No caso dos
endereços IP das classes A e B, cada um deles fornece um grande número de
hosts. Para a classe A, o número total de hosts disponíveis é 224-2 ou
16,777,216 hosts (a classe A tem 24 bits disponíveis para o componente host e
cada bit pode ter dois valores - 0 e 1. Fora do valor total, um endereço é para
o endereço da rede E o outro para transmissão. Então, dois endereços são
deduzidos). Da mesma forma, os endereços Classe B fornecem 216-2 ou 65.534
hosts. No primeiro capítulo, você aprendeu sobre as desvantagens das grandes
redes e por que é necessário dividi-las em redes menores, juntas por
roteadores. Assim, criar uma rede com o número total de hosts permitido para os
direções das classes A ou B causará muitos problemas. Enquanto isso, criar
pequenas redes com endereços de classe A ou B desperdiçarão muitos endereços.
Para
superar este problema com o endereçamento baseado em classe, a sub-rede foi
introduzida. Subnetting permite que você empreste alguns bits de host e use-os
para criar mais redes. Essas redes são comumente chamadas de sub-redes e são de
tamanho menor. Mas como cada rede possui um endereço de rede e um endereço de
broadcast, alguns endereços são desperdiçados.
Para
entender melhor como a sub-rede é útil considere um endereço Classe C. Cada
endereço de classe C possui 28-2 ou 254 endereços de host disponíveis. Se você
quisesse 2 redes com 100 endereços e usasse 2 redes de classe C, você
desperdiçaria 308 endereços. Em vez de usar duas redes classe C, você pode
sub-rede uma para fornecer-lhe duas redes de 126 endereços cada. Dessa forma,
um número menor de endereços seria desperdiçado.
Embora
alguns dos benefícios das sub-redes sejam discutidos acima, a lista a seguir
discute todos os benefícios associados a ele:
- Emissões reduzidas - Enquanto as transmissões são necessárias, muitos deles podem reduzir a rede e o número de transmissões é proporcional ao tamanho da rede. Então, sub-rede de uma rede para sub-redes menores, ajuda a reduzir as transmissões, uma vez que os roteadores não reencaminham transmissões.
- Aumento do desempenho da rede - O resultado direto das transmissões reduzidas é uma rede que possui mais largura de banda disponível para os hosts. Mais largura de banda e hosts menores resultam em um melhor desempenho da rede.
- Gerenciamento mais fácil - gerenciar e solucionar problemas de uma grande rede é complicado e difícil. Subnetting quebra uma rede em sub-redes menores, facilitando a gestão de cada uma delas.
- Escalabilidade - Uma única rede grande que abrange uma grande localização geográfica será mais difícil e mais cara de gerenciar. Links WAN que conectam diferentes locais são caros e as transmissões que sufocam a rede podem resultar em dinheiro desperdiçado. Desta forma, uma grande rede faz com que seja mais fácil escalar uma rede em locais geográficos.
Agora que
você entende o conceito e o benefício da sub-rede, considere o problema que
surge com ele. No caso da sub-rede baseada em classe, o primeiro octeto do
endereço decimal pontilhado indica qual parte do endereço é o componente de
rede e qual é o componente host. Mas quando os bits do host são emprestados
para sub-rede, os limites baseados em classe não se aplicam e não é possível
dizer quais bits são bits de rede. Para superar isso, um terceiro componente de
endereços IP foi adicionado. Estas são chamadas de máscara de sub-rede.
As máscaras
de sub-redes, como endereços IP, têm 32 bits de comprimento. O valor da máscara
de sub-rede representa quais bits do endereço IP são componentes de rede e
quais são componentes do host. Um valor de 1 em uma máscara de sub-rede mostra
que o bit correspondente no endereço IP é um componente de rede enquanto um
valor de 0 mostra que o bit correspondente é um componente host. Os seguintes
exemplos ajudarão a esclarecer isso ainda mais:
- Um endereço IP de 192.168.10.1 com uma máscara de sub-rede de 255.255.255.0 (11111111.11111111.11111111.00000000) mostra que os três primeiros octetos do endereço IP são o componente de rede enquanto o último octeto é o componente host.
- Um endereço IP de 172.16.100.1 com uma máscara de sub-rede de 255.255.128.0 (11111111.1111111.100000000.00000000) mostra que um bit do terceiro octeto foi emprestado do componente host. Portanto, o componente de rede tem agora 17 bits de duração em vez do 16 bits padrão em um endereço de classe B.
- Um endereço IP de 10.1.1.1.1 com uma máscara de sub-rede de 255.255.0.0 (11111111.11111111.00000000.0000000) mostra que todo o segundo octeto foi emprestado do componente host e agora o componente de rede tem 16 bits de comprimento em vez do padrão de 8 bits De um endereço de classe A.
Uma
restrição aplicável às máscaras de sub-rede é que todos os bits de rede (1) e
todos os bits do host (0) devem ser contíguos. Portanto, uma máscara de
sub-rede do 11001100.11110000.11110000.00001111 não é válida porque os bits da
rede e do host não são contíguos. A Tabela 2-5 mostra que os valores de máscara
de sub-rede válidos são um octeto.
Tabela 2-5
Valores de máscara de sub-rede válidos em um octeto
Binary Value | Decimal Value |
00000000 | 0 |
10000000 | 128 |
11000000 | 192 |
11100000 | 224 |
11110000 | 240 |
11111000 | 248 |
11111100 | 252 |
11111110 | 254 |
11111111 | 255 |
As máscaras
de sub-redes são comumente representadas de duas maneiras:
Notação Decimal - 10.1.1.1 255.255.0.0
Notação de
roteamento inter-domínio sem classe (CIDR) - 10.1.1.1/16
Alerta de
exame: é muito importante poder entender máscaras de sub-rede com o decimal
pontilhado, bem como o formato CIDR. Lembre-se também de que qualquer máscara
não fornecida na Tabela 2-5 não é válida para um octeto.
Até agora,
você pode ter descoberto que a máscara de sub-rede padrão da classe A é
255.0.0.0 ou / 8, a máscara padrão da classe B é 255.255.0.0 ou / 16 ea máscara
padrão da classe C é 255.255.255.0 ou / 24 . A Tabela 2-6 mostra as máscaras
padrão de cada classe. Essas máscaras padrão não podem ser alteradas. Por exemplo,
você não pode usar uma máscara de 255.255.0.0 para um endereço de classe C. Se
você tentar usar uma máscara inválida, como essa, cada dispositivo produzirá um
erro. Para cada classe, a máscara mínima é a máscara padrão e não pode ser
reduzida. Classe A deve ter uma máscara mínima de 255.0.0.0, a classe B deve
ter uma máscara mínima de 255.255.0.0 e a classe C deve ter uma máscara mínima
de 255.255.255.0.
Tabela 2-6
Máscaras de sub-rede
Class | Format | Default Subnet Mask |
A | network.host.host.host | 255.0.0.0 |
B | network.network.host.host | 255.255.0.0 |
C | network.network.network.host | 255.255.255.0 |
Lembre-se
de que um endereço IP sem máscara ou uma máscara sem endereço IP não significa
nada. Uma máscara de / 24 não significa que o endereço é um endereço de classe
C. Mesmo um endereço da classe A ou da classe B pode ter uma máscara de / 24
após a sub-rede. A Tabela 2-7 fornece uma lista de valor de máscara de sub-rede
decimal pontilhada e o valor CIDR correspondente.
Tabela 2-7
Valores da máscara de sub-rede
Dotted Decimal Value | CIDR notation |
255.0.0.0 | /8 |
255.128.0.0 | /9 |
255.192.0.0 | /10 |
255.224.0.0 | /11 |
255.240.0.0 | /12 |
255.248.0.0 | /13 |
255.252.0.0 | /14 |
255.254.0.0 | /15 |
255.255.0.0 | /16 |
255.255.128.0 | /17 |
255.255.192.0 | /18 |
255.255.224.0 | /19 |
255.255.240.0 | /20 |
255.255.248.0 | /21 |
255.255.252.0 | /22 |
255.255.254.0 | /23 |
255.255.255.0 | /24 |
255.255.255.128 | /25 |
255.255.255.192 | /26 |
255.255.255.224 | /27 |
255.255.255.240 | /28 |
255.255.255.248 | /29 |
255.255.255.252 | /30 |
Antes de
mudar para a sub-rede real, você precisa se lembrar dos poderes de 2, ou seja,
o valor de 2 multiplicado tantas vezes como o expoente dado. Por exemplo, 24 =
2 x 2 x 2 x 2 = 16. A Tabela 2-8 lista os primeiros 14 valores. Não é
necessário lembrá-los de todos, mas lembre-se de que cada valor é o dobro do
anterior. Quanto mais lembrar esses valores, mais fácil será a sub-rede no seu
exame CCNA
Tabela 2-8
Powers of Two
Exponent | Value |
21 | 2 |
22 | 4 |
23 | 8 |
24 | 16 |
25 | 32 |
26 | 64 |
27 | 128 |
28 | 256 |
29 | 512 |
210 | 1024 |
211 | 2048 |
212 | 4096 |
213 | 8192 |
214 | 16384 |
Agora que
você sabe o que é a sub-rede e como as máscaras de sub-rede são usadas, é hora
de criar sub-redes. Ao planejar a sub-rede, você precisa conhecer três coisas:
- Número total de sub-redes que você precisa
- Número total de hosts por sub-rede que você precisa
- Rede disponível e máscara de sub-rede (que será sub-rede)
Armado com
respostas para isso, você precisa encontrar o seguinte:
- Máscara de sub-rede a ser usada em toda a rede
- Sub-redes válidas
- Endereço de rede para cada sub-rede
- Endereço de difusão para cada sub-rede
- Endereços de host válidos em cada sub-rede.
Para esta
seção, tomarei uma amostra de 8 redes com 30 hosts cada um com uma rede classe
C de 192.168.10.0 255.255.255.0 disponível. Agora que você tem o requisito, a
primeira coisa que você precisa encontrar é a nova máscara de sub-rede que pode
satisfazer o requisito. Para encontrar a máscara de sub-rede, siga as etapas
abaixo:
- Encontre o expoente de 2 cujo valor seja maior ou igual ao número de sub-redes necessárias. Ligue para isso 2sn. Para o nosso exemplo, precisamos de 8 sub-redes e 23 equivalentes a 8. Portanto, o nosso 2sn é 23.
- Encontre o expoente de 2 cujo valor menos 2 seja maior ou igual ao número máximo de hosts requerido em uma sub-rede. Ligue isto (2h-2) Para o nosso exemplo, precisamos de um máximo de 30 hosts em uma sub-rede e 25-2 nos dá 30 hosts por sub-rede.
- Certifique-se de que sn + h das duas etapas acima não exceda o número de bits hospedeiros disponíveis na rede disponível. Se a soma de sn e h exceder os bits do host disponíveis, você exigirá outra rede da mesma classe ou uma rede de uma classe superior. No nosso exemplo, temos 8 bits de endereços de host disponíveis na rede 192.168.10.0 255.255.255.0. Nosso sn + h é 3 + 5 que nos dá 8.
- Converta a máscara disponível na notação CIDR e adicione sn para ela para obter a nova máscara de sub-rede. Para o nosso exemplo, a máscara 255.255.255.0 pode ser convertida para / 24. Ao adicionar 3, obtemos uma máscara de / 27. A conversão de / 27 para o formato decimal pontilhado é fácil. / 24 é 255.255.255.0 ou 11111111.1111111.1111111.00000000. / 27 será 11111111.1111111.1111111.11100000. Você não precisa se preocupar com os primeiros 3 octetos, já que já são conhecidos como 255.255.255. Para o último octeto, adicione o valor decimal para cada bit de rede. No nosso caso, será 128 + 64 + 32 = 224. Portanto, a nova máscara de sub-rede é 255.255.255.224. A Tabela 2-7 também fornece uma lista de valores decimais pontuais e bits de rede.
A parte
mais difícil já passou. Para encontrar o resto das 4 respostas, siga as etapas
abaixo:
- Sub-redes válidas - Para encontrar as sub-redes válidas, deduza o valor interessante do octeto de 256. Os octetos interessantes são os octetos que possuem bits do host. As sub-redes disponíveis serão em múltiplos do valor resultante até 256. No nosso caso, o quarto é o octeto interessante. Deduzindo 224 de 256 nos dá 32. Assim, as sub-redes disponíveis são 0,32, 64, 96, 128, 160, 192, 224.
- Endereço de rede de cada sub-rede - O endereço de rede é o primeiro endereço de cada sub-rede. Portanto, para nossas sub-redes válidas, o endereço de rede seria 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
Alerta de
exame: em algum momento, a Cisco costumava descartar a primeira e a última
sub-rede, também chamada de sub-rede zero. Então, o número de sub-redes
costumava ser 2n-2. Iniciando o IOS versão 12.0, o comando ip subnet-zero está
habilitado por padrão e, nos exames Cisco, as primeira e última sub-redes são
consideradas, a menos que especificado de outra forma. Fique atento a perguntas
sobre o exame CCNA que lhe pedem que não considere a sub-rede zero. Nesses
casos, deixe de fora a primeira e a última sub-rede. Para entender
completamente como o comando afeta o cálculo, considere uma rede Classe C com
uma máscara de / 26. Isso lhe dará as sub-redes 0, 64, 128 e 192 se a
sub-rede-zero for permitida, senão ela só lhe dará as sub-redes 64 e 128.
3. Endereço de difusão de cada sub-rede - O último endereço de uma sub-rede é o endereço de transmissão. Basta deduzir 1 do próximo endereço de rede para encontrar o endereço de transmissão de uma sub-rede. Para as sub-redes do nosso exemplo, os endereços de transmissão válidos são:
Network Address | Broadcast Address |
192.168.10.0 | 192.168.10.31 |
192.168.10.32 | 192.168.10.63 |
192.168.10.64 | 192.168.10.95 |
192.168.10.96 | 192.168.10.127 |
192.168.10.128 | 192.168.10.159 |
192.168.10.160 | 192.168.10.191 |
192.168.10.192 | 192.168.10.223 |
192.168.10.224 | 192.168.10.255 |
4.
Endereços de hosts válidos em cada sub-rede - Para cada sub-rede, os endereços
de host válidos residem entre o endereço de rede e o endereço de transmissão.
Para o nosso exemplo, os endereços de host válidos para cada sub-rede são:
Network Address | Valid Host addresses | Broadcast Address |
192.168.10.0 | 192.168.10.1 – 30 | 192.168.10.31 |
192.168.10.32 | 192.168.10.33 – 62 | 192.168.10.63 |
192.168.10.64 | 192.168.10.65 – 94 | 192.168.10.95 |
192.168.10.96 | 192.168.10.97 – 126 | 192.168.10.127 |
192.168.10.128 | 192.168.10.129 – 158 | 192.168.10.159 |
192.168.10.160 | 192.168.10.161 – 190 | 192.168.10.191 |
192.168.10.192 | 192.168.10.193 – 222 | 192.168.10.223 |
192.168.10.224 | 192.168.10.225 – 254 | 192.168.10.255 |
Alerta de
exame: Subnetting é um dos tópicos mais importantes no exame CCNA. As perguntas
relacionadas à sub-rede não serão diretas como o que você aprendeu agora.
Principalmente você receberia um endereço IP com uma máscara de sub-rede e você
precisará descobrir se é um host, sub-rede ou endereço de broadcast. Nos
exemplos a seguir, reveja como abordar essas questões.
Nas seções
a seguir, você encontrará variações de perguntas de sub-rede. Para todos eles,
o processo é semelhante ao que acabou de aprender. As etapas que você precisa
seguir estão resumidas abaixo:
- Encontre o octeto interessante na máscara de sub-rede dada. Lembre-se de que o octeto com um valor inferior a 255 será o octeto interessante.
- Deduza o valor do octeto interessante a partir de 256 para encontrar o incremento pelo qual os números de rede estão aumentando. Estes também são seus endereços de sub-rede.
- Anote o endereço da sub-rede e o endereço de transmissão para cada sub-rede
- Anote os endereços de host de cada sub-rede
- Uma vez que você tenha todas as informações acima, você encontrará a resposta para a pergunta dada.
Sub-rede de
endereços de classe C
A técnica
de sub-rede permanece a mesma independentemente da classe de endereço. A
diferença que a classe faz é o número de bits disponíveis para a sub-rede. A
classe C começa com uma máscara de / 24 e pode ter uma máscara máxima de / 30.
Não podemos usar / 31 ou / 32 porque pelo menos 2 bits de hosts são necessários
para a rede e os endereços de transmissão e / 31 e / 32 nos dão 1 e zero bits
de host, respectivamente. Nos exemplos abaixo, você começa a praticar endereços
de classe C sub-rede.
Subnetting Classe
C Endereço - Exemplo # 1
Problema:
192.168.1.193/26 um endereço de host?
Solução:
- A conversão / 26 para o formato decimal pontilhado dá 255.255.255.192. O quarto octeto é o octeto interessante.
- Deduzir 192 de 256 nos dá 64. Portanto, os endereços de sub-rede são 0,64,128 e 192
- O endereço de rede eo endereço de transmissão são:
Network Address | Broadcast Address |
192.168.1.0 | 192.168.1.63 |
192.168.1.64 | 192.168.1.127 |
192.168.1.128 | 192.168.1.191 |
192.168.1.192 | 192.168.1.255 |
4. Os endereços de cada host das subredes são:
Network Address | Host Addresses | Broadcast Address |
192.168.1.0 | 192.168.1.1-62 | 192.168.1.63 |
192.168.1.64 | 192.168.1.65-126 | 192.168.1.127 |
192.168.1.128 | 192.168.1.129-190 | 192.168.1.191 |
192.168.1.192 | 192.168.1.193-254 | 192.168.1.255 |
5. O
endereço fornecido, 192.168.1.193 é um endereço de host na última sub-rede.
Subnetting
Classe C Endereço - Exemplo # 2
Problema:
qual é a rede e o endereço de transmissão da sub-rede a que o endereço
192.168.1.228/28 pertence?
Solução:
- A conversão / 28 para o formato decimal pontilhado dá 255.255.255.240. Isso mostra que o quarto octeto é o octeto interessante.
- Dedução 240 de 256 nos dá 16. Assim, os endereços de sub-rede são 0, 16, 32, 48, 64 ... 208, 224, 240.
- A rede eo endereço de transmissão para as sub-redes são:
etwork Address | Broadcast Address |
192.168.1.0 | 192.168.1.15 |
192.168.1.16 | 192.168.1.31 |
192.168.1.32 | 192.168.1.47 |
192.168.1.48 | 192.168.1.63 |
192.168.1.64 | 192.168.1.79 |
192.168.1.208 | 192.168.1.223 |
192.168.1.224 | 192.168.1.239 |
192.168.1.240 | 192.168.1.255 |
4. Os endereços de cada host das subredes são:
Network Address | Host Addresses | Broadcast Address |
192.168.1.0 | 192.168.1.1-192.168.1.14 | 192.168.1.15 |
192.168.1.16 | 192.168.1.17-192.168.1.30 | 192.168.1.31 |
192.168.1.32 | 192.168.1.33-192.168.1.46 | 192.168.1.47 |
192.168.1.48 | 192.168.1.49-192.168.1.62 | 192.168.1.63 |
192.168.1.64 | 192.168.1.65-192.168.1.78 | 192.168.1.79 |
192.168.1.208 | 192.168.1.209-192.168.1.222 | 192.168.1.223 |
192.168.1.224 | 192.168.1.225-192.168.1.238 | 192.168.1.239 |
192.168.1.240 | 192.168.1.241-192.168.1.254 | 192.168.1.255 |
Alerta de
exame: Um / 30 ou 255.255.255.252 é a máscara mais alta que pode ser
praticamente usada em uma rede. Dá 2 endereços de host e é ideal para links
ponto-a-ponto em uma rede. Os links ponto-a-ponto geralmente são encontrados em
roteadores que encerram links WAN.
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