Реферат: Системы и сети передачи данных
Введите организацию подсетей: адрес сети класса A может быть разбит на несколько (если не много) отдельных сетей. Управлять каждой отдельной сетью значительно проще.
Это позволяет устанавливать и управлять небольшими сетями - весьма возможно использовать различные технологии организации сетей. Помните, вы не можете смешивать Ethernet, Token Ring, FDDI, ATM и т.п. на одной физической сети - однако они могут быть связаны!
Другие причины для организации подсетей:
· Физическое размещение сайта может быть ограничено (длина кабеля), ясно, что физическая инфраструктура может быть связана, требуя множественные сети. Организация подсетей позволяет это сделать, используя единственный сетевой номер. Сейчас это обычно делают интернет-провайдеры, которые желают дать своим постоянным клиентам с локальными сетями статические IP адреса.
· Сеть перегружена. Ее разбивают на подсети так, чтобы трафик был сосредоточен внутри подсетей, разгружая таким образом всю сеть, без необходимости увеличивать ее общую пропускную способность.
· Разделение на подсети может быть продиктовано соображениями безопасности, т.к. трафик в общей сети может быть перехвачен. Организация подсетей обеспечивает способ, позволяющий предохранить отдел маркетинга от "сующих нос не в свои дела".
· Имеется оборудование, которое использует несовместимые технологии организации сетей, и есть потребность связать их (как упомянуто выше).
Как организуются подсети
После того, как вы определите, что нуждаетесь в сетевом адресе, вам надо узнать, как это сделать? Далее идет краткий обзор шагов, которые будут объясняться ниже в деталях:
· Установите физическую связанность (сетевые соединения - типа маршрутизаторов);
· Решите, какой (большой/маленькой) должна быть каждая подсеть, т.е. какое количество IP-адресов требуется для каждого сегмента.
· Вычислите соответствующую сетевую маску и сетевые адреса;
· Установите каждому интерфейсу на каждой сети его собственный IP адрес и соответствующую сетевую маску;
· Установите направления связи на маршрутизаторах и соответствующих шлюзах, направления связи и/или заданные по умолчанию направления связи на сетевых устройствах;
· Протестируйте систему, исправьте ошибки и расслабьтесь!
В качестве примера предположим, что мы - организуем подсеть класса C с номером: 192.168.1.0
Это предусматривает максимум 254 связанных интерфейсов (хостов), плюс обязательный сетевой номер (192.168.1.0) и широковещательный адрес (192.168.1.255).
Установка физической связанности
Чтобы выполнить физическое размещение, вы должны будете установить правильную инфраструктуру для всех устройств, которые хотите связать.
Вам будет также нужен механизм, чтобы связать различные сегменты вместе (маршрутизаторы, конверторы, хабы и т.д.).
Детальное обсуждение этого здесь невозможно. Если вам нужна справка, имеются сетевые консультанты по проектированию/установке сетей, которые обеспечивают это обслуживание. Бесплатный совет доступен также в ряде конференций (например, comp.os.linux.networking).
Установление размеров подсети
Каждая сеть имеет два адреса, не используемых для сетевых интерфейсов (компьютеров) - сетевой номер сети и широковещательный адрес. Когда вы организуете подсеть, каждая из них требует собственный, уникальный IP адрес и широковещательный адрес, и они должны быть правильными внутри диапазона адресов сети, которую вы организуете.
Таким образом, разделение сети на две подсети приводит к тому, что образуются два адреса сети и два широковещательных адреса - увеличивается число "неиспользуемых" адресов интерфейсов; создание 4-х подсетей приведет к образованию 8-и неиспользуемых адресов интерфейсов и т.д.
Фактически, самая маленькая пригодная для использования подсеть состоит из 4 IP адресов:
· Два используются для интерфейсов - один для маршрутизатора в этой сети, другой для единственной машины в этой сети.
· Один адрес сети.
· Один широковещательный адрес.
Если у вас в сети один компьютер, то любые сетевые сообщения должны отправляться в другую сеть. Однако этот пример служит для того, чтобы показать зависимость количества подсетей и используемых адресов.
В принципе, вы можете разделить ваш сетевой номер на 2ˆn (где n на единицу меньше, чем число битов поля машины в вашем сетевом адресе), получаем одинаковые размеры подсетей (однако, вы можете делить подсети на подсети, и/или объединять их).
Так будьте реалистом, относительно разработки вашей сети - вам необходимо минимальное число отдельных локальных сетей, которые является совместимыми по управлению, физически, по оборудованию и безопасности!
Вычисление сетевой маски и сетевых адресов
Сетевая маска позволяет разделить сеть на несколько подсетей.
Сетевая маска для сети, не разделенной на подсети - это просто четверка чисел, которая имеет все биты в полях сети, установленные в '1' и все биты машины, установленные в '0'.
Таким образом, для трех классов сетей стандартные сетевые маски выглядят следующим образом:
· Класс A (8 сетевых битов) : 255.0.0.0
· Класс B (16 сетевых бита): 255.255.0.0
· Класс C (24 сетевых бита): 255.255.255.0
Способ организации подсетей заимствует один или более из доступных битов номера хоста и заставляет интерпретировать эти заимствованные биты, как часть сетевых битов. Таким образом, чтобы получить возможность использовать, вместо одного номера подсети, два, мы должны заимствовать один бит машины, установив его (крайний левый) в сетевой маске в '1'.
Для адресов сети класса C это привело бы к маске вида 11111111.11111111.11111111.10000000 или 255.255.255.128
Для нашей сети класса C с сетевым номером 192.168.1.0, есть несколько случаев:
Число
Число машин
подсетей на сеть Сетевая маска
2 126 255.255.255.128 (11111111.11111111.11111111.10000000)
4 62 255.255.255.192 (11111111.11111111.11111111.11000000)
8 30 255.255.255.224 (11111111.11111111.11111111.11100000)
16 14 255.255.255.240 (11111111.11111111.11111111.11110000)
32 6 255.255.255.248 (11111111.11111111.11111111.11111000)
64 2 255.255.255.252 (11111111.11111111.11111111.11111100)
В принципе, нет абсолютно никакой причины следовать вышеупомянутым способам организации подсетей, где сетевые биты, добавлены от старшего до младшего бита хоста. Однако если вы не выбираете этот способ, то в результате IP адреса будут идти в очень странной последовательности! Но в результате, решение, к какой подсети принадлежит IP адрес, получается чрезвычайно трудным для нас (людей), поскольку мы не слишком хорошо считаем в двоичной арифметике (с другой стороны, компьютеры, с равным хладнокровием, будут использовать любую схему, которую вы им предложите).
Выбрав подходящую сетевую маску, вы должны определить сетевые, широковещательные адреса и диапазоны адресов, для получившихся сетей. Снова, рассматриваем только сетевые номера класса C и печатаем только заключительную часть адреса, мы имеем:
Сетевая маска Подсетей Адр.сети Шир.вещат. МинIP МаксIP Хостов Всего хостов
--------------------------------------------------------------------------------
128 2 0 127 1 126 126
128 255 129 254 126 252
192 4 0 63 1 62 62
64 127 65 126 62
128 191 129 190 62
192 255 193 254 62 248
224 8 0 31 1 30 30
32 63 33 62 30
64 95 65 94 30
96 127 97 126 30
128 159 129 158 30
160 191 161 190 30
192 223 193 222 30
224 255 225 254 30 240
Как можно заметить, имеется очень строгая последовательность для этих чисел. Ясно видно, что при увеличении числа подсетей сокращается число доступных адресов для компьютеров.
С этой информацией вы теперь способны назначить адреса машин, сетевые адреса и сетевые маски.
Задание на контрольную работу № 1.
По исходным данным, приведенным в таблице № 1, выполнить задание определенное в каждом из вариантов. Выполняемый вариант соответствует последней цифре шифра.
Таблица № 1
Выполняемый вариант |
Задание |
| 2 | В сети 192.168.55.0 необходимо выделить максимальное количество подсетей так, чтобы к каждой подсетиможно было подключить до 25 хостов. Определить маску подсети и определить IP- адреса для одной из подсетей. |
Решение:
