Alamvõrgustamine¶

Miks mitte lihtsalt üks suur võrk?¶

Eelmises peatükis õppisime kahendsüsteemi ja magic number meetodi — nüüd paneme need tööle.

Kujuta ette oma kooli: 200 arvutit, kõik ühes /24 võrgus (192.168.1.0/24). Iga kord, kui mõni arvuti küsib ARP-iga "kelle MAC kuulub sellele IP-le?", jõuab see küsimus kõigi 200 arvutini. Iga DHCP päring — kõigile. Iga broadcast — kõigile. Nagu klassiruum, kus 200 õpilast istuvad ühes toas ja iga kord, kui keegi küsib küsimuse, peavad kõik kuulama.

Lahendus? Jaga suur võrk väiksemateks alamvõrkudeks (subnets).¹ IT-labor ühte, õpetajate võrk teise, õpilaste WiFi kolmandasse, külalised neljandasse. Iga alamvõrk on eraldi broadcast-domeen — küsimus ühes "klassiruumis" ei häiri teisi.

Boonusena saad ka turvalisuse: tulemüür saab kontrollida liiklust alamvõrkude vahel. Õpilaste võrgust ei pääse õpetajate serveritesse, kui nii seadistada.

Kolm aadressi, mida ei saa kellelegi anda¶

Enne kui hakkame võrke jagama, peab olema selge, et igas IP-võrgus on kolm erilist aadressi, mida sa seadmetele määrata ei saa. Need pole valikulised — need on alati olemas, igas võrgus ja igas alamvõrgus.

Võrguaadress — esimene aadress, kõik hostibittid on 0. Mõtle sellest kui tänava nimest ilma maja numbrita. Näiteks 192.168.1.0 võrgus /24.

Broadcast-aadress — viimane aadress, kõik hostibittid on 1. Pakett sellele aadressile jõuab kõigile võrgu seadmetele korraga. Näiteks 192.168.1.255 võrgus /24.

Hostiaadressid — kõik, mis jääb nende kahe vahele. Need ongi need, mida saad päriselt kasutada.

Vaatame, kuidas see konkreetselt välja näeb. Järgmine joonis näitab, kuidas IP-aadress jaguneb võrguosaks ja hostiosaks:

Võtame tuttava näite — võrk 192.168.1.0/24. Siin on /24 mask, mis tähendab, et esimesed 24 bitti on võrguosa ja viimased 8 bitti on hostiosa. Selle võrgu kolm erilist aadressi:

Tabel 10.1. Aadresside jaotus /24 võrgus

Seega /24 võrgus on 254 hosti, mitte 256 — kaks aadressi "lähevad kaduma". See kehtib alati, olenemata võrgu suurusest.

Valem: 2ⁿ − 2¶

Nüüd on aeg õppida valem, mida läheb vaja iga kord, kui alamvõrkudega tööd teed. Kasutatavate hostide arvu arvutamine on ülilihtne: n = hostibittide arv (32 − mask). Lahuta 2 (võrguaadress ja broadcast) — ja ongi kõik.

Siin on tähtsamad maskid, mida päriselt kohtad. Pane tähele, kuidas mask ja hostide arv on pöördvõrdelises seoses — mida suurem mask, seda vähem hoste:

Tabel 10.2. Maskide ja hostide arvu seos

Seda tabelit tasub pähe õppida — CCNA eksamil pole aega iga kord nullist arvutama hakata.

Järgmine joonis näitab seda seost visuaalselt — iga bitti võrra suurem mask poolitab võrgu:

Alamvõrgustamise näide samm-sammult¶

Teooria on tehtud — nüüd läheme päriselt arvutama. Teeme ühe konkreetse ülesande alguselõpuni läbi.

Ülesanne: Jaga 192.168.1.0/24 neljaks võrdseks alamvõrguks.

Alustame küsimustega. Mitu alamvõrku tahame? 4. Mitu lisabitti selleks vaja? 2² = 4, seega 2 bitti. See tähendab, et uus mask on /24 + 2 = /26 (255.255.255.192). Iga alamvõrku jääb 6 hostibitti, mis annab 2⁶ − 2 = 62 kasutatavat hosti.

Nüüd tuleb mängu magic number eelmisest peatükist: 256 − 192 = 64. See ütleb meile, et alamvõrgud algavad iga 64 aadressi tagant — .0, .64, .128, .192. Paneme kõik tabelisse:

Tabel 10.3. 192.168.1.0/24 jagamine neljaks /26 alamvõrguks

Näed mustrit? Iga alamvõrgu broadcast on järgmise alamvõrgu võrguaadress miinus 1. Esimene host = võrguaadress + 1, viimane host = broadcast − 1. See muster kehtib alati ja selle äratundmine teeb sind kiireks. Järgmine joonis näitab, kuidas magic number meetod visuaalselt töötab:

Kuidas kiiresti lahendada¶

Kogu alamvõrgustamine taandub tegelikult kolmele sammule. Esiteks arvuta magic number: 256 − maski viimase okteti väärtus. Teiseks leia alamvõrkude algused: 0, magic number, 2 × magic number, 3 × magic number ja nii edasi. Kolmandaks täida iga alamvõrgu sees: võrguaadress → +1 esimene host → broadcast −1 viimane host → broadcast.

See ongi kõik. Tõsiselt — rohkem polegi vaja. Harjuta, kuni tuleb automaatselt. CCNA eksamil peab see olema kiire ja peast, kalkulaatorit ei anta.

Kokkuvõte¶

Alamvõrgustamine jagab suure võrgu väiksemateks broadcast-domeenideks — parem jõudlus ja turvalisus. Võrguaadress on esimene, broadcast viimane, kõik vahepeal on hostiaadressid. Hoste: 2ⁿ − 2. Magic number (256 − maski väärtus) annab alamvõrkude sammu — ülejäänu on aritmeetika.

Enesekontroll¶