хоста следующей подсети:

10000010 00001111 00000001 01 000001

130 . 15 . 1 . 65

Последний хост второй подсети:

10000010 00001111 00000001 01 111110

130 . 15 . 1 . 126

В записи с точками это будет подсеть из 62 адресов: от 130.15.1.65 до 130.15.1.126

Последний байт служит для конструирования четырех подсетей, из которых каждая будет иметь 62 адреса. Последний байт будет разделен на следующие диапазоны:

от 1 до 62

от 65 до 126

от 129 до 190

от 193 до 254

Очень трудно выбрать одну-единственную маску подсети для организации. Многие сети предприятий сочетают различное коммуникационное оборудование — линии дальней связи, Frame Relay, локальные сети офиса и мелких подразделений организации. К счастью, сегодня можно присвоить адреса более эффективным способом, используя маски подсетей переменной длины. Другими словами, применение нескольких масок различного размера позволит удовлетворить требования каждой из подсетей организации.

Единственной причиной того, что этот способ не применялся ранее, было отсутствие пересылки информации о масках подсетей между маршрутизаторами в старых протоколах маршрутизации. Например, классический маршрутизатор протокола RIP обеспечивал обмен сообщениями со следующим содержанием:

■ Сеть назначения, подсеть или хост

■ Метрика счетчика попадания до точки назначения

Элементы таблиц маршрутизации не содержали никакой информации о масках подсетей. Реализации учитывают лишь ситуацию, когда во всей сети используется единственная маска. Организации с адресом класса В обычно выбирали 8 бит для номеров подсетей и 8 бит для номеров хостов, что навсегда ограничивало их 254 подсетями по 254 хоста в каждой.

RIP версии 2, Open Shortest Path First (OSPF), и Cisco Enhanced Internet Gateway Routing Protocol (EIGRP) поддерживают маски переменной длины. Это означает, что маршрутизаторы включают в описание каждой точки назначения маску подсети.

Мы продолжим рассматривать пример сети класса В (130.15.0.0). Самый легкий способ работать с масками переменной длины — это отделить диапазоны номеров для каждого размера.

Начнем со связи "точка-точка" (Point-to-Point). Хотя в некоторых сайтах не присваивают IP-адреса линиям "точка-точка", многие маршрутизаторы обеспечивают такую возможность, и мы рассмотрим сначала именно этот вариант. Для любой цепи "точка-точка" необходимо только два адреса. 14-битовая маска будет наиболее пригодной для этого случая. Если адреса начинаются от 130.15.251, то мы получаем 64 подсети:

от 130.15.251.1 до 130.15.251.2

от 130.15.251.5 до 130.15.251.6

от 130.15.251.9 до 130.15.251.10

…

от 130.15.250.253 до 130.15.250.254

Если же использовать 14-битовые маски для всех адресов в диапазоне от 130.15.251.0 до 130.15.255.255 то мы получим пятикратное увеличение, т.е. 320 подсетей.

Предположим, что организация имеет 100 филиалов и каждому из них требуется от 30 до 40 адресов. Чтобы обезопасить себя, выбираем 10-битовую маску подсети, которая поддержит 62 хоста на каждом сайте. Для адресов от 130.15.101 мы получим четыре подсети: