Impartirea in subretele - retele de calculatoare

Organizatiile mari care au mai multe retele de calculatoare cu acces la Internet au intampinat probleme la atribuirea mai multor adrese dintr-o clasa. Traficul prin router-ul organizatiei era foarte mare iar comunicatia avea astfel de suferit in orele de varf. Pentru a mari viteza de transfer a datelor si a nu supraincarca un router, organizatiile mari si-au reorganizat reteaua ierarhic folosind mai multe routere. Astfel reteaua a fost divizata in subretele pentru care accesul la Internet si la celelalte retele este asigurat de un dispozitiv “gateway” (un router sau un calculator gateway).

Pentru a face posibila aceasta divizare se utilizeaza adresarea pe subretele. Asa cum se cunoaste, o adresa IP are o zona alocata retelei si o zona in care se aloca adresa pentru calculatoarele gazda. Conform acestei arhitecturi avem clasele A,B,C si D pentru multicast. Pentru a gestiona mai eficient spatiul de adresare alocat unei organizatii mari cu mai multe retele proprii, s-au creat subretelele.

Utilizand o masca de retea (Net-mask) binara, se poate stabili portiunea alocata retelei si portiunea alocata gazdei. Astfel bitii 1 din net-mask indica zona alocata retelei iar bitii 0 specifica zona alocata gazdei. Avem astfel pentru clasele A,B,C cunoscute urmatoarele masti de retea predefinite:

A: 255.0.0.0     - in format zecimal cu punct

11111111.00000000.00000000.00000000 -in binar

B: 255.255.0.0

11111111. 11111111.00000000.00000000

C: 255.255.255.0

11111111. 11111111. 11111111.00000000

Folosind acelsi mecanism, se pot defini subretele in cadrul unei clase de adrese alocate, folosind pentru aceasta primii biti din cadrul spatiului alocat gazdei.

Putem stabili prin numarul de biti rezervati subretelei numarul de subretele disponibile pentru o anumita clasa de adrese si numarul de gazde alocabile in fiecare subretea.

Astfel pentru clasa B avem urmatoarele configuratii posibile:

Nr. biti subr	Masca de subretea (net-mask)	Masca de subretea (net-mask) (binar)	Nr. de subretele	Nr. de adrese pe subr.
Proiect: Sisteme de operare - nucleul sistemului de operare Document online: Gestionarea memoriei - ierarhii de memorie - overlay-uri

Observatie: Utilizarea unui singur bit pentru subretea nu este permisa deoarece pentru subretea bitii nu pot fi totii simultan 1 sau 0. Aceste adrese se utlizeaza pentru comunicarea intre subretele si pentru identificarea subretelei.

Aplicatie:

1. Realizati un tabel ca cel de mai sus pentru clasa C, tinand cont si de observatia anterioara.

2. Instalati programul “IP Subnet Calculator” si verificati tabelele de mai sus inclusiv pentru clasa C.

Utilizarea subretelelor in practica

Alocarea adreselor gazda intr-o retea in care sunt definite subretele, trebuie sa tina cont de urmatoarele caracteristici:

- Fiecare subretea are rezervate prima adresa alocabila ca fiind identificatorul subretelei (Net Adress) si ultima adresa alocabila utilizata pentru trimiterea datagramelor catre toate calculatoarele din subretea (Broadcast Adress)

- Calculatoarele cu adresa alocata intr-o subretea nu comunica direct decat cu calculatoarele din aceeasi subretea sau din retele subordonate sau cu reteau superioara. Pentru comunicarea cu alte subretele se utlizeaza gateway-ul.

Daca se cunoaste adresa IP si Net mask-ul subretelei alocat pentru un calculator gazda intr-o clasa cunoscuta (de obicei C sau mai rar B) atunci se poate calcula usor Net adress si Broadcast adress pentru acea subretea, folosind reprezentarea in binar a adresei si a net-mask-ului si aplicand urmatoarele formule:

Net-adress = IP-adress AND Net-mask

Broadcast-adress = NOT (Net-adress XOR Net-mask)

Unde calculele se fac in binar cu operatorii obisnuiti din calculul binar:

Exemplu:

Avem IP = 192.168.12.72 si Net-mask = 255.255.255.240

In binar:

IP = 11000000.10101000.00001100.01001000

NM = 11111111.11111111.11111111.11110000

AND)

NA = 11000000.10101000.00001100.01000000  adica

NM = 11111111.11111111.11111111.11110000

XOR)

00111111.01010111.11110011.10110000

NOT)

BA = 11000000.10101000.00001100.01001111  adica

Se observa ca este suficient sa calculam pentru ultimul octet, deoarece adresa face parte din clasa C. (pentru clasa B se calculeaza pentru ultimii 2 octeti)

Aplicatie:

1. Completati urmatorul tabel:

2. Marcati in tabelul de mai jos care interfete definite mai sus comunica cu care:

3. Este corecta urmatoarea definire IP si Net-Mask:

IP=192.168.12.72 NM=255.255.255.248

- Justificati raspunsul -

4. Comunicarea este tranzitiva? Justificati raspunsul

CIDR – Classless Interdomain Routing

Este o arhitectura de adresare recenta care rezolva necesitatile de adresare pe termen scurt pana la implementarea protocolului IPv6. Facilitatile oferite de aceasta arhitectura sunt:

Eliminarea organizarii pe clase a adreselor

Reunirea imbunatatita a rutelor

Gruparea in supraretele

CIDR a abandonat complet modelul claselor cu 8 biti pentru reprezentarea retelei de clasa A, 16 biti pentru clasa B, 24 biti pentru clasa C.

CIDR a inlocuit aceste categorii cu un prefix de retea generalizat care poate avea orice lungime si nu e restrictionat la 8,16 sau 24 biti. Fiecare masca CIDR este comunicata cu o anumita masca pe biti. Aceasta indica lungimea prefixului de retea. De exemplu: 192.125.61.8/20 indica o adresa CIDR cu 20 biti alocati pentru adresa de retea. Adresa IP poate fi orice adresa valida matematic, indiferent de apartenenta originala la clasa A,B sau C.

OBSERVATII:

1. Au fost definite si rezervate trei intervale de adrese pentru utilizarea exclusiva in interiorul retelelor private interne. Fiecare apartine unei clase A,B,C:

A: 10.0.0.0 – 10.255.255.255

B: 172.16.0.0 – 172.31.255.255

C: 192.168.0.0 – 192.168.255.255

Aceste adrese nu pot fi folosite pentru a accesa direct internetul

2. Adresele trebuie sa fie unice. Unicitatea unei adrese de Internet este garantata de autoritatea de acordare a adreselor IANA. Adresele folosite intr-o retea privata interna trebuie sa fie unice pe plan local chiar daca adresa nu e unica pe plan global.