Rangkuman Cisco Chapter 8

SUBNETTING IP NETWORKS

Merancang, menerapkan dan mengelola rencana pengalamatan IP yang efektif memastikan bahwa jaringan dapat beroperasi secara efektif dan efisien. Memahami struktur hirarkis dari alamat IP dan bagaimana memodifikasi hierarki tersebut agar lebih efisien memenuhi persyaratan routing merupakan bagian penting dari perencanaan skema pengalamatan IP.Dalam alamat IPv4 yang asli, ada dua tingkat hirarki: jaringan dan host.

Bab ini membahas, secara rinci, pembuatan dan penugasan jaringan IP dan alamat subnetwork melalui penggunaan subnet mask.

Domain Siaran

Di LAN Ethernet, perangkat menggunakan siaran untuk mencari:

Perangkat lain - Perangkat menggunakan Address Resolution Protocol (ARP) yang mengirim broadcast Layer 2 ke alamat IPv4 yang diketahui pada jaringan lokal untuk menemukan alamat MAC yang terkait.

Layanan - Host biasanya memperoleh konfigurasi alamat IPv4 menggunakan Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) yang mengirim siaran di jaringan lokal untuk mencari server DHCP.

Switch menyebarkan siaran semua antarmuka kecuali antarmuka yang menerimanya.
Router tidak menyebarkan siaran. Saat router menerima siaran, ia tidak meneruskannya dari antarmuka lain. Oleh karena itu, setiap antarmuka router menghubungkan broadcast domain dan broadcast hanya disebarkan dalam domain broadcast spesifiknya.

Alasan untuk Subnetting

Subnetting mengurangi lalu lintas jaringan secara keseluruhan dan meningkatkan kinerja jaringan. Ini juga memungkinkan administrator untuk menerapkan kebijakan keamanan seperti subnet yang diizinkan atau tidak diizinkan berkomunikasi bersama.

Ada berbagai cara menggunakan subnet untuk membantu mengelola perangkat jaringan. Administrator jaringan dapat mengelompokkan perangkat dan layanan menjadi subnet yang ditentukan oleh : Lokasi, Unit organisasi, Jenis perangkat ,dan Setiap divisi lain yang masuk akal untuk jaringan.

Batas Octet

Setiap antarmuka pada router terhubung ke jaringan. Alamat IPv4 dan subnet mask yang dikonfigurasi pada antarmuka router digunakan untuk mengidentifikasi domain broadcast tertentu. Ingat bahwa panjang awalan dan subnet mask berbeda cara untuk mengidentifikasi bagian jaringan dari sebuah alamat.
Jaringan paling mudah subnetted pada batas oktet / 8, / 16, dan / 24. Tabel pada gambar mengidentifikasi panjang awalan ini, subnet mask setara, bit jaringan dan host, dan jumlah host yang masing-masing subnet dapat terhubung.

Subnetting Pada Octet Boundary

Asumsikan sebuah perusahaan telah memilih alamat pribadi 10.0.0.0/8 sebagai alamat jaringan internalnya. Alamat jaringan tersebut dapat menghubungkan 16.777.214 host dalam satu domain broadcast. Jelas, ini tidak ideal.
Perusahaan dapat subnet lebih lanjut alamat 10.0.0.0/8 pada batas oktet 16/16 seperti yang. Ini akan memberi perusahaan kemampuan untuk mendefinisikan 256 subnet (yaitu, 10.0.0.0/16 - 10.255.0.0 / 16) dengan masing-masing subnet mampu menghubungkan 65.534 host. Perhatikan bagaimana dua oktet pertama mengidentifikasi bagian jaringan dari alamat sementara dua oktet terakhir adalah untuk alamat IP host.
Sebagai alternatif, perusahaan dapat memilih subnet pada batas 24 oktet . Hal ini memungkinkan perusahaan untuk menentukan 65.536 subnet yang masing-masing mampu menghubungkan 254 host. Batas / 24 sangat populer di subnetting karena mengakomodasi jumlah host yang ma1zssuk akal dan subnet yang nyaman di batas oktet.

Subnetting Tanpa Classless

Contoh yang terlihat sejauh ini meminjam bit host dari awalan jaringan umum / 8, / 16 dan / 24. Namun, subnet dapat meminjam bit dari posisi bit host untuk membuat topeng lainnya.
Seperti yang ditunjukkan pada gambar:
/ 25 baris - Meminjam 1 bit dari oktet keempat menciptakan 2 subnet yang masing-masing mendukung 126 host.
/ 26 baris - Meminjam 2 bit menciptakan 4 subnet yang mendukung masing masing 62 host.
/ 27 baris - Meminjam 3 bit menciptakan 8 subnet yang mendukung 30 host masing-masing.
/ 28 baris - Meminjam 4 bit menciptakan 16 subnet yang mendukung 14 host masing-masing.           

/ 29 baris - Meminjam 5 bit menciptakan 32 subnet yang mendukung 6 host masing-masing.
/ 30 baris - Meminjam 6 bit menciptakan 64 subnet yang mendukung 2 host masing-masing.

Untuk setiap bit yang dipinjam pada oktet keempat, jumlah subnetwork yang tersedia dua kali lipat sekaligus mengurangi jumlah alamat host per subnet.

Membuat 2 subnet

Untuk melihat bagaimana a / 25 subnet diterapkan dalam jaringan; pertimbangkan topologi pada R1 memiliki dua segmen LAN yang terhubung ke antarmuka GigabitEthernet-nya. Setiap LAN ditugaskan salah satu subnet.

Antarmuka router harus diberi alamat IP dalam kisaran host yang valid untuk subnet yang ditugaskan. Ini adalah alamat yang host pada jaringan tersebut akan digunakan sebagai gateway default mereka. Praktik yang sangat umum adalah menggunakan alamat pertama atau terakhir yang tersedia dalam jangkauan jaringan untuk alamat antarmuka router.
Host pada setiap subnet harus dikonfigurasi dengan alamat IPv4 dan gateway default.

Rumus Subnetting

Untuk menghitung jumlah subnet yang dapat dibuat dari bit yang dipinjam, gunakan rumus yang ditunjukkan jadi penghitungannya adalah 2 ^ 7 = 128-2 = 126. Ini berarti masing-masing subnet memiliki 126 alamat host yang valid. Oleh karena itu, meminjam 1 bit host ke jaringan menghasilkan 2 subnet, dan setiap subnet dapat memiliki total 126 host yang ditugaskan.

Membuat 4 Subnet
Menggunakan rumus 2 ^ n untuk dua bit yang dipinjam menghasilkan 2 ^ 2 = 4 subnet. Spesifik dari empat subnet ditunjukkan pada Gambar 3. Subnet mask yang dihasilkan pada / 26 255.255.255.192 digunakan oleh keempat subnet.

Membuat Subnet Dengan Awalan /16

Dalam situasi yang membutuhkan jumlah subnet yang lebih besar, dibutuhkan jaringan IPv4 yang memiliki bit host lebih banyak untuk dipinjam. Misalnya, alamat jaringan 172.16.0.0 memiliki topeng default 255.255.0.0, atau / 16. Alamat ini memiliki 16 bit di bagian jaringan dan 16 bit di bagian host. 16 bit di bagian host tersedia untuk dipinjam karena membuat subnet. Tabel di gambar menyoroti semua skenario yang mungkin untuk awalan subnetting a / 16.

Subnetting Berdasarkan Persyaratan  Host

Ada dua pertimbangan saat merencanakan subnet: jumlah alamat host yang dibutuhkan untuk setiap jaringan dan jumlah subnet masing-masing dibutuhkan.

Contoh Kebutuhan Jaringan

Administrator jaringan harus merancang skema pengalamatan jaringan untuk mengakomodasi jumlah host maksimum untuk setiap jaringan dan jumlah subnet. Skema pengalamatan harus memungkinkan untuk pertumbuhan dalam jumlah kedua alamat host per subnet dan jumlah total subnet. Dalam contoh ini, kantor pusat perusahaan telah mengalokasikan alamat jaringan pribadi 172.16.0.0/22 ​​(10 bit host) ke lokasi cabang. Dan menyediakan 1.022 alamat host. Topologi untuk lokasi cabang, terdiri dari 5 segmen LAN dan 4 koneksi internetwork antar router. Oleh karena itu diperlukan 9 subnet. Subnet terbesar membutuhkan 40 host.

Alamat jaringan 172.16.0.0/22 ​​memiliki 10 bit host Karena subnet terbesar membutuhkan 40 host, minimal 6 bit host dibutuhkan untuk menangani 40 host. Hal ini ditentukan dengan menggunakan rumus ini: 2 ^ 6 - 2 = 62 host. Menggunakan rumus untuk menentukan subnet, menghasilkan 16 subnet: 2 ^ 4 = 16. Karena contoh internetwork membutuhkan 9 subnet, ini akan memenuhi persyaratan dan memungkinkan beberapa pertumbuhan tambahan.
Oleh karena itu, 4 bit host pertama dapat digunakan untuk mengalokasikan subnet, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4. Bila 4 bit dipinjam, awalan awalan baru adalah / 26 dengan subnet mask 255.255.255.192.

Variabel Panjang Subnet Mask

Sebelum subnetting, perhatikan bahwa subnet mask yang sama diterapkan untuk semua subnet. Ini berarti bahwa setiap subnet memiliki jumlah alamat host yang sama. Setiap subnet dalam skema tradisional menggunakan subnet mask yang sama. Dengan VLSM, subnet mask akan bervariasi tergantung pada berapa banyak bit yang telah dipinjam untuk subnet tertentu, sehingga bagian "variabel" dari VLSM. Subnetting VLSM mirip dengan subnetting tradisional. Rumus untuk menghitung jumlah host per subnet dan jumlah subnet yang dibuat masih berlaku.

Perbedaannya adalah bahwa subnetting bukan aktivitas single pass. Dengan VLSM, jaringan pertama kali disaring, dan kemudian subnet disaring kembali. Proses ini bisa diulang berkali-kali untuk membuat subnet dengan berbagai ukuran.Bila menggunakan VLSM, selalu mulai dengan memenuhi persyaratan host dari subnet terbesar. Lanjutkan subnetting sampai persyaratan host dari subnet terkecil terpenuhi.

Subnetting Menggunakan Subnet ID

Bagian subnet ID 16 bit dari alamat unicast global IPv6 dapat digunakan oleh sebuah organisasi untuk membuat subnet internal.Misalnya, bagian 16 bit dapat:

Buat hingga 65.536 / 64 subnet. Ini tidak termasuk kemungkinan meminjam bit dari ID antarmuka alamat.Mendukung hingga 18 quintillion host alamat IPv6 subnet(yaitu,18.000.000.000.000.000.000, 000). Subnetting IPv6 juga lebih mudah diimplementasikan daripada IPv4, karena tidak ada konversi ke biner yang dibutuhkan. Untuk menentukan subnet yang tersedia berikutnya, hitung saja heksadesimal.

Kesimpulan Subnetting IP Networks

Proses segmentasi jaringan dengan membaginya ke beberapa ruang jaringan kecil disebut subnetting.
Setiap alamat jaringan memiliki rentang alamat host yang valid. Semua perangkat yang terhubung ke jaringan yang sama akan memiliki alamat host IPv4 untuk jaringan itu dan subnet mask atau awalan jaringan yang umum. Lalu lintas bisa diteruskan antar host secara langsung jika berada di subnet yang sama. Lalu lintas tidak bisa diteruskan antar subnet tanpa menggunakan router. Untuk menentukan apakah lalu lintas lokal atau remote, router menggunakan subnet mask. Awalan dan subnet mask adalah cara yang berbeda untuk mewakili hal yang sama - bagian jaringan dari sebuah alamat.

Subnet IPv4 dibuat dengan menggunakan satu atau beberapa bit host sebagai bit jaringan. Dua faktor yang sangat penting yang akan mengarah pada penentuan blok alamat IP dengan subnet mask adalah jumlah subnet yang dibutuhkan, dan jumlah host maksimal yang dibutuhkan per subnet. Ada hubungan terbalik antara jumlah subnet dan jumlah host. Semakin banyak bit yang dipinjam untuk membuat subnet, semakin sedikit bit host yang tersedia; Oleh karena itu, ada host yang lebih sedikit per subnet.

Rumus 2 ^ n (di mana n adalah jumlah bit host yang tersisa) digunakan untuk menghitung berapa banyak alamat yang akan tersedia pada setiap subnet. Namun, alamat jaringan dan alamat broadcast dalam jarak tidak bisa digunakan. Oleh karena itu, untuk menghitung jumlah alamat yang dapat digunakan, perhitungan 2 ^ n-2 diperlukan. Subnetting subnet, atau menggunakan Variable Length Subnet Mask (VLSM), dirancang untuk menghindari pemborosan alamat.

Subnetting IPv6 memerlukan pendekatan yang berbeda dari subnetting IPv4. Ruang alamat IPv6 tidak diberi subnet untuk melestarikan alamat; melainkan subnetted untuk mendukung hirarki, desain logis dari jaringan. Jadi, sementara subnetting IPv4 adalah tentang mengelola kelangkaan alamat, subnetting IPv6 adalah tentang membangun hirarki pengalamatan berdasarkan jumlah router dan jaringan yang mereka dukung.Perencanaan yang cermat diperlukan untuk memanfaatkan ruang alamat yang tersedia dengan sebaik-baiknya. Ukuran, lokasi, penggunaan, dan persyaratan akses adalah semua pertimbangan dalam proses perencanaan alamat.Setelah diimplementasikan, jaringan IP perlu diuji untuk memverifikasi konektivitas dan kinerja operasionalnya.