dans cet article, nous explorons l’adressage IP et le sous-réseautage et montrons comment appliquer ces informations précieuses à des scénarios réels. Nous expliquons comment calculer un masque de sous-réseau en utilisant des formules d’hôte et de sous-réseau. Avant de passer à autre chose, cependant, nous devrions répondre à deux questions clés.

Qu’est-ce que le sous-réseau?

Les FAI attribuent des plages D’adresses IP aux organisations en fonction du nombre potentiel de réseaux et d’hôtes, ou de points de terminaison, dont les organisations ont besoin., Aujourd’hui, les allocations suivent la méthode D’affectation de routage inter-domaine sans Classe (CIDR). L’organisation subdivise ensuite l’espace d’adressage alloué en allocations plus petites pour chaque sous-réseau au sein de l’organisation, à l’aide d’un processus appelé subnetting. Le résultat du sous-réseautage est que le nombre de sous-réseaux augmente, tandis que le nombre d’adresses IP d’hôte utilisables diminue. Chaque sous-réseau est connu comme un sous-réseau IP.

Pourquoi utiliser le sous-réseau?,

Le sous-réseautage permet de diviser les adresses réseau assignées en allocations plus petites et efficaces qui conviennent mieux à chaque réseau de l’organisation. Par exemple, une liaison WAN point à point entre deux routeurs n’a besoin que de deux adresses, tandis qu’un segment LAN peut avoir besoin de prendre en charge de nombreux hôtes, tels que des serveurs, des postes de travail, des ordinateurs portables et des appareils mobiles connectés au Wi-Fi.

Le sous-réseau et la synthèse de routage fonctionnent ensemble pour rendre les routeurs plus efficaces en réduisant la taille des tables de routage., Les routeurs éloignés d’une destination n’ont pas besoin de beaucoup de détails d’adressage, de sorte que les itinéraires peuvent être résumés dans une large mesure. Mais, à mesure que les paquets se rapprochent du réseau de destination, les routeurs auront besoin de plus d’informations de routage locales, telles que le masque de sous-réseau local. En appliquant le masque à l’adresse de destination d’un paquet, les routeurs peuvent déterminer quel segment de réseau spécifique contient l’hôte de destination et livrer correctement le paquet.

ensuite, examinons quelques informations générales, y compris ce que les administrateurs réseau doivent savoir sur l’adressage IP et le sous-réseau., Nous recommandons de commencer par un examen de certains éléments de base de l’adressage IP et du sous-réseau:

• Les adresses IP doivent être uniques sur internet lors de l’utilisation d’adresses IP publiques et sur un réseau privé lors de l’utilisation d’adresses IP privées.
• Les adresses IPv4 sont de 32 bits composés de quatre octets de 8 bits chacun. Pour calculer le masque de sous-réseau, convertissez une adresse IP en binaire, effectuez le calcul, puis convertissez-la à la représentation numérique décimale IPv4 connue sous le nom de quad pointillé. La même procédure de sous-réseau fonctionne pour les adresses IPv6.,
• Un masque de sous-réseau indique à l’ordinateur quelle partie de l’adresse IP est la partie réseau de l’adresse et quelle partie identifie la plage d’adresses hôtes, qui sont des adresses assignées aux ordinateurs hôtes sur ce réseau. Un masque de sous-réseau plus long-ce qui signifie plus de 1 bits dans le masque-crée plus de sous-réseaux IP qui ont une taille de bloc d’adresse hôte plus petite.
• Le sous-réseau divise un grand réseau en réseaux plus petits en étendant la longueur du masque de sous-réseau. Cela augmente le nombre de sous-réseaux, tout en réduisant le nombre d’hôtes par sous-réseau., Les organisations utilisent généralement plusieurs masques de sous-réseau pour différentes tailles de réseaux. Par exemple, une liaison point à point avec seulement deux périphériques utiliserait un masque 31 bits. Un LAN de bureau ou un LAN de Centre de données, cependant, utiliserait un masque de sous-réseau plus court qui autorise plus d’hôtes. La détermination du compromis entre le nombre et la taille des sous-réseaux est expliquée ci-dessous.,
• Aujourd’hui, les adresses IP sans classe avec des masques de sous-réseau de longueur variable sont utilisées presque exclusivement, et les adresses IP classful-appelées réseau de classe A, réseau de Classe B ou réseau de Classe C-ne sont utilisées que pour les tests de certification ou les protocoles de routage plus anciens. Un réseau de classe D est utilisé pour la multidiffusion, et il y a une allocation expérimentale connue sous le nom de classe E.
• Une passerelle par défaut est un périphérique, typiquement un routeur, où les hôtes envoient des paquets qui sont destinés à un périphérique pas sur le LAN local., Encore une fois, le périphérique sait ce qui se trouve et ce qui ne se trouve pas sur le réseau local en utilisant son masque de sous-réseau assigné pour comparer son adresse IP locale et son sous-réseau avec l’adresse IP et le sous-réseau de la destination.
• Les adresses IP Privées, également appelées adresses Request for Comment 1918, sont utilisées par la plupart des réseaux aujourd’hui. Ces adresses IP spéciales ne sont pas routables sur internet et doivent être traduites en adresses IP publiques lorsque ces appareils doivent communiquer avec internet, soit via un serveur proxy, soit via la traduction D’adresses de Port.,

maintenant, nous allons en savoir plus sur l’adressage IP et le sous-réseau et comment ils s’appliquent à votre réseau réel.

utilisation de la formule de l’hôte

une question courante dans le monde réel lors de la configuration de votre réseau est la suivante: « de quel masque de sous-réseau ai-je besoin pour mon réseau? »Pour répondre à cette question, apprenons à utiliser la formule de l’hôte.

la formule de l’hôte vous indiquera combien d’hôtes seront autorisés sur un réseau qui a un certain masque de sous-réseau. La formule de l’hôte est 2h-2. Le h représente le nombre de 0 dans le masque de sous-réseau, si le masque de sous-réseau a été converti en binaire., Les première et dernière adresses sont réservées: la première pour identifier le réseau et la dernière pour être utilisée comme adresse de diffusion.

Étape 1. Find host range

pour utiliser la formule de l’hôte, regardons d’abord un exemple simple. Supposons que vous prévoyez d’utiliser l’espace d’adresse IP 192.168.0.0. Actuellement, vous avez un petit sous-réseau réseau avec 20 hôtes. Ce réseau passera toutefois à 300 hôtes au cours de la prochaine année, et vous prévoyez d’avoir plusieurs emplacements de taille similaire à l’avenir et de leur permettre de communiquer en utilisant cet espace d’adressage.,

avec un seul sous-réseau réseau et seulement 20 hôtes, La chose la plus simple à faire serait d’utiliser 255.255.255.0 comme masque de sous-réseau. Cela signifierait que vous auriez 192.168.0.1 à 192.168.0.254 pour vos hôtes. L’adresse 192.168.0.0 est réservée en tant qu’identifiant de sous-réseau réseau, et 192.168.0.255 est réservée à l’adresse de diffusion réseau.

Étape 2. Convertir en binaire

avant de décider d’utiliser ce masque de sous-réseau, appliquons-lui la formule de l’hôte. Pour utiliser la formule de l’hôte dans ce scénario, vous prenez le masque de sous-réseau 255.255.255.0 et le convertissez en binaire., Cela vous donnerait: 111111111 1111111 11111111 00000000.

comme vous pouvez le voir, il y a huit 0 dans le masque de sous-réseau. Pour l’utiliser avec la formule de l’hôte, vous calculeriez 28-2. Cela revient à 256 moins les 2 adresses réservées, ou 254. Ainsi, avec le masque de sous-réseau spécifié, vous obtiendrez 254 hôtes utilisables. Cela conviendrait à votre réseau de 20 Utilisateurs maintenant, mais ne prendra pas en charge votre future extension de réseau à 300 hôtes.

Étape 3. Calculer le nombre total d’hôtes par sous-réseau

Vous devez planifier à l’avance et choisir le meilleur masque de sous-réseau la première fois., Cela vous évite d’avoir à revenir en arrière plus tard et à changer toutes les adresses IP sur ce réseau. L’ajout de 1s au masque de sous-réseau signifie que vous obtenez moins d’hôtes par sous-réseau réseau mais plus de sous-réseaux réseau. Si vous supprimez 1s du masque de sous-réseau, vous obtenez plus d’hôtes par réseau mais moins de réseaux. Ce dernier est ce que nous devons faire.

pour ce faire, enlevons l’un des 1 pour faire notre masque de sous-réseau:

11111111 1111111 11111110 0000000

en nombre décimal, ou en représentation Quad pointillée, c’est 255.255.254.0.

cela signifie que vous avez Neuf 0 dans la partie hôte du masque de sous-réseau., Pour appliquer la formule de l’hôte avec ce masque de sous-réseau, nous calculerions 29-2. Le nombre d’adresses IP d’hôte utilisables est 512 moins 2, ou 510. Cela conviendrait certainement à un réseau de 20 Utilisateurs maintenant et aux attentes futures du réseau et de l’hôte de 300 hôtes.

compte tenu de ces informations, nous savons que le masque de sous-réseau le plus efficace pour le réseau est 255.255.254.0. La plage d’adresses d’hôte valide pour chaque sous-réseau doit être écrit comme deux gammes, en raison des limites de l’écriture des adresses en pointillés quads. Le premier sous-réseau IP serait 192.168.0.1 à 192.168.0.255 et 192.168.1.0 à 192.168.1.254., Notez que 192.168.0.0 identifie le sous-réseau et que 192.168.1.255 est l’adresse de diffusion réseau.

c’est ainsi que vous arrivez au total de 510 hôtes utilisables.

Étape 4. Calculez le nombre de sous-réseaux

maintenant que vous comprenez la formule de l’hôte, vous devez également connaître la formule du sous-réseau, ce qui vous assurera d’avoir le bon masque de sous-réseau pour le nombre de sous-réseaux que vous avez. Ce n’est pas parce que vous déterminez que vous avez le bon nombre d’hôtes pour votre réseau local en utilisant la formule de l’hôte que vous aurez suffisamment de sous-réseaux pour votre réseau. Voyons comment fonctionne la formule du sous-réseau.,

la formule du sous-réseau est 2s, où s est le nombre de 1s ajoutés au masque de sous-réseau, quel que soit le masque de sous-réseau. Prenons le même exemple que ci-dessus, mais construisons dessus.

en utilisant le réseau 192.168.0.0, nous prévoyons d’avoir 100 sites distants avec 300 PC chacun. Quel masque de sous-réseau devrions-nous utiliser? Dans notre dernier exemple, nous avons trouvé que le masque de sous-réseau 255.255.254.0 fournissait 510 hôtes par sous-réseau. C’était plus que suffisant pour prendre en charge 300 PC, mais ce même masque de sous-réseau fournit-il des réseaux pour au moins 100 sites distants? A nous de trouver.

Étape 5., Vérifiez le nombre total de sous-réseaux

le nombre de sous-réseaux est trouvé en comptant le nombre de bits par lesquels le masque initial a été étendu, également connu sous le nom de bits de sous-réseau. Notre allocation d’adresse initiale était 192.168.0.0 avec un masque de 255.255.0.0. En utilisant la formule de l’hôte, nous avons sélectionné un masque de sous-réseau de 255.255.254.0. Comparons les deux masques et comptons les bits de sous-réseau.

nous allons convertir en binaire:

255.255.0.0 = 11111111 11111111 00000000 00000000
255.255.254.0 = 11111111 11111111 11111110 00000000

Le nouveau masque utilise sept bits de sous-réseau. En utilisant la formule du sous-réseau, Cela nous donnerait 27 = 128 réseaux., C’est au moins 100, donc nous avons assez de sous-réseaux pour 100 réseaux distants. Cela signifie que nous avons trouvé le bon masque de sous-réseau pour notre réseau. Nous convertissons notre masque de sous-réseau de binaire en décimal et obtenons 255.255.254.0.

lorsque vous ajoutez des bits de sous-réseau, le nombre de sous-réseaux augmente d’un facteur deux et le nombre d’hôtes par sous-réseau diminue d’un facteur deux. Le tableau ci-dessous indique le nombre de sous-réseaux et d’hôtes pour chacun des huit bits de masque dans le troisième octet d’une adresse IPv4.,

sous-réseaux de longueur Variable

La plupart des réseaux nécessitent des sous-réseaux de plusieurs tailles différentes, parfois appelés masques de sous-réseaux de longueur variable. Ceci est facilement accompli en prenant l’un des plus grands sous-réseaux-un sous-réseau avec un masque plus court-et en lui appliquant l’algorithme de sous-réseau., Ceci est connu sous le nom de sous-réseautage de longueur variable car le réseau aura des masques de sous-réseau de plusieurs longueurs différentes.

en étendant l’exemple ci-dessus, disons que la plupart des 100 sites nécessitent également deux liens WAN point à point ou 200 sous-réseaux avec deux hôtes chacun-un routeur à chaque extrémité du lien. Nous commençons avec un masque de sous-réseau de 255.255.254.0. En utilisant la formule de l’hôte, nous avons besoin de deux bits d’hôte (22 – 2 = 4 – 2 = 2). L’extension du masque de sous-réseau entraîne ce qui suit en binaire:

255.255.254.0 = 11111111 11111111 11111110 00000000
255.255.255.252 = 11111111 11111111 11111111 11111100

Le masque de sous-réseau a été étendu de sept bits., En utilisant la formule du sous-réseau de 2s, nous avons 27 = 128 sous-réseaux. Cela ne suffit pas pour tous nos liens WAN, nous faisons donc la même chose avec un autre grand sous-réseau. Si nous réservions les deux principaux grands sous-réseaux à sous-sous-réseaux pour les liens WAN, nous aurions suffisamment de capacité pour 256 liens point à point.

le même processus peut être utilisé si nous avons beaucoup de petits sites distants qui ont peu d’hôtes sur chaque site, comme dans une entreprise de vente au détail.

Il est important d’assigner des sous-réseaux aux sites d’une manière qui active le résumé d’adresse qui réduit la taille de table de routage et augmente l’efficacité de routeur.,

routage inter-domaine sans Classe

CIDR élimine la désignation classful originale des adresses IPv4. Il permet à un seul préfixe et masque de réseau de représenter une agrégation de plusieurs réseaux. Ceci est également appelé supernetting. La représentation D’adresse CIDR simplifie la représentation d’une adresse et d’un masque. Le CIDR prend également en charge l’agrégation du réseau et la synthèse des adresses.

la notation CIDR ajoute le nombre de bits de masque de sous-réseau à l’adresse réseau., Au lieu d’écrire l’adresse et le masque en utilisant la notation pointillée, nous ajoutons une barre oblique (/) et le nombre de bits dans le masque de sous-réseau. Dans notre exemple précédent de 100 sous-réseaux prenant en charge plus de 300 hôtes chacun, nous constatons que le masque de sous-réseau contient 23 bits.

calcul du préfixe de sous-réseau

Les routeurs calculent l’adresse de sous-réseau dans le cadre du processus pour déterminer l’interface à utiliser pour transférer les paquets vers leur destination. Dans ce processus, une opération binaire et est effectuée sur une adresse et son masque. Le résultat est le préfixe de sous-réseau, qui supprime tous les bits de l’hôte., Le routeur utilise le préfixe réseau pour trouver l’entrée de table de routage qui correspond le mieux au préfixe-la correspondance la plus longue ou la route par défaut. Le paquet est expédié l’interface qui est associée au meilleur préfixe de match.

dans le diagramme de réseau et le graphique ci-dessus, disons que R1 reçoit un paquet adressé à 192.168.5.19, un hôte connecté au réseau local de R2., Utilisez le binaire et l’opération entre le masque et l’adresse pour déterminer le préfixe d’artère pour rechercher dans la table de routage:

192.168.5.19 = 11000000 10101000 00000101 00010011
255.255.254.0 = 11111111 11111111 11111110 00000000
192.168.4.0 = 11000000 10101000 00000100 00000000

R1 trouve 192.168.4.0 dans la table de routage et transmet le paquet l’interface S0 à R2. R2 fera le même calcul de préfixe et déterminera qu’il devrait envoyer le paquet sur l’interface E0 et qu’il s’agit d’une livraison locale à l’hôte 5.19.

conception de réseau à grande échelle

dans le monde réel, vous n’aurez probablement jamais la chance de concevoir un grand réseau comme celui-ci à partir de zéro., Cependant, les compétences en conception de réseau à grande échelle sont précieuses pour diverses raisons:

• comprendre le sous-réseau d’un réseau à grande échelle déjà implémenté;
• comprendre l’effet des modifications apportées à un réseau, à son adressage IP et à son sous-réseau; et
• prouver dans un test de certification que vous comprenez l’adressage IP et le sous-réseau et que vous pouvez les appliquer — des certifications comme Cisco Certified Network Associate exigent que vous appliquiez ces compétences et calculiez L’adressage IP sans calculatrice.,

Il est important de comprendre les sous-réseaux et de pouvoir calculer les masques, les plages d’hôtes et les sous-réseaux longhand, mais nous vérifions fréquemment nos calculs avec un calculateur de sous-réseaux.