04 maj, 2008

Nätverk: Subnetta enkelt med VLSM modellen

Lär er att subnetta
Variable Length Subnet Mask (VLSM)

Hej och välkomna till en ännu en av mina nyskrivna artiklar. Denna gången ska jag skriva om subnetting med Variable Length Subnet Mask (VLSM). Jag kommer inte lära er den matematiska biten hur man räknar binärt utan kommer istället använda en slags modell som inte är så komplex och svår att förstå. Visst är det bra att kunna den matematiska biten för att förstå lite bättre och mer ingående men det kan ni Googla efter.

Observera dock att jag ännu inte har prövat att subnetta en klass A eller klass B adress utan än så länge bara klass C adresser.

För att hänga med bör ni redan kunna vanlig subnetting eftersom VLSM är en fortsättning. Det kan vara lite svårt att hänga med om man är ovan med termer etc men jag ska försöka så gott jag kan. Om jag får synpunkter på artikeln om hur jag kan förenkla vissa delar så kommer jag försöka revidera innehållet.

Introduktion
Vanlig subnetting använder vanligen fixerade prefix med /8, /16 eller /24 vilket bestämmer hur många bitar som ska användas till subnätmasken. Med VLSM kan vi använda variabla prefix för att utnyttja IP-adresserna mer effektivt.

T.ex om vi har två stycken routrar kopplade till varandra via en seriell länk. Då krävs endast två IP-adresser men om man inte använder VLSM så slösas det bort en massa IP-adresser i det nätverket som den seriella länken använder. Målet är att få en subnätmask med prefixet /30 för adresserna vilket lämnar 2 användbara bitar (binärt: 00, 01, 10, 11).

Om man har flera seriella länkar i nätverket och flera mindre avdelningar så är det enklare att summera alla nätverken till en enda IP-adress i routing tabellen om de använder samma "major" nätverk. Detta kräver mindre resurser och mindre processorkraft (CPU) i routrarna.

Scenario
Ditt företag har tre avdelningar och varje avdelning behöver ett eget subnät för att minska broadcast trafik och för att förenkla administration. Projektledaren har valt att ni ska använda en klass C IP-adress 192.168.1.0/24 till den byggnaden där avdelningarna befinner sig. Det är nu upp till er att dela in adresserna så optimalt som möjligt.

Avdelningarna
- Ekonomi behöver 60 IP-adresser. (accounting)
- Marknadsföring behöver 28 IP-adresser. (marketing)
- Utveckling behöver 6 IP-adresser. (developers)

Tips!
Innan vi börjar är det bra om ni tar fram papper och penna och försöker följa med i artikeln genom att följa instruktionerna och figurerna.

Uträkning med VLSM modellen
Vi kommer använda en box-modell för att räkna ut subnätens längd på subnätmasken baserat på kraven för avdelningarna (60, 28, 6). Den största boxen (eller rutan - ni bestämmer själva) har en IP-adress-span från 0 till 255 med 0 längst upp till vänster och 255 längst ner till höger. Se figur 1.1.


Figur 1.1


Nätverksadressen är alltid den siffra längst upp till vänster i varje box.
Broadcastadressen är alltid den siffra längst ner till höger i varje box.

Notis: Den senaste delningen av boxarna markeras med röda linjer. De gamla linjerna förblir svarta.

Om vi nu delar boxen i två delar med en diagonal linje från topp-mitten till botten-mitten får ni två nya boxar med två nya IP-adress-omfång och det gamla prefixet (/24) uppdateras nu med /24+1=/25. Prefixet uppdateras med +1 varje gång vi delar alla boxar på mitten.

Okej! Det nya IP-adress-omfånget är nu 0-127 och 128-255, vilket alltså är två subnät. Varje subnät har nu plats för 128 adresser vilka av dem är 128-2=126 användbara adresser. Se figur 1.2. Vårt mål är att få en så liten box som möjligt där en avdelning kan få plats. Ekonomiavdelningen behöver minst 60 adresser och 126 är lite för mycket så vi testar att dela alla boxarna en gång till. Se figur 1.3.


Figur 1.2



Figur 1.3

Vi har nu fyra mindre boxar och varje box har plats för maximalt 64-2=62 användbara adresser. De två adresser vi plockar bort för varje box är nätverks- och broadcast adressen. Kom ihåg att vi nu har delat alla boxarna på mitten så därför måste vi öka prefixet med 1 (/25+1=/26). Våra nya IP-adress-omfång är nu 0-63, 64-127, 128-191 och 192-255, vilket ger oss fyra subnät.

Den första oanvända boxen (0-63) vi har nu har plats för ekonomiavdelningen krav på 60 adresser +2 som kan användas för en mindre expandering av nyanställda. Vi markerar denna box med en fin blå färg. Se figur 1.4.


Figur 1.4


Viktigt!
Inga blå boxar får användas för framtida allokering av IP-adresser.

Nästa steg för oss nu är att skapa ett subnät för marknadsföringsavdelningen som har ett krav på minst 28 adresser. En box med plats för 62 användbara adresser är för mycket så vi måste dela alla användbara boxar på mitten en gång till, vilket ökar prefixet för subnätmasken med +1 (/26+1=/27).

Våra nya IP-adress-omfång är nu 64-95, 96-127, 128-159, 160-191, 192-223 och 224-255, vilket är sex användbara nya och fräscha subnät. Se figur 1.5. Varje box/subnät har nu plats för 32-2=30 användbara adresser vilket passar utmärkt för marknadsföringsavdelnignens krav på minst 28.


Figur 1.5


Vi använder box 64-95 till marknadsföring. Se figur 1.6.


Figur 1.6


Så där. Nu har vi bara en avdelning kvar och dess krav är 6 adresser. För att åstadkomma detta måste vi dela alla boxarna vi har kvar på mitten två gånger. Den första delningen visas i figur 1.7 och den andra delningen i figur 1.8. Efter dessa två delningar är prefixet uppe i /27+2=/29.


Figur 1.7



Figur 1.8


Nu är vi snart klara. Vi kan nu se i figur 1.9 att nästa tillgängliga box/subnät är den med IP-adress-omfånget 96-103. Den passar utmärkt för utvecklingsavdelningen. Och det var allt.


Figur 1.9

När man gör detta för hand i verkligeheten tar det cirka 1-3 minuter att allokera adresser för 7 avdelningar i olika storlekar med VLSM. Det är ungefär så lång tid det tar för mig.

Summering av VLSM subnetting
Här har jag omvandlat prefixen för varje subnät till dess respektive subnätmask och visar även vilka IP-adresser vi har fått.

Egentligen ska man ju tänka på företagets expansion med en beräkning på en 100% ökning av anställda inom de kommande fem åren men här har vi räknat med en maximal ökning med två anställda för att göra det lite enklare att beskriva.

- Tilldelat nätverk: 192.168.1.0/24
- Ekonomi (60 adresser): 192.168.1.0/26: 1-62: 255.255.255.192
- Marknadsföring (28 adresser): 192.168.1.64/27: 65-94: 255.255.255.224
- Utveckling (6 adresser): 192.168.1.96/29: 97-102: 255.255.255.248

De boxarna som är kvar är subnät som kan användas till vad ni nu så önskar. Exempelvis subnät för seriella länkar mellan routrar om ni skapar flera subnät med en extra delning. Då får ni ett max-prefix på /30 som är optimalt för seriella länkar.

Sammanfattning
VLSM är svårt att förstå i början men om man börjar med denna modellen är det så mycket enkare. När jag gick CCNA kursen på gymnasiet så förstod jag aldrig den binära uträkningsmetoden lärarna försökte lära oss men på högskolan lärde oss både hur man kör med VLSM binärt och hur man gör med denna modellen. Den är helt enkelt underbar och har underlättat för mig vid varje prov i Cisco kursen jag läser just nu.

Jag hoppas ni förstår det mesta av vad jag har beskrivit och förklarat och hoppas att ni inte tycker det är för avancerat. När man väl använder modellen på papper så är det så enkelt. Nu är ni en VLSM subnät guru.


Länkar
http://www.vlsm-calc.net/ Använd en kalkylator på Internet för uträkning av vlsm-nät.
Exempel på uträkning med PHP för att räkna ut CIDR-adresser

4 kommentarer:

Anonym sa...

TACK! ÄNTLIGEN

Waschman sa...

Va kul att jag redan har fått respons. Tack så mycket och hoppas modellen underlättar för dig.

Anonym sa...

Tackar, det är var riktigt bra!

Anonym sa...

hej tack så mycket för artikeln. välskriven och lättöverskådlig :-)

Välkomna till bloggen

Välkomna ska ni vara kära besökare. Jag skriver om IT för att det är kul och för att jag vill dela med mig av information och kunskap. Jag försöker hålla bloggen så kategoriserad som möjligt för att ni enklare ska hitta intressanta länkar och artiklar.