10. IPv4 - maska sítě

Teorie

• zásadní otázka při komunikaci v síti - zdrojové zařízení se ptá - obr.:
  •  je cílové zařízení ve stejné síti (a tedy lze s ním komunikovat přímo)?
  • nebo není (a je nutno použít výchozí bránu pro nasměrování do jiné sítě?)
• odpovědět lze pokud budeme znát adresu sítě, kterou zjistíme z IP adresy logickým součinem s maskou sítě - ilustrace vlivu masky na odpověď - obr.

Maska sítě - wiki

•  v binárním tvaru masky určují jedničky zleva počet bitů pro adresu sítě, zbytek do 32 bitů jsou nuly (např. 11111111.11111111.11111111.00000000)
• typy zápisu masky:
  • podobně jako IPv4 adresa v desítkovém tvaru x.x.x.x (např. 255.255.255.0)
  • nebo zkráceně ve tvaru /x, kde x je počet jedniček zleva (např. /24) - CIDR notace - podrobněji viz níže
• masky pro historické třídy A, B, C IP adres - obr.
• Pozn. Jsou povoleny jen masky se souvislou řadou jedniček zleva, doplněné vpravo nulami do 32 bitů - obr.

Postup zjištění odpovědi na otázku přímá nebo vzdálená komunikace?:

• určení adresy sítě zdroje i cíle (logickým součinem IP adresy a masky)
  • příklad určení adresy sítě u adresy třídy A - obr.
• porovnání adres sítí zdroje a cíle - obr.
  • jsou stejné = přímá komunikace - obr.
  • nejsou stejné = vzdálená komunikace (přes bránu) - obr.

Podsítě (subnets) podle CIDR

• opakování - systém dělení sítě podle tříd A, B, C - viz kap. 5. IPv4 adresy
• v souvislosti s nedostatkem IPv4 adres, na kterém se podílelo i plýtvání adresami v původním systému tříd A, B, C - obr., se v roce 1993 zavedl nový beztřídní systém s jemnějším dělením na podsítě CIDR (Classless Inter-Domain Routing)
• maska v něm může mít i jiný počet jedniček než 8, 16, 24 - zavedeno značení s lomítkem a počtem jedniček (bitů sítě) - obr.
  • např. síť třídy A 10.0.0.0 s maskou 255.0.0.0 se podle CIDR značí 10.0.0.0/8
  • příklad převodu zápisu masky pro třídu C - obr.
  • příklad sítě s jinou délkou masky - obr.
• Příklad řešení masky pro síť s potřebou 3000 adres
  • třídní řesení - třída B s 65534 adresami - obr. (mnoho nevyužitých adres)
  • beztřídní řešení s maskou /20 s 4094 adresami - obr. (méně nevyužitých adres => lze vytvořit více podsítí)
• počty hostitelů - viz IPv4_Subnetting.pdf

Cvičení

• Projít základní rozhraní routeru Turris Omnia - Foris

Packet Tracer - Simulation mode

• Navázat na předchozí cvičení s 2x PC
• Demonstrace rozdílu mezi hubem a switchem (analyzovat pakety):
  • Přidat PC a hub - obr. - ping a krokovat - sledovat cesty paketů
  • Nahradit hub switchem a simulovat cesty paketů - obr.