Пример 1. 512 подсетей (IP-адрес класса В)

Предположим, что организации для ее корпоративной сети назначен сетевой номер 140.25.0.0/16. При этом организация планирует разделить сеть на не­сколько подсетей, каждая из которых должна поддерживать до 60 устройств.

Определение маски полсети и расширенного сетевого префикса

На первом шаге необходимо определить число битов, требуемых для иденти­фикации 60 устройств в подсети. Ранее мы показали, что адрес конкретного устройства имеет определенное двоичное представление и верхняя граница адресного пространства для устройств одной подсети представляется степенью двойки. Это, в частности, означает, что невозможно выделить адресное прост­ранство ровно для 60 устройств, так как 60 — не степень двойки. Ближайшая сверху степень — это 64-2⁶ . На самом деле, к числу устройств нужно прибавить 2, так как адреса, содержащие только нули или только единицы, не используют­ся для адресации отдельных устройств. Здесь мы видим, что необходимый задел есть: 60+2=62<64. Однако, удовлетворяя существующие на сегодня потребности по числу рабочих мест, такой выбор не оставляет адресного пространства для возможного роста подсети (в наличии имеется всего 2 свободных адреса). И хотя следующая степень двойки равна 128 (2⁷) и число адресов устройств будет равно 2 - 2⁷=126, то есть намного больше требуемого в настоящий момент, сетевой администратор выбирает именно это адресное пространство и получает 66 (126-60) дополнительных адресов для каждой подсети. Такой выбор означа­ет, что поле адреса устройства займет 7 бит.

На втором шаге определяется маска подсети и длина расширенного сете­вого префикса. Так как для идентификации устройств из 32-разрядного IP-адреса решено выделить 7 бит, то получаем расширенный сетевой префикс равный /25 (32-7=25). Такой 25-разрядный расширенный сетевой префикс может быть выражен в десятично-точечном представлении маской подсети 255.255.255.128. На рис. П3.1 показана запись маски подсети и расширенного сетевого префикса. См. также аналогичные рисунки в части II «Стек прото­колов TCP/IP».

Рис. П 3.1. Определение маски подсети и расширенного сетевого префикса

Мы видим, что 25-разрядный расширенный префикс предполагает выделение 9 бит для идентификации подсетей. Теперь можно вычислить количество иден­тифицируемых подсетей: 2⁹=512, то есть девять битов позволяют назначить ад­реса 512 подсетям. Понятно, что сетевой администратор имеет некоторую свободу действий при определении соотношения числа идентифицируемых устройств и числа подсетей. Выделяя большее число бит в поле идентификации устройств, администратор может включать в подсеть больше устройств. С дру­гой стороны, чем меньше бит выделено для идентификации устройств, тем боль­ше подсетей может создать администратор. Все зависит от текущих требований организации.

Определение номеров подсетей

Выделенные 512 подсетей пронумеруем от 0 до 511. Если выделить 9 разря­дов для двоичного представления десятичных чисел от 0 до 511, то получим: 0 (000000000)₂, 1 (000000001)₂, 2 (000000010)₂, 3 (000000011)₂,..., 511 (111111111)₂. Например, для определения подсети номер 3 (#3) сетевой администратор разме­щает двоичное представление числа 3 (000000011)₂ в 9 битах номера подсети. Номера подсетей для рассматриваемого примера приводятся ниже. В каждом адресе курсивом выделен расширенный сетевой префикс всего адреса, в то время как 9-битовое представление поля номера подсети выделено полужирным шрифтом.

Определение адресов устройств

Итак, администратор выделил 7 битов для идентификации устройств в каждой подсети. Это означает, что каждая подсеть имеет 126 адресов для идентифи­кации устройств. Устройства в подсети нумеруются от 1 до 126. Приведем пе­речень адресов устройств для подсети #3. При этом курсивом выделен расширенный сетевой префикс, в то время как полужирным шрифтом показано 7-разрядное поле номера устройства.