Mengenal IP address dan Subnetting

PDF IP address & subneting < download agar lebih nyaman

Memahami Alamat IP

Sebuah alamat IP adalah alamat yang digunakan dalam rangka untuk secara unik mengidentifikasi perangkat pada jaringan IP. Alamatnya terdiri dari 32 bit biner, yang dapat dibagi ke dalam bagian jaringan dan bagian host dengan bantuan subnet mask. 32 bit biner yang dibagi menjadi empat oktet (1 oktet = 8 bit). Setiap oktet dikonversi ke desimal dan dipisahkan oleh titik (dot). Untuk alasan ini, alamat IP dikatakan dinyatakan dalam format desimal bertitik (misalnya, 172.16.81.100). Nilai dalam setiap rentang oktet dari 0 hingga 255 desimal, atau 00000000-11111111 biner.
Berikut adalah bagaimana mengkonversi oktet biner ke desimal: Bit paling kanan, atau sedikit yang paling signifikan, dari oktet memegang nilai 2 ^0. Bit hanya untuk bagian kiri yang memegang nilai 2 ^1. Ini berlanjut hingga bit paling kiri, atau bit yang paling signifikan, yang memegang nilai 2 ^7. Jadi, jika semua bit biner adalah satu, setara desimal akan 255 seperti yang ditunjukkan di sini:

  1 1 1 1 1 1 1 1
   128 64 32 16 8 4 2 1 (128 +64 +32 +16 +8 +4 +2 +1 = 255) 

Berikut ini adalah contoh konversi oktet bila tidak semua bit di set ke 1.

  0 1 0 0 0 0 0 1
   0 64 0 0 0 0 0 1 (0 +64 +0 +0 +0 +0 +0 +1 = 65) 

Dan ini adalah contoh menunjukkan alamat IP diwakili di kedua biner dan desimal.

  10.  1.  23.  19 (desimal)
   00001010.00000001.00010111.00010011 (biner) 

Octet ini dipecah untuk menyediakan skema pengalamatan yang dapat mengakomodasi jaringan besar dan kecil. Ada lima kelas yang berbeda jaringan, A sampai E. Dokumen ini berfokus pada kelas pengalamatan A ke C, karena kelas D dan E dicadangkan dan diskusi dari mereka adalah di luar lingkup dokumen ini.
Catatan: Perlu diketahui juga bahwa istilah "Kelas A, Kelas B" dan seterusnya digunakan dalam dokumen ini untuk membantu memfasilitasi pemahaman pengalamatan IP dan subnetting. Istilah-istilah ini jarang digunakan dalam industri lagi karena pengenalan Classless InterDomain Routing (CIDR) .
Mengingat alamat IP, kelasnya dapat ditentukan dari tiga high-order bit. Gambar 1 menunjukkan signifikansi dalam urutan tiga bit tinggi dan kisaran alamat yang termasuk ke dalam kelas masing-masing. Untuk tujuan informasi, Kelas D dan Kelas E alamat juga ditampilkan.
Gambar 1
Dalam alamat Kelas A, oktet pertama adalah bagian jaringan, sehingga contoh Kelas A dalam Gambar 1 memiliki alamat jaringan utama 1.0.0.0 - 127.255.255.255. Oktet 2, 3, dan 4 (dalam 24 bit berikutnya) adalah untuk manajer jaringan dibagi menjadi subnet dan host ketika ia / ia melihat cocok. Alamat Kelas A digunakan untuk jaringan yang memiliki lebih dari 65.536 host (sebenarnya, sampai dengan 16.777.214 host!).
Dalam sebuah alamat Kelas B, dua oktet pertama adalah bagian jaringan, sehingga Kelas B contoh pada Gambar 1 memiliki alamat jaringan utama 128.0.0.0 - 191.255.255.255. Oktet 3 dan 4 (16 bit) adalah untuk subnet dan host lokal. Alamat Kelas B digunakan untuk jaringan yang memiliki antara 256 dan 65534 host.
Dalam sebuah alamat Kelas C, tiga oktet pertama adalah bagian jaringan. Kelas C contoh pada Gambar 1 memiliki alamat jaringan utama 192.0.0.0 - 233.255.255.255. Oktet 4 (8 bit) adalah untuk subnet dan host lokal - sempurna untuk jaringan dengan kurang dari 254 host.

Jaringan Masker

Sebuah topeng jaringan membantu Anda mengetahui bagian mana dari alamat mengidentifikasi jaringan dan bagian mana dari alamat mengidentifikasi node. Kelas A, B, dan C jaringan memiliki standar masker, juga dikenal sebagai masker alami, seperti yang ditunjukkan di sini:

  Kelas A: 255.0.0.0
 Kelas B: 255.255.0.0
 Kelas C: 255.255.255.0 

Sebuah alamat IP pada jaringan Kelas A yang belum subnetted akan memiliki pasangan alamat / mask yang mirip dengan: 8.20.15.1 255.0.0.0. Untuk melihat bagaimana topeng membantu Anda mengidentifikasi bagian-bagian jaringan dan simpul alamat, mengubah alamat dan masker untuk bilangan biner.

  8.20.15.1 = 00001000.00010100.00001111.00000001
 255.0.0.0 = 11111111.00000000.00000000.00000000 

Setelah Anda memiliki alamat dan topeng diwakili dalam biner, kemudian mengidentifikasi jaringan dan ID host lebih mudah. Setiap alamat bit yang memiliki bit masker sesuai set ke 1 mewakili ID jaringan. Setiap alamat bit yang memiliki bit masker sesuai set ke 0 mewakili node ID.

  8.20.15.1 = 00001000.00010100.00001111.00000001
 255.0.0.0 = 11111111.00000000.00000000.00000000
             -----------------------------------
              id net | host id             

 netid = 00001000 = 8
 hostid = 00010100.00001111.00000001 = 20.15.1 

Memahami Subnetting

Subnetting memungkinkan Anda untuk membuat beberapa logical jaringan yang ada dalam jaringan A, B, atau C Kelas tunggal. Jika Anda tidak subnet, Anda hanya dapat menggunakan satu jaringan dari Kelas Anda A, B, atau C jaringan, yang tidak realistis.
Setiap data link pada jaringan harus memiliki ID jaringan yang unik, dengan setiap node pada link menjadi anggota jaringan yang sama. Jika Anda melanggar jaringan utama (Kelas A, B, atau C) ke subnetwork yang lebih kecil, memungkinkan Anda untuk membuat jaringan interkoneksi subnetwork. Setiap data link pada jaringan ini kemudian akan memiliki jaringan yang unik / subnetwork ID. Setiap perangkat, atau gateway, menghubungkan jaringan n / subnetwork memiliki n alamat IP yang berbeda, satu untuk setiap jaringan / subnetwork bahwa interkoneksi.
Dalam rangka untuk subnet jaringan, memperpanjang topeng alam dengan menggunakan beberapa bit dari bagian host ID dari alamat untuk membuat subnetwork ID. Sebagai contoh, diberi jaringan Kelas C 204.17.5.0 yang memiliki topeng alami 255.255.255.0, Anda dapat membuat subnet dengan cara ini:

  204.17.5.0 - 11001100.00010001.00000101.00000000
 255.255.255.224 - 11111111.11111111.11111111.11100000
                   Sub --------------------------| |---- 

Dengan memperluas topeng menjadi 255.255.255.224, Anda telah mengambil tiga bit (ditunjukkan oleh "sub") dari bagian host asli dari alamat dan menggunakannya untuk membuat subnet. Dengan tiga bit, adalah mungkin untuk menciptakan delapan subnet. Dengan sisa lima bit host ID, subnet masing-masing dapat memiliki hingga 32 alamat host, 30 dari yang sebenarnya dapat diberikan ke perangkat karena host id semua nol atau semua yang tidak diperbolehkan (sangat penting untuk mengingat ini). Jadi, dengan pikiran ini, subnet ini telah diciptakan.

  204.17.5.0 255.255.255.224 alamat host berkisar 1 sampai 30
 204.17.5.32 255.255.255.224 alamat host kisaran 33-62
 204.17.5.64 255.255.255.224 alamat host kisaran 65-94
 204.17.5.96 255.255.255.224 alamat host kisaran 97-126
 255.255.255.224 204.17.5.128 alamat host kisaran 129-158
 255.255.255.224 204.17.5.160 alamat host kisaran 161-190
 255.255.255.224 204.17.5.192 alamat host kisaran 193-222
 255.255.255.224 204.17.5.224 alamat host kisaran 225-254 

Catatan: Ada dua cara untuk menunjukkan topeng ini. Pertama, karena Anda menggunakan tiga bit lebih daripada "alami" mask Kelas C, Anda dapat menunjukkan alamat ini memiliki subnet mask 3-bit. Atau, kedua, 255.255.255.224 topeng juga dapat dinotasikan sebagai / 27 karena ada 27 bit yang diatur dalam topeng. Metode kedua digunakan dengan CIDR . Dengan metode ini, salah satu jaringan ini dapat digambarkan dengan awalan notasi / panjang. Sebagai contoh, 204.17.5.32/27 menunjukkan 204.17.5.32 255.255.255.224 jaringan. Ketika tepat notasi prefiks / panjang digunakan untuk menunjukkan topeng di seluruh sisa dari dokumen ini.
Jaringan skema subnetting di bagian ini memungkinkan untuk delapan subnet, dan jaringan mungkin muncul sebagai:
Gambar 2
Perhatikan bahwa setiap router di Gambar 2 adalah melekat pada empat subnetwork, satu subnetwork adalah umum untuk kedua router. Juga, setiap router memiliki alamat IP untuk setiap Sub-jaringan yang terpasang. Setiap subnetwork berpotensi dapat mendukung hingga 30 alamat host.
Tombol ini menampilkan titik yang menarik. Bit-bit host lebih Anda gunakan untuk subnet mask, subnet yang Anda miliki tersedia. Namun, subnet yang tersedia, kurang host per subnet alamat yang tersedia. Sebagai contoh, sebuah jaringan Kelas C 204.17.5.0 dan topeng 255.255.255.224 (/ 27) memungkinkan Anda untuk memiliki delapan subnet, masing-masing dengan 32 alamat host (30 dari yang dapat diberikan ke perangkat). Jika Anda menggunakan masker dari 255.255.255.240 (/ 28), mematahkan bawah adalah:

  204.17.5.0 - 11001100.00010001.00000101.00000000
 255.255.255.240 - 11111111.11111111.11111111.11110000
                   --------------------------| Sub | --- 

Karena Anda sekarang memiliki empat bit untuk membuat subnet dengan, Anda hanya memiliki empat bit tersisa untuk alamat host. Jadi dalam hal ini Anda dapat memiliki hingga 16 subnet, masing-masing dapat memiliki hingga 16 alamat host (14 dari yang dapat diberikan ke perangkat).
Lihatlah bagaimana sebuah jaringan Kelas B mungkin subnetted. Jika Anda memiliki jaringan 172.16.0.0, maka Anda tahu bahwa masker alami adalah 255.255.0.0 atau 172.16.0.0/16. Memperluas masker untuk sesuatu di luar 255.255.0.0 berarti Anda subnetting. Anda dapat dengan cepat melihat bahwa Anda memiliki kemampuan untuk membuat lebih banyak subnet daripada dengan jaringan Kelas C. Jika Anda menggunakan masker 255.255.248.0 (/ 21), berapa banyak subnet dan host per subnet hal ini memungkinkan untuk?

  172.16.0.0 - 10101100.00010000.00000000.00000000
 255.255.248.0 - 11111111.11111111.11111000.00000000
                 Sub -----------------| |----------- 

Anda menggunakan lima bit dari bit-bit host asli untuk subnet. Hal ini memungkinkan Anda untuk memiliki 32 subnet (2 ^5). Setelah menggunakan lima bit untuk subnetting, Anda yang tersisa dengan 11 bit untuk alamat host. Hal ini memungkinkan masing-masing subnet sehingga memiliki alamat host 2.048 (2 ^11), 2046 dari yang dapat diberikan ke perangkat.
Catatan: Di masa lalu, ada keterbatasan penggunaan 0 subnet (semua bit subnet diatur ke nol) dan semua subnet yang (bit subnet siap untuk satu). Beberapa perangkat tidak akan mengizinkan penggunaan subnet. Cisco Systems perangkat memungkinkan penggunaan subnet ketika perintah ip subnet zero dikonfigurasi.

Contoh

Contoh Latihan 1

Sekarang bahwa Anda memiliki pemahaman tentang subnetting, menempatkan ini pengetahuan untuk digunakan. Dalam contoh ini, Anda diberikan dua kombinasi alamat / mask, ditulis dengan notasi prefiks / panjang, yang telah ditugaskan untuk dua perangkat. Tugas Anda adalah untuk menentukan apakah perangkat ini berada di subnet yang sama atau subnet yang berbeda. Anda dapat melakukan ini dengan menggunakan alamat dan topeng masing-masing perangkat untuk menentukan mana alamat masing-masing subnet milik.

  DeviceA: 172.16.17.30/20
 DeviceB: 172.16.28.15/20 

Menentukan Subnet untuk DeviceA:

  172.16.17.30 - 10101100.00010000.00010001.00011110
 255.255.240.0 - 11111111.11111111.11110000.00000000
                   Sub -----------------| |------------
 subnet = 10101100.00010000.00010000.00000000 = 172.16.16.0 

Melihat bit alamat yang memiliki sedikit masker sesuai set ke satu, dan pengaturan semua bit alamat lain ke nol (ini setara dengan melakukan logika "DAN" antara masker dan alamat), menunjukkan Anda yang alamat ini milik subnet . Dalam hal ini, DeviceA milik subnet 172.16.16.0.
Menentukan Subnet untuk DeviceB:

  172.16.28.15 - 10101100.00010000.00011100.00001111
 255.255.240.0 - 11111111.11111111.11110000.00000000
                   Sub -----------------| |------------
 subnet = 10101100.00010000.00010000.00000000 = 172.16.16.0 

Dari penentuan, DeviceA dan DeviceB memiliki alamat yang merupakan bagian dari subnet yang sama.

 

Contoh Latihan 2

Mengingat jaringan Kelas C 204.15.5.0/24, subnet jaringan dalam rangka untuk menciptakan jaringan dalam Gambar 3 dengan persyaratan tuan ditampilkan.
Gambar 3
Melihat jaringan yang ditampilkan dalam Gambar 3 , Anda dapat melihat bahwa Anda diminta untuk membuat lima subnet. Subnet harus mendukung 28 terbesar alamat host. Apakah ini mungkin dengan jaringan Kelas C? dan jika demikian, lalu bagaimana?
Anda dapat memulai dengan melihat persyaratan subnet. Dalam rangka untuk menciptakan lima subnet yang dibutuhkan Anda akan perlu untuk menggunakan tiga bit dari bit host C Class. Dua bit hanya akan memungkinkan Anda empat subnet (2 ^2).
Karena Anda perlu tiga bit subnet, yang membuat Anda dengan lima bit untuk bagian host dari alamat. Berapa banyak host tidak mendukung ini? 2 ⁵ = 32 (30 bermanfaat). Ini memenuhi persyaratan.
Oleh karena itu Anda telah menentukan bahwa adalah mungkin untuk menciptakan jaringan ini dengan jaringan Kelas C. Sebuah contoh bagaimana Anda dapat menetapkan dalam subnetwork adalah:

  Neta: host kisaran alamat 204.15.5.0/27 1 sampai 30
 netB: host kisaran alamat 204.15.5.32/27 33-62
 netC: host kisaran alamat 204.15.5.64/27 65-94
 netD: host kisaran alamat 204.15.5.96/27 97-126
 netE: host kisaran alamat 204.15.5.128/27 129-158 

VLSM Contoh

Dalam semua contoh-contoh sebelumnya subnetting, perhatikan bahwa subnet mask yang sama diterapkan untuk semua subnet. Ini berarti bahwa masing-masing subnet memiliki jumlah yang sama alamat host yang tersedia. Anda dapat kebutuhan ini dalam beberapa kasus, tetapi, dalam banyak kasus, memiliki subnet mask yang sama untuk semua subnet berakhir membuang-buang ruang alamat. Misalnya, dalam Contoh Latihan 2 bagian, kelas C jaringan dibagi menjadi delapan ukuran yang sama subnet, namun, masing-masing subnet tidak memanfaatkan semua alamat host yang tersedia, yang menghasilkan ruang alamat terbuang. Gambar 4 mengilustrasikan ruang alamat ini terbuang.
Gambar 4
Gambar 4 mengilustrasikan bahwa dari subnet yang sedang digunakan, Neta, NetC, dan NetD memiliki banyak ruang alamat host yang tidak terpakai. Ada kemungkinan bahwa ini adalah desain yang disengaja akuntansi untuk pertumbuhan masa depan, tetapi dalam banyak kasus ini hanya terbuang ruang alamat karena fakta bahwa subnet mask yang sama digunakan untuk semua subnet.
Variabel Length Subnet Mask (VLSM) memungkinkan Anda untuk menggunakan masker yang berbeda untuk setiap subnet, sehingga menggunakan ruang alamat efisien.

 

VLSM Contoh

Mengingat jaringan yang sama dan persyaratan seperti dalam Latihan Contoh 2 mengembangkan skema subnetting dengan menggunakan VLSM, mengingat:

  Neta: harus mendukung 14 host
 netB: harus mendukung 28 host
 netC: harus mendukung 2 host
 netD: harus mendukung 7 host
 netE: harus mendukung 28 host yang 

Tentukan apa topeng memungkinkan jumlah yang diperlukan host.

  Neta: membutuhkan / 28 (255.255.255.240) masker untuk mendukung 14 host
 netB: membutuhkan / 27 (255.255.255.224) masker untuk mendukung 28 host
 netC: membutuhkan / 30 (255.255.255.252) masker untuk mendukung 2 host
 * netD: membutuhkan / 28 (255.255.255.240) masker untuk mendukung 7 host
 netE: membutuhkan / 27 (255.255.255.224) masker untuk mendukung 28 host

 * A / 29 (255.255.255.248) hanya akan memungkinkan 6 tuan digunakan alamat
   Oleh karena itu netD membutuhkan / 28 masker. 

Cara termudah untuk menetapkan subnet adalah untuk menetapkan terbesar pertama. Sebagai contoh, Anda dapat menetapkan dengan cara ini:

  netB: host kisaran alamat 204.15.5.0/27 1 sampai 30
 netE: host kisaran alamat 204.15.5.32/27 33-62
 Neta: host kisaran alamat 204.15.5.64/28 65-78
 netD: host kisaran alamat 204.15.5.80/28 81-94
 netC: host kisaran alamat 204.15.5.96/30 97-98 

Hal ini dapat direpresentasikan sebagai grafis yang ditunjukkan pada Gambar 5:
Gambar 5
Gambar 5 mengilustrasikan bagaimana menggunakan VLSM membantu menyelamatkan lebih dari setengah dari ruang alamat.

CIDR

Classless InterDomain Routing (CIDR) diperkenalkan untuk meningkatkan kedua alamat pemanfaatan ruang dan skalabilitas routing di Internet. Hal itu diperlukan karena pertumbuhan yang cepat dari Internet dan pertumbuhan tabel routing IP diadakan di router internet.
CIDR bergerak jalan dari kelas IP tradisional (Kelas A, Kelas B, Kelas C, dan sebagainya). Dalam CIDR, sebuah jaringan IP diwakili oleh prefiks, yang merupakan alamat IP dan beberapa indikasi dari panjang topeng. Panjang berarti jumlah paling kiri bersebelahan bit masker yang diatur ke satu. Sehingga jaringan 172.16.0.0 255.255.0.0 dapat direpresentasikan sebagai 172.16.0.0/16. CIDR juga menggambarkan arsitektur Internet yang lebih hirarkis, di mana setiap domain mengambil alamat IP dari tingkat yang lebih tinggi. Hal ini memungkinkan untuk summarization dari domain yang akan dilakukan pada tingkat yang lebih tinggi. Sebagai contoh, jika sebuah ISP memiliki jaringan 172.16.0.0/16, maka ISP dapat menawarkan 172.16.1.0/24, 172.16.2.0/24, dan sebagainya untuk pelanggan. Namun, ketika iklan untuk penyedia lainnya, ISP hanya perlu untuk mengiklankan 172.16.0.0/16.
Untuk informasi lebih lanjut tentang CIDR, lihat RFC 1518 dan RFC 1519 .

Lampiran

Contoh Config

Router A dan B terhubung melalui antarmuka serial.

Router A

  hostname RouterA
   !
   ip routing yang
   !
   int e 0
   ip address 172.16.50.1 255.255.255.0
   (Subnet 50)!
   int e 1 ip address 172.16.55.1 255.255.255.0
   (Subnet 55)!
   int t 0 ip address 172.16.60.1 255.255.255.0
   (Subnet 60) int! S 0
   ip address 172.16.65.1 255.255.255.0 (subnet 65)
   S 0 terhubung! Ke router B
   router rip
   jaringan 172.16.0.0 

Router B

  hostname routerb
   !
   ip routing yang
   !
   int e 0
   255.255.255.240 ip address 192.1.10.200
   (Subnet 192)!
   int e 1
   ip address 255.255.255.240 192.1.10.66
   (Subnet 64)!
   int s 0
   ip address 172.16.65.2 (subnet yang sama seperti router A s 0)
   Int s! 0 terhubung ke router A
   router rip
   jaringan 192.1.10.0
   jaringan 172.16.0.0 

Host / subnet Kuantitas Tabel

  Kelas B Efektif Efektif
 Subnet Topeng # bit Host
 ------- --------- --------- ---------------
   1 255.255.128.0 2 32766
   2 255.255.192.0 4 16382
   3 255.255.224.0 8 8190
   4 255.255.240.0 16 4094
   5 255.255.248.0 32 2046
   6 255.255.252.0 64 1022
   7 255.255.254.0 128 510
   8 255.255.255.0 256 254
   9 255.255.255.128 512 126
   10 255.255.255.192 1024 62
   11 255.255.255.224 2048 30
   12 255.255.255.240 4096 14
   13 255.255.255.248 8192 6
   14 255.255.255.252 16384 2

 Kelas C Efektif Efektif
 Subnet Topeng # bit Host
 ------- --------- --------- ---------------
   1 255.255.255.128 2 126 
   2 255.255.255.192 4 62
   3 255.255.255.224 8 30
   4 255.255.255.240 16 14
   5 255.255.255.248 32 6
   6 255.255.255.252 64 2

  
 * Subnet semua nol dan semua yang disertakan.  Ini 
  mungkin tidak didukung pada beberapa sistem warisan.
 * Host semua nol dan semua yang dikecualikan.