IP-подсети. Разбиение на подсети

Решение практической задачи по разбиению одной IP-сети на несколько
Предпосылки:
Сеть предприятия может быть территориально распределённой (т.е. нельзя охватить одной локальной сетью)
Следовательно, сеть предприятия может состоять из нескольких локальных сетей.
Но, с точки зрения интернет провайдера (ISP) – это одна организация с одной сетью (в идеале, одним IP-адресом сети)

Территориально распределённая сеть
5 км
800 м
2 км
D=200 м
D=200 м
D=200 м
D=200 м

Несколько локальных сетей
Пусть организации дан IP-адрес сети 1.2.3.0/24
Может просто раздать IP-адреса всем нуждающимся и работать?
1.2.3.0/24

Несколько локальных сетей
Каковы будут таблицы маршрутизации в А1 и А2?
1.2.3.0/24
А1
А2

Несколько локальных сетей
IP-датаграммы не смогут пройти через М1 и М2!
1.2.3.0/24
М1
М2
Каковы будут таблицы маршрутизации в М1 и М2?

Несколько локальных сетей
Вывод:
если в сети есть промежуточные маршрутизаторы,
(значит есть разные локальные сети)
требуются РАЗНЫЕ адреса IP-сетей!

Количество локальных сетей
5 км
800 м
2 км
D=200 м
D=200 м
D=200 м
D=200 м

Число компьютеров в локальных сетях
Сколько IP-адресов надо выдать на сеть?
Надо знать потребности сотрудников (отдела), работающих на этой территории.
Нужно выяснить максимальное число компьютеров которое имеет смысл устанавливать в этой сети.
Каждый компьютер – 1 IP-адрес
Если есть виртуальные сервера – надо минимум по +1 IP-адресу на каждый сервер
Желателен запас IP-адресов на случай расширения сети:
найм новых сотрудников - установка рабочих мест,
запуск виртуальных серверов,
и т.п.

Число компьютеров в сетях
10 PC
1 шлюз
15 PC
1 шлюз
20 PC
1 шлюз
2 шлюза
2 шлюза
2 шлюза
7 PC
1 шлюз

Вариант №1 (подсети равного размера)
Разделим на 7 равных подсетей.
IP-адрес всей сети = 1.2.3.0/24
(в сети можно разместить (28 – 2) = 254 компьютера)
Из адресного пространства узла (последние 8 бит) занимаем несколько бит для адресации подсетей

Сколько бит следует занять?
1 . 2 . 3 . 0
00000001.00000010.00000011.00000000 /24
Займём 1 бит для адресации подсетей:
00000001.00000010.00000011.00000000
При этом маска увеличится с /24 до /25
Сколько подсетей сможем дополнительно адресовать?
00000001.00000010.00000011.00000000
00000001.00000010.00000011.10000000
Всего 2 сети. Этого мало.

Сколько бит следует занять?
1 . 2 . 3 . 0
00000001.00000010.00000011.00000000 /24
Займём 2 бита для адресации подсетей:
00000001.00000010.00000011.00000000
При этом маска увеличится с /24 до /26
Сколько подсетей сможем дополнительно адресовать?
00000001.00000010.00000011.00000000
00000001.00000010.00000011.01000000
00000001.00000010.00000011.10000000
00000001.00000010.00000011.11000000
Всего 4 сети. Этого опять мало (4<7)

Сколько бит следует занять?
1 . 2 . 3 . 0
00000001.00000010.00000011.00000000 /24
Займём 3 бита для адресации подсетей:
00000001.00000010.00000011.00000000
При этом маска увеличится с /24 до /27
Сколько подсетей сможем дополнительно адресовать?
00000001.00000010.00000011.00000000
00000001.00000010.00000011.00100000
…
00000001.00000010.00000011.01100000
00000001.00000010.00000011.11100000
Всего 8 сетей. Этого достаточно (8>7)

Вариант №1 (подсети равного размера)
Найдём адреса подсетей:
00000001.00000010.00000011.00000000 = 1.2.3.0 /27
00000001.00000010.00000011.00100000 = 1.2.3.32 /27
00000001.00000010.00000011.01000000 = 1.2.3.64 /27
00000001.00000010.00000011.01100000 = 1.2.3.96 /27
00000001.00000010.00000011.10000000 = 1.2.3.128 /27
00000001.00000010.00000011.10100000 = 1.2.3.160 /27
00000001.00000010.00000011.11000000 = 1.2.3.192 /27
00000001.00000010.00000011.11100000 = 1.2.3.224 /27
Получены 8 подсетей (не 7)
В каждой можно разместить (25 – 2) = 30 компьютеров.
Общая вместимость сети = 30 * 8 = 240 компьютеров.

Вариант №1 (подсети равного размера)
Найдём диапазоны IP-адресов в подсетях:
1) 1.2.3.0 /27:
с 00000001.00000010.00000011.00000001 = 1.2.3.1 /27
до 00000001.00000010.00000011.00011110 = 1.2.3.30 /27
2) 1.2.3.32 /27:
с 00000001.00000010.00000011.00100001 = 1.2.3.33 /27
до 00000001.00000010.00000011.00111110 = 1.2.3.62 /27
3) 1.2.3.64 /27:
с 00000001.00000010.00000011.01000001 = 1.2.3.65 /27
до 00000001.00000010.00000011.01011110 = 1.2.3.94 /27
4) 1.2.3.96 /27:
с 00000001.00000010.00000011.01100001 = 1.2.3.97 /27
до 00000001.00000010.00000011.01111110 = 1.2.3.126 /27

Вариант №1 (подсети равного размера)
Найдём диапазоны IP-адресов в подсетях:
5) 1.2.3.128 /27:
с 00000001.00000010.00000011.10000001 = 1.2.3.129 /27
до 00000001.00000010.00000011.10011110 = 1.2.3.158 /27
6) 1.2.3.160 /27:
с 00000001.00000010.00000011.10100001 = 1.2.3.161 /27
до 00000001.00000010.00000011.10111110 = 1.2.3.190 /27
7) 1.2.3.192 /27:
с 00000001.00000010.00000011.11000001 = 1.2.3.193 /27
до 00000001.00000010.00000011.11011110 = 1.2.3.222 /27
8) 1.2.3.224 /27:
с 00000001.00000010.00000011.11100001 = 1.2.3.225 /27
до 00000001.00000010.00000011.11111110 = 1.2.3.254 /27

Вариант №1 (раздаём адреса)
1.2.3.0/27
1.2.3.64/27
1.2.3.32/27
1.2.3.96/27
1.2.3.128/27
1.2.3.160/27
1.2.3.192/27
Сеть 1.2.3.224/27 - лишняя

Несколько локальных сетей
Каковы будут таблицы маршрутизации в А1 и А2?
1.2.3.64/27
А1
А2
1.2.3.96/27
1.2.3.128/27

Несколько локальных сетей
IP-датаграммы смогут пройти через М1 и М2!
М1
М2
Каковы будут таблицы маршрутизации в М1 и М2?

Вариант №2 (подсети разного размера)
А если нам нужны сети различного размера?
Рекурсивно дробим сети пополам.

Вариант №2 (подсети разного размера)
Подбираем для «разнокалиберных» подсетей нужные «ниши»
254
126
1
2
4
8
16
32
64
62
30
14
6
2

Число компьютеров в сетях
10 PC
1 шлюз
15 PC
1 шлюз
20 PC
1 шлюз
2 шлюза
2 шлюза
2 шлюза
7 PC
1 шлюз
14
2
2
2
14
30
30