Hendrik Claessens ATEL 1 00000000.00000000.00000000.00000000 SUBNETTING...

Hendrik Claessens ATEL

1

00000000.00000000.00000000.00000000

SUBNETTING

11111111.11111111.11111111.11111111


2


3

Klasse A: 1 - 126

Klasse B: 128 - 191

Klasse C: 192 - 223

Klasse D: 224-239 voor multicast

Klasse E: 240-247 voor onderzoek

!!O → niet

127 → gereserveerd voor loopback-testen. 127.0.0.1 dit adres duidt de lokale node aan en laat deze node toe een testpakket uit te zenden naar zichzelf zonder netwerktraffiek te genereren.


4

Gereserveerde IP-adressen

Deze adressen kunnen gebruikt worden in een privaat netwerk maar kunnen niet gerouteerd worden doorheen een publiek netwerk

Klasse A: 10.0.0.0 tot 10.255.255.255

Klasse B: 172.16.0.0 tot 172.31.255.255

Klasse C: 192.168.0.0 tot 192.168.255.255


5

Er zijn meer dan 4 miljard potentiële 32-bit IP adressen

Internet Routers kunnen geen lijst aanhouden waarin ze allen benoemd zijn.

Zelfs wanneer een enkele byte een adres zou hernemen dan nog hebben we 4 GB nodig

Toch dienen routers data kunnen bezorgen aan ieder van deze 4 miljard potentiële 32-bit IP adressen

Hun "routing tables" moeten, op zijn minst, in staat zijn de volgende stap aan te duiden in het afleveringsproces naar elk adres.


6

IP adressen

• IP adressen meestal weergegeven in 4 groepen van 1 tot 3 decimalen, b.v. 130.161.158.218

• Speciale adressen– alleen nullen, betekent: ’dit netwerk’ of ’deze host’– alleen eenen voor host adres betekent broadcast in het

aangegeven netwerk– 127.xx.yy.zz betekent loopback

• netwerkadressen worden uitgegeven door het

ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers ), deze delegeert weer aan regionale organisaties


7

Oefening op de IP Adres-Klassen

Adres Klasse Netwerk Host

10.2.1.1

128.63.2.100

201.222.5.64

192.6.141.2

130.113.64.16

256.241.201.10


8


10.2.1.1

128.63.2.100

201.222.5.64

192.6.141.2

130.113.64.16

256.241.201.10

A


9


10.2.1.1

128.63.2.100

201.222.5.64

192.6.141.2

130.113.64.16

256.241.201.10

A 10.0.0.0


10


10.2.1.1

128.63.2.100

201.222.5.64

192.6.141.2

130.113.64.16

256.241.201.10

A 10.0.0.0 0.2.1.1


11


10.2.1.1

128.63.2.100

201.222.5.64

192.6.141.2

130.113.64.16

256.241.201.10

A

B

10.0.0.0 0.2.1.1


12

Adres Klasse Network Host

10.2.1.1

128.63.2.100

201.222.5.64

192.6.141.2

130.113.64.16

256.241.201.10

A

B

10.0.0.0

128.63.0.0

0.2.1.1


13


10.2.1.1

128.63.2.100

201.222.5.64

192.6.141.2

130.113.64.16

256.241.201.10

A

B

10.0.0.0

128.63.0.0

0.2.1.1

0.0.2.100


14


10.2.1.1

128.63.2.100

201.222.5.64

192.6.141.2

130.113.64.16

256.241.201.10

A

B

C

10.0.0.0

128.63.0.0

0.2.1.1

0.0.2.100


15


10.2.1.1

128.63.2.100

201.222.5.64

192.6.141.2

130.113.64.16

256.241.201.10

A

B

C

10.0.0.0

128.63.0.0

201.222.5.0

0.2.1.1

0.0.2.100


16


10.2.1.1

128.63.2.100

201.222.5.64

192.6.141.2

130.113.64.16

256.241.201.10

A

B

C

10.0.0.0

128.63.0.0

201.222.5.0

0.2.1.1

0.0.2.100

0.0.0.64


17

Adres Klasse Network Host

10.2.1.1

128.63.2.100

201.222.5.64

192.6.141.2

130.113.64.16

256.241.201.10

A

B

C

C

10.0.0.0

128.63.0.0

201.222.5.0

0.2.1.1

0.0.2.100

0.0.0.64


18


10.2.1.1

128.63.2.100

201.222.5.64

192.6.141.2

130.113.64.16

256.241.201.10

A

B

C

C

10.0.0.0

128.63.0.0

201.222.5.0

192.6.141.0

0.2.1.1

0.0.2.100

0.0.0.64


19


10.2.1.1

128.63.2.100

201.222.5.64

192.6.141.2

130.113.64.16

256.241.201.10

A

B

C

C

10.0.0.0

128.63.0.0

201.222.5.0

192.6.141.0

0.2.1.1

0.0.2.100

0.0.0.64

0.0.0.2


20


10.2.1.1

128.63.2.100

201.222.5.64

192.6.141.2

130.113.64.16

256.241.201.10

A

B

C

C

B

10.0.0.0

128.63.0.0

201.222.5.0

192.6.141.0

0.2.1.1

0.0.2.100

0.0.0.64

0.0.0.2


21


10.2.1.1

128.63.2.100

201.222.5.64

192.6.141.2

130.113.64.16

256.241.201.10

A

B

C

C

B

10.0.0.0

128.63.0.0

201.222.5.0

192.6.141.0

130.113.0.0

0.2.1.1

0.0.2.100

0.0.0.64

0.0.0.2


22


10.2.1.1

128.63.2.100

201.222.5.64

192.6.141.2

130.113.64.16

256.241.201.10

A

B

C

C

B

10.0.0.0

128.63.0.0

201.222.5.0

192.6.141.0

130.113.0.0

0.2.1.1

0.0.2.100

0.0.0.64

0.0.0.2

0.0.64.16


23


10.2.1.1

128.63.2.100

201.222.5.64

192.6.141.2

130.113.64.16

256.241.201.10

A

B

C

C

B

bestaat niet

10.0.0.0

128.63.0.0

201.222.5.0

192.6.141.0

130.113.0.0

0.2.1.1

0.0.2.100

0.0.0.64

0.0.0.2

0.0.64.16


24

Default Subnet Masks (SNM)

Klasse A• 11111111.00000000.00000000.00000000

• 255.0.0.0

Klasse B• 11111111. 11111111.00000000.00000000

• 255.255.0.0

Klasse C• 11111111. 11111111. 11111111.00000000

• 255.255.255.0


25

Default Subnet Masks (SNM)

Klasse A• 11111111.00000000.00000000.00000000

• 255.0.0.0

Klasse B• 11111111. 11111111.00000000.00000000

• 255. 255.0.0

Klasse C• 11111111. 11111111. 11111111.00000000

• 255. 255. 255.0


26

25511111111 (binair)

is

28-1 = 2.2.2.2.2.2.2.2 - 1

= 256 - 1

= 255

ter aanduiding → 256 = 100000000

→ 255 is 256ste getal (eerste getal is 0)


27

We zien een decimaal getal maar eigenlijk is het

een binair getal

128.8.0.0

= 10000000.00001000.00000000.000000

voor de goede zichtbaarheid 128.8 = 1000 0000 . 0000 1000


28

Uithollen van het adressenbestand

Kort nadat het IPv4-adresstelsel werd geïmplmenteerd werd het snel duidelijk dat er niet genoeg adressen zouden zijn om tegemoet te komen aan de vraag.

Meer en meer organisaties gebruikten computers en netwerktoestellen. Het bestaande stelsel verspilde duizenden adressen

Voorbeeld met een adres van Klasse A:

• Een klasse A-adres kan enkel aan 128 firma's gegeven worden. • Het eerste octet wordt gebruikt om het netwerk aan te duiden,

de andere drie octetten zijn vrij te gebruiken binnen het netwerk. • Wanneer we alle nummers gebruiken komen we tot een maximum aantal

van 16 miljoen hosts (16777216 = 224)• Indien zo'n organisatie slechts 10.000 host-adressen zou dienen te

gebruiken betekent dit dat er dan meer dan 16 miljoen adressen worden verspeeld.

Voor klasse B is het een gelijkaardig verhaal.


29

Subnetting: de verbinding tussen hardware en software

• Hardware layout - Fysische segmenten• gedefinieerd door routers

• Software (IP) adressering - Subnetten• Een subnet is een deel of onderverdeling van het IP-adres

dat wordt geassocieerd met een toegewezen Netwerk ID. Gecreëerd door Standaard Subnet Masks !

• Alle hosts (apparaten) op hetzelfde fysische netwerk hebben IP adressen in hetzelfde subnet (reeks van IP adressen) !


30

Wat zijn Subnetten

• Een Subnet is een deel of onderverdeling van IPadressen die verbonden zijn met een toegewezen Netwerk ID

• De grootte en het bereik van IPadressen van een subnet wordt bepaald door de SubnetMask

• Subnetten moeten heel zorgvuldig genummerd worden wil de netwerkcommunicatie succesvol zijn.


31

Wat is een Subnet Mask

• Dit is adres dat een IP adres begeleid en dat aanduidt:

• welk deel van het IP-adres het Netwerk ID is• welk deel van het IPadres het HostID is

• Het IPadres en het Subnet Mask zijn intergerelateerd en ieder heeft enkel een zin in de context van de ander

• IPadres en SNM zijn minimum IPadresseringsvereisten


32

Hoe subnetten

herinner je dat:

Klas A adres bestaat uit:

8 bits voor het netwerk en 24 bits voor de hosts

Klas B adres bestaat uit:


Klas C adres bestaat uit:



33

Subnetting staat toe dat bits die normaal gebruikt worden voor het host-gedeelte gebruikt worden voor het subnet-gedeelte van het adres

Om de routers (of PC's) te laten weten dat er subnetting werd gebruikt diende een ander nummer aangehecht te worden bij het IP-adres.

Dit nummer is gekend als het subnetmasker. Deze is ook een binair nummer.

(Voor de methodes die bij subnetting gebruikt worden kunnen we weer ten rade gaan bij RFC's)

PrincipeIedere bit van het subnetmasker wordt vergeleken met de bits van het IP-adres. Zo wordt bepaald welk deel (van het IP-adres) behoort tot

► het netwerk en welke tot

► de host.


34

Default Subnet maskers

• Klasse A - 255.0.0.0in binair → 11111111.00000000.00000000.00000000

• Klasse B - 255.255.0.0in binair → 11111111. 11111111.00000000.00000000

• Klasse C - 255.255.255.0in binair → 11111111. 11111111. 11111111.00000000


35

Wat zit er in een SubnetMaskIn binair• in het SubnetMask verwijzen naar het deel

van het IP-adres• De 1en → NetwerkID

• De 0en → HostID

• Voorbeeld: • 207.23.106.99 (klasse C IP adres)

• 11111111.11111111.11111111.00000000 (SNM in binair)

• 255.255.255.0 (SNM in decimaal)


36

Subnetting: de verbinding tussen hard- en software

• Hardware → fysische segmenten• gedefinieerd door Routers

• Software → subnetten• een Subnet is een deel of een onderverdeling van

IPadressen die verbonden zijn met een toegewezen Netwerk ID

• Alle hosts (apparaten) op hetzelfde fysische segment hebben IP adressen in hetzelfde Subnet (zelfde Subnet ID)


37

Subnet ID's• Delen van het toegewezen Netwerk ID worden gedefinieerd door Subnet

ID's

152.77.0.0. (Netwerk adres)

255.255.0.0 (default Subnet Mask) omdat het klasse B is

• Netwerk.Netwerk.Host.Host (default SNM)

• Netwerk.Netwerk.SN-ID.Host (custom SNM)

• Subnet-ID nummert mijn fysische segmenten• .... ik zal enkele bits "stelen" die eigenlijk gereserveerd zijn voor de host-adressen • .... ik zal hen omvormen tot subnet ID's

• Alle toestellen/hosts delen het toegewezen Netwerk ID (alle fysische segmenten) = 152.77 alle hosts starten hiermee

• Ieder fysisch segment van het Netwerk heeft een uniek Subnet-ID en deze is gemeenschappelijk voor alle hosts op een fysisch segment

• Iedere host van het netwerk heeft een Host ID dat uniek is t.o.v. zijn SubnetID


38

(1) Tot welke klasse behoort onderstaande adres

en

(2) bepaal het toepasselijk subnet

192.25.128.36


39

(1) Tot welke klasse behoort onderstaande adres

en (2) bepaal het toepasselijk subnet

192.25.128.36

↓ ↓ ↓ ↓

1100 0000 . 0001 1001 . 1000 0000 . 0010 0100


40

1100 0000 . 0001 1001 . 1000 0000 . 0010 0100

Klasse C

zodoende is het toepasselijk subnet:

255 . 255 . 255 . 0


41

Tot welke klasse behoren onderstaande adressen en bepaal het toepasselijk

subnetmasker

a. 210.23.67.102

b. 66.23.148.0

c. 158.23.251.33

d. 144.23.117.254

e. 192.254.23.123

f. 144.207.78.1

g. 63.125.23.211

h. 128.12.254.98

i. 134.223.156.89

j. 127.0.0.1

k. 224.23.108.23

l. 223.78.27.144

m. 77.123.28.167

n . 191.249.222.234


42

Tot welke klasse behoren onderstaande adressen en bepaal het toepasselijk subnet

210.23.67.102

66.23.148.0

158.23.251.33

144.23.117.254

192.254.23.123

144.207.78.1

63.125.23.211

1101 0010 . 0001 0111 . 0100 0011 . 0110 0110

0100 0010 . 0001 0111 . 1001 0100 . 0000 0000

1001 1110 . 0001 0111 . 1111 1011 . 0010 0001

1001 0000 . 0001 0111 . 0111 0101 . 1111 1110

1100 0000 . 1111 1110 . 0001 0111 . 0111 1011

1001 0000 . 1100 1111 . 0100 1110 . 0000 0001

0011 1111 . 0111 1101 . 0001 0111 . 0001 0111


43


210.23.67.102

66.23.148.0

158.23.251.33

144.23.117.254

192.254.23.123

144.207.78.1

63.125.23.211

1101 0010 C

0100 0010 A

1001 1110 B

1001 0000 B

1100 0000 C

1001 0000 B

0011 1111 A


44


128.12.254.98

134.223.156.89

127.0.0.1

224.23.108.23

223.78.27.144

77.123.28.167

191.249.222.234

10000000 B 255.255.0.0

10000110 B 255.255.0.0

01111111 A 255.0.0.0

11100000 D

11011111 C 255.255.255.0

01001101 A 255.0.0.0

10111111 B 255.255.0.0


45

een regel voor het subnetmasker is:

• de 1 en 0 moeten elkaar zonder onderbreking opvolgen.

• Zodoende kan je hebben

11111111.11111111.00000000.00000000maar niet

11111111.00011111. 00000000.00000000

Je kan hieruit afleiden hoe belangrijk het is te beseffen dat een router of een PC binaire nummers ziet.


46

We hebben nu een situatie waar ieder deel van een IP-adresgekoppeld is met een subnetmaskerom te bepalenwelke bits deel uitmaken van

• de netwerk-identificatie• de host-identificatie

Voorbeeld

10001100.10110011.11110000.11001000 = 140.179.240.200 Klasse B11111111.11111111.00000000.00000000 = 255.255.0.0 subnetmasker---------------------------------------------------------10001100.10110011. 00000000.00000000 = 140.179.0.0 Netwerk adres

0 1

0 0 0

1 0 1


47

140.179.0.0 is je netwerk-adres

140.179.0.0 in binair zijn alle host-bits uitgezet:

10001100.10110011.00000000.00000000 ← iedere host-bit is uitgezet netwerk netwerk host host

140.179.0.1 kan gebruikt worden voor je eerste host140.179.0.2 kan gebruikt worden voor je tweede host.....140.179.0.255140.179.1. 255 (zie regel van het subnetmasker)140.179.255. 254

= 10001100.10110011.11111111.11111110 → → → netwerk netwerk host host

Opgelet: alle host-bits zijn niet aangezet

Waarom: een IP-adres met alle 1's in zijn host-gedeelte is vertelt het netwerk dat het pakketje een broadcast-pakketje is → zal bekeken worden door alle hosts in dit gedeelte van het netwerk nl. het subnet

Hier zou dat gestuurd worden naar alle hosts van het 140.179 netwerk


48

Laten we bij dit voorbeeld even kijken hoeveel hosts we hebben op ons subnet

140.179.0.0255.255.0.0

De laatste twee octetten zijn vrij (de 0.0) om de hostsaan ons netwerk toe te wijzen ttz → 216-2 = 65534

Denk je dat het practisch zou zijn een netwerk te hebben met meer dan 65000 hosts ?

We kunnen het netwerk niet verder opsplitsen in kleinere eenhedenen indien we een broadcast hebben zal iedere host op het netwerk

dienen te stoppen om te luisteren om te zien of het pakketje voor hen bestemd is.

dus: NIET PRACTISCH


49

Laten we daarom een aantal bits "stelen" om ons subnet te maken

140.179 . 00000 000 . 00000000[16 bits ] [5 bits] [ 11 bits ][netwerk] [subnet] [ host-bits ]

We hebben 5 van de host-bits "gestolen" om hen te gebruiken bij de aanmaak van ons subnet

Het voordeel is dat we meer dan één subnet kunnen gebruiken en dat we minder hosts hebben per subnet.

25 (of 2x2x2x2x2) = 32 subnetten elk met

211 = 2046 hosts per subnet


50

Waarom zouden we dit willen doen?

1. minder hosts die de bandbreedte (capaciteit) van ons netwerksegment gebruiken

2. het is gemakkelijker een kleiner netwerk te beheren dan een groot

3. bij broadcast, of de host de effectieve ontvanger is of niet

Bij dit laatste dien je te weten dat in netwerken met een te groot aantal hosts het broadcast verkeer snel kan stijgen. Dit broadcast-verkeer zal de performantie van het netwerksysteem snel doen dalen

Ook kan je slechts 1 netwerk hebben per routerinterface. Het is beter een beperkt aantal hosts te hebben die geconnecteerd zijn aan een router-interface dan een paar duizend

Opgelet: hoe meer host-bits je "steelt" hoe meer netwerken je verkrijgt maar die steeds minder aantal hosts kunenn bevatten.


51


52

Hoe schrijven we onze subnetmaskers?

We gaan niet in binair schrijven.

Indien we vijf host-bits van het derde octet gebruiken

We hebben zodoende 128 + 64 + 32 + 16 + 8 = 248

Opgelet: we gebruiken hier als voorbeeld een Klasse B en werken zodoende met het derde octet. We mogen de eerste twee octetten NIET gebruiken, ze zijn vast.

→ → → 255.255.248.0

Dit vertelt de router dat we aan het subnetten zijn

en

dat we de eerste 5 host-bits gebruiken om onze subnetten te maken

128 64 32 16 8 4 2 1

1 1 1 1 1 0 0 0


53

Opdat de router weet of een host op een bepaald subnet is kijkt hij naar het subnetmasker

Indien alle gemaskerde bitst overeenkomen dan volgt hieruit dat ze behoren tot hetzelfde subnet

Indien niet dan behoren de hosts tot verschillende netwerken

Voorbeeld

IP-adres : 129.1.147.1subnetmasker: 255.255.248.0

Het is een klasse B adres waarvan 5 bits "gestolen" zijn voor subnetting → → "248"

129.10.147.32 en 129.10.148.85 behoren tot hetzelfde subnet

129.10.154.2 niet


54

Configureren van IP-adressen


55

Host Adressen172.16.2.1

172.16.3.10

172.16.12.12

IP: 172.16.2.1

10.1.1.1

10.250.8.11

10.180.30.118

IP: 10.6.24.2

E0 E1

172.16 12 12

Netwerk Host

. . Netwerk Interface

172.16.0.0

10.0.0.0

E0

E1

Routing Tabel


56

• Netwerk 172.16.0.0

172.16.0.0

Adressering zonder Subnetten


57

• Netwerk 172.16.0.0

Adressering zonder Subnetten

172.16.1.0 172.16.2.0

172.16.3.0

172.16.4.0


58

Subnet Adressering

172.16.2.200

172.16.2.2

172.16.2.160

172.16.3.5

172.16.3.100

172.16.3.150

E0 E1

Netwerk Interface

172.16.0.0

172.16.0.0

E0

E1

Routing Tabel


59

Subnet Adressering

172.16.2.200

172.16.2.2

172.16.2.160

IP: 172.16.2.1

172.16.3.5

172.16.3.100

172.16.3.150

IP: 172.16.3.1

E0 E1

172.16 2 160

Netwerk Host


172.16.0.0

172.16.0.0

E0

E1

Routing Tabel

Subnet


60

Subnet Adressering

172.16.2.200

172.16.2.2

172.16.2.160

IP: 172.16.2.1

172.16.3.5

172.16.3.100

172.16.3.150

IP: 172.16.3.1

E0 E1

172.16 2 160

Netwerk Host


172.16.2.0

172.16.3.0

E0

E1

Nieuwe Routing Tabel

Subnet


61

Netwerk Interface

172.16.2.0172.16.3.0174.36.0.0

E0E1E2

Routing Tabel

172.16.2.200

172.16.2.2

172.16.2.160

172.16.3.5

172.16.3.100

172.16.3.150

E0 E1E2

172.16.2.1

172.16.3.1

wordt gegeven door de provider


62

En nu ....

de praktijk


63

Bepalen van het aantal subnetten dat nodig is alsook het resulterende subnetmasker

1. Hoeveel subnetten zijn er nodig voor dit bepaald internetwerk ?

2. Wat is het hoogst aantal hosts dat nodig is in het breedste subnet ?

3. Hoeveel subnet-bits heeft het subnetmasker tenminste nodig om dit aantal subnetten te ondersteunen ?

4. Welk(e) subnetsmasker(s) bestemt het nodige aantal subnetten en hostbits


64

Aantal subnetten?


65

200.20.20.0 verdelen in 8 subnetten.Geef netwerken broadcastadres van ieder subnet

200.20.20.0255.255.255.224 laatste octet is 11100000

We nemen het laatste octet van het IP-adres (daar het een C-klasse is)

00000000 200.20.20.000011111 200.20.20.31

00100000 200.20.20.3200111111 200.20.20.63

01000000 200.20.20.6401011111 200.20.20.95

01100000 200.20.20.9601111111 200.20.20.127

10000000 200.20.20.12810011111 200.20.20.159

10100000 200.20.20.16010111111 200.20.20.191

11000000 200.20.20.19211011111 200.20.20.223

11100000 200.20.20.22411111111 200.20.20.255


66

Dezelfde redenering die we hebben opgebouwd met subnetting in een C-klasse kan aangehouden worden voor A en B-klasse.

15.10.10.8 → is het Host-adres 255.0.0.0 → → → → → → netwerkadres is zodoende 15.0.0.0

255.128.0.0 geeft dus aan dat dit netwerkadres bestaat uit twee subnetten. 11111111.10000000.00000000.00000000 = binair subnetmasker

dus je hebt de mogelijkheid tot het aanmaken van maximaal 222

subnetten van dan uiteindelijk 22 - 2 = 2 hosts

Gegeven het adres 150.10.20.30/16Over welke adresklasse gaat het hier?Wat is het netwerkadres.Wat is het broadcastadres?

Indien we zouden hebben: 150.10.20.30/19Wat is dan het subnetwerkadres van het tweede subnetWat is dan het broadcastadresadres van het derde subnetIn welk subnet ligt dan 150.10.20.30


67

Wat is het minimum aantal bits dat kan "geleend" worden om een subnet te vormen ?

Welk deel van het klasse B-adres 154.19.2.7 is het netwerk-gedeelte?

Welk van de volgende adressen is een voorbeeld van een broadcastadres op het subnet 123.10.0.0 met een subnetmask 255.255.0.0.

A 123.255.255.255B 123.10.255.255C 123.13.0.0D 123.1.1.1

Hoeveel host-adressen kunnen gebruikt worden in een klasse C-netwerk? 253 254 255 256

Met een klasse C-adres van 197.15.22.33 en een subnetmasker van 255.255.255.224, hoeveel bits zijn er geleend om het subnet te maken?

Hendrik Claessens ATEL 1 00000000.00000000.00000000.00000000 SUBNETTING...

Documents

Transcript of Hendrik Claessens ATEL 1 00000000.00000000.00000000.00000000 SUBNETTING...