• Ne propunem să sistematizăm noțiunile de adresă IP, mască de rețea, adresă de rețea și adresă de broadcast.
• Pentru asigurarea conectivității avem nevoie de o adresă de nivel 3, numită și adresă IP. Pe fiecare echipament cu suport de nivel 3 (stații, rutere, switch-uri layer 3) avem nevoie de adrese IP.

• În cazul unei adrese IP, vom configura, tot timpul, următoarele:
  • adresa IP - 4 grupuri a câte 8 biți¹⁾. Exemplu: 192.168.100.200²⁾
  • masca de rețea (subnet mask) - 4 grupuri a câte 8 biți, cu proprietatea că se începe cu bitul 1, iar toți biții de 1 sunt consecutivi, alternanța 0/1 fiind interzisă. De exemplu 11111111.00000000.00000000.00000000 este o mască de rețea validă, iar 11000001.00000000.00000000.0000000 este o mască nevalidă. Pentru a ușura citirea măștii acestea se scrie în zecimal, similar adresei IP: 11111111.00000000.00000000.00000000 = 255.0.0.0. Datorită proprietății speciale în care biții de 1 sunt consecutivi o altă formă în care veți mai găsi specificată masca de rețea este forma prefixată: /X, unde X reprezintă numărul de biți de 1: 11111111.00000000.00000000.00000000 = 255.0.0.0 = /8.

• Pornind de la adresa IP și masca de rețea putem identifica două alte proprietăți ale unei rețele (pentru exemplificare vom folosi adresa IP 192.168.100.200/255.255.255.0):
  • adresa de rețea - se obține făcând ȘI-logic între biții adresei IP și biții măștii de rețea
    • 192.168.100.200 & 255.255.255.0 = 192.168.100.0
  • adresa de broadcast - se obține făcând SAU-logic între biții adresei IP și biții din complementul măștii de rețea (complementul se obține inversând valoarea biților de pe fiecare poziție)
    • 192.168.100.200 | 0.0.0.255 = 192.168.100.255

• Atunci când cunoaștem adresa IP și masca de rețea și vrem să obținem adresa de rețea și adresa de broadcast, este util să folosim masca de rețea pentru a împărți adresa IP în două:
  • O parte de subrețea, care se întinde pe câți biți de 1 are masca de rețea. E vorba de 24 de biți, pentru o mască /24 (sau 255.255.255.0) sau 16 biți pentru o mască /16 (sau 255.255.0.0) sau 20 de biți pentru o mască /20 (sau 255.255.240.0).
  • O parte de stație (sau parte de host) care se întinde pe restul spațiului (32 - numărul de biți de 1 ai măștii de rețea). E vorba de 8 biți pentru o mască /24 (32-24 = 8) sau de 16 biți pentru o mască /16 (32-16 = 16) sau de 12 biți pentru o mască /20 (32-20 = 12).
• Pe această împărțire vom obține aceeași pentru adresa 192.168.100.200/24 aceleași valori precum cele calculate mai sus, lucru reflectat și în figura de mai jos.

• Să obținem adresa de rețea și adresa de broadcast pentru adresa 172.16.200.100/20.
• Transformăm adresa într-o adresă hibridă punând biți de 0 acolo unde se găsește masca de rețea: al treilea octet din cei patru ai adresei IP: 172.16.1100|1000.xxxxxxxx.
• Am folosit operatorul | (pipe) pentru a separa partea de rețea (primii 20 de biți, aferenți rețelei) de partea de stație (host) (ceilalți biți (32-20 = 12 biți) aferenți stației). Nu sunt relevanți pentru calculul nostru biții ultimului octet așa că am pus xxxxxxxx în locul lor.

• Adresa de rețea are toți biții de stație puși pe 0, deci va fi 172.16.1100|0000.00000000. Rezultă adresa de rețea 172.16.192.0/20.
• Adresa de broadcast are toți biții de stație puși pe 1, deci va fi 172.16.1100|1111.11111111. Rezultă adresa de broadcast 172.16.207.255/20.

• Găsiți adresa de rețea și adresa de broadcast pentru următoarele tupluri de adrese IP și măști de rețea:
  1. 192.168.5.14/24
  2. 192.168.5.14/25
  3. 10.10.10.0/8
  4. 172.16.4.254/22

Topologie: download

• Topologia conține 3 calculatoare legate printr-un switch și au configurate adresele IP. După ce toate legăturile devin active (toate beculețele devin verzi), trimiteți câte un pachet între oricare două stații.
• Observați că nu există conectivitate între stația PC1 și celelalte două stații (PC0 si PC2).

• Vizualizați adresele IP și măștile de rețea configurate pe fiecare din stații.
• Motivul pentru care nu funcționează transmiterea pachetelor de la PC1 este pentru că stația PC1 se află în altă rețea față de stațiile PC0 și PC2.
• Deși aparent este în aceeași rețea, diferă masca de rețea. Vom demonstra acest lucru calculând adresele de rețea:
  • PC0: 172.16.10.10 & 255.255.0.0 (/16) = 172.16.0.0
  • PC1: 172.16.20.20 & 255.255.255.0 (/24) = 172.16.20.0
  • PC2: 172.16.30.30 & 255.255.0.0 (/16) = 172.16.0.0
• Se observă că stațiile PC0 și PC2 fac parte din aceeași rețea, pe când PC1 se află în altă rețea, lucru indicat de masca de rețea.

• Masca de rețea face separația între partea de rețea și partea de stație. Numărul de biți pentru partea de stație reflectă adresele IP posibile pentru stații.
• Două dintre aceste adrese, însă, nu sunt asignabile stațiilor (nu pot fi configurate pe stații). Este vorba de prima adresă IP a spațiului și ultima adresă IP a spațiului posibil.
• Prima adresă IP a spațiului de adrese conține doar biți de 0 pentru partea de host și este adresa de rețea.
• Ultima adresă IP a spațiului de adrese conține doar biți de 1 pentru partea de host și este adresa de broadcast.

• Dacă avem masca de rețea /24, adică 8 biți (32-24) pentru partea de stație, vom avea un spațiul posibil de 28 = 256 adrese. Din aceste adrese 2 nu sunt folosibile (adresa de rețea și adresa de broadcast) și vom avea, așadar 254 de adrese asignabile.
• În general, dacă avem N biți alocați pentru partea de stație, vom avea 2N-2 adrese asignabile.

• Răspundeți la întrebările de mai jos:
  1. Câte adrese asignabile se găsesc în rețeaua 10.10.0.0/16?
  2. Câte adrese asignabile se găsesc în rețeaua 15.16.192.0/20?
  3. Câte adrese asignabile se găsesc în rețeaua 1.2.3.4/30?
  4. Care este masca de rețea a celei mai mici rețele care să cuprindă 25 de adrese asignabile?
  5. Care este masca de rețea a celei mai mici rețele care să cuprindă 62 de adrese asignabile?
  6. Care este masca de rețea a celei mai mici rețele care să cuprindă 127 de adrese asignabile?

• În rețele mari, se pornește de la un spațiu de adresă oferit de o autoritate și apoi se fac subrețele la acest spațiu. Subrețelele vor acoperi zone/departamente diferite. Procesul de împărțire în subrețele se cheamă subnetting sau subnetare.
• În forma simplă, se împart în subrețele egale, de dimensiune fixă.

• Vom realiza subnetarea rețelei 78.78.32.0/22 în 4 subrețele
• În forma binară hibridă, adresa rețelei mari este 78.78.001000|00.00000000/22. Am folosit caracterul | (pipe) pentru a separa partea de rețea de partea de host.
• Avem 4 subrețele deci avem nevoie de 2 biți suplimentari pentru indicarea rețelei: 00, 01, 10, 11. Înseamnă că subrețelele vor avea masca /22 + 2 biți =/24. Adică vor avea 28-2 = 254 stații fiecare.

• Cele 4 subrețele vor avea, respectiv adresele:
  • 78.78.00100000.00000000/24 = 78.78.32.0/24
  • 78.78.00100001.00000000/24 = 78.78.33.0/24
  • 78.78.00100010.00000000/24 = 78.78.34.0/24
  • 78.78.00100011.00000000/24 = 78.78.35.0/24

• Adresa de broadcast a fiecărei subrețele va fi, respectiv:
  • 78.78.00100000.11111111/24 = 78.78.32.255/24
  • 78.78.00100001.11111111/24 = 78.78.33.255/24
  • 78.78.00100010.11111111/24 = 78.78.34.255/24
  • 78.78.00100011.11111111/24 = 78.78.35.255/24

• Prima adresă asignabilă din cadrul fiecărei subrețele va fi, respectiv:
  • 78.78.00100000.00000001/24 = 78.78.32.1/24
  • 78.78.00100001.00000001/24 = 78.78.33.1/24
  • 78.78.00100010.00000001/24 = 78.78.34.1/24
  • 78.78.00100011.00000001/24 = 78.78.35.1/24

• Ultima adresă asignabilă din cadrul fiecărei subrețele va fi, respectiv:
  • 78.78.00100000.11111110/24 = 78.78.32.254/24
  • 78.78.00100001.11111110/24 = 78.78.33.254/24
  • 78.78.00100010.11111110/24 = 78.78.34.254/24
  • 78.78.00100011.11111110/24 = 78.78.35.254/24

1. Câte adrese asignabile (care pot fi asociate unei stații) se găsesc într-o rețea cu masca /23?
2. Câți biți sunt necesari pentru partea de subrețea dacă dorim să creăm 7 subrețele cu cât mai multe stații?
3. Câți biți sunt necesari pentru partea de stație dacă dorim să creăm cât mai multe rețele cu 7 stații?
4. Pornim de la o rețea /22. Care va fi masca noilor subrețele dacă dorim să creăm 6 subrețele de dimensiune egală cu cât mai multe stații?
5. Pornim de la o rețea /22. Care va fi masca noilor subrețele dacă dorim să creăm cât mai multe subrețele cu 27 de stații?
6. Dați exemplu de două măști de (sub)rețea pentru care adresa 78.78.78.159 este adresă de broadcast și două măști de (sub)rețea pentru care adresa 78.78.78.159 este adresă de stație.