CCNA1 - SUBNETTING

CCNA1 - SUBNETTING

ADRESARE IP:

Asa cum fiecare dintre noi are un CNP pe buletin este unic si care il identifica pe individ asa fiecare calculator dintr-o retea sau din internet este identificat de un cod unic care se numeste adresa IP.

Adresa IP (Internet Protocol) este o adresa de layer 3 (OSI - Network layer). Ea poate identifica un calculator sau router, o adresa de retea (network bits) sau o adresa de broadcast (broadcast bits). Aceasta adresa este formata din 32 de biti scrisi in sistem binar impartiti in cate 4 octeti sau bytes.

Adresele IP sunt formate din portiunea de network ID si cea de host ID.

ANALOGIE:

Network ID reprezinta orice nume de strada dintr-un oras in timp ce Host ID identifica numerele unei anumite locatii de pe strada respectiva.

EXEMPLU:

Sa presupunem ca Academia CREDIS se afla pe strada "M. Kogalniceanu " la numarul 46. Vom asocia numele strazii cu Network ID, si numarul locatiei cu Host ID.

Daca posta va sti doar numarul locatiei (Host IP-in cazul nostru 46) atunci nu va cunoaste pe ce strada sa trimita coletul deoarece exista foarte multe strazi cu numarul 46.

Insa daca posta cunoaste si numele strazii (Network ID- M. Kogalniceanu) si numarul locatiei ei (Host IP- adica 46 ) atunci posta va gasi cu usurinta prima data numele strazii deoarece este unic intr-un oras iar odata intrat pe acea strada postasul se va indrepta spre numarul locatiei respective pentru a ajunge sa livreze coletul pentru Academia CREDIS.

Exista 3 feluri prin care se pot trimite pachete de date intr-o retea IP:

Unicast - Postasul se va duce pe o singura strada la 212e46c UN SINGUR NUMAR.

Multicast - Postasul se va duce pe o singura strada dar la MAI MULTE NUMERE.

Broadcast - Postasul se va duce pe o singura strada la 212e46c TOATE NUMERELE.

O adresa de IP se poate scrie sub mai multe forme cele mai intalnite fiind :

Forma binara 11000000 . 10101000 . 00000001 . 00000001

Forma zecimala 192.168.1.3 (dotted decimal)

Partea de Network ID (bitii de retea) identifica calculatoarele aflate in acelasi segment de retea. Oricarui calculator pentru a comunica cu celalalte calculatoare din acelasi segment de retea trebuie sa i se atribuie aceeasi portiune de biti de retea ( Network ID ).

Partea de Host ID (bitii de host-uri) identifica un calculator sau alta componenta a retelei ca parte UNICA ale acelei retele. Fiecare echipament capabil de a sustine adresare de layer 3 are nevoie de o adresa unica de IP.

Subnet mask defineste granita ce desparte portiunea de Network ID (biti de retea) de cea de Host ID (biti de host).

Exista 5 clase de adrese IP si anume, clasa A, B, C, D, E.

ADRESE PRIVATE (nefolosite in internet)

DEFAULT SUBNET MASKS

SUBNETTING

Datorita faptului ca IPv4 este aproape epuizat inginerii de retea au cautat solutii pentru a nu aloca clientilor mai multe adrese de IP decat au nevoie si astfel s-a ajuns la concluzia ca default subnet mask trebuie evitata.

Un exemplu bun de luat in considerare este o firma care foloseste inca din 1992 (de cand nu exista o criza de adrese de IP la nivel global) o adresa de clasa C cu default subnet mask ( 2^8-2=254 adrese de host ) dar care nu foloseste decat 30 de IP-uri, restul de IP-uri (224) nefolosite fiind pierdute pentru reteaua globala Internet.

Pentru rezolvarea problemelor de acest fel Internet Service Providerii atat din Romania cat si din lume au cautat sa gaseasca solutii prin imprumutarea de biti din portiunea de Host ID si adaugarea lor la portiunea Network ID pentru crearea de noi subretele dar cu mai putine adrese utilizabile pe retea si cat mai aproape de nevoile actuale ale clientilor lor.

Astfel, ISP-ul a subnetat reteaua schimband default subnet mask folosit de firma XYZ din / 24 (255.255.255.0) intr-un nou subnet-mask /27 (255.255.255.224) imprumutand 3 biti din octetul de host si formand 2^3-2=6 retele utilizabile si 2^5-2=30 adrese IP utilizabile per retea astfel incat clientul XYZ sa nu simta diferenta de adrese IP pierdute dar nefolosite pastrandu-si in acelasi timp cele 30 de IP-uri pe care le avea in uz. In acelasi timp prin acest imprumut de biti s-au mai creat inca 5 adrese de retea a cate 30 IP utilizabile care mai pot deservi un numar de 5 firme cu necesitati de adresare similare firmei XYZ.

IMPORTANTA SUBNETTING

Cel mai important aspect al utilizarii procedeului de subnetting este folosirea cat mai eficienta a adreselor de IP in conditiile in care acestea sunt aproape epuizate.

Pe de alta parte subnetting-ul ofera low level security prin segmentarea unui domeniu de broadcast in mai multe domenii de broadcast nepermitand accesul dintr-un domeniu in celalalt decat prin intermediul unui router sau server.

EXPLICATIE SUBNETTING

Imprumutand 3 biti din portunea de Host ID (bitii de host) s-au creat 6 retele a cate 30 host-uri pe fiecare retea astfel se spune ca am subnetat aceasta retea.

OBS:

Pentru crearea de noi retele ne incadram intre urmatoarele limite:

nu pot fi imprumutati mai putin de 2 biti daca se considera subretelele prima si ultima (all-zero si all-ones subnet) inutilizabile. NOTA: Prin folosirea comenzii ip subnet-zero in IOS-ul Cisco, subnet zero (all-zero) devine utilizabila. Subnet all-ones este INTOTDEAUNA utilizabila in IOS-ul Cisco. Subnet zero si subnet all-ones se RECOMANDA a nu fi folosite in retele ce folosesc echipamente legacy (foarte vechi) in RFC1878 pt. a nu cauza confuzii sau probleme.

Iata un link ce lamureste in detaliu problema "All-zero and all-ones subnet":

"https://www.cisco.com/"

2^1-2=0 deci nu am crea nici o retea utilizabila

Prin folosirea comenzii ip subnet-zero putem imprumuta un singur bit pt. subnet-uri, obtinand astfel 2 subretele: 0 si 1 . Nr. de subnet-uri utilizabile este 2 ^ <nr biti imprumutati> .

Prin folosirea comenzii no ip subnet-zero nr. de subnet-uri utilizabile este

( 2 ^ <nr biti imprumutati> ) - 1 .

Daca luam in considerare recomandarile RFC1878 pt. echipamente vechi nr. de subnet-uri utilizabile este:

( 2 ^ <nr biti imprumutati> ) - 2.

nu putem lasa mai putin de 2 biti in portiunea de host

2^1-2=0 deci nu am crea nici o adresa de IP utilizabila

(prima adresa IP fiind 0 adica adresa de retea iar cea de-a doua ar fi 1 adica adresa de broadcast)

Se da adresa de retea 192.168.1.0

(Tabel A) (Tabel B)

TABEL A - Subnet Field

De la 001 la 110 avem 6 Adrese de Retea utilizabile.

TABEL B - Host Field

EXERCITII:

1. Cate subretele si adrese de host utilizabile se pot crea dintr-o retea de clasa C cu subnet mask /20? Dar daca se utilizeza masca /30?

2. Se da adresa de IP de clasa B 128.0.123.123 /20

a) Sa se afle adresa de retea din care face parte acest IP

b) Se se afle adresa de broadcast

c) Sa se precizeze ce plaja de adrese are acest subnet

d) Sa se precizeze a cata subretea utilizabila este IP-ul dat (considerand comanda "no ip subnet-zero")

e) Sa se calculeze al catelea host din subretea este IP-ul dat

a) Pentru aflarea adresei de retea se va face ANDing adresei de IP date

adica 128.0.113.113 cu Subnet Mask-ul dat 255.255.240.0.

Adresa de retea este 128.0.112.0

Adresa IP   128.0.113.113 = 10000000.00000000. |0001.01110001

Adresa de retea: 128.0.112.0 = 10000000.00000000. |0000.00000000

b) Pentru aflarea adresei de broadcast se va lua adresa de retea scrisa in sistem binar si se vor inlocui cu 1 toti bitii de host ramasi dupa efectuarea subnetarii. In cazul de mai sus din 16 biti la Host ID imprumutand 4 biti la Network ID ramanem cu 12 biti la Host ID.

In continuare se va face conversia din binar in zecimal (tinandu-se cont de notatia "dotted decimal") si vom avea grija sa calculam Host ID care de aceasta data va trece de punct din octetul 4 in octetul 3. Astfel vom avea : 128.0.127.255

octet1 octet2 octet3 octet 4

Adresa de retea: 128.0.112.0 = 10000000.00000000. |0000.00000000

Adresa de broadcast 128.0.127.255 = 10000000.00000000. |1111.11111111

c) Aflarea plajei de adrese este simpla odata ce, la punctul a si b am calculat adresele de retea si broadcast portiunea de adrese utilizabile fiind cuprinsa intre cele noua.

d) Pentru a afla in a cata subretea se afla IP-ul ne vom uita la portiunea de biti de retea imprumutati si o vom calcula de la dreapta la stanga (in cazul de mai sus primii 4 biti din al 3-lea octet) adica 111(binar) = 4+2+1 = 7. Fiindca prima subretea 128.0.0.0/20 este inutilizabila conform comenzii folosite, vom avea un total de 2^4-1=15 subretele din care subreteaua noastra se va plasa ca cea de-a 7-a retea utilizabila. NOTA: Daca foloseam comanda ip subnet-zero , subreteaua noastra ar fi fost a 8-a subretea utilizabila deoarece prima subretea utilizabila ar fi fost subnet 0 .

octet1 octet2 octet3 octet 4

Adresa de retea 128.0.112.0 = 10000000.00000000 |0000.00000000

e) Acest raspuns poate fi dat usor daca se cunosc puterile lui 2. Astfel, se vor calcula din binar in zecimal toti bitii de HOST ID ramasi dupa subnetizare. Pentru ajutor va puteti folosi de Tabelul "Puterile lui doi".

000101110001 = host 369 ( al 369-lea host din reteaua 128.0.112.0 )

NOTA: primul ip din subretea este chiar adresa de subnet. Primul ip UTILIZABIL din subretea este chiar host-ul 1 (al 2-lea ip din subretea). => Host-ul 369 este al 370-lea IP din subretea (strict matematic).

octet1 octet2 octet3 octet 4

Adresa IP  128.0.113.113 = 10000000.00000000. |0001.01110001

EXERCITII

1. Se urmatoarele adrese de IP si subnet mask. Se cere:

a) din ce clasa de adrese face parte

b) scrieti subnet mask-ul in zecimal

c) care este adresa de subretea a ip-ului respectiv

d) al catelea host este si din a cata retea este ip-ul respectiv

172.15.200.10 /19

10.240.5.126 /14

2. Care din urmatoarele adrese este de tip unicast/broadcast/multicast:

1. 224.1.5.2

2. FFFF.FFFF.FFFF

3. 193.12.24.59/30

4. 255.255.255.255

5. 172.31.128.255/18

3. Daca un calculator are adresa 192.16.45.14/30, care este adresa de subnet de care apartine acest host si calculati adresa de broadcast?

A. 192.16.45.0

B. 192.16.45.4

C. 192.16.45.8

D. 192.16.45.12

E. 192.16.45.18

4. Aflati valoarea zecimala a numarului binar 11111000

A.210

B.224

C.240

D.248

E.252

5. Care este plaja corecta de adrese pt clasa de adrese B ?

A. 10000000 - 11101111

B. 11000000 - 11101111

C. 10000000 - 10111111

D. 10000000 - 11111111

E. 11000000 - 10111111

6. Care din adresele de mai jos se incadreaza corect in subreteaua 193.170.15.16/28 ?

A. 193.170.15.17

B. 193.170.15.14

C. 193.170.15.29

D. 193.170.15.12

E. 193.170.15.31

7. Cate subretele si cate adrese(host-uri) sunt disponibile pe fiecare subretea daca aplicam /29 la adresa de clasa C, 200.200.10.0 ?

A. 30 retele si 6 host uri

B. 6 retele si 30 host uri

C. 32 retele si 18 host uri

D. 14 retele si 14 host uri

E. Nici una din variantele de mai sus

8. Daca avem reteaua de clasa C, 200.200.10.0, oferita de Astral Telecom, dupa subnetare cu subnet mask-ul 255.255.255.224, cate subretele folosibile putem avea ?

A. 14

B. 6

C. 30

D. 32

E. 62

F. 64

9. Care este subnetul pentru adresa 128.16.210.0/22 ?

A. 128.16.42.0

B. 128.16.107.0

C. 128.16.208.0

D. 128.16.252.0

E. 128.16.254.0

F. Nici una din cele de mai sus

Care din exemplele de mai jos reprezinta bitii de inceput a unei adrese de clasa B?

A. 0xxxxxxx

B. 11xxxxxx

C. 10xxxxxx

D. 1110xxxx

E. 1111xxxx

11. Avem adresa ce clasa B, 172.15.0.0. Avem nevoie sa o subnetam astfel incat sa obtinem 455 de adrese de host per subretea si in acelasi timp incercand s aavem un numar maxim de subretele.Ce subnet mask ai alege?

A.255.255.0.0

B.255.255.128.0

C.255.255.224.0

D.255.255.254.0

12. Folosind subnet mask-ul de 255.255.255.224, care din ip-uri de mai jos sunt host-uri valabile (nu adrese de broadcast, nu adrese de subretea) ?( selecati toate care se aplica)

A. 192.23.118.63

B. 193.45.16.159

C. 200.11.178.93

D. 193.178.18.56

E. 196.168.16.87

F. 217.168.166.192

G. 222.200.11.193

Care din adresele de mai jos pot fi alocate ca host-uri?(alegeti toate care se potrivesc)

subnet 193.120.22.0

subnet mask 255.255.255.240

A.193.120.22.2

B.193.120.22.120

C.193.120.22.13

D.193.120.22.16

E.193.120.22.15

F.193.120.22.25

14. Avand un IP address de clasa B, care subnet mask din exemplele de mai jos permite 100 de subretele si 500 de adrese folosibile ca host-uri ?

A.255.255.224.0

B.225.255.240.0

C.255.255.248.0

D.255.255.255.128

E.255.255.254.0

F.255.255.252.0

15. Avem un IP de clasa C, care subnet mask din exemplele de mai jos permite 5 subretele si 28 de adrese folosibile ca host-uri ?

A.255.255.255.240

B.255.255.255.224

C.255.255.255.248

D.255.255.255.252

E.255.255.255.128

F.255.255.255.0

16. Cate adrese folosibile am avea considerand subreteaua 220.100.100.0/28.Cate adrese de subretea si cate host-uri pt fiecare subnet ?

A.2 retele, 62 host -uri

B.6 retele, 30 host-uri

C.16 retele, 16 host-uri

D.14 retele, 14 host-uri

E.Nici una din cele de mai sus