Sottoreti

In caso di indirizzi IP di classe A e B, ciascuno di essi prevede un numero elevato di host. Per la classe A, il numero totale di host disponibili è 2 ²⁴ -2 o 16.777.216 host (la classe A ha 24 bit disponibili per il componente host e ogni bit può avere due valori: 0 e 1. Su un valore totale un indirizzo è per la rete indirizzo e l’altro per la trasmissione. Quindi vengono detratti due indirizzi). Allo stesso modo un indirizzo di classe B prevede 2 ¹⁶-2 o 65.534 host. Nel primo capitolo hai appreso degli svantaggi delle reti di grandi dimensioni e del motivo per cui diventa necessario dividerle in reti più piccole unite da router. Quindi la creazione di una rete con il numero totale di host consentiti per indirizzi di classe A o B causerà molti problemi. Nel frattempo, la creazione di piccole reti con indirizzi di classe A o B sprecherà molti indirizzi.

Per superare questo problema con l’indirizzamento basato su classi, è stato introdotto il subnetting. Il subnetting consente di prendere in prestito alcuni bit host e utilizzarli per creare più reti. Queste reti sono comunemente chiamate sottoreti e sono di dimensioni inferiori. Ma poiché ogni rete ha un indirizzo di rete e un indirizzo di trasmissione, alcuni indirizzi vengono sprecati.

Per comprendere ulteriormente l’utilità del subnetting si consideri un indirizzo di classe C. Ogni indirizzo di classe C ha 2 ⁸ -2 o 254 indirizzi host disponibili. Se volessi 2 reti con 100 indirizzi e usassi 2 reti di classe C, sprecheresti 308 indirizzi. Invece di utilizzare due reti di classe C, è possibile subnet una per fornire due reti di 126 indirizzi ciascuna. In questo modo verrebbe sprecato un numero minore di indirizzi.

Mentre alcuni dei vantaggi del subnetting sono discussi sopra, il seguente elenco discute tutti i vantaggi ad esso associati:

• Trasmissioni ridotte – Sebbene le trasmissioni siano necessarie, troppe di esse possono interrompere una rete e il numero di trasmissioni è proporzionato alle dimensioni della rete. Pertanto, il subnet di una rete in sottoreti più piccole aiuta a ridurre le trasmissioni poiché i router non inoltrano le trasmissioni.
• Prestazioni di rete migliorate: il risultato diretto della riduzione delle trasmissioni è una rete che ha una maggiore larghezza di banda disponibile per gli host. Una maggiore larghezza di banda e host inferiori si traducono in una migliore prestazione della rete.
• Gestione più semplice: la gestione e la risoluzione dei problemi di una rete di grandi dimensioni è complicata e difficile. Il subnetting suddivide una rete in sottoreti più piccole, semplificando la gestione di ciascuna di esse.
• Scalabilità: una singola rete di grandi dimensioni che si estende su un’ampia posizione geografica sarà più difficile e più costosa da gestire. I collegamenti WAN che collegano luoghi diversi sono costosi e avere trasmissioni che soffocano la rete può comportare uno spreco di denaro. Pertanto, la scomposizione di una rete di grandi dimensioni semplifica la scalabilità di una rete in posizioni geografiche.

Ora che hai compreso il concetto e il vantaggio del subnetting, considera il problema che ne deriva. In caso di sottoreti basato su classi, il primo ottetto dell’indirizzo decimale puntato indica quale parte dell’indirizzo è il componente di rete e quale è il componente host. Ma quando i bit host vengono presi in prestito per il subnetting, i limiti basati sulla classe non si applicano e non è possibile dire quali bit sono bit di rete. Per ovviare a questo problema, è stata aggiunta una terza componente degli indirizzi IP. Queste sono chiamate subnet mask .

Le maschere delle sottoreti, come gli indirizzi IP, sono lunghe 32 bit. Il valore della subnet mask rappresenta quali bit dell’indirizzo IP sono componenti di rete e quali sono componenti host. Un valore 1 in una maschera di sottorete mostra che il bit corrispondente nell’indirizzo IP è un componente di rete mentre un valore 0 mostra che il bit corrispondente è un componente host. I seguenti esempi aiuteranno a chiarire ulteriormente questo aspetto:

1. Un indirizzo IP 192.168.10.1 con una subnet mask 255.255.255.0 (11111111.11111111.11111111.00000000) mostra che i primi tre ottetti dell’indirizzo IP sono il componente di rete mentre l’ultimo ottetto è il componente host.
2. Un indirizzo IP 172.16.100.1 con una subnet mask 255.255.128.0 (11111111.1111111.100000000.00000000) mostra che un bit del terzo ottetto è stato preso in prestito dal componente host. Quindi il componente di rete ora è lungo 17 bit invece dei 16 bit predefiniti in un indirizzo di classe B.
3. Un indirizzo IP 10.1.1.1.1 con una subnet mask 255.255.0.0 (11111111.11111111.00000000.0000000) mostra che l’intero secondo ottetto è stato preso in prestito dal componente host e ora il componente di rete è lungo 16 bit invece degli 8 bit predefiniti di un indirizzo di classe A.

Una restrizione che si applica alle subnet mask è che tutti i bit di rete (1) e tutti i bit host (0) devono essere contigui. Quindi una subnet mask di 11001100.11110000.11110000.00001111 non è valida perché la rete e i bit host non sono contigui. La Tabella 2-5 mostra che i valori della subnet mask validi sono un ottetto.

Tabella 2-5 Valori di subnet mask validi in un ottetto

Le maschere delle sottoreti sono comunemente rappresentate in due modi:

1. Decimale punteggiato – 10.1.1.1 255.255.0.0
2. Notazione Classless Inter-Domain Routing (CIDR) – 10.1.1.1/16

Avviso esame : è molto importante essere in grado di comprendere le maschere di sottorete sia con il formato decimale puntato che con il formato CIDR. Ricorda inoltre che qualsiasi maschera non fornita nella Tabella 2-5 non è valida per un ottetto.

A questo punto potresti aver capito che la subnet mask predefinita della classe A è 255.0.0.0 o / 8, la maschera predefinita della classe B è 255.255.0.0 o / 16 e la maschera predefinita della classe C è 255.255.255.0 o / 24 . La Tabella 2-6 mostra le maschere predefinite di ogni classe. Queste maschere predefinite non possono essere modificate. Ad esempio, non è possibile utilizzare una maschera 255.255.0.0 per un indirizzo di classe C. Se provi a usare una maschera non valida come questa, ogni dispositivo produrrà un errore. Per ogni classe, la maschera minima è la maschera predefinita e non può essere ridotta. La classe A deve avere una maschera minima di 255.0.0.0, la classe B deve avere una maschera minima di 255.255.0.0 e la classe C deve avere una maschera minima di 255.255.255.0.

Tabella 2-6 Subnet mask predefinite

Ricorda che un indirizzo IP senza maschera o una maschera senza indirizzo IP non significa nulla. Una maschera di / 24 non significa che l’indirizzo è un indirizzo di classe C. Anche un indirizzo di classe A o di classe B può avere una maschera di / 24 dopo il subnetting. La Tabella 2-7 fornisce un elenco del valore della subnet mask decimale puntato e del valore CIDR corrispondente.

Tabella 2-7 Valori della subnet mask

Prima di passare al subnetting effettivo, è necessario ricordare le potenze di 2, ovvero il valore di 2 moltiplicato tante volte quanto l’esponente dato. Ad esempio 2 ⁴ = 2 x 2 x 2 x 2 = 16. La Tabella 2-8 elenca i primi 14 valori. Non è necessario ricordarli tutti, ma ricorda che ogni valore è il doppio del precedente. Più ricordi questi valori, più facile sarà la sottorete del tuo esame CCNA

Tabella 2-8 Poteri di due

Ora che sai cos’è la sottorete e come vengono utilizzate le maschere di sottorete, è il momento di creare sottoreti. Quando si pianifica una sottorete, è necessario sapere tre cose:

1. Numero totale di sottoreti di cui hai bisogno
2. Numero totale di host per sottorete di cui hai bisogno
3. Rete e maschera di sottorete disponibili (che verranno sottoposte a subnet)

Armato di risposte a questo, devi trovare quanto segue:

1. Subnet mask da utilizzare nella rete
2. Sottoreti valide
3. Indirizzo di rete per ogni sottorete
4. Indirizzo di trasmissione per ogni sottorete
5. Indirizzi host validi in ogni sottorete.

Per questa sezione prenderò un esempio di 8 reti con 30 host ciascuna con una rete di classe C di 192.168.10.0 255.255.255.0 disponibile. Ora che hai il requisito, la prima cosa che devi trovare è la nuova subnet mask in grado di soddisfare il requisito. Per trovare la subnet mask, seguire i passaggi indicati di seguito:

1. Trova l’esponente di 2 il cui valore è maggiore o uguale al numero di sottoreti richieste. Chiamiamolo 2 ^sn . Per il nostro esempio, abbiamo bisogno di 8 sottoreti e 2 ^{3 è} uguale a 8. Quindi il nostro 2 ^sn è 2 ³ .
2. Trova l’esponente di 2 il cui valore meno 2 è maggiore o uguale al numero massimo di host richiesti in una sottorete. Consente di chiamare questo (2 ^h -2) Per il nostro esempio, abbiamo bisogno di un massimo di 30 ospiti in una sottorete e 2 ⁵ -2 ci dà 30 host per sottorete.
3. Assicurarsi che sn + h dei due passaggi precedenti non superi il numero di bit host disponibili nella rete disponibile. Se la somma di sn e h supera i bit host disponibili, sarà necessaria un’altra rete della stessa classe o una rete di una classe superiore. Nel nostro esempio abbiamo 8 bit di indirizzi host disponibili nella rete 192.168.10.0 255.255.255.0. Il nostro sn + h è 3 + 5 che ci dà 8.
4. Converti la maschera disponibile nella notazione CIDR e aggiungi sn per ottenere la nuova maschera di sottorete. Per il nostro esempio la maschera 255.255.255.0 può essere convertita in / 24. Aggiungendo 3 otteniamo una maschera di / 27. La conversione da / 27 al formato decimale puntato è facile. / 24 è 255.255.255.0 o 11111111.1111111.1111111.00000000. / 27 sarà 11111111.1111111.1111111.11100000. Non devi preoccuparti dei primi 3 ottetti poiché si sa che sono già 255.255.255. Per l’ultimo ottetto aggiungere il valore decimale per ogni bit di rete. Nel nostro caso sarà 128 + 64 + 32 = 224. Quindi la nuova subnet mask è 255.255.255.224. La Tabella 2-7 fornisce anche un elenco di valori decimali con punti e bit di rete.

La parte più difficile ora è finita. Per trovare il resto delle 4 risposte, segui i passaggi indicati di seguito:

1. Sottoreti valide – Per trovare le sottoreti valide, dedurre il valore dell’ottetto interessante da 256. Gli ottetti interessanti sono quegli ottetti che hanno bit host. Le sottoreti disponibili saranno in multipli del valore risultante fino a 256. Nel nostro caso il quarto è l’ottetto interessante. Deducendo 224 da 256 si ottiene 32. Quindi le sottoreti disponibili sono 0,32, 64, 96, 128, 160, 192, 224.
2. Indirizzo di rete di ogni sottorete: l’indirizzo di rete è il primo indirizzo di ogni sottorete. Pertanto, per le nostre sottoreti valide, l’indirizzo di rete sarebbe 192.168.10.0, 192.168.10.32, 192.168.10.64, 192.168.10.96, 192.168.10.128, 192.168.10.160, 192.168.10.192 e 192.168.10.224
   Avviso esame : qualche tempo fa Cisco era solita scartare la prima e l’ultima sottorete, chiamate anche sottorete zero. Quindi il numero di sottoreti era 2 ⁿ -2. A partire dalla versione IOS 12.0, il comando ip subnet-zero è abilitato per impostazione predefinita e negli esami Cisco vengono considerate la prima e l’ultima sottorete se non diversamente specificato. Stai alla ricerca di domande sul tuo esame CCNA che ti chiedono di non considerare la sottorete zero. In questi casi, tralascia la prima e l’ultima sottorete. Per comprendere appieno come il comando influenza il calcolo, si consideri una rete di Classe C con una maschera di / 26. Ti darà le sottoreti 0, 64, 128 e 192 se subnet zero è consentito, altrimenti ti darà solo le sottoreti 64 e 128.
3. Indirizzo di trasmissione di ciascuna sottorete: l’ultimo indirizzo di una sottorete è l’indirizzo di trasmissione. È sufficiente dedurre 1 dall’indirizzo di rete successivo per trovare l’indirizzo di trasmissione di una sottorete. Per le nostre sottoreti di esempio gli indirizzi di trasmissione validi sono:

4. Indirizzi host validi in ciascuna sottorete: per ogni sottorete, gli indirizzi host validi si trovano tra l’indirizzo di rete e l’indirizzo di trasmissione. Per il nostro esempio, gli indirizzi host validi per ogni sottorete sono:

Avviso esame : il subnetting è uno degli argomenti più importanti dell’esame CCNA. Le domande relative al subnetting non saranno semplici come quelle che hai imparato poc’anzi. Per lo più ti verrà fornito un indirizzo IP con una maschera di sottorete e dovrai scoprire se si tratta di un host, di una sottorete o di un indirizzo di trasmissione. Nei seguenti esempi rivedi come affrontare queste domande.

Nelle sezioni seguenti, incontrerai variazioni delle domande sul subnetting. Per tutti loro il processo è simile a quello che hai appena imparato. I passaggi da seguire sono riassunti di seguito:

1. Trova l’ottetto interessante nella subnet mask data. Ricorda che l’ottetto con un valore inferiore a 255 sarà l’ottetto interessante.
2. Dedurre il valore dell’ottetto interessante da 256 per trovare l’incremento di cui aumentano i numeri di rete. Questi sono anche i tuoi indirizzi di sottorete.
3. Annotare l’indirizzo della sottorete e l’indirizzo di trasmissione per ciascuna sottorete
4. Annotare gli indirizzi host di ciascuna sottorete
5. Dopo aver ottenuto tutte le informazioni di cui sopra, troverai la risposta alla domanda data.

Sottoreti di indirizzi di classe C.

La tecnica di subnetting rimane la stessa indipendentemente dalla classe di indirizzo. La differenza che fa la classe è il numero di bit disponibili per il subnetting. La classe C inizia con una maschera di / 24 e può avere una maschera massima di / 30. Non è possibile utilizzare / 31 o / 32 perché sono necessari almeno 2 bit host per gli indirizzi di rete e di trasmissione e / 31 e / 32 ci danno rispettivamente 1 e zero bit host. Negli esempi seguenti, puoi esercitarti nel subnetting di indirizzi di classe C.

Subnetting indirizzo di classe C – Esempio n. 1

Problema: 192.168.1.193/26 è un indirizzo host?

Soluzione:

1. La conversione di / 26 nel formato decimale puntato fornisce 255.255.255.192. Il quarto ottetto è l’interessante ottetto.
2. Sottraendo 192 da 256 si ottengono 64. Quindi gli indirizzi di sottorete sono 0,64,128 e 192
3. L’indirizzo di rete e l’indirizzo di trasmissione sono:

4. Gli indirizzi host per ciascuna delle sottoreti sono:

5. L’indirizzo specificato, 192.168.1.193 è un indirizzo host nell’ultima sottorete.

Subnetting indirizzo di classe C – Esempio # 2

Problema: qual è l’indirizzo di rete e di trasmissione per la sottorete a cui appartiene l’indirizzo 192.168.1.228/28?

Soluzione:

1. La conversione di / 28 nel formato decimale puntato fornisce 255.255.255.240. Ciò mostra che il quarto ottetto è l’ottetto interessante.
2. La detrazione di 240 da 256 ci dà 16. Quindi gli indirizzi di sottorete sono 0, 16, 32, 48, 64… 208, 224, 240.
3. La rete e l’indirizzo di trasmissione per le sottoreti sono:

4. Gli indirizzi host di ciascuna sottorete sono:

5. Dalla tabella sopra, è possibile vedere che l’indirizzo 192.168.1.228 si trova nella sottorete 192.168.1.224. L’indirizzo di rete per questa sottorete è 192.168.1.224 e l’indirizzo di trasmissione è 192.168.1.239.

Subnetting indirizzo di classe C – Esempio # 3

Problema: che tipo di indirizzo è 192.168.5.47/29? Qual è l’indirizzo di rete e di trasmissione della sottorete a cui appartiene questo indirizzo e quanti indirizzi host sono disponibili nella sottorete?

Soluzione:

1. La conversione / 29 restituisce 255.255.255.248. Ciò mostra che il quarto ottetto è l’ottetto interessante.
2. Deducendo 248 da 256 si ottiene 8 quindi le sottoreti sono 0, 8, 16, 24, 32, 40, 48… 240,248
3. 192.168.5.47 si trova nella sottorete 192.168.5.40 ed è l’ultimo indirizzo prima della sottorete successiva 192.168.5.48. Ciò significa che 192.168.5.47/29 è un indirizzo di trasmissione per la sottorete 192.168.5.40/29.
4. L’indirizzo di rete per questa sottorete è 192.168.5.40 e l’intervallo di indirizzi host valido è 192.168.5.41-192.168.5.46

Sottoreti di indirizzi di classe B.

Il processo per gli indirizzi di classe B di sottorete è uguale a quello utilizzato per l’indirizzo di classe C di sottorete. La differenza è che hai più bit disponibili per il subnetting. Gli indirizzi di classe B iniziano con una maschera di / 16 e possono avere una maschera massima di / 30. Una grande differenza nel subnet degli indirizzi di classe B è che si ha a che fare con un numero elevato di host per sottorete e diventa importante ricordare la tabella Powers of Two mostrata nella Tabella 2-8. Negli esempi forniti di seguito, ti eserciterai nel subnetting di indirizzi di classe B.

Subnetting indirizzo Classe B – Esempio # 1

Problema: 172.16.98.45/19 è un indirizzo host?

Soluzione:

1. La conversione di / 19 nel formato decimale puntato ci dà 255.255.224.0. Il terzo ottetto è l’interessante ottetto.
2. Sottraendo 224 da 256 si ottiene 32. Quindi gli indirizzi di sottorete sono 0, 32, 64, 96, 128, 160, 192, 224
3. L’indirizzo di rete e l’indirizzo di trasmissione sono:

4. L’intervallo di indirizzi host per ciascuna sottorete è:

 5. L’indirizzo 172.16.98.45 è un indirizzo host nella ^quarta sottorete.

Subnetting indirizzo di classe B – Esempio # 2

Problema: quali sono gli indirizzi di rete e broadcast per la sottorete a cui appartiene l’indirizzo 172.19.251.100/23.

Soluzione:

1. La conversione di / 23 nel formato decimale puntato ci dà 255.255.254.0. Ciò mostra che il terzo ottetto è l’ottetto interessante.
2. Sottraendo 254 da 256 si ottiene 2. Quindi gli indirizzi di sottorete sono 0, 2, 4, 6, 8, 10… 248, 250, 252, 254
3. La rete, la trasmissione e gli intervalli di host validi per queste sottoreti sono:

5. Come puoi vedere, l’indirizzo 172.19.251.100/23 è un indirizzo host valido nella sottorete 172.19.250.0/23. L’indirizzo di rete per questa sottorete è 172.19.250.0 e l’indirizzo di trasmissione è 172.19.251.255.

Subnetting indirizzo di classe B – Esempio # 3

Problema: vedi che il tuo PC ha un indirizzo IP e una subnet mask di 172.30.40.5/21. Quante sottoreti può avere la tua rete? Quanti indirizzi host validi può avere ciascuna sottorete?

Soluzione:

1. La conversione di una maschera / 21 nel formato decimale puntato ci dà 255.255.248.0.
2. La conversione in formato binario puntato ci dà 11111111.11111111.11111000.00000000. Ciò mostra che 5 bit sono stati presi in prestito per le sottoreti e 11 bit sono disponibili per gli indirizzi host.
3. I 5 bit presi in prestito ci danno 2 ⁵ = 32 sottoreti.
4. Gli 11 bit host ci danno 2 ¹¹ = 2048 indirizzi. Su 2048, 2 indirizzi sono riservati agli indirizzi host e broadcast. Quindi questo ci lascia con 2046 indirizzi host validi per sottorete.

Sottoreti di indirizzi di Classe A.

Il processo per la sottorete degli indirizzi di classe A è lo stesso utilizzato per la sottorete degli indirizzi di classe C e B. La grande differenza sono i grandi numeri che puoi gestire mentre usi maschere come / 9. Gli indirizzi di classe A iniziano con una maschera di / 8 e possono avere una maschera massima di / 30. Negli esempi seguenti, ti eserciterai nel subnetting di indirizzi di classe A.

Subnetting indirizzo Classe A – Esempio # 1

Problema: 10.127.255.254/9 è un indirizzo host?

Soluzione:

1. La conversione di / 9 nel formato decimale puntato fornisce 255.128.0.0. Il secondo ottetto è l’interessante ottetto.
2. Sottraendo 128 da 256 si ottiene 128. Quindi gli indirizzi di sottorete sono 0 e 128.
3. La rete e l’indirizzo di trasmissione sono:

4. L’intervallo di indirizzi host per le sottoreti è:

5. 10.127.255.254 è l’ultimo indirizzo host nel 1 ^° sottorete.

Avviso esame : A / 30 o 255.255.255.252 è la maschera più alta che può essere praticamente utilizzata in una rete. Fornisce 2 indirizzi host ed è ideale per collegamenti punto a punto in una rete. I collegamenti punto a punto si trovano di solito nei router che terminano i collegamenti WAN. [/ Stextbox

Subnetting indirizzo di classe A – Esempio # 2

Problema: questo è un tipo diverso di problema. Il tuo numero di rete è 21.0.0.0. È necessario disporre di quante più sottoreti possibile senza superare le 1000 sottoreti e allo stesso tempo avere almeno 500 host per sottorete. Quale subnet mask usereste?

Soluzione:

Poiché 21.0.0.0 è una rete di classe A, la maschera predefinita è / 8. Quindi hai 24 bit di indirizzi host che possono essere presi in prestito per il subnetting. Guardando indietro alla Tabella 2-8, vedrai che 2 ¹⁰ ci dà 1024 mentre 2 ⁹ ci dà 512. Poiché 1024 supera le 1000 sottoreti fornite, dovrai usare 2 ⁹ . Ciò significa che verranno presi in prestito 9 bit per la parte di rete, lasciando il resto per la parte host. La tabella seguente mostra la maschera predefinita e la nuova maschera dopo aver preso in prestito 9 bit:

La nuova maschera di / 17 lascerà 15 bit per la parte host che ci dà molto di più dei 500 host richiesti per sottorete.

Subnetting indirizzo di classe A – Esempio n. 3

Problema: ti è stato assegnato un numero di rete 10.0.0.0/8. È necessario creare una sottorete in modo da avere almeno 8000 host per sottorete e almeno 2000 sottoreti. Quale subnet mask userete?

Soluzione:

10.0.0.0/8 è un indirizzo di classe A con una maschera predefinita di / 8. Questo ti lascia con 24 bit per gli indirizzi host. Quindi devi trovare quali multipli di 2 ci danno i numeri richiesti. Guardando indietro alla Tabella 2-8, vedrai che 211 ci dà 2048 mentre 213 ci dà 8192. Ciò significa che puoi prendere in prestito 11 bit per la parte di rete, lasciando 13 bit per la parte host. La tabella seguente mostra il mash predefinito e la nuova maschera in formato binario:

10.0.0.0/19 ti darà 2048 sottoreti con 8192 bit host rimanenti. Ogni sottorete avrà un massimo di 8109 host, lasciando 2 indirizzi per gli indirizzi di rete e di trasmissione.

Subnetting indirizzo di classe A – Esempio # 4

Problema: quali sono gli indirizzi di rete e di trasmissione per la sottorete a cui appartiene l’indirizzo 10.212.10.50/12.

Soluzione:

1. La conversione di / 12 nel formato decimale puntato ci dà 255.240.0.0. Ciò mostra che il secondo ottetto è l’ottetto interessante.
2. Sottraendo 240 da 256 si ottengono 16. Ciò significa che le sottoreti valide sono 0, 16, 32, 48, 64… 208, 224, 240
3. La rete, l’host valido e gli indirizzi di trasmissione per queste sottoreti sono:

1. L’indirizzo 10.212.10.50/12 è un indirizzo host nella sottorete 10.208.0.0/12.
2. L’indirizzo di rete per la sottorete è 10.208.0.0 e l’indirizzo di trasmissione è 10.223.255.255

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Da oltre 20 anni nel settore informatico.
Dopo anni come sistemista Microsoft negli ultimi dieci anni appassionato al mondo delle reti.

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