Podsieci IPv4: zadania z rozwiązaniami krok po kroku
Inaczej: maska podsieci · podział na podsieci · adresacja IP
Darmowe zadania z tematu Podsieci IPv4 z rysunkami, podpowiedziami i pełnymi rozwiązaniami. Za każdym razem nowe wartości, na trzech poziomach: hosty na podsieć, dzielenie sieci, zakresy adresów.
Darmowe zadanieŁatwy
Ile użytecznych adresów hostów H ma podsieć IPv4 z prefiksem /29?
/29
Dokładna odpowiedź: liczba całkowita, bez zaokrąglania.
Każde urządzenie w sieci IPv4 ma adres IP, na przykład 192.168.10.37. Ma on 32 bity i jest zapisywany jako cztery liczby od 0 do 255. Każda liczba to jeden bajt, zwany oktetem.
Adres ma dwie części. Pierwsza mówi, w której sieci jest urządzenie. Druga mówi, którym hostem (urządzeniem) jest ono w tej sieci.
Pomyśl o adresie ulicy: nazwa ulicy to sieć, numer domu to host.
Podsieć to jedna taka sieć. Podział dużej sieci na podsieci utrzymuje ruch lokalnie i pozwala administratorowi dać każdemu działowi własny zakres.
Prefiks mówi, gdzie jest podział. W 192.168.10.37/24 pierwsze 24 bity to część sieciowa, a ostatnie 8 bitów to część hosta.
Samosprawdzenie Adres jest zapisany jako 10.1.2.3/20. Ile bitów ma część hosta?
12
20
32
8
Odpowiedź: 12. Adres ma 32 bity. Prefiks /20 daje 20 bitów sieci, więc na host zostaje 32 − 20 = 12 bitów. 20 to część sieciowa, a nie część hosta.
2Prefiks, maska i liczba hostów
Ten sam podział można zapisać jako maskę podsieci: 32 bity z jedynkami dla części sieciowej i zerami dla części hosta, zapisane jak adres.
Maska /24 to 24 jedynki i 8 zer: 255.255.255.0. Maska /16 to 255.255.0.0.
Gdy prefiks kończy się wewnątrz oktetu, ten oktet ma ustawione kilka pierwszych bitów. To jedyne wartości, jakie może mieć oktet maski:
Przykład: /27 to 24 + 3 bity, więc maska to 255.255.255.224.
Przy h bitach hosta jest 2h adresów. Dwóch z nich nie można nadać urządzeniu: pierwszy to adres sieci, a ostatni to adres rozgłoszeniowy (broadcast).
H = 2(32 − p) − 2
Dla /24: 2⁸ − 2 = 254 użyteczne hosty. Dla /27: 2⁵ − 2 = 30.
Listy dostępu używają maski wieloznacznej (wildcard), odwrotności maski podsieci: każdy oktet to 255 minus oktet maski. Dla /27 jest to 0.0.0.31.
Samosprawdzenie Jaka jest maska podsieci sieci /26?
255.255.255.192
255.255.255.252
255.255.255.26
255.255.255.64
Odpowiedź: 255.255.255.192. /26 to 24 + 2 bity, a oktet z ustawionymi dwoma pierwszymi bitami to 128 + 64 = 192. 64 to wartość tylko drugiego bitu, a 252 to oktet dla 6 bitów.
3Metoda krok po kroku
Hosty i maski:
Znajdź bity hosta: h = 32 − p.
Użyteczne hosty: H = 2h − 2.
Aby przejść od maski do prefiksu, policz bity jedynkowe: 255 to 8, 224 to 3 i tak dalej.
Dzielenie sieci:
Potrzebujesz N podsieci. Pożycz z części hosta najmniejszą liczbę bitów n, dla której 2n ≥ N.
Nowy prefiks to stary prefiks plus n.
Każda podsieć ma 2(32 − nowy prefiks) − 2 użyteczne hosty.
Aby zmieścić h hostów w jednej podsieci, znajdź najmniejszą liczbę bitów hosta, dla której 2bity − 2 ≥ h.
Zakres adresu:
Znajdź oktet, w którym kończy się prefiks. Jego wielkość bloku to 256 minus oktet maski.
Adres sieci to największa wielokrotność wielkości bloku, która nie przekracza oktetu adresu.
Adres rozgłoszeniowy to adres sieci plus wielkość bloku minus 1.
Użyteczne hosty to wszystko pomiędzy: sieć + 1 aż do rozgłoszeniowego − 1.
4Przykład krok po kroku
Przejdź przez każdy krok. Spróbuj przewidzieć następny, zanim go odsłonisz.
Przykład krok po kroku
Sieć 192.168.10.0/24 trzeba podzielić na co najmniej 10 równych podsieci. Jeśli pożyczysz jak najmniej bitów, ile użytecznych hostów H ma każda podsieć?
1
Policz bity, które masz
Sieć /24 ma 32 − 24 = 8 bitów hosta do podziału.
2
Pożycz dość bitów
Pożyczenie n bitów daje 2n podsieci. 2³ = 8 to za mało. 2⁴ = 16 wystarczy.
Pożyczasz więc n = 4 bity.
3
Znajdź nowy prefiks
p = 24 + 4 = 28
Zostaje 32 − 28 = 4 bity hosta.
4
Policz użyteczne hosty
H = 2⁴ − 2 = 14
5
Sprawdź wynik
16 podsieci po 16 adresów zużywa 16 · 16 = 256 adresów, dokładnie tyle, ile ma sieć /24. Liczby się zgadzają.
Odpowiedź
Każda podsieć /28 ma H = 14 użytecznych hostów.
5Znajdowanie zakresu adresu
Weź host 10.20.130.90/27. Prefiks kończy się w czwartym oktecie, a maska to 255.255.255.224.
rozmiar bloku = 256 − 224 = 32
Podsieci w czwartym oktecie zaczynają się od 0, 32, 64, 96, … Oktet adresu 90 leży między 64 a 95.
Gdy prefiks kończy się w trzecim oktecie, na przykład /20, te same kroki działają na trzecim oktecie. Czwarty oktet wynosi wtedy 0 dla sieci i 255 dla rozgłoszeniowego.
Samosprawdzenie Host ma adres 10.20.72.98/27. Jaki jest czwarty oktet adresu jego sieci?
127
64
96
98
Odpowiedź: 96. Wielkość bloku to 256 − 224 = 32. Wielokrotności to 0, 32, 64, 96, 128, a 96 jest największą nieprzekraczającą 98. 127 to adres rozgłoszeniowy, a 64 używa bloku 64 (/26).
6Typowe błędy
Zapomnienie o −2. Adres sieci i adres rozgłoszeniowy nie są użytecznymi hostami.
Użycie prefiksu jako liczby bitów hosta. Bity hosta to 32 − p.
Pożyczenie zbyt wielu bitów. Weź najmniejsze n, które daje dość podsieci.
Obliczenie wielkości bloku w złym oktecie. Użyj oktetu, w którym kończy się prefiks.
Wzięcie samego adresu za adres sieci. Zaokrąglij w dół do wielokrotności wielkości bloku.
Samosprawdzenie Ile użytecznych adresów hostów jest w podsieci /27?
27
30
32
5
Odpowiedź: 30. 32 − 27 = 5 bitów hosta i 2⁵ − 2 = 30. 32 zapomina, że adresu sieci i adresu rozgłoszeniowego nie można użyć.
7Jak wyglądają zadania egzaminacyjne
Łatwe: hosty w podsieci. Użyteczne hosty dla prefiksu, maska prefiksu, prefiks maski albo maska wieloznaczna.
Średnie: dzielenie sieci. Ile podsieci o danym prefiksie się mieści, ile bitów pożyczyć i ile hostów w podsieci, albo najmniejsza podsieć dla liczby hostów.
Trudne: zakresy adresów. Adres sieci, rozgłoszeniowy lub ostatni użyteczny adres hosta, trasa zbiorcza dla kilku sieci albo przydział VLSM.
Dla trasy zbiorczej zapisz zmieniający się oktet binarnie i policz, ile początkowych bitów mają wspólnych wszystkie sieci.
W VLSM najpierw daj największej sieci LAN jej podsieć, potem następną bezpośrednio po niej, każdą z własnym prefiksem.
Ile użytecznych adresów hostów H ma podsieć IPv4 z prefiksem /26?
/26
Oblicz H
Pokaż podpowiedzi
Część hosta ma 32 − p bitów.
Odejmij 2 na adres sieci i adres rozgłoszeniowy.
32 − 26 = 6.
Pokaż odpowiedź i rozwiązanie krok po kroku
Podsieci IPv4: adres ma 32 bity. Prefiks /p mówi, ile początkowych bitów wskazuje sieć; pozostałe 32 − p bitów numeruje hosty. Podsieć ma 2³²⁻ᵖ adresów, ale pierwszego (adres sieci) i ostatniego (adres rozgłoszeniowy) nie można przydzielić hostom, więc mieści się 2³²⁻ᵖ − 2 hostów. Wyjątki: /31 (łącze punkt-punkt, RFC 3021) wykorzystuje oba swoje 2 adresy dla hostów, a /32 to jeden adres (pojedynczy host lub loopback).
Bity hosta
32 − 26 = 6
Użyteczne hosty
26 − 2 = 64 − 2 = 62
Odpowiedź
H = 62
Przykład 2Średni
Podsieć używa maski 255.255.252.0. Ile ma użytecznych adresów hostów H?
255.255.252.0
Oblicz H
Pokaż podpowiedzi
Zamień maskę na długość prefiksu, licząc jej bity jedynkowe.
Następnie H = 2³²⁻ᵖ − 2.
p = 22.
Pokaż odpowiedź i rozwiązanie krok po kroku
IPv4 subnetting: an address has 32 bits. The prefix /p says how many leading bits identify the network; the remaining 32 − p bits number the hosts. A subnet has 2³²⁻ᵖ addresses, but the first (network address) and last (broadcast address) cannot be given to hosts, so 2³²⁻ᵖ − 2 hosts fit. Exceptions: a /31 (point-to-point link, RFC 3021) uses both of its 2 addresses for hosts, and a /32 is one single address (a single host or a loopback).
Długość prefiksu
255.255.252.0 = /22
Użyteczne hosty
210 − 2 = 1022
Odpowiedź
H = 1022
Przykład 3Trudny
Host ma adres 10.20.178.194/27. Jaki jest czwarty oktet x ostatniego użytecznego adresu hosta w jego podsieci?
10.20.178.194/27
Oblicz x
Pokaż podpowiedzi
Przy /27 każda podsieć ma 2³²⁻ᵖ adresów w ostatnim oktecie, więc podsieci zaczynają się od wielokrotności tej wielkości.
Adres sieci to wielokrotność równa 194 lub mniejsza; adres rozgłoszeniowy to następna wielokrotność minus 1.
rozmiar bloku = 25 = 32.
Pokaż odpowiedź i rozwiązanie krok po kroku
Podsieci IPv4: adres ma 32 bity. Prefiks /p mówi, ile początkowych bitów wskazuje sieć; pozostałe 32 − p bitów numeruje hosty. Podsieć ma 2³²⁻ᵖ adresów, ale pierwszego (adres sieci) i ostatniego (adres rozgłoszeniowy) nie można przydzielić hostom, więc mieści się 2³²⁻ᵖ − 2 hostów. Wyjątki: /31 (łącze punkt-punkt, RFC 3021) wykorzystuje oba swoje 2 adresy dla hostów, a /32 to jeden adres (pojedynczy host lub loopback).
Rozmiar bloku
25 = 32
Podsieć tego hosta
sieć: ⌊194/32⌋·32 = 192
rozgłoszeniowy: 192 + 32 − 1 = 223
użyteczne hosty: 193 … 222
Odpowiedź
x = 222
Pytania i odpowiedzi
Podsieci IPv4: co to jest?
Każde urządzenie w sieci IPv4 ma adres IP, na przykład 192.168.10.37. Ma on 32 bity i jest zapisywany jako cztery liczby od 0 do 255. Każda liczba to jeden bajt, zwany oktetem.
Adres ma dwie części. Pierwsza mówi, w której sieci jest urządzenie. Druga mówi, którym hostem (urządzeniem) jest ono w tej sieci.
Podsieci IPv4: jak rozwiązywać zadania krok po kroku?
Podsieci IPv4: adres ma 32 bity. Prefiks /p mówi, ile początkowych bitów wskazuje sieć; pozostałe 32 − p bitów numeruje hosty. Podsieć ma 2³²⁻ᵖ adresów, ale pierwszego (adres sieci) i ostatniego (adres rozgłoszeniowy) nie można przydzielić hostom, więc mieści się 2³²⁻ᵖ − 2 hostów. Wyjątki: /31 (łącze punkt-punkt, RFC 3021) wykorzystuje oba swoje 2 adresy dla hostów, a /32 to jeden adres (pojedynczy host lub loopback).
Podsieci IPv4: jakie błędy są najczęstsze?
Policz wszystkie bity zerowe maski, łącznie z ośmioma w ostatnim oktecie (0).
Podsieci IPv4: co ćwiczysz?
Łatwy: hosty na podsieć
Średni: dzielenie sieci
Trudny: zakresy adresów
Każde zadanie ma nowe wartości, więc uczysz się metody, a nie odpowiedzi. Utknąłeś? Najpierw otwórz małą podpowiedź, a pełne wyjaśnienie dopiero wtedy, gdy go potrzebujesz.
Jak wygląda ćwiczenie
Każde zadanie ma nowe wartości, więc uczysz się metody, a nie odpowiedzi.
Utknąłeś? Najpierw otwórz małą podpowiedź, a pełne wyjaśnienie dopiero wtedy, gdy go potrzebujesz.
Twoje postępy, błędy i zapisane zadania są zachowywane, więc możesz je powtórzyć przed egzaminem.