Τι είναι ένα υποδίκτυο; Πώς υπολογίζετε τα υποδίκτυα;

Εάν χρησιμοποιείτε το Διαδίκτυο σε έναν εταιρικό οργανισμό, είναι σχεδόν σίγουρα μέρος ενός υποδικτύου. Τι είναι όμως ένα υποδίκτυο, γιατί είναι σημαντικό το υποδίκτυο και πώς μπορείτε να μάθετε σε ποιο υποδίκτυο βρίσκεστε;

Ένα υποδίκτυο, συντομογραφία για το υποδίκτυο, είναι ένα δίκτυο μέσα σε ένα δίκτυο. Εάν διαιρέσετε ένα δίκτυο σε μικρότερα, μεμονωμένα δίκτυα, αυτά τα δίκτυα γίνονται υποδίκτυα. Μάθετε τα πάντα για το πώς λειτουργούν τα υποδίκτυα με αυτόν τον αναλυτικό οδηγό.

Πώς λειτουργεί η υποδικτύωση;

Το υποδίκτυο είναι η πρακτική της δημιουργίας υποδικτύων—διαιρώντας ένα δίκτυο ή μια διεύθυνση IP σε μικρότερα δίκτυα.

Μπορείτε να σκεφτείτε το υποδίκτυο ως διαίρεση ενός δικτύου με παρόμοιο τρόπο με τον τρόπο που θα μπορούσατε να διαιρέσετε ένα κτίριο. Ένα κτίριο έχει μια διεύθυνση που χρησιμοποιούν όλοι έξω από αυτό το κτίριο για να το αναγνωρίσουν. Το κτίριο όμως έχει και πολλά δωμάτια. Αυτά τα δωμάτια βρίσκονται όλα σε ένα κτίριο, στην ίδια διεύθυνση, αλλά εντός του κτιρίου έχουν επίσης «υποδιευθύνσεις» για να τα ορίσουν: το γραφείο, το δωμάτιο 101 κ.λπ.

Για να μπορέσετε να κατανοήσετε πώς λειτουργεί πραγματικά το υποδίκτυο, πρέπει να γνωρίζετε τι είναι μια διεύθυνση IP.

Διευθύνσεις υποδικτύου και IPv4

Η διεύθυνση IP (Πρωτόκολλο Διαδικτύου) είναι ένας τρόπος μοναδικού προσδιορισμού συσκευών σε ένα τοπικό δίκτυο ή στο Διαδίκτυο. Η διεύθυνση IP επιτρέπει στον υπολογιστή σας να ανταλλάσσει πληροφορίες με άλλους υπολογιστές σε όλο τον κόσμο. Οι διευθύνσεις IP έχουν πολλές ιδιότητες όπως:

• Διάρκεια: στατική / δυναμική
• Πεδίο εφαρμογής: ιδιωτικό / δημόσιο
• Μέγεθος: IPv4 / IPv6

ΣΧΕΤΙΖΕΤΑΙ ΜΕ: Τι είναι μια διεύθυνση IP και μπορεί να δείξει πού ζείτε;

Το IPv4 είναι μια διεύθυνση 32-bit, ενώ το IPv6 είναι 128-bit για να καλύψει μεγαλύτερες απαιτήσεις. Μια διεύθυνση IPv4 χρησιμοποιεί αριθμητικές τιμές όπως 192.168.1.31 ενώ μια διεύθυνση IPv6 χρησιμοποιεί δεκαεξαδικές τιμές όπως 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e: 0370:7334.

Η υποδικτύωση καθιστά τη χρήση του Διαδικτύου πιο αποτελεσματική επειδή οι διευθύνσεις IP που μοιράζονται μια διεύθυνση είναι, στην πραγματικότητα, πιο κοντά μεταξύ τους. Αντί η κυκλοφορία δικτύου να περνά από πολλούς δρομολογητές για να βρει μια συγκεκριμένη συσκευή, η κίνηση πηγαίνει στο δρομολογητή υπεύθυνος ενός συγκεκριμένου δικτύου.

Επανεξετάζοντας το παράδειγμα του κτιρίου, φανταστείτε ότι έπρεπε να παραδώσετε ένα πακέτο στο δωμάτιο 74. Αντί να χρειάζεται να ελέγχετε όλα τα δωμάτια σε κάθε όροφο, η υποδικτύωση σάς λέει ότι αυτό το δωμάτιο βρίσκεται στον έβδομο όροφο. Παίρνετε το ασανσέρ στον έβδομο όροφο και παραδίδετε το πακέτο σας πολύ πιο γρήγορα.

Τι είναι μια μάσκα υποδικτύου;

Οι υπολογιστές σε ένα υποδίκτυο έχουν διευθύνσεις IP που ξεκινούν όλοι με το ίδιο πρόθεμα. Αυτό το πρόθεμα μπορεί να ποικίλλει σε μήκος, ανάλογα με το πόσο μεγάλο πρέπει να είναι το δίκτυο. Μια μάσκα υποδικτύου προσδιορίζει το μήκος αυτού του προθέματος και, επομένως, το μέγεθος του δικτύου.

Μια μάσκα υποδικτύου είναι συνήθως με κουκκίδα δεκαδικού συμβολισμού, ακριβώς όπως μια διεύθυνση IP. Περιγράφει, για τις διευθύνσεις IPv4 εντός του δικτύου, ποιο τμήμα είναι το αναγνωριστικό δικτύου και ποιο τμήμα είναι το αναγνωριστικό κεντρικού υπολογιστή.

Πώς υπολογίζετε τα υποδίκτυα;

Όπως οι διευθύνσεις IPv4, οι μάσκες υποδικτύου είναι διευθύνσεις 32-bit που αποτελούνται από τέσσερις ομάδες των 8 byte. Και έχουν τη μορφή 255.255.255.255 (δεκαδικό) ή 11111111.11111111.11111111.11111111 (δυαδικό)

Το δίκτυο /24 είναι η πιο δημοφιλής μάσκα υποδικτύου. Είναι ισοδύναμο με τη μάσκα υποδικτύου 255.255.255.0. Αυτό σημαίνει ότι οι διευθύνσεις IP εντός του δικτύου μοιράζονται το ίδιο πρόθεμα για τα τρία πρώτα μέρη της τετραμερούς διεύθυνσης τους.

Σε δυαδικό, αυτή η μάσκα υποδικτύου είναι 11111111.11111111.11111111.00000000. Ένα δίκτυο /24 έχει συνολικά 256 διευθύνσεις για να αντιπροσωπεύει συσκευές που αποτελούν μέρος του.

Σημείωση: Τα τελευταία οκτώ bit είναι όλα μηδενικά. Τα bit σε μια μάσκα μπορούν να είναι μόνο μηδενικά από δεξιά προς τα αριστερά, δεν μπορεί να υπάρχει διεύθυνση με μηδέν στη μέση, όπως 11111011.

Φύλλο εξαπάτησης υποδικτύων

Στον παραπάνω πίνακα, το CIDR σημαίνει Classless Inter-Domain Routing. Εδώ, αντιπροσωπεύει το μήκος bit του προθέματος υποδικτύου. Καθώς το μήκος του bit αυξάνεται, ο αριθμός των πιθανών κεντρικών υπολογιστών μειώνεται στο μισό. Ο συνολικός αριθμός κεντρικών υπολογιστών στους οποίους μπορεί να απευθυνθεί το IPv4 είναι 2^32.

Οι κεφαλίδες του πίνακα αντιπροσωπεύουν τις μάσκες υποδικτύου και Χ αντιπροσωπεύει τον αριθμό που θέλουμε να υπολογίσουμε. Ένα δίκτυο /1 περιέχει IP που ξεκινούν με ένα μόνο σταθερό bit (0 ή 1). Στη συνέχεια ακολουθούν 31 bit για τον εντοπισμό μεμονωμένων κεντρικών υπολογιστών σε αυτό το τεράστιο δίκτυο. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχουν μόνο δύο πιθανά υποδίκτυα /1, το καθένα με δύο δισεκατομμύρια κεντρικούς υπολογιστές που μπορεί να διευθύνει: 0.0.0.0–127.255.255.255 (όλα ξεκινούν με μηδενικό bit) και 128.0.0.0–255.255.255.255 (όλα ξεκινούν με ένα).

Η μάσκα υποδικτύου ενός δικτύου /1 είναι 10000000.00000000.00000000.00000000 σε δυαδικό και 128.0.0.0 σε δεκαδικό.

Ένα δίκτυο /12 έχει μια μάσκα που ξεκινά με το 12 1 bits: 1111111.11110000.00000000.00000000. Αυτό είναι 255.240.0.0 σε δεκαδικό, άρα Χ είναι 240.

Το να κάνετε αυτό για κάθε δίκτυο είναι επαχθές, επομένως το φύλλο εξαπάτησης μπορεί να επιταχύνει τα πράγματα. Εδώ μπαίνει το cheat sheet. Αντικαταστήστε την τιμή του Χ σε μια μάσκα υποδικτύου με τον αριθμό στην τελευταία σειρά της στήλης (CIDR) που αναζητάτε. Χρησιμοποιώντας το φύλλο εξαπάτησης, μπορείτε να προσδιορίσετε:

/24 = 255.255.255.0

/12 = 255.240.0.0

/17 = 255.255.128.0

Παράδειγμα 1

192.168.1.0/24

Μάσκα υποδικτύου: 255.255.255.0

Οικοδεσπότες: 2^(32-24) = 2^8 = 256

Ενεργοί οικοδεσπότες: οικοδεσπότες - 2 = 254

Αναγνωριστικό δικτύου (πρώτη διεύθυνση): 192.168.1.0

Αναγνωριστικό εκπομπής (τελευταία διεύθυνση): 192.168.1.255 (0 έως 255 είναι 256 ακέραιοι αριθμοί.)

Παράδειγμα 2

192.168.1.16/28

Μάσκα υποδικτύου = 255.255.255.240

Οικοδεσπότες: 2^(32-28) = 2^4 = 16

Ενεργοί κεντρικοί υπολογιστές = Hosts - 2 = 14

Αναγνωριστικό δικτύου: 192.168.1.16

Αναγνωριστικό εκπομπής: 192.168.1.31 (16 έως 31 είναι 16 ακέραιοι)

Πώς μπορώ να ξέρω σε ποια μάσκα υποδικτύου είμαι;

Εάν χρησιμοποιείτε Windows, μεταβείτε στη Γραμμή εντολών και εισάγετε την εντολή ipconfig. Θα πρέπει να εμφανίζει κάτι σαν αυτό:

Εάν χρησιμοποιείτε Linux, εκτελέστε την εντολή ifconfig στο τερματικό σας:

Ποια είναι τα πλεονεκτήματα του υποδικτύου;

Γιατί είναι σημαντικό το υποδίκτυο; Η υποδικτύωση έχει πολλά πλεονεκτήματα, αλλά αυτά τα τρία είναι τα πιο σημαντικά:

Εκτέλεση

Τα υποδίκτυα κάνουν τα δίκτυα πιο αποτελεσματικά. Η υποδικτύωση επιτρέπει στην κυκλοφορία να διανύει μικρότερη απόσταση, χωρίς να χρειάζεται να περνάει από περιττούς δρομολογητές στη διαδρομή. Αυτό βελτιώνει την απόδοση μειώνοντας τη συμφόρηση του δικτύου και επιταχύνοντας την κυκλοφορία.

Οργάνωση

Η υποδικτύωση καθιστά ευκολότερη και πιο αποτελεσματική την ομαδοποίηση διαφορετικών συσκευών. Για παράδειγμα, μια εταιρεία μπορεί να έχει ένα λογιστικό τμήμα με κάποια προνόμια που δεν θα έπρεπε να έχουν άλλα τμήματα. Ένα υποδίκτυο που περιέχει μόνο το λογιστήριο θα διασφάλιζε ότι άλλες συσκευές δεν μπορούν να έχουν πρόσβαση σε αυτό το δίκτυο. Αυτό κάνει τον οργανισμό πιο αποτελεσματικό και επιτρέπει στο δίκτυο να εφαρμόζει την αποκλειστικότητα.

Ασφάλεια

Επειδή τα υποδίκτυα διαχωρίζουν και ομαδοποιούν μικρότερα δίκτυα, είναι ευκολότερο να απομονωθούν και να εντοπιστούν απειλές σε ένα συγκεκριμένο δίκτυο.

Ποια είναι τα μειονεκτήματα της υποδικτύωσης;

Η υποδικτύωση είναι αρκετά ακριβή και απαιτεί επαγγελματικές γνώσεις για να εφαρμοστεί.

Τα υποδίκτυα μπορεί να είναι σπάταλα, ανάλογα με τον τρόπο που τα χωρίζετε. Για παράδειγμα, κάθε υποδίκτυο απαιτεί ένα αναγνωριστικό δικτύου και ένα αναγνωριστικό εκπομπής, δύο IP που πρέπει να δεσμεύσει από το συνολικό pool.

Υποδικτύωση και διενέξεις IP

Φανταστείτε αν κάθε κτίριο στον κόσμο είχε έναν μοναδικό αριθμό αντί για μια ιεραρχική διεύθυνση. Η παράδοση αλληλογραφίας ή η επίσκεψη στο σπίτι κάποιου θα ήταν εφιάλτης! Αντίθετα, συνήθως οργανώνουμε τις διευθύνσεις κατά επίπεδα ευαισθησίας: χώρα, πόλη, δρόμος κ.λπ.

Το υποδίκτυο είναι το αντίστοιχο του Διαδικτύου. Είναι σημαντικό για την οργάνωση των δικτύων να δρομολογεί την κυκλοφορία αποτελεσματικά.

Η υποδικτύωση βοηθά επίσης στην αποφυγή προβλημάτων όπως διενέξεις IP. Μια διένεξη διεύθυνσης IP συμβαίνει όταν δύο συσκευές στο ίδιο δίκτυο έχουν την ίδια διεύθυνση IP.

Τι είναι η σύγκρουση IP και πώς την επιλύετε;

Τι είναι η διένεξη διεύθυνσης IP; Μάθετε πώς μπορείτε να διορθώσετε το πρόβλημα εάν δύο συσκευές έχουν την ίδια διεύθυνση IP στο δίκτυό σας.

Διαβάστε Επόμενο

Σχετικά με τον Συγγραφέα