Teilnetz

Ein Teilnetz oder Teilnetz, ist eine logisch sichtbare Unterteilung eines IP Netzes. Die Praxis, ein Netz in zwei oder mehr Netze zu teilen, wird genannt subvernetzend.

Alle Computer, die einem Teilnetz gehören, werden mit einem allgemeinen, identischem, die meisten - bedeutende Bit-Gruppe in ihrer IP-Adresse gerichtet. Das läuft auf die logische Abteilung einer IP-Adresse in zwei Felder, ein Netz oder Routenplanungspräfix und das Rest-Feld oder den Gastgeber-Bezeichner hinaus. Das Rest-Feld ist ein Bezeichner für einen spezifischen Gastgeber oder Netzschnittstelle.

Das Routenplanungspräfix wird in der CIDR Notation ausgedrückt. Es wird als die erste Adresse eines Netzes geschrieben, das von einem Hieb-Charakter (/) gefolgt ist, und mit der Bit-Länge des Präfixes endend. Zum Beispiel, ist das Präfix des Internetprotokoll-Netzes der Version 4, das an der gegebenen Adresse anfängt, 24 Bit für das Netzpräfix und die restlichen 8 Bit zuteilend, die für den Gastgeber vorbestellt sind, der richtet. Die IPv6-Adressspezifizierung ist ein großes Netz mit 2 Adressen, ein 32-Bit-Routenplanungspräfix habend. In IPv4 wird das Routenplanungspräfix auch in der Form der Teilnetz-Maske angegeben, die in der viererkabelpunktierten Dezimaldarstellung wie eine Adresse ausgedrückt wird. Zum Beispiel, ist die Netzmaske für das Präfix.

Der Verkehr zwischen Teilnetzen wird ausgetauscht oder mit speziellen Toren genannt Router aufgewühlt, die die logischen oder physischen Grenzen zwischen den Teilnetzen einsetzen.

Die Vorteile des Subnetzes ändern sich mit jedem Aufstellungsdrehbuch. In der Adresszuteilungsarchitektur des Internetverwendens Classless Inter-Domain Routing (CIDR) und in großen Organisationen ist es notwendig, Adressraum effizient zuzuteilen. Es kann auch Routenplanungsleistungsfähigkeit erhöhen, oder im Vorteil im Netzmanagement sein, wenn Teilnetze von verschiedenen Entitäten in einer größeren Organisation administrativ kontrolliert werden. Teilnetze können logisch in einer hierarchischen Architektur eingeordnet werden, einen Netzadressraum einer Organisation in eine baumähnliche Routenplanungsstruktur verteilend.

Das Netzwenden und die Routenplanung

Computer, die an einem Netz wie das Internet teilnehmen, hat jeder mindestens eine logische Adresse. Gewöhnlich ist diese Adresse zu jedem Gerät einzigartig und kann entweder dynamisch von einem Netzserver, statisch von einem Verwalter, oder automatisch durch die staatenlose Adressautokonfiguration konfiguriert werden.

Eine Adresse erfüllt die Funktionen, den Gastgeber zu erkennen und es im Netz ausfindig zu machen. Die allgemeinste Netzwenden-Architektur ist Internetprotokoll-Version 4 (IPv4), aber sein Nachfolger, IPv6, ist in frühen Aufstellungsstufen. Eine IPv4-Adresse besteht aus 32 Bit für die menschliche Lesbarkeit, die in einer Form geschrieben ist, die aus vier dezimalen Oktetten besteht, die durch Schlusspunkte (Punkte) getrennt sind, genannt punktdezimale Notation. Eine IPv6-Adresse besteht aus 128 Bit, die in einer hexadecimal Notation und Gruppierung von durch Doppelpunkte getrennten 16 Bit geschrieben sind.

Zum Zweck des Netzmanagements wird eine IP-Adresse in zwei logische Teile, das Netzpräfix und den Gastgeber-Bezeichner oder das Rest-Feld logisch geteilt. Alle Gastgeber auf einem Teilnetz haben dasselbe Netzpräfix. Dieses Routenplanungspräfix besetzt die meisten - bedeutende Bit der Adresse. Die Zahl von Bit, die innerhalb eines Netzes dem inneren Routenplanungspräfix zugeteilt sind, kann sich zwischen Teilnetzen abhängig von der Netzarchitektur ändern. Während in IPv6 das Präfix aus einer Reihe aneinander grenzenden 1 Bit bestehen muss, in IPv4 wird das nicht beachtet, obgleich keine Leistungsfähigkeit gewonnen wird. Der Gastgeber-Teil ist eine einzigartige lokale Identifizierung und ist entweder eine Gastgeber-Zahl im lokalen Netz oder ein Schnittstelle-Bezeichner.

Diese logische Wenden-Struktur erlaubt die auswählende Routenplanung von IP Paketen über vielfache Netze über spezielle Tor-Computer, genannt Router einem Bestimmungsort-Gastgeber, wenn sich die Netzpräfixe des Beginns und der Bestimmungsort-Gastgeber, oder gesandt direkt einem Zielgastgeber im lokalen Netz unterscheiden, wenn sie dasselbe sind. Router setzen logische oder physische Grenzen zwischen den Teilnetzen ein, und führen Verkehr zwischen ihnen. Jedem Teilnetz wird durch einen benannten Verzug-Router gedient, aber kann innerlich aus vielfachen physischen Segmenten von Ethernet bestehen, die durch Netzschalter oder Netzbrücken miteinander verbunden sind.

Das Routenplanungspräfix einer Adresse wird in einer Form geschrieben, die zu dieser der Adresse selbst identisch ist. Das wird die Netzmaske oder netmask der Adresse genannt. Zum Beispiel wird eine Spezifizierung von die meisten - bedeutende 18 Bit einer IPv4-Adresse als geschrieben. Wenn diese Maske ein Teilnetz innerhalb eines größeren Netzes benennt, wird es auch die Teilnetz-Maske genannt. Diese Form, die Netzmaske anzuzeigen, wird nur jedoch für IPv4 Netze verwendet.

Die moderne Standardform der Spezifizierung des Netzpräfixes ist CIDR Notation, die sowohl für IPv4 als auch für IPv6 verwendet ist. Es zählt die Zahl von Bit im Präfix auf und hängt diese Zahl an der Adresse nach einem Hieb (/) Charakter-Separator an:

  • , netmask
  • In IPv6, benennt die Adresse und sein Netzpräfix, das aus den bedeutendsten 32 Bit besteht.

Diese Notation wurde mit Classless Inter-Domain Routing (CIDR) in RFC 4632 eingeführt. In IPv6 ist das die einzige annehmbare Form, um Netz oder Routenplanungspräfixe anzuzeigen.

In classful, der in IPv4 vor der Einführung von CIDR vernetzt, konnte das Netzpräfix bei der IP-Adresse direkt erhalten werden, die auf seiner höchsten Ordnungsbit-Folge gestützt ist. Das hat die Klasse (A, B, C) der Adresse und deshalb der Netzmaske bestimmt. Seit der Einführung von CIDR, jedoch, verlangt die Anweisung einer IP-Adresse zu einer Netzschnittstelle zwei Rahmen, die Adresse und seine Netzmaske.

In IPv4 wird der Entschluss auf der Verbindung für eine IP-Adresse einfach durch die Adresse und netmask Konfiguration gegeben, weil die Adresse disassociated vom Präfix auf der Verbindung nicht sein kann. Für IPv6, jedoch, ist Entschluss auf der Verbindung im Detail verschieden und verlangt Neighbor Discovery Protocol (NDP). Die IPv6 Adressanweisung zu einer Schnittstelle trägt keine Voraussetzung eines zusammenpassenden Präfixes auf der Verbindung und umgekehrt mit Ausnahme von mit der Verbindung lokalen Adressen.

Während Subnetz Netzleistung in einem organisatorischen Netz verbessern kann, vergrößert es Routenplanungskompliziertheit, da jedes lokal verbundene Teilnetz durch einen getrennten Zugang in den Routenplanungstischen jedes verbundenen Routers vertreten werden muss. Jedoch, durch das sorgfältige Design des Netzes, können Wege zu Sammlungen von entfernteren Teilnetzen innerhalb der Zweige einer Baumhierarchie durch einzelne Wege angesammelt werden. Die Funktionalität der Teilnetz-Maskierung der variablen Länge (VLSM) in kommerziellen Routern hat die Einführung von CIDR nahtlos über das Internet und in Unternehmensnetzen gemacht.

IPv4 Subnetz

Der Prozess des Subnetzes ist mit der Trennung des Netzes und dem Teilnetz-Teil einer Adresse vom Gastgeber-Bezeichner verbunden. Das wird durch einen bitwise UND Operation zwischen der IP-Adresse und (U-Boot) Netzpräfix durchgeführt. Das Ergebnis gibt die Netzadresse oder das Präfix nach, und der Rest ist der Gastgeber-Bezeichner.

Die Bestimmung des Netzpräfixes

Eine IPv4 Netzmaske besteht aus 32 Bit, eine Folge von (1) gefolgt von einem Block von 0s. Der schleifende Block von Nullen (0) benennt diesen Teil als, der Gastgeber-Bezeichner zu sein.

Das folgende Beispiel zeigt die Trennung des Netzpräfixes und des Gastgeber-Bezeichners von einer Adresse (192.168.5.130) und seiner verbundenen/24 Netzmaske (255.255.255.0). Die Operation wird in einem Tisch mit binären Adressformaten vergegenwärtigt.

Die mathematische Operation, wegen das Netzpräfix zu berechnen, ist die Dualzahl und. Das Ergebnis der Operation gibt das Netzpräfix 192.168.5.0 und den Gastgeber Nummer 130 nach.

Subnetz

Subnetz ist der Prozess, einige Bit der hohen Ordnung vom Gastgeber-Teil zu benennen und sie mit der Netzmaske zu gruppieren, um die Teilnetz-Maske zu bilden. Das teilt ein Netz in kleinere Teilnetze. Das folgende Diagramm modifiziert das Beispiel durch bewegende 2 Bit vom Gastgeber-Teil bis die Teilnetz-Maske, um ein kleineres Teilnetz ein Viertel die vorherige Größe zu bilden:

Spezielle Adressen und Teilnetze

Internetprotokoll-Version 4 verwendet besonders benannte Adressformate, um Anerkennung der speziellen Adressfunktionalität zu erleichtern. Das erste und die letzten durch das Subnetz erhaltenen Teilnetze haben eine spezielle Benennung und, bald, spezielle Gebrauch-Implikationen traditionell gehabt. Außerdem verwendet IPv4 die ganze-Gastgeber-Adresse, d. h. die letzte Adresse innerhalb eines Netzes für die Sendungsübertragung allen Gastgebern auf der Verbindung.

Teilnetz-Null und das Voll-Teilnetz

Das erste beim Subnetz erhaltene Teilnetz hat alle Bit im Teilnetz-Bit-Gruppensatz zur Null (0). Es wird deshalb Teilnetz-Null genannt. Das letzte beim Subnetz erhaltene Teilnetz hat alle Bit im Teilnetz-Bit-Gruppensatz zu ein (1). Es wird deshalb das Voll-Teilnetz genannt.

Der IETF hat ursprünglich den Produktionsgebrauch dieser zwei Teilnetze wegen der möglichen Verwirrung entmutigt, ein Netz und Teilnetz mit derselben Adresse zu haben. Die Praxis, Teilnetz-Null und das Voll-Teilnetz zu vermeiden, wurde veraltet 1995 vor RFC 1878, einem Informations-, aber jetzt historisches Dokument erklärt.

Teilnetz und Gastgeber-Zählungen

Die Zahl von Teilnetzen verfügbar, und die Zahl von möglichen Gastgebern in einem Netz können sogleich berechnet werden. Im Beispiel (über) zwei Bit wurden geliehen, um Teilnetze zu schaffen, so 4 (2) mögliche Teilnetze schaffend.

Der RFC 950 Spezifizierungsreserven die Teilnetz-Werte, die aus allen Nullen bestehen (sieh oben), und alle (Sendung), die Anzahl von verfügbaren Teilnetzen durch zwei vermindernd. Jedoch wegen der durch diese Tagung eingeführten Wirkungslosigkeit wurde es für den Gebrauch im öffentlichen Internet aufgegeben, und ist nur wichtig, wenn, sich mit Vermächtnis-Ausrüstung befassend, die CIDR nicht durchführt. Der einzige Grund, das Voll-Zeroes-Teilnetz nicht zu verwenden, besteht darin, dass es zweideutig ist, wenn die Präfix-Länge nicht verfügbar ist. Alle CIDR-entgegenkommenden Routenplanungsprotokolle übersenden sowohl Länge als auch Nachsilbe. RFC 1878 versorgt einen Subnetz-Tisch mit Beispielen.

Die restlichen Bit nach dem Teilnetz werden verwendet, um Gastgeber innerhalb des Teilnetzes anzureden. Im obengenannten Beispiel besteht die Teilnetz-Maske aus 26 Bit, 6 Bit für den Gastgeber-Bezeichner verlassend. Das berücksichtigt 64 Kombinationen (2), jedoch werden der ganze Nullwert und der ganze-Wert für den Netzpersonalausweis und die Rundfunkansprache beziehungsweise vorbestellt, 62 Adressen verlassend.

Im Allgemeinen ist die Zahl von verfügbaren Gastgebern auf einem Teilnetz 22, wo n die Zahl von für den Gastgeber-Teil der Adresse verwendeten Bit ist.

RFC 3021 gibt eine Ausnahme zu dieser Regel wenn an, sich mit 31-Bit-Teilnetz-Masken (d. h. 1-Bit-Gastgeber-Bezeichnern) befassend. In solchen Netzen, gewöhnlich Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, können nur zwei Gastgeber (die Endpunkte) verbunden werden, und eine Spezifizierung des Netzes und der Rundfunkansprachen ist nicht notwendig.

A/24 Netz kann in die folgenden Teilnetze durch die Erhöhung der Teilnetz-Maske nacheinander durch ein Bit geteilt werden. Das betrifft die Gesamtzahl von Gastgebern, die im/24 Netz (letzte Säule) angeredet werden können.

*only, der für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen anwendbar

ist

IPv6 Subnetz

Das Design des IPv6 Adressraums unterscheidet sich bedeutsam von IPv4. Der primäre Grund dafür, in IPv4 zu subvernetzen, soll Leistungsfähigkeit in der Anwendung des relativ kleinen Adressraums verfügbar besonders zu Unternehmen verbessern. Keine solche Beschränkungen bestehen in IPv6, weil der Adressraum verfügbar, sogar Endbenutzern, groß ist.

Ein RFC 4291 entgegenkommendes Teilnetz verwendet immer IPv6-Adressen mit 64 Bit für den Gastgeber-Teil. Es hat deshalb ein/64 Routenplanungspräfix (128−64 = die 64 bedeutendsten Bit). Obwohl es technisch möglich ist, kleinere Teilnetze zu verwenden, sind sie für lokale auf der Technologie von Ethernet gestützte Bereichsnetze unpraktisch, weil 64 Bit für die staatenlose Adressauto-Konfiguration erforderlich sind. Die Internettechnikeinsatzgruppe empfiehlt den Gebrauch von/64 Teilnetzen sogar für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, die aus nur zwei Gastgebern bestehen.

IPv6 führt spezielle Adressformate für den Sendungsverkehr oder die Netzzahlen nicht durch, und so sind alle Adressen in einem Teilnetz gültige Gastgeber-Adressen. Die Voll-Zeroes-Adresse wird als der Teilnetz-Router anycast Adresse vorbestellt.

Die empfohlene Zuteilung für eine IPv6 Kundenseite ist ein Adressraum mit 80 Bit (/48) Präfix. Das stellt Teilnetze für eine Seite zur Verfügung. Trotz dieser Empfehlung sind andere allgemeine Zuteilungen/56 (72 Bit) sowie/64 Präfixe für ein Wohnkundennetz.

Das Subnetz in IPv6 basiert auf den Konzepten der Teilnetz-Maskierung der variablen Länge (VLSM) und der Klassenlosen Zwischenbereichsroutenplanungsmethodik. Es ist an den Weg-Verkehr zwischen den globalen Zuteilungsräumen und innerhalb von Kundennetzen zwischen Teilnetzen und dem Internet auf freiem Fuß gewöhnt.

Siehe auch

  • IPv4 Subnetz-Verweisung
  • IPv6 Subnetz-Verweisung
  • Autonomes System

Weiterführende Literatur

  • RFC 1812 Voraussetzungen für IPv4 Router
  • RFC 917 Dienstprogramm von Teilnetzen von Internetnetzen
  • RFC 1101 DNS Encodings Netznamen und Anderen Typs
  • Formblatt, Andrew G. TCP/IP Fundament-Technologiegrundlagen DAFÜR Erfolg. San Francisco, London: Sybex, Copyright 2004.
  • Lammle, Todd. CCNA Cisco Beglaubigtes Netzmitstudienhandbuch 5. Ausgabe. San Francisco, London: Sybex, Copyright 2005.
  • Groth, David und Toby Skandier. Netz + Studienhandbuch, 4. Ausgabe. San Francisco, London: Wiley Publishing, Inc., Copyright 2005.

Links


Der Schwung / Karl Menger
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