La guida definitiva alla sottorete (compresi i 10 migliori calcolatori di sottorete)

Le sottoreti aiutano a ridurre la congestione della rete. Una sottorete è una pratica ampiamente utilizzata nella gestione della rete che prevede la suddivisione di una rete in sezioni. La sottorete crea diverse reti interconnesse in un unico spazio di indirizzi, visualizzando ogni sezione come una sottorete o “sottorete”, anziché una raccolta di reti indipendenti.

La sottorete alloca gli indirizzi IP ai dispositivi in ​​una rete segmentata. L’assegnazione di ambiti di indirizzi può essere un mal di testa, e man mano che la rete cresce, sarà impossibile gestire manualmente gli indirizzi IP. Suddividere la rete comporta molte complicazioni, ma nella maggior parte dei casi il buon senso in realtà fornisce il tuo strumento migliore. Anche la pianificazione è essenziale.

Questa guida copre alcune delle considerazioni di indirizzo fondamentali che è necessario pianificare per suddividere la rete, insieme agli strumenti e alle pratiche necessari per gestire la nuova configurazione dello spazio degli indirizzi.

Perché sottorete?

Una tipica LAN è costituita da fili che collegano dispositivi che consentono a diversi endpoint di comunicare, come PC desktop, stampanti, server e persino telefoni. Ad un certo punto della rete, il traffico destinato a diversi endpoint viaggerà sullo stesso cavo. I dati viaggiano attraverso la rete come un impulso elettronico applicato al filo.

Quando l’elettricità viene applicata al filo, prende immediatamente possesso dell’intera lunghezza di quel cavo. Solo una fonte di segnale può funzionare sul filo alla volta.

Se più endpoint inviano dati contemporaneamente, gli addebiti che rappresentano i dati si mescolano. Questo si chiama “collisione“E rende insignificanti i dati trasportati. Quindi, la collisione deve essere evitata. Questa prevenzione delle collisioni è gestita dalla scheda di rete di ciascun dispositivo collegato. Testerà la linea per assicurarsi che non ci sia carica corrente su di essa e quindi inserirà il suo segnale sul cavo.

La congestione si verifica quando ci sono troppi endpoint collegati allo stesso filo. In questo caso, la quantità di tempo che ciascun dispositivo deve attendere per ottenere un colpo chiaro sul filo rende la rete “lenta”. Al fine di evitare che un utente esegua il hogging della rete e blocchi tutti gli altri, i trasferimenti di dati sono suddivisi in pezzi. L’applicazione che riceve i dati verificherà la sequenza dei pacchetti in arrivo e riassemblerà il loro payload di dati in un flusso.

La scheda di rete deve verificare la disponibilità della rete per ciascun pacchetto inviato. Quando molti endpoint utilizzano lo stesso filo, il silenzio sulla linea che offre a una scheda di rete trasmittente l’opportunità di inviare il pacchetto successivo diventa raro. Pertanto, l’applicazione ricevente deve attendere più a lungo per il completamento del trasferimento.

Potresti avere apparecchiature molto efficienti sulla tua rete, ma se hai troppi endpoint che condividono un cavo, gli utenti si lamenteranno che la rete è lenta e impedisce loro di svolgere efficacemente il proprio lavoro. In questa situazione, la suddivisione della rete in sottoreti è l’opzione migliore.

– Punto di attuazione

Dopo aver suddiviso la rete in sezioni, è necessario contare il numero di dispositivi presenti in ciascuna sottorete e allocare gli indirizzi IP a ciascuna. Gli indirizzi in ciascuna sottorete dovrebbero essere contigui. Ciò significa che è necessario riservare un intervallo di indirizzi IP a ciascuna sottorete. Il calcolo di tale intervallo è oggetto della subnet IP. Quindi, ora stai imparando come sottoreti una rete.

Che cos’è la sottorete?

Il termine “subnet” si applica specificamente alle considerazioni di indirizzamento per un sistema che include subnet. Su una rete IP, si utilizza un indirizzo IP. Questo è un identificatore composto da quattro numeri a 8 bit, che sono separati da un punto (“.”). Ogni numero binario a otto bit è noto come ottetto.

La sequenza di numeri funziona sulla base 256. Ogni numero in un indirizzo rappresenta un numero binario sottostante di otto bit. Il numero binario a otto cifre più alto è 11111111, che è 255 nel nostro normale sistema di conteggio decimale.

Pertanto, gli indirizzi vengono eseguiti nell’ordine da 0.0.0.1 a 0.0.0.255 e quindi l’indirizzo successivo su è 0.0.1.0. Il numero massimo consentito in qualsiasi spazio degli indirizzi è 255.255.255.255. Poiché si tratta solo di una rappresentazione di numeri binari, l’indirizzo binario massimo effettivo è in realtà 11111111.11111111.11111111.11111111. Esistono 32 numeri nella versione binaria dell’indirizzo IP e ognuno può essere solo uno zero o uno.

Ogni dispositivo sulla rete deve avere un indirizzo IP univoco. Questa unicità si applica solo alla tua rete, quindi non importa se un’altra rete da qualche altra parte sta usando gli stessi tuoi indirizzi. Tuttavia, non puoi avere lo stesso indirizzo IP assegnato a un dispositivo in una sottorete e anche a un dispositivo in un’altra sottorete. Nella terminologia di rete, ogni dispositivo che necessita di un indirizzo IP univoco per comunicare in rete è chiamato “host”.

Indirizzo di trasmissione e indirizzo di rete

L’allocazione dell’indirizzo della sottorete suddividerà l’intervallo di indirizzi disponibile in un intervallo riservato a ciascuna sottorete. L’intervallo di indirizzi per una sottorete inizia sempre con un numero pari e termina con un numero dispari. Il primo numero dell’intervallo è designato come ID di rete. L’ultimo numero nell’intervallo diventa un “ID trasmissione,”, Il che significa che tutti i messaggi inviati a quell’indirizzo IP vengono raccolti da tutti i dispositivi nella sottorete.

– Punto di attuazione

Quando pianifichi l’ambito degli indirizzi per ciascuna delle tue sottoreti, devi aggiungere un conteggio di altri due indirizzi – l’ID di rete e l’ID di trasmissione – all’intervallo.

Il sistema di sottorete ha un altro elemento di indirizzo, che è il “Maschera di sottorete.”Ciò divide l’indirizzo IP per la sottorete in un elemento di rete e un elemento host. Non esiste un punto fisso per la divisione tra la rete e le sezioni host dell’indirizzo. La lunghezza di ciascuna porzione è indicata dalla maschera di sottorete.

– Punto di attuazione

Non è necessario rendere lo spazio degli indirizzi per ciascuna sottorete della stessa dimensione. Così, è necessario calcolare i requisiti di indirizzo di ciascuna sottorete singolarmente.

La prossima sezione di questa guida spiegherà questo problema in modo più dettagliato.

La maschera di sottorete

La maschera di sottorete IP ti fornirà l’ID di rete per una determinata sottorete. Se si prende l’indirizzo IP di un dispositivo all’interno della sottorete e si applica la maschera di sottorete con l’algebra booleana, si finisce con l’ID di rete. Ricordare che l’ID di rete è anche il primo indirizzo nell’intervallo allocato alla sottorete.

Questo sistema di deduzione matematica consente alle apparecchiature di rete di determinare a quale segmento di rete passa il messaggio, utilizzando la maschera di sottorete. La comprensione del sistema di sottoreti consente di impostare correttamente le sottoreti e allocare il giusto pool di indirizzi a ciascuna sottorete.

I valori della maschera saranno tutti per un certo numero di bit da sinistra, con le posizioni rimanenti riempite con zeri. Il numero di quelli nella maschera indica la lunghezza della maschera. Il numero di zeri nella maschera indica la lunghezza della sottorete, che consente di allocare indirizzi IP univoci ai dispositivi collegati alla sottorete. Questa seconda parte dell’indirizzo viene talvolta definita “bit host”. Maggiore è la lunghezza della sottorete, maggiore è l’indirizzo che si ottiene nel pool per quella sottorete. Non c’è una lunghezza corretta da mascherare, dipende solo dal numero di indirizzi host necessari in ciascuna sottorete.

Esistono solo un numero limitato di formati per una maschera di sottorete a causa della necessità che tutti quelli dell’indirizzo IP siano contigui e inizino dalla prima posizione a sinistra. La posizione dell’ultimo “1” nella subnet mask identifica l’ottetto della maschera. La maschera può apparire in uno dei quattro ottetti nella maschera di sottorete. Il numero finale nella versione decimale della maschera è sempre 255, 254, 252, 248, 240, 224, 192 o 128. Questo perché tali numeri corrispondono agli ottetti binari 11111111, 11111110, 11111100, 11111000, 11110000, 11100000 , 11000000, 10000000.

Ecco un elenco di subnet mask valide:

Subnet mask Lunghezza maschera Ottetto maschera Lunghezza sottorete Numero di indirizzi

255.255.255.254	31	4	1	2
255.255.255.252	30	4	2	4
255.255.255.248	29	4	3	8
255.255.255.240	28	4	4	16
255.255.255.224	27	4	5	32
255.255.255.192	26	4	6	64
255.255.255.128	25	4	7	128
255.255.255.0	24	3	8	256
255.255.254.0	23	3	9	512
255.255.252.0	22	3	10	1024
255.255.248.0	21	3	11	2048
255.255.240.0	20	3	12	4096
255.255.224.0	19	3	13	8192
255.255.192.0	18	3	14	16384
255.255.128.0	17	3	15	32768
255.255.0.0	16	2	16	65536
255.254.0.0	15	2	17	131072
255.252.0.0	14	2	18	262144
255.248.0.0	13	2	19	524288
255.240.0.0	12	2	20	1048576
255.224.0.0	11	2	21	2097152
255.192.0.0	10	2	22	4194304
255.128.0.0	9	2	23	8388608
255.0.0.0	8	1	24	16777216

In ogni caso mostrato nella tabella sopra, il numero di indirizzi host disponibili nel pool è due in meno del numero totale di indirizzi creati dalla subnet mask. Questo è perché il primo e l’ultimo indirizzo nell’intervallo sono riservati come indirizzo di rete (ID rete) e indirizzo di trasmissione (ID trasmissione).

Tali valori di maschera sono la rappresentazione decimale della maschera binaria effettiva. Quindi, in realtà, la maschera 255.255.255.240 è 11111111.11111111.11111111.11110000.

L’applicazione della maschera a un indirizzo IP richiede l’uso dell’algebra booleana e l’utilizzo delle versioni binarie dell’indirizzo e della maschera, non della versione decimale.

Con il valore booleano AND, ogni bit nella stessa posizione dei due numeri deve essere impostato per poter impostare quel bit nei risultati. Se uno di questi due bit è zero, il risultato per quella posizione nel numero sarà zero.

Dato l’indirizzo IP di rete 60.15.20.200 e la maschera di sottorete di 255.255.255.240, dovresti AND i numeri binari per quegli indirizzi insieme ai seguenti risultati:

     00111100.00001111.00010100.11001000

E 11111111.11111111.11111111.11110000

= 00111100.00001111.00010100.11000000

= 60.15.20.192

In questo esempio, la lunghezza della maschera è 28 e la lunghezza della sottorete è 4. Quando si AND questa maschera di sottorete a qualsiasi indirizzo binario, i primi 28 bit dell’indirizzo verranno visualizzati inalterati nei risultati. Gli ultimi quattro bit dell’indirizzo verranno cancellati e sostituiti con zeri.

Una volta che hai l’ID di rete per un indirizzo, è facile scoprire l’ID di trasmissione. Poiché la lunghezza della sottorete è 4, questo intervallo di indirizzi ha 16 membri. Quindi, devi solo aggiungere 16 all’indirizzo IP dell’ID di rete. Questo ti dà il 60.15.20.208. tuttavia, l’ID di trasmissione deve sempre essere un numero dispari, e l’ID di rete è uno degli insiemi di 16 indirizzi, quindi deduci 1 e sai che l’ID di trasmissione per questa sottorete è 60.15.20.207. Ai dispositivi all’interno di quella sottorete possono essere assegnati indirizzi dal 60.15.20.193 al 60.15.20.206.

Notazione subnet: CIDR

Un altro punto da conoscere è lo standard di notazione utilizzato per la sottorete. La lunghezza della maschera può essere aggiunta all’ID di rete per darti un’idea più rapida delle dimensioni della sottorete. Segue l’ID dopo una barra. Quindi, nel nostro esempio, tale ambito della sottorete potrebbe essere scritto come 60.15.20.192/28. Dato che l’intera lunghezza di qualsiasi maschera di sottorete è 32, le informazioni che la lunghezza della maschera è 28 indicano che la porzione di sottorete ha 4 cifre.

Questa notazione appartiene a un sistema di subnet che si riferisce a una metodologia di routing chiamata Routing di domini Internet senza classi, che è abbreviato in CIDR e pronunciato “sidro”. Questo è un modo molto flessibile di dividere lo spazio di indirizzi di una rete rispetto al precedente sistema basato su classi che utilizzava intervalli di bit diversi per le sottoreti. Non è necessario apprendere i metodi basati sulla classe perché CIDR ha sostituito il metodo di subnet originale ed è molto più intuitivo.

Scorciatoie di subnet

È sufficiente eseguire calcoli sui segmenti, incluso e dopo il passaggio da uno a zero nella maschera di sottorete. Nell’esempio sopra, sapresti, dato che i primi tre segmenti dell’indirizzo hanno un valore di 255, che l’ID di rete avrà gli stessi primi tre segmenti dell’indirizzo IP indicato. Continuando il nostro esempio, devi solo copiare 60.15.20 e concentrarti sull’ultimo segmento dell’indirizzo.

La calcolatrice di un programmatore può aiutarti a elaborare numeri binari e può anche fornirti una funzione AND, quindi non è necessario scrivere il calcolo su carta. Il calcolatore normale in Windows può fornire questa funzione. Devi solo fare clic sul menu Hamburger in alto a sinistra e selezionare Programmatore dalle opzioni di impostazione.

In questa modalità, è possibile scegliere di eseguire operazioni AND su numeri binari o decimali. I risultati dei calcoli sono mostrati in entrambi i formati.

Maschera di sottorete di lunghezza variabile

Il tutorial sulla subnet in questa guida si basa sul CIDR, che consente una grande flessibilità nella dimensione dei pool di indirizzi assegnati a ciascuna subnet. In effetti, non è necessario limitare il sistema all’uso di una sola subnet mask. È possibile assegnare pool di indirizzi di dimensioni diverse a ciascuna subnet. Questo è noto come “subnet mask a lunghezza variabile“(VLSM). La subnet basata su classi riserva sezioni dell’intero spazio degli indirizzi per classi separate, con ogni classe con una subnet mask predefinita. Non esistono tali punti fissi con VLSM.

Ricordare che l’indirizzamento della sottorete è una funzione del routing. Pertanto, se si desidera utilizzare il mascheramento di sottorete di lunghezza variabile, è necessario assicurarsi che l’apparecchiatura di rete sia in grado di far fronte alla metodologia. La maggior parte dei dispositivi di rete è equipaggiata per gestire una vasta gamma di protocolli di routing. Fortunatamente, la maggior parte di quei sistemi di routing può far fronte a VLSM.

In particolare, è possibile utilizzare VLSM con Routing Information Protocol v2 (RIPv2), Integrated Intermediate System to Integrated System protocol (IS-IS), Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) e Open Shortest Path First (OSPF) e Border Il protocollo gateway (BGP) può far fronte a VLSM. Quasi tutti i router sono compatibili con il sistema RIPv1 e possono effettivamente utilizzare quel protocollo come impostazione predefinita. Devi assicurarti di cambiare quella preferenza perché RIPv1 non può far fronte a VLSM.

– Punto di attuazione

Quando si calcolano gli intervalli di indirizzi per ciascuna delle sottoreti, è necessario selezionare la maschera di sottorete che fornisce abbastanza host in quella sottorete. Pertanto, è necessario arrotondare l’allocazione degli indirizzi alla successiva dimensione del blocco possibile. Ad esempio, se si dispone di sottoreti che contengono 67, 18 e 45 dispositivi, prima di tutto devi aggiungere due indirizzi a ciascuna sezione per l’ID di rete e l’ID di trasmissione. Quindi sono necessari intervalli di indirizzi che contengono 69, 20 e 47 indirizzi.

Guardando la tabella dei punti di partenza della sottorete disponibili sopra, puoi vedere che sebbene tu possa avere spazi di indirizzi di dimensioni diverse, ci sono punti fissi in cui può iniziare un intervallo di indirizzi. Non puoi avere un intervallo di indirizzi di 69, quindi devi arrotondare e allocare 128 sottoreti. La sottorete che necessita di 20 indirizzi IP otterrà un’allocazione di 32 e la sottorete che necessita di 47 indirizzi ne riceverà 64.

Pertanto, è necessario lavorare con un’allocazione di sottorete di 128 + 32 + 64, che funziona a 224. Sebbene questa strategia crei lacune nello spazio degli indirizzi, è più efficiente del metodo di sottorete a lunghezza fissa che avrebbe richiesto che ogni sottorete avesse le stesse dimensioni dello spazio degli indirizzi. VLSM consente un numero molto maggiore di sottoreti.

Quando si calcola il punto iniziale dell’indirizzo, è necessario arrotondare nuovamente perché non esiste un intervallo di indirizzi di subnet che fornisce 224 indirizzi IP. Il prossimo punto ti darà 256 indirizzi. Questo è un indirizzo iniziale di 255.255.255.0.

La tua prima sottorete avrà un indirizzo di 255.255.255.0. Lo spazio rimanente nell’intervallo di indirizzi è necessario per quella prima sottorete e anche per le altre due sottoreti. Quindi, dividerai l’intervallo di indirizzi due volte di più. Questo è il motivo per cui il mascheramento della sottorete a lunghezza variabile viene talvolta chiamato “sottorete di una sottorete.”

Fare di nuovo riferimento alla tabella sopra. Il prossimo punto iniziale possibile per la sottorete è 255.255.255.128. Pertanto, l’intervallo di indirizzi per la sottorete più grande si adatterà nell’intervallo compreso tra 255.255.255.0 e 255.255.255.127. Il ID di rete per quella sottorete sarà 255.255.255.0 e il ID trasmissione sarà 255.255.255.127. Ci sono 126 indirizzi IP disponibili in quell’intervallo. Hai bisogno di 67 indirizzi, quindi ci saranno 59 indirizzi di riserva in questo ambito. Questo ti dà molto spazio per aggiungere nuovi dispositivi in ​​quella sottorete.

L’indirizzo 255.255.255.128 sarà il ID di rete per la tua prossima sottorete. Sono necessari 45 indirizzi per questa rete, ma è necessario allocare un intervallo di 64. Il ID di rete e il ID trasmissione occupa due di tale allocazione, quindi indirizzerai 45 dispositivi e avrai 17 indirizzi IP di riserva. Il ID trasmissione per quella sottorete sarà 255.255.255.191.

Il ID di rete per la tua ultima sottorete sarà 255.255.255.192. Questa sottorete contiene 18 dispositivi ed è inoltre necessario un ID di rete e a ID trasmissione, quindi questo spazio di indirizzi conterrà 32 indirizzi, lasciando 12 indirizzi IP di riserva. L’ID trasmissione per questa sottorete sarà 255.255.255.223. Ciò lascia spazi di indirizzo per le nuove sottoreti comprese tra 255.255.255.224 e 255.255.255.253.

Calcolatori di sottorete

Come indicato sopra, il calcolatore standard di Windows può aiutarti a capire l’appartenenza al pool di indirizzi di sottorete. Vale la pena provare anche alcuni calcolatori a portata di mano appositamente progettati per le sottoreti. Molti di questi calcolatori di sottorete sono disponibili online e quindi funzionano indipendentemente dal sistema operativo in uso.

Ecco la nostra lista di i migliori calcolatori di sottorete gratuiti:

1. Calcolatore di sottorete avanzato SolarWinds – uno strumento gratuito che funziona su Windows
2. Tech-FAQ Subnet Calculator – un’utilità gratuita che funziona su Windows
3. Subnet Ninja – una calcolatrice online gratuita
4. Calcolatrice sottorete Spiceworks – uno strumento online gratuito
5. Il calcolatore di sottorete IP – un altro strumento online gratuito
6. Subnet Calc: gratuito e scritto per Mac
7. Calcolatore di sottorete VLSM (CIDR) – un calcolatore online gratuito specializzato in sottoreti di lunghezza variabile
8. Ipcalc: online o può essere installato su Linux
9. Sipcalc – utilità da riga di comando per Linux
10. Calcolatore di sottorete IP: uno strumento per Windows e Linux

Sottorete IP principale

La sottorete non è così difficile finché si utilizza un calcolatore specializzato e si implementa il CIDR anziché il routing IP basato su classi.

Se la complessità dell’allocazione di intervalli per ciascuna sottorete e sottorete di una rete ti scoraggia a dividere la tua rete, ora dovresti avere la certezza di considerare la strategia in modo più approfondito.

La capacità di calcolare gli ambiti di sottorete è una parte essenziale della certificazione di ingegneria di rete. Se speri di diventare un Tecnico di rete entry-level certificato Cisco o a Cisco Certified Network Associate, avrai bisogno di abilità di sottorete sotto la cintura. Non sarai in grado di superare gli esami CCENT 100-101 o CCNA 200-120 senza padroneggiare queste tecniche.

Immagine: sottorete di Brandon Leon via Flickr. Licenza sotto CC BY-SA 2.0