Разработка маски подсети постоянной длины
Основная идея маскирования подсети маской постоянной длины заключается в выделении заданного количества подсетей одинакового размера за счет введения расширения сетевого адреса минимального размера.
Алгоритм CLSM.
Исходные данные: 1) адрес сети и/или ее маска, 2) необходимое число k выделяемых подсетей одинакового размера.
Необходимо определить: 1) минимально возможное расширение маски сети, позволяющее выделить все необходимые подсети, 2) максимально возможное число узлов Nв подсетях.
Рассмотрим шаги алгоритма.
Шаг 1. Прибавить к k число 2 (с учетом неиспользуемых нулевой и единичной кодовых комбинаций) и определить величину
m= ]log2(k +2)[,
задающую минимальное число разрядов, которое необходимо для расширения маски при выделении подсетей.
Шаг 2. Построение расширенной маски. Найденное число единиц необходимо добавить в старшие разряды хостовой части адреса. При этом будет получено двоичное представление расширения. Дляполучения точечного десятичного представления маски необходимо перевести расширение в десятичный вид.
Шаг 3. Найти число оставшихся двоичных разрядов в хостовой части сетевого адреса. Обозначим его через р . Тогда искомое максимально возможное число узлов в подсетях
N = 2р -2.
Пример 1. Необходимо разбить сеть типа С, имеющую адрес 168.192.240.0 на 12 подсетей одинакового размера. Построить расширенную маску сети с минимально возможным расширением и определить максимальное число хостов в выделенных подсетях. Определить пространство адресов подсетей.
|
|
|
Решение. Применяем алгоритм CLSM.
Маска сети типа С по умолчанию равна 255.255.255.0.
Шаг 1. Рассчитываем минимальное число разрядов, которое необходимо для расширения маски
m= ]log2(k +2)[ = ]log214[ = 4.
Шаг 2. Построение расширенной маски.
Добавление четырех единиц в старшие разряды четвертого байта дает в двоичной системе число 11110000. Переводя его в десятичную систему, получим: 27+26+25+24 = 128+64+32+16 = 24010. В итоге маска подсети получается равной 255.255.255.240.
Шаг 3. Находим число оставшихся двоичных разрядов в хостовой части сетевого адреса:
р = 8 -4 = 4.
Искомое максимально возможное число узлов в подсетях
N = 24 -2 = 16 - 2 = 14.
Определим пространство адресов подсетей. На битовом поле расширения они будут иметь значения от 0001 до 1100. Определим значения третьего байта их адресов и их полные адреса:
1) 000100002=1610, 168.192.240.16;
2) 001000002=3210, 168.192.240.32;
3) 001100002=4810, 168.192.240.48;
4) 010000002=6410, 168.192.240..64;
5) 010100002=8010, 168.192.240.80;
6) 011000002=9610, 168.192.240.96;
7) 011100002= 11210, 168.192.240.112;
8) 100000002=12810, 168.192.240.128;
9) 100100002=14410, 168.192.240.144;
10) 101000002=16010, 168.192.240.160;
11) 101100002=16810, 168.192.240.176;
12) 110000002=19210, 168.192.240.192.
Ответ. Расширенная маска равна 255.255.255.240. В каждой из выделенных подсетей возможна адресация не более 14 узлов. Пространство адресов подсетей приведено в таблице.
|
|
|
Вопросы для проверки знаний.
1. В чем заключается основная идея маскирования подсети маской постоянной длины ?
2. Какие действия выполняются на Шаге 1 алгоритма CLSM ?
3. Какие действия выполняются на Шаге 2 алгоритма CLSM ?
4. Какие действия выполняются на Шаге 3 алгоритма CLSM ?
5. Можно ли в примере 1:
а) уменьшить число разрядов расширения ?
б) увеличить число разрядов расширения ?
6. Почему в пространстве адресов подсетей в примере 1 нумерация идет не подряд ?
Самостоятельное задание.
1. Разбить сеть типа В, имеющую адрес 192.192.0.0 на 50 подсетей одинакового размера. Построить расширенную маску сети с минимально возможным расширением и определить максимальное число хостов в выделенных подсетях. Определить пространство адресов подсетей.
Разработка маски подсети переменной длины
В случаях, когда размеры подсетей значительно отличаются, применяют схему маскирования подсети VLSM. Использование масок подсети с переменной длиной дает большую свободу, чем маски с фиксированной длиной. Данный прием позволяет распределить ресурсы IP-адресации в соответствии с потребностями подсетей, а не по какому-либо общему правилу, как в сетях некоторых типов.
|
|
|
В VLSM общая схема рекурсивного разбиения сети на подсети с масками переменной длины такова, что вначале сеть делится на подсети максимально необходимого размера. Затем некоторые из этих подсетей делятся на более мелкие, и рекурсивно делятся далее, до тех пор, пока это необходимо.
Таким образом, основная идея данного метода заключается в том, чтобы неиспользованные адреса для подсетей крупного размера использовать в качестве контейнеров для адресов подсетей более мелкого размера.
Пример 2.Рассмотрим модельную задачу, в которой в заданной сети класса В, имеющей адрес 192.168.0.0 необходимо выделить в общей сложности 150 подсетей, из которых:
1) 100 крупных, содержащих до 300 узлов,
2) 50 средних, включающих до 200 узлов.
Необходимо определить пространства адресов для указанных подсетей.
Решение. По умолчанию маска сети класса В равна 255.255.0.0.
Вначале проанализируем возможность применения маскирования подсети маской постоянной длины
Минимально необходимый размер битового поля для адресации внутренних узлов крупных подсетей равен
|
|
|
b= ]log2302[ = 9.
При этом максимально необходимый размер битового расширения маски подсети определяем, вычитая из 16 остающихся бит адреса 9. Он равен
m = 16 - 9 = 7.
На 7 битах расширения маски подсети можно адресовать число подсетей, равное:
27 – 2 = 125.
Поскольку 125 < 150, то отсюда следует, что маскирование подсети маской постоянной длины невозможно и необходимо использовать маски переменной длины.
Для этого вводим битовое расширение маски, равное 11111110.00000000 только для первых 100 крупных подсетей. Битовая длина маски для них равна 16+7 = 23. Они получают битовые расширения от 0000001 (задающего третий октет, равный 000000102=210) до значения 1100100 (задающего третий октет, равный 110010002=20010). Следовательно, крупные подсети получают все четные в третьем октете адреса, начиная с 192.168.2.0/23 по 192.168.200.0/23. При этом оставшиеся 27 четных адресов с 192.168.202.0 по 192.168.254.0 могут быть использованы в качестве контейнеров для подсетей среднего размера.
Так как в подсетях среднего размера для внутренней адресации узлов достаточно использовать битовое поле размером b = ]log2202[ = 8, то для них максимально необходимый размер битового расширения маски подсети равен
m = 16 - 8 = 8.
.Из этого следует, что может быть использован еще один бит из хостовой части адреса. Таким образом, для адресации средних подсетей битовое расширение маски, можно принять равным 11111111.00000000. Битовая длина маски для них равна 16+8 = 24. При этом для адресации данных подсетей за счет дополнительного бита расширения появляется возможность использовать не 27, а 54 адресов, у которых в третьем октете значения изменяются от 202 до 254. Используя значения от 202 до 251, получаем искомое решение поставленной задачи.
Ответ. Крупные подсети получают все четные в третьем октете адреса с 192.168.2.0/23 по 192.168.200.0/23. Средние подсети получают все подряд стоящие адреса с 192.168.202.0/24 по 192.168.251.0/24.
Помимо более емкого способа адресации подсетей технология VLSM, путем скрытия части подсетей, позволяет уменьшить объем данных, передаваемых маршрутизаторами, которым для доступа к мелким подсетям достаточно знать адреса более крупных, включающих их.
Вопросы для проверки знаний.
1. В чем заключается основная идея маскирования подсети маской переменной длины ?
2. Как практически реализуется схема маскирования подсети VLSM?
3. Почему в примере 2 для выделения подсетей невозможно использовать маску постоянной длины ?
4. За счет чего технология VLSM позволяет уменьшить общий объем данных, передаваемых маршрутизаторами?
Самостоятельное задание.
1. В сети класса С, имеющей адрес 192.168.100.0 необходимо выделить в общей сложности 9 подсетей, из которых:
1) 4 содержат до 30 узлов,
2) 5 содержат до 10 узлов.
Определить пространства адресов для указанных подсетей.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 454; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!