11. IPv4 - podsítě

Opakování - počty hostitelů - viz IPv4_Subnetting.pdf

Typická zadání na řešení podsítí:

a) zadána IP adresa + maska CIDR - má se určit:

• adresa (pod)sítě, broadcast, adresa prvního a posledního hostitele - obr.
• Postup řešení obecně - obr.:
  • adresa sítě = hostitelská část IP adresy se vyplní nulami
  • broadcast = hostitelská část adresy se vyplní jedničkami
  • adresa prvního hostitele = adresa sítě + 1 (poslední bit změnit na 1)
  • adresa posledního hostitele = broadcast - 1 (poslední bit změnit na 0)
• Konkrétní příklady:
  • jednodušší příklad - zadání, řešení
  • složitější příklady
    • zadání, rozdělení adresy, příprava, řešení
    • zadání, příprava, řešení
• kontrola pomocí kalkulačky na internetu - např. http://www.subnet-calculator.com/ (nejprve zadat Mask Bits, pak IP adresu)

b) Rozdělení sítě na podsítě - obr. před rozdělením, po rozdělení

• důvody jsou administratitvní (např. omezení komunikace mezi odděleními)
• nebo z důvodu snížení zátěže sítě (která padá), omezení zaplavování broadcastem - rozumný doporučovaný max. počet hostitelů v síti je 254 (ověřený pzkušenostmi v praxi) - obr.
• obecně rozdělení na podsítě obnáší rozdělení hostitelské části IP adresy do části adresy pro podsítě a zbývající části pro hostitele - obr., obr.
• 2 základní scénaře pro rozdělení - obr.:
  • b1) rozdělení na základě požadovaného počtu hostitelů v podsítích
  • b2) nebo rozdělení na určitý počet podsítí
• Vzorce:
  •  počet hostitelů v podsíti = 2ⁿ-2 (obr.), kde n je počet bitů pro hostitele - tab., obr.
  •  počet podsítí = 2ⁿ, kde n je počet bitů podsítě - obr., obr., obr.

b1) Příklad rozdělení sítě na základě max. počtu hostitelů v podsítích

• Zadání: Společnost má lokální síť 10.1.1.0/24 - navrhněte rozdělení na podsítě s max. 14 hostiteli
• Postup:
  1. Rozbor zadání - adresa sítě má 24 bitů, na hostitele zbývá 8 bitů - obr.
  2. Volba scénáře a vzorce b1) - obr.
  3. Volba počtu bitů pro hostitelskou část adresy podsítě z tab. - pro 14 hostitelů je potřeba 4 bity (2⁴-2=14) - obr.
  4. Pro hostitele stačí 4 bity, tedy zbývající 4 bity z hostitelské části adresy (8-4=4 bity) je třeba "ukrást" jako adresu podsítě (přenést zprava doleva) - obr.
  5. určení nové masky (obr.) - maska podsítě je tedy 24+4 = 28 bitů (neboli 255.255.255.240) - obr.
  6. vyčíslení jednotlivých podsítí - první je 10.1.1.0/28, druhá 10.1.1.16/28 atd. - obr., podsítí je 2⁴=16 - obr.
• Závěr: síť 10.1.1.0/24 lze rozdělit na 16 podsítí /28 po 14 hostitelech - obr.

b2) Příklad rozdělení sítě na určitý počet podsítí

• Zadání: Společnost má lokální síť 10.128.192.0/18 - navrhněte rozdělení na 30 podsítí s co největším počtem hostitelů - obr.
• Postup:
  1. Rozbor zadání - adresa sítě má 18 bitů, na hostitele zbývá 32-18=14 bitů - obr.
  2. Volba scénáře b2) - obr.
  3. Volba počtu bitů pro adresu podsítě - pro 30 podsítí je třeba 5 bitů, tedy rozdělení bude na 2⁵=32 podsítí - obr.
  4. Těchto 5 bitů je třeba "ukrást" z hostitelské části adresy - obr.
  5. nová maska podsítě je tedy 18+5=23 bitů - obr.
  6. vyčíslení podsítí - první je 10.128.192.0/23 -  obr.
  7. počet hostitelů v podsíti je 2⁹-2=510
• Závěr: síť 10.128.192.0/18 lze rozdělit na 32 podsítí /23 po 510 hostitelech

Cvičení

• Projít rozšířené rozhraní routeru Turris Omnia - LuCi

Packet Tracer - Simulation mode

• Rozšíření sítě z minulé hodiny:
  • Přidat router (nastavit 2xIP) + PC v jiné síti - obr.
• Otevřít LifeOfAPacket.pkt
  • v simulačním režimu nastavit filtr jen na ICMP (nejdřív vypnout všechny filtry pomocí Show All/None)
  • nejprve provést celý ping z PC1 na PC2 (kvůli zjištění MAC adres)
  • provést znovu stejný ping a analyzovat - otázky se týkají cesty dat ve směru z PC1 do PC2
• odpovědět na otázky:
  1. Jaká je adresa sítě, ve které je připojeno  PC1?
  2. Jaká je adresa sítě, ve které je připojeno  PC2?
  3. Jsou PC1 a PC2 ve stejné síti?
  4. Jaká je IP adresa Routeru 1 v síti, kde je PC1?
  5. Jakým typem vedení jsou propojeny routery?
  6. Jakého typu má PC2 síťové rozhraní (síťovou kartu)?
  7. Jaká je cílová MAC adresa ve framu procházejícím vedením A?
  8. Kterému zařízení patří tato MAC adresa?
  9. Jaký protokol na vrstvě 2 (jaké zapouzdření) se používá ve vedení A?
  10. Jaká je cílová MAC adresa ve framu procházejícím vedením C?
  11. Jaký protokol na vrstvě 2 (jaké zapouzdření) se používá ve vedení C?
  12. Jaká je cílová MAC adresa ve framu procházejícím vedením D?
  13. Kterému zařízení patří tato MAC adresa?
  14. Jaký protokol na vrstvě 2 (jaké zapouzdření) se používá ve vedení D?