Протокол IP : Протокол RIP

Обращение IP и подсетка для новых пользователей

17 октября 2015 - Машинный перевод
Другие версии: PDF-версия:pdf | Перевод, выполненный профессиональным переводчиком (26 января 2010) | Английский (22 августа 2015) | Отзыв


Содержание


Введение

Этот документ дает вам основную информацию, необходимую для формирования маршрутизатора для направления IP, такой как, как сломаны адреса и как работает подсетка. Вы изучаете, как назначить каждый интерфейс на маршрутизаторе IP-адрес с уникальной подсетью. Существует много примеров, чтобы помочь связать все.

Предпосылки

Требования

Cisco рекомендует иметь знание этих тем:

  • Основное понимание двоичных и десятичных чисел.

Используемые компоненты

Этот документ не ограничен определенными версиями программного и аппаратного обеспечения.

Дополнительная информация

Если определения полезны вам, используют эти термины словаря для начинания вас:

  • Адрес — уникальное число ID, назначенный на одного хозяина или интерфейс в сети.

  • Подсеть — часть сети, разделяющей особый адрес подсети.

  • Маска подсети — 32 набора двоичных знаков раньше описывали, какая часть адреса относится к подсети и какая часть относится к хозяину.

  • Интерфейс — сетевая связь.

Если вы уже получили свой законный адрес (а) от интернет-Информационного центра Сети (InterNIC), вы готовы начать. Если вы не планируете соединиться с Интернетом, Cisco убедительно предполагает, чтобы вы использовали зарезервированные адреса с 1918 RFC leavingcisco.com.

Соглашения

Направьте в Cisco Технические Соглашения Подсказок для получения дополнительной информации о соглашениях документа.

Понимание IP-адресов

IP-адрес является адресом, используемым, чтобы однозначно определить устройство в сети IP. Адрес составлен из 32 битов, которые могут быть делимыми в сетевую часть и принять часть с помощью маски подсети. 32 бита сломаны в четыре октета (1 октет = 8 битов). Каждый октет преобразован в десятичное число и отделен периодом (точка). Поэтому IP-адрес, как говорят, выражен в пунктирном десятичном формате (например, 172.16.81.100). Стоимость в каждом октете колеблется от 0 до 255 десятичных чисел, или 00000000 - 11111111 наборов из двух предметов.

Вот то, как двойные октеты преобразовывают в десятичное число: право большая часть бита или наименее значительный бит, октета держит ценность 20. Бит только налево от этого держит ценность 21. Это продолжается до крайнего левого бита или самого значительного бита, который держит ценность 27. Поэтому, если бы все биты являются тем, десятичный эквивалент был бы 255 как показано здесь:

    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)

Вот типовое преобразование октета, если не все биты установлены в 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)

И это - типовые шоу IP-адрес, представленный и в наборе из двух предметов и в десятичном числе.

        10.       1.      23.      19 (decimal)
  00001010.00000001.00010111.00010011 (binary)

Эти октеты сломаны для обеспечения схемы обращения, которая может приспособить большие и маленькие сети. Существует пять различных классов сетей, к E. Этот документ внимание на обращение к классам A к C, так как классы D и E зарезервированы и обсуждение их, выходит за рамки этого документа.

Примечание: Также обратите внимание на то, что условия "Класс A, Класс B" и так далее используется в этом документе, чтобы помочь облегчить понимание обращения IP и подсетки. Эти термины редко используются в промышленности больше из-за введения бесклассового направления межобласти (CIDR).

Учитывая IP-адрес, его класс может быть определен от трех старших битов. Рисунок 1 показывает значение в трех высокого уровня битах и диапазоне адресов, которые попадают в каждый класс. Для информационных целей также показывают Класс D и адреса Класса E.

Рисунок 1

http://www.cisco.com/c/dam/en/us/support/docs/ip/routing-information-protocol-rip/13788-3an.gif

В Классе адрес первый октет является сетевой частью, таким образом, Класс пример в рисунке 1 имеет главный сетевой адрес 1.0.0.0 - 127.255.255.255. Октеты 2, 3, и 4 (следующие 24 бита) для сетевого менеджера для деления на подсети и хозяев, как он или она считает целесообразным. Классифицируйте, адреса используются для сетей, которые имеют больше чем 65,536 хозяев (фактически, до 16777214 хозяев!).

В адресе Класса B первые два октета являются сетевой частью, таким образом, пример Класса B в рисунке 1 имеет главный сетевой адрес 128.0.0.0 - 191.255.255.255. Октеты 3 и 4 (16 битов) для местных подсетей и хозяев. Адреса класса B используются для сетей, которые имеют между 256 и 65534 хозяевами.

В адресе Класса C первые три октета являются сетевой частью. Пример Класса C в рисунке 1 имеет главный сетевой адрес 192.0.0.0 - 223.255.255.255. Октет 4 (8 битов) для местных подсетей и хозяев - идеально подходящий для сетей меньше чем с 254 хозяевами.

Сетевые маски

Сетевая маска помогает вам знать, какая часть адреса определяет сеть и какая часть адреса определяет узел. Класс A, B, и сети C имеют маски по умолчанию, также известные как естественные маски, как показано здесь:

Class A: 255.0.0.0
Class B: 255.255.0.0
Class C: 255.255.255.0

IP-адрес на Классе сеть, которая не была subnetted, имел бы пару адреса/маски подобной: 8.20.15.1 255.0.0.0. Чтобы видеть, как маска помогает вам определить сеть и части узла адреса, преобразуйте адрес и маску к двоичным числам.

8.20.15.1 = 00001000.00010100.00001111.00000001
255.0.0.0 = 11111111.00000000.00000000.00000000

Как только вы имеете адрес и маску, представленную в наборе из двух предметов, затем определяя сеть, и принимаете ID, легче. Любые биты адреса, которым установили соответствующие биты маски в 1, представляют сеть ID. Любые биты адреса, которым установили соответствующие биты маски в 0, представляют узел ID.

8.20.15.1 = 00001000.00010100.00001111.00000001
255.0.0.0 = 11111111.00000000.00000000.00000000
            -----------------------------------
             net id |      host id             

netid =  00001000 = 8
hostid = 00010100.00001111.00000001 = 20.15.1

Понимание подсетки

Подсетка позволяет вам создавать многократные логические сети, которые существуют в пределах единого класса A, B, или сеть C. Если вы не делаете подсети, вы только в состоянии использовать одну сеть от своего Класса A, B, или сеть C, которая нереалистична.

Каждый канал связи в сети должен иметь уникальную сеть ID с каждым узлом на той связи, являющейся членом той же самой сети. При ломке главной сети (Класс A, B, или C) в меньшие подсети, он позволяет вам создавать сеть взаимосвязанных подсетей. Каждый канал связи в этой сети тогда имел бы уникальную сеть/подсеть ID. Любое устройство или ворота, соединяя n сети/подсети имеет n отличные IP-адреса, один для каждой сети / подсеть, которую это связывает.

Чтобы к подсети сеть, расширьте естественную маску с помощью некоторых битов от хозяина часть ID адреса для создания подсети ID. Например, учитывая сеть Class C 204.17.5.0, который имеет естественную маску 255.255.255.0, можно создать подсети этим способом:

204.17.5.0 -      11001100.00010001.00000101.00000000
255.255.255.224 - 11111111.11111111.11111111.11100000
                  --------------------------|sub|----

Путем распространения маски, чтобы быть 255.255.255.224, вы взяли три бита (обозначенный "sub") от оригинальной части хозяина адреса и использовали их для создания подсетей. С этими тремя битами возможно создать восемь подсетей. С оставлением пять принимают биты ID, каждая подсеть может иметь до 32 адресов хозяина, 30 из которых могут фактически быть назначены на устройство, так как иды хозяина всех нолей или всех не позволены (очень важно помнить это). Так, с этим в памяти, были созданы эти подсети.

204.17.5.0 255.255.255.224     host address range 1 to 30
204.17.5.32 255.255.255.224    host address range 33 to 62
204.17.5.64 255.255.255.224    host address range 65 to 94
204.17.5.96 255.255.255.224    host address range 97 to 126
204.17.5.128 255.255.255.224   host address range 129 to 158
204.17.5.160 255.255.255.224   host address range 161 to 190
204.17.5.192 255.255.255.224   host address range 193 to 222
204.17.5.224 255.255.255.224   host address range 225 to 254

Примечание: существует два способа обозначить эти маски. Во-первых, так как вы используете три бита больше, чем "естественная" маска Класса C, можно обозначить эти адреса как наличие 3-битной маски подсети. Или, во-вторых, маска 255.255.255.224 может также быть обозначена как/27, поскольку существует 27 битов, которые установлены в маске. Этот второй метод используется с CIDR. С этим методом одна из этих сетей может быть описана с префиксом/длиной примечания. Например, 204.17.5.32/27 обозначает сеть 204.17.5.32 255.255.255.224. Когда соответствующий примечание префикса/длины используется для обозначения маски всюду по остальной части этого документа.

Сетевая схема подсетки в этой секции допускает восемь подсетей, и сеть могла бы появиться как:

Рисунок 2

http://www.cisco.com/c/dam/en/us/support/docs/ip/routing-information-protocol-rip/13788-3b.gif

Заметьте, что каждый из маршрутизаторов в рисунке 2 присоединен к четырем подсетям, одна подсеть характерна для обоих маршрутизаторов. Кроме того, каждый маршрутизатор имеет IP-адрес для каждой подсети, к которой он приложен. Каждая подсеть могла потенциально поддержать до 30 адресов хозяина.

Это поднимает интересный момент. Чем больше битов хозяина, которые вы используете для маски подсети, тем больше подсетей вы имеете в наличии. Однако, чем больше доступных подсетей, тем меньше адресов хозяина, доступных за подсеть. Например, сеть Class C 204.17.5.0 и маска 255.255.255.224 (/27) позволяют вам иметь восемь подсетей, каждого с 32 адресами хозяина (30 из которых могли быть назначены на устройства). При использовании маски 255.255.255.240 (/28) разрыв вниз:

204.17.5.0 -      11001100.00010001.00000101.00000000
255.255.255.240 - 11111111.11111111.11111111.11110000
                  --------------------------|sub |---

Так как у вас теперь есть четыре бита для создания подсетей с, вам только уехали в четыре бита адреса хозяина. Так в этом случае у вас может быть до 16 подсетей, каждая из которых может иметь до 16 адресов хозяина (14 из которых могут быть назначены на устройства).

Смотрите на то, как сеть Class B могла бы быть subnetted. Если у вас есть сеть 172.16.0.0, то вы знаете, что ее естественная маска 255.255.0.0 или 172.16.0.0/16. При распространении маски на что-либо вне 255.255.0.0 средств вы - подсетка. Можно быстро видеть, что у вас есть способность создать намного больше подсетей, чем с сетью Class C. При использовании маски 255.255.248.0 (/21) сколько подсетей и хозяев за подсеть это допускает?

172.16.0.0  -   10101100.00010000.00000000.00000000
255.255.248.0 - 11111111.11111111.11111000.00000000
                -----------------| sub |-----------

Вы используете пять битов от оригинальных битов хозяина для подсетей. Это позволяет вам иметь 32 подсети (25). После использования пяти битов для подсетки вас оставляют с 11 битами для адресов хозяина. Это позволяет каждую подсеть также - 2048 адресов хозяина (211), 2046, которых мог быть назначен на устройства.

Примечание: В прошлом были ограничения к использованию подсети 0 (все биты подсети установлены в ноль), и вся подсеть (весь набор подсети долота к одному). Некоторые устройства не позволили бы использование этих подсетей. Когда theip команда ноля подсети формируется, устройства Cisco Систем позволяют использование этих подсетей.

Примеры

Типовое упражнение 1

Теперь, когда вы имеете понимание подсетки, помещаете это знание для использования. В этом примере вам дают два, обращаются / комбинации маски, написанные с примечанием префикса/длины, которые были назначены на два устройства. Ваша задача состоит в том, чтобы определить, находятся ли эти устройства на той же самой подсети или различных подсетях. Можно сделать это при помощи адреса и маски каждого устройства для определения, которой подсети принадлежит каждый адрес.

DeviceA: 172.16.17.30/20
DeviceB: 172.16.28.15/20

Определение подсети для DeviceA:

172.16.17.30  -   10101100.00010000.00010001.00011110
255.255.240.0 -   11111111.11111111.11110000.00000000
                  -----------------| sub|------------
subnet =          10101100.00010000.00010000.00000000 = 172.16.16.0

Рассмотрение битов адреса, которые имеют соответствующий набор сверл маски одному и урегулирование всех других битов адреса к нолю (это эквивалентно выполнению логического "AND" между маской и адресом), показывает вам, которой подсети принадлежит этот адрес. В этом случае DeviceA принадлежит подсети 172.16.16.0.

Определение подсети для DeviceB:

172.16.28.15  -   10101100.00010000.00011100.00001111
255.255.240.0 -   11111111.11111111.11110000.00000000
                  -----------------| sub|------------
subnet =          10101100.00010000.00010000.00000000 = 172.16.16.0

От этих определений DeviceA и DeviceB имеют адреса, которые являются частью той же самой подсети.

Типовое упражнение 2

Учитывая сеть Class C 204.15.5.0/24, подсеть сеть для создания сети в рисунке 3 с показанными требованиями хозяина.

Рисунок 3

http://www.cisco.com/c/dam/en/us/support/docs/ip/routing-information-protocol-rip/13788-3c.gif

Смотря на сеть, показанную в рисунке 3, вы видите, что вы обязаны создавать пять подсетей. Самая большая подсеть должна поддержать 28 адресов хозяина. Действительно ли это возможно с сетью Class C? и если так, тогда как?

Можно начать путем рассмотрения требования подсети. Для создания пяти необходимых подсетей, необходимо было бы использовать три бита от битов хозяина Класса C. Два бита только позволили бы вам четыре подсети (22).

Так как вы нуждаетесь в трех битах подсети, который оставляет вас с пятью битами для части хозяина адреса. Сколько хозяев это поддерживает? 25 = 32 (30 применимых). Это отвечает требованию.

Поэтому вы решили, что возможно создать эту сеть с сетью Class C. Пример того, как вы могли бы назначить подсети:

netA: 204.15.5.0/27      host address range 1 to 30
netB: 204.15.5.32/27     host address range 33 to 62
netC: 204.15.5.64/27     host address range 65 to 94
netD: 204.15.5.96/27     host address range 97 to 126
netE: 204.15.5.128/27    host address range 129 to 158

Пример VLSM

Во всех предыдущих примерах подсетки заметьте, что та же самая маска подсети была применена для всех подсетей. Это означает, что каждая подсеть имеет то же самое число доступных адресов хозяина. Можно нуждаться, это в некоторых случаях, но, в большинстве случаев, имея ту же самую маску подсети для всех подсетей заканчивает тем, что тратило впустую адресное пространство. Например, в Типовой секции Упражнения 2, сеть C класса была разделена на восемь подсетей равного размера; однако, каждая подсеть не использовала все доступные адреса хозяина, который приводит к потраченному впустую адресному пространству. Рисунок 4 иллюстрирует это потраченное впустую адресное пространство.

Рисунок 4

http://www.cisco.com/c/dam/en/us/support/docs/ip/routing-information-protocol-rip/13788-3d.gif

Рисунок 4 иллюстрирует рисунок 4 подсетей, которые используются, NetA, NetC, и NetD имеют много неиспользованного адресного пространства хозяина. Возможно, что это было преднамеренным дизайном, составляющим будущий рост, но во многих случаях это - просто потраченное впустую адресное пространство вследствие того, что та же самая маска подсети используется для всех подсетей.

Переменные маски подсети длины (VLSM) позволяют вам использовать различные маски для каждой подсети, таким образом с помощью адресного пространства эффективно.

Пример VLSM

Учитывая ту же самую сеть и требования как в Типовом Упражнении 2 развивают схему подсетки с использованием VLSM, данного:

netA: must support 14 hosts
netB: must support 28 hosts
netC: must support 2 hosts
netD: must support 7 hosts
netE: must support 28 host

Определите то, что маска позволяет необходимому числу хозяев.

netA: requires a /28 (255.255.255.240) mask to support 14 hosts
netB: requires a /27 (255.255.255.224) mask to support 28 hosts
netC: requires a /30 (255.255.255.252) mask to support 2 hosts
netD*: requires a /28 (255.255.255.240) mask to support 7 hosts
netE: 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.

Самый легкий способ назначить подсети состоит в том, чтобы назначить самое большое сначала. Например, можно назначить этим способом:

netB: 204.15.5.0/27  host address range 1 to 30
netE: 204.15.5.32/27 host address range 33 to 62
netA: 204.15.5.64/28 host address range 65 to 78
netD: 204.15.5.80/28 host address range 81 to 94
netC: 204.15.5.96/30 host address range 97 to 98

Это может быть графически представлено как показано в рисунке 5:

Рисунок 5

http://www.cisco.com/c/dam/en/us/support/docs/ip/routing-information-protocol-rip/13788-3e.gif

Рисунок 5 иллюстрирует, как использование VLSM помогло спасти больше чем половину адресного пространства.

CIDR

Бесклассовое Направление Межобласти (CIDR) было введено для улучшения и использования адресного пространства и масштабируемости направления в Интернете. Это было необходимо из-за быстрого роста Интернета и роста таблиц маршрутизации IP, проводимых в интернет-маршрутизаторах.

CIDR перемещает путь от традиционных классов IP (Класс A, Класс B, Класс C, и так далее). В CIDR сеть IP представлена префиксом, который является IP-адресом и некоторым признаком длины маски. Длина означает число крайних левых смежных битов маски, которые установлены в одного. Таким образом, сеть 172.16.0.0 255.255.0.0 может быть представлена как 172.16.0.0/16. CIDR также изображает более иерархическую интернет-архитектуру, где каждая область берет свои IP-адреса от более высокого уровня. Это допускает резюмирование областей, которые будут сделаны в более высоком уровне. Например, если ISP владеет сетью 172.16.0.0/16, то ISP может предложить 172.16.1.0/24, 172.16.2.0/24, и так далее клиентам. Все же, при рекламе другим поставщикам, ISP только должен рекламировать 172.16.0.0/16.

Для получения дополнительной информации о CIDR см. 1518 RFC leavingcisco.com и 1519 RFC leavingcisco.com.

Приложение

Типовой Config

Маршрутизаторы A и B связаны через последовательный интерфейс.

Маршрутизатор 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 t 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

Маршрутизатор 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

Стол Количеств хозяина/Подсети

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         2

Class 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.

Связанные обсуждения сообщества поддержки Cisco

В рамках сообщества поддержки Cisco можно задавать и отвечать на вопросы, обмениваться рекомендациями и совместно работать со своими коллегами.


Соответствующая информация


Document ID: 13788