IPサブネットは、ルーターがパケットの適切な宛先を選択できるようにするために存在します。IPサブネットを使用して、論理的な理由(ファイアウォールなど)または物理的なニーズ(ブロードキャストドメインの小規模化など)のために、より大きなネットワークを分割できます。
ただし、簡単に言えば、IPルーターはIPサブネットを使用してルーティングを決定します。これらの決定がどのように機能するかを理解すると、IPサブネットを計画する方法を理解できます。
1にカウント
すでにバイナリ(ベース2)表記に堪能な場合は、このセクションをスキップできます。
残っているあなたのために:バイナリ表記に堪能ではないのは恥です!
ええ、それは少し厳しいかもしれません。バイナリで数えたり、バイナリを10進数に変換したり、逆に変換したりするためのショートカットを学ぶのは、本当に簡単です。あなたは本当にそれを行う方法を知っている必要があります。
バイナリでカウントするのはとても簡単です。1にカウントする方法を知っているだけでよいからです!
車の「走行距離計」について考えてみましょう。ただし、従来の走行距離計とは異なり、各桁は0から1までしかカウントできません。車が工場から新鮮なとき、走行距離計は「00000000」を読み取ります。
最初の1マイルを走行すると、走行距離計に「00000001」と表示されます。ここまでは順調ですね。
2マイルを走行すると、走行距離計の最初の桁が「0」に戻り(最大値が「1」であるため)、走行距離計の2桁目が「1」に戻り、走行距離計が「 00000010 "。これは10進数表記の10のように見えますが、実際には2進数表記では2(これまでに車を運転したマイル数)です。
3マイルを走行すると、走行距離計の最初の桁が再び回転するため、走行距離計は「00000011」を読み取ります。2進表記の「11」は、10進数の3と同じです。
最後に、4マイルを走行すると、両方の数字(3マイルの終わりに「1」を読んでいた)がゼロの位置にロールバックし、3桁目が「1」の位置にロールアップして、 00000100」。これは、10進数4のバイナリ表現です。
必要に応じてこれらすべてを記憶できますが、実際には、カウントしている数値が大きくなるにつれて小さな走行距離計がどのように「ロールオーバー」するかを理解する必要があります。これは、従来の10進オドメーターの操作とまったく同じですが、架空の「バイナリオドメーター」では各桁が「0」または「1」にしかなれない点が異なります。
10進数を2進数に変換するには、走行距離計を1ティックずつ進め、2進数に変換する10進数と同じ回数だけ回転するまで声を出してカウントします。走行距離計に表示されるものはすべて、その計算とローリングがカウントアップした10進数のバイナリ表現になります。
オドメーターがどのように前方に回転するかを理解しているので、後方にどのように回転するかも理解できます。走行距離計に表示されている2進数を10進数に戻すには、走行距離計を一度に1ティックずつ戻し、走行距離計が「00000000」を読み取るまで声を出してカウントします。カウントとローリングがすべて完了すると、最後に声を出して言った数字は、走行距離計の開始時の2進数の10進表現になります。
この方法で値を2進数と10進数の間で変換するのは非常に面倒です。できますが、あまり効率的ではありません。少しアルゴリズムを習得する方が簡単です。
余談:2進数の各数字は「ビット」と呼ばれます。それは「バイナリ」の「b」と「数字」の「it」です。ビットは2進数です。
たとえば「1101011」などの2進数を10進数に変換することは、便利な小さなアルゴリズムを使用した単純なプロセスです。
2進数のビット数をカウントすることから始めます。この場合、7があります。1枚の用紙(心の中、テキストファイルなど)に7つの区画を作成し、右から左に記入し始めます。一番右のスロットに「1」と入力します。常に「1」で始まるためです。左側の次のスロットで、右側のスロットに値を2倍入力し(次のスロットに「2」、次のスロットに「4」)、すべてのスロットがいっぱいになるまで続けます。(これを行うと、2の累乗であるこれらの数値を覚えることになります。頭の中で最大131,072ですが、通常は計算機または紙が必要です)。
ですから、あなたの小さなスロットの紙の上に次のものがあるはずです。
64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
次のように、スロットの下の2進数からビットを転写します。
64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
1 1 0 1 0 1 1
ここで、いくつかのシンボルを追加して、問題に対する答えを計算します。
64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
x 1 x 1 x 0 x 1 x 0 x 1 x 1
--- --- --- --- --- --- ---
+ + + + + + =
すべての計算を行うと、次のようになります。
64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
x 1 x 1 x 0 x 1 x 0 x 1 x 1
--- --- --- --- --- --- ---
64 + 32 + 0 + 8 + 0 + 2 + 1 = 107
わかった。10進数の「1101011」は107です。これは、単純なステップと簡単な数学です。
10進数から2進数への変換も同様に簡単で、同じ基本アルゴリズムで、逆に実行されます。
218番をバイナリに変換したいとします。紙の右側から始めて、数字の「1」を書きます。左側で、その値を2倍(つまり「2」)にし、最後の値を2倍にして紙の左に向かって移動し続けます。書き込もうとしている数字が変換中の数字より大きい場合、書き込みを停止します。それ以外の場合は、前の番号を2倍にして書き込みを続けます。(このアルゴリズムを使用して、34,157,216,092のような大きな数値をバイナリに変換するのは少し面倒ですが、確かに可能です。)
だから、あなたはあなたの論文にあるべきです:
128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
128を2倍すると256になり、変換される数(218)よりも大きくなるため、128での数値の書き込みを停止しました。
左端の数から始めて、その上に「218」(128)と書いて、「218は128以上ですか?」と自問してください。答えが「はい」の場合、「128」の下に「1」をスクラッチします。「64」の上に、218マイナス128(90)の結果を書き込みます。
「64」を見て、「90は64以上ですか?」と自問してください。ですから、「64」の下に「1」を書き、次に90から64を引き、「32」の上に書きます(26)。
ただし、「32」に到達すると、32が26以上ではないことがわかります。この場合、「32」の下に「0」を書き、32の上から「26」をコピーします。 16 "を入力し、残りの数字で同じ質問を続けます。
すべて完了したら、次のものが必要です。
218 90 26 26 10 2 2 0
128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
1 1 0 1 1 0 1 0
上部の数字は、計算で使用される単なるメモであり、私たちにとってはあまり意味がありません。ただし、下部には2進数の「11011010」が表示されます。案の定、218はバイナリに変換され、「11011010」です。
これらの非常に簡単な手順に従って、バイナリを10進数に変換し、電卓なしで元に戻すことができます。数学はすべて非常に簡単で、ほんの少しの練習でルールを覚えることができます。
アドレスを分割する
ピザ配達のようなIPルーティングを考えてください。
「123 Main Street」にピザを配達するように求められたとき、人間としては、「Main Street」という名前の「123」という番号の建物に行きたいことは明らかです。建物番号は100〜199で、ほとんどの都市ブロックには数百の番号が付けられているため、メインストリートの100ブロックに行く必要があることは簡単にわかります。アドレスを分割する方法は「知っている」だけです。
ルーターはピザではなくパケットを配達します。彼らの仕事はピザの運転手と同じです:貨物(パケット)を可能な限り目的地に近づけます。ルーターは、2つ以上のIPサブネットに接続されています(まったく役に立ちません)。ルーターは、配達先を決定するために、パケットの宛先IPアドレスを調べ、ピザドライバーのように、それらの宛先アドレスを「ストリート名」と「建物番号」のコンポーネントに分割する必要があります。
IPネットワーク上の各コンピューター(または「ホスト」)は、一意のIPアドレスとサブネットマスクで構成されます。そのIPアドレスは、「ホストID」と呼ばれる「建物番号」コンポーネント(上記の例では「123」など)と、「ホストID」と呼ばれる「通り名」コンポーネント(上記の例では「Main Street」 「ネットワークID」。人間の目では、建物番号と通りの名前が「123 Main Street」のどこにあるかは簡単にわかりますが、「10.13.216.41のサブネットマスクが255.255.192.0」の区画はわかりにくいです。
IPルーターは、IPアドレスをこれらのコンポーネント部分に分割してルーティングを決定する方法を「知っている」だけです。IPパケットのルーティング方法を理解することは、このプロセスを理解することにかかっているため、IPアドレスを分割する方法も知る必要があります。幸いなことに、IPアドレスとサブネットマスクからホストIDとネットワークIDを抽出するのは実際には非常に簡単です。
バイナリでIPアドレスを書き出すことから始めます(頭でまだこれを行うことを学んでいない場合は電卓を使用しますが、その方法を覚えておいてください-それは本当に、本当に簡単で、異性を印象づけますパーティー):
10. 13. 216. 41
00001010.00001101.11011000.00101001
サブネットマスクもバイナリで書き出します。
255. 255. 192. 0
11111111.11111111.11000000.00000000
並んで書かれているので、「1」が停止するサブネットマスク内のポイントは、IPアドレス内のポイントに「整列」していることがわかります。これが、ネットワークIDとホストIDが分割されるポイントです。したがって、この場合:
10. 13. 216. 41
00001010.00001101.11011000.00101001 - IP address
11111111.11111111.11000000.00000000 - subnet mask
00001010.00001101.11000000.00000000 - Portion of IP address covered by 1's in subnet mask, remaining bits set to 0
00000000.00000000.00011000.00101001 - Portion of IP address covered by 0's in subnet mask, remaining bits set to 0
ルーターは、サブネットマスクを使用して、IPアドレスの1でカバーされるビットを「マスクアウト」し(「マスクアウト」されていないビットを0で置き換え)、ネットワークIDを抽出します。
10. 13. 192. 0
00001010.00001101.11000000.00000000 - Network ID
同様に、サブネットマスクを使用して、IPアドレスの0で覆われたビットを「マスクアウト」することにより(「マスクアウト」されていないビットを再び0で置き換える)、ルーターはホストIDを抽出できます。
0. 0. 24. 41
00000000.00000000.00011000.00101001 - Portion of IP address covered by 0's in subnet mask, remaining bits set to 0
人間の目では、ピザの配達中に物理アドレスの「建物番号」と「通りの名前」の間にあるのと同じように、ネットワークIDとホストIDの「切れ目」を見るのは簡単ではありませんが、最終的な効果は同じ。
IPアドレスとサブネットマスクをホストIDとネットワークIDに分割できるようになったので、ルーターのようにIPをルーティングできます。
その他の用語
インターネット全体とこの回答の残りの部分で(IP /番号)として記述されたサブネットマスクが表示されます。この表記は、「クラスレスドメイン間ルーティング」(CIDR)表記として知られています。「255.255.255.0」は最初の24ビットの1で構成され、「255.255.255.0」よりも「/ 24」と書く方が高速です。CIDR番号(「/ 16」など)をドット付き10進数のサブネットマスクに変換するには、その1の数を書き、8ビットのグループに分割し、10進数に変換します。(たとえば、「/ 16」は「255.255.0.0」です。)
「昔」では、サブネットマスクは指定されていませんでしたが、IPアドレスの特定のビットを見ることによって派生されていました。たとえば、0〜127で始まるIPアドレスには、255.0.0.0の暗黙のサブネットマスクがあります(「クラスA」IPアドレスと呼ばれます)。
これらの暗黙のサブネットマスクは現在使用されておらず、クラスレスIPアドレス指定をサポートしない非常に古い機器または古いプロトコル(RIPv1など)を処理するという不幸がない限り、これ以上学習することはお勧めしません。これらのアドレスの「クラス」については、今日は適用できず、混乱を招く可能性があるため、これ以上言及しません。
一部のデバイスは、「ワイルドカードマスク」と呼ばれる表記を使用します。「ワイルドカードマスク」は、1が存在する場合はすべて0、0が存在する場合は1を持つサブネットマスクにすぎません。/ 26の「ワイルドカードマスク」は次のとおりです。
11111111.11111111.11111111.11000000 - /26 subnet mask
00000000.00000000.00000000.00111111 - /26 "wildcard mask"
通常、アクセス制御リストまたはファイアウォールルールでホストIDを照合するために使用される「ワイルドカードマスク」が表示されます。ここではこれ以上説明しません。
ルーターの仕組み
前にも言ったように、IPルーターはピザの配達ドライバーと同様の仕事をしているので、貨物(パケット)を目的地に届ける必要があります。IPルーターは、アドレス192.168.10.2宛てのパケットが提示されると、どのネットワークインターフェイスがそのパケットを宛先に近づけるのが最適かを判断する必要があります。
あなたがIPルーターであり、接続されたインターフェースに番号が付けられているとしましょう:
- Ethernet0-192.168.20.1、サブネットマスク/ 24
- Ethernet1-192.168.10.1、サブネットマスク/ 24
宛先アドレス「192.168.10.2」で配信するパケットを受信した場合、Ethernet1インターフェースアドレスはパケットの宛先に対応するため、パケットがインターフェースEthernet1に送信されることを(人間の目で)簡単に伝えることができます。住所。Ethernet1インターフェースに接続されているすべてのコンピューターには、「192.168.10。」で始まるIPアドレスがあります。これは、インターフェースEthernet1に割り当てられたIPアドレスのネットワークIDが「192.168.10.0」であるためです。
ルーターの場合、このルート選択プロセスは、ルーティングテーブルを構築し、パケットが配信されるたびにテーブルを参照することによって行われます。ルーティングテーブルには、ネットワークIDと宛先インターフェイス名が含まれています。IPアドレスとサブネットマスクからネットワークIDを取得する方法を既に知っているので、ルーティングテーブルを作成する方法を進めています。このルーターのルーティングテーブルは次のとおりです。
- ネットワークID:192.168.20.0(11000000.10101000.00010100.00000000)-24ビットサブネットマスク-インターフェースEthernet0
- ネットワークID:192.168.10.0(11000000.10101000.00001010.00000000)-24ビットサブネットマスク-インターフェースEthernet1
「192.168.10.2」に向けられた着信パケットの場合、そのパケットのアドレスをバイナリに変換するだけで(人間の場合-ルーターは最初にネットワークからバイナリとして取得します)、ルーティング内の各アドレスとの照合を試みます。エントリに一致するまでテーブル(サブネットマスクのビット数まで)。
- 着信パケットの宛先:11000000.10101000.00001010.00000010
それをルーティングテーブルのエントリと比較します。
11000000.10101000.00001010.00000010 - Destination address for packet
11000000.10101000.00010100.00000000 - Interface Ethernet0
!!!!!!!!.!!!!!!!!.!!!????!.xxxxxxxx - ! indicates matched digits, ? indicates no match, x indicates not checked (beyond subnet mask)
11000000.10101000.00001010.00000010 - Destination address for packet
11000000.10101000.00001010.00000000 - Interface Ethernet1, 24 bit subnet mask
!!!!!!!!.!!!!!!!!.!!!!!!!!.xxxxxxxx - ! indicates matched digits, ? indicates no match, x indicates not checked (beyond subnet mask)
Ethernet0のエントリは最初の19ビットと一致しますが、その後は一致しなくなります。つまり、適切な宛先インターフェイスではありません。インターフェイスEthernet1が宛先アドレスの24ビットと一致することがわかります。あ、はは!パケットは、インターフェイスEthernet1にバインドされます。
実際のルーターでは、ルーティングテーブルは、最長のサブネットマスクが最初に一致するかどうか(つまり、最も具体的なルート)がチェックされ、一致が見つかるとすぐにパケットがルーティングされるようにソートされます。それ以上のマッチングの試行は必要ありません(つまり、192.168.10.0が最初にリストされ、192.168.20.0がチェックされなかったことを意味します)。ここでは、それを少し単純化しています。派手なデータ構造とアルゴリズムによりIPルーターが高速になりますが、単純なアルゴリズムでも同じ結果が得られます。
静的ルート
ここまで、ネットワークに直接接続されている仮想ルーターについて説明してきました。それは明らかに、世界が実際にどのように機能するかではありません。ピザ運転の例えでは、運転手はフロントデスクよりも建物に入らないことがあり、最終的な受取人に配達するために他の人にピザを渡す必要があります(不信を中断し、アナロジーを広げてください)。
先ほどの例「ルーターA」からルーターを呼び出すことから始めましょう。RouterAのルーティングテーブルは次のように既に知っています。
- ネットワークID:192.168.20.0(11000000.10101000.00010100.00000000)-サブネットマスク/ 24-インターフェイスRouterA-Ethernet0
- ネットワークID:192.168.10.0(11000000.10101000.00001010.00000000)-サブネットマスク/ 24-インターフェイスRouterA-Ethernet1
Ethernet0およびEthernet1インターフェイスにIPアドレス192.168.10.254/24および192.168.30.1/24が割り当てられた別のルーター「ルーターB」があるとします。次のルーティングテーブルがあります。
- ネットワークID:192.168.10.0(11000000.10101000.00001010.00000000)-サブネットマスク/ 24-インターフェイスRouterB-Ethernet0
- ネットワークID:192.168.30.0(11000000.10101000.00011110.00000000)-サブネットマスク/ 24-インターフェイスRouterB-Ethernet1
かなりASCIIアートでは、ネットワークは次のようになります。
Interface Interface
Ethernet1 Ethernet1
192.168.10.1/24 192.168.30.254/24
__________ V __________ V
| | V | | V
----| ROUTER A |------- /// -------| ROUTER B |----
^ |__________| ^ |__________|
^ ^
Interface Interface
Ethernet0 Ethernet0
192.168.20.1/24 192.168.10.254/24
ルーターBがネットワーク192.168.30.0/24に「到達する」方法を知っていること、ルーターAが何も知らないことがわかります。
ルーターAのEthernet0インターフェイスに接続されたネットワークに接続されたIPアドレス192.168.20.13のPCが、配信のためにルーターAにパケットを送信するとします。架空のパケットは、IPアドレス192.168.30.46に向けられています。これは、ルーターBのEthernet1インターフェイスに接続されたネットワークに接続されたデバイスです。
上記のルーティングテーブルでは、ルーターAのルーティングテーブルのいずれのエントリも宛先192.168.30.46と一致しないため、ルーターAはメッセージ「Destination network unreachable」でパケットを送信PCに返します。
ルーターAに192.168.30.0/24ネットワークの存在を「認識」させるには、ルーターAのルーティングテーブルに次のエントリを追加します。
- ネットワークID:192.168.30.0(11000000.10101000.00011110.00000000)-サブネットマスク/ 24-192.168.10.254経由でアクセス可能
このようにして、ルーターAには、サンプルパケットの192.168.30.46宛先に一致するルーティングテーブルエントリがあります。このルーティングテーブルエントリは、「192.168.30.0/24宛てのパケットを取得した場合、それを処理する方法を知っているため、192.168.10.254に送信します」と効果的に述べています。これは、前述した「フロントデスクでピザを引き渡す」アクションに似ています。宛先に近づける方法を知っている他の人にパケットを渡します。
「手動」でルーティングテーブルにエントリを追加することは、「静的ルート」を追加することと呼ばれます。
ルーターBが192.168.20.0サブネットマスク255.255.255.0ネットワークにパケットを配信する場合、ルーティングテーブルにもエントリが必要です。
- ネットワークID:192.168.20.0(11000000.10101000.00010100.00000000)-サブネットマスク/ 24-192.168.10.1(192.168.10.0ネットワーク内のルーターAのIPアドレス)経由でアクセス可能
これにより、これらのルーター間の192.168.10.0/24ネットワークを介して、192.168.30.0 / 24ネットワークと192.168.20.0/24ネットワーク間の配信パスが作成されます。
このような「インタースティシャルネットワーク」の両側のルーターに、「遠端」ネットワークのルーティングテーブルエントリがあることを常に確認する必要があります。この例では、ルータBは、「遠端」のためのルーティングテーブルエントリを持っていなかった場合は192.168.20.13でPCから私たちの架空のパケットをルータに接続されたネットワーク192.168.20.0/24はなり 192.168.30.46で、宛先デバイスに到達、ただし、192.168.30.46が返送しようとした応答は、「宛先ネットワークに到達できません」としてルーターBから返されます。通常、一方向の通信は望ましくありません。コンピューターネットワークでの通信について考えるときは、常に両方向に流れるトラフィックについて考えてください。
静的ルートから多くの燃費を得ることができます。EIGRP、RIPなどの動的ルーティングプロトコルは、実際には、ルーターが相互にルーティング情報を交換する方法にすぎず、実際には静的ルートで構成できます。ただし、静的ルートよりも動的ルーティングプロトコルを使用することの大きな利点の1つは、動的ルーティングプロトコルがネットワーク条件(帯域幅使用率、インターフェイスの「ダウン」など)に基づいてルーティングテーブルを動的に変更できることです。ルーティングプロトコルは、ネットワークインフラストラクチャで障害またはボトルネックを「迂回する」構成になる可能性があります。(動的ルーティングプロトコルであるWAYしかし、この回答の範囲外)。
ここからそこに行くことはできません
例のルーターAの場合、「172.16.31.92」に向けられたパケットが入るとどうなりますか?
ルーターAルーティングテーブルを見ると、宛先インターフェイスも静的ルートも172.18.31.92の最初の24ビット(10101100.00010000.00011111.01011100、BTW)と一致しません。
既に知っているように、ルーターAは「宛先ネットワークに到達できません」メッセージを介して送信者にパケットを返します。
アドレス "192.168.20.254"に別のルーター(ルーターC)があるとしましょう。ルーターCはインターネットに接続しています!
Interface Interface Interface
Ethernet1 Ethernet1 Ethernet1
192.168.20.254/24 192.168.10.1/24 192.168.30.254/24
__________ V __________ V __________ V
(( heap o )) | | V | | V | | V
(( internet )) ----| ROUTER C |------- /// -------| ROUTER A |------- /// -------| ROUTER B |----
(( w00t! )) ^ |__________| ^ |__________| ^ |__________|
^ ^ ^
Interface Interface Interface
Ethernet0 Ethernet0 Ethernet0
10.35.1.1/30 192.168.20.1/24 192.168.10.254/24
ルーターCがインターネットに送信できるように、ルーターAがローカルインターフェイスに一致しないパケットをルーターCまでルーティングできると便利です。「デフォルトゲートウェイ」ルートを入力します。
次のように、ルーティングテーブルの最後にエントリを追加します。
- ネットワークID:0.0.0.0(00000000.00000000.00000000.00000000)-サブネットマスク/ 0-宛先ルーター:192.168.20.254
「172.16.31.92」をルーティングテーブルの各エントリに一致させようとすると、この新しいエントリがヒットします。最初は少し困惑しています。宛先アドレスのゼロビットを...待機...何と一致させようとしていますか?一致するゼロビット?ですから、私たちはマッチをまったく探していません。このルーティングテーブルエントリは、基本的に、「配信をあきらめるのではなく、ここに着いたら、192.168.20.254のルーターにパケットを送信し、処理させます」と言っています。
192.168.20.254は、私たちが先であるDOにパケットを提供する方法を知っています。特定のルーティングテーブルエントリがない宛先にバインドされたパケットに直面すると、この「デフォルトゲートウェイ」エントリは常に一致し(宛先アドレスのゼロビットに一致するため)、「最後の手段」となる場所を提供します配信のためにパケットを送信します。「最終手段のゲートウェイ」と呼ばれるデフォルトゲートウェイが聞こえることがあります。
デフォルトゲートウェイルートを有効にするには、ルーティングテーブルの他のエントリを使用して到達可能なルーターを参照する必要があります。たとえば、ルーターAで192.168.50.254のデフォルトゲートウェイを指定しようとした場合、そのようなデフォルトゲートウェイへの配信は失敗します。192.168.50.254は、ルーターAがルーティングテーブル内の他のルートを使用してパケットを配信する方法を知っているアドレスではないため、このようなアドレスはデフォルトゲートウェイとしては無効です。これは簡潔に述べることができます。デフォルトゲートウェイは、ルーティングテーブル内の別のルートを使用して、すでに到達可能なアドレスに設定する必要があります。
実際のルーターは通常、デフォルトゲートウェイをルーティングテーブルの最後のルートとして保存し、テーブル内の他のすべてのエントリとの一致に失敗した後にパケットと一致するようにします。
都市計画とIPルーティング
IPサブネットを小さなIPサブネットに分割することは、都市計画のようです。都市計画では、ゾーニングを使用して、景観の自然な特徴(川、湖など)に適応し、都市のさまざまな部分間の交通の流れに影響を与え、さまざまな種類の土地利用(産業、住宅など)を分離します。IPサブネット化は実際にはほぼ同じです。
ネットワークをサブネット化する主な理由は3つあります。
通信メディアとは異なり、異なるメディア間で通信したい場合があります。2つの建物の間にT1 WAN接続がある場合、これらの接続の両端にIPルーターを配置して、T1を介した通信を容易にすることができます。各端のネットワーク(およびT1自体の「インタースティシャル」ネットワーク)が一意のIPサブネットに割り当てられ、ルーターがT1回線を介して送信するトラフィックを決定できるようになります。
イーサネットネットワークでは、サブネット化を使用して、ネットワークの特定の部分のブロードキャストトラフィックの量を制限できます。アプリケーション層プロトコルは、非常に便利な目的でイーサネットのブロードキャスト機能を使用します。ただし、ますます多くのホストを同じイーサネットネットワークに詰め込むと、有線(またはワイヤレスイーサネットの場合はエア)上のブロードキャストトラフィックの割合が増加して、非ブロードキャストトラフィックの配信に問題が生じる可能性があります。(昔は、ブロードキャストトラフィックが各ブロードキャストパケットを強制的に検査することにより、ホストのCPUを圧倒する可能性がありました。今日ではあまり起こりそうにありません。)この状態は、イーサネットスイッチがネットワーク上のすべての宛先を追跡できないために発生し、スイッチドイーサネットネットワークが無数のホストに拡張できない理由です。不明な宛先へのフレームのフラッディングの影響は、サブネット化を目的とした過剰なブロードキャストトラフィックの影響に似ています。
ホストの異なるグループ間を流れるトラフィックのタイプを「ポリシング」したい場合があります。おそらく、プリントサーバーデバイスがあり、承認されたプリントキューサーバーコンピューターからのみジョブを送信したい場合があります。プリントサーバーデバイスのサブネットへのフローを許可するトラフィックを制限することにより、ユーザーはプリントアカウンティングをバイパスするためにプリントサーバーデバイスと直接通信するようにPCを構成できません。プリントサーバーデバイスをすべてサブネットに配置し、そのサブネットに接続されているルーターまたはファイアウォールにルールを作成して、プリントサーバーデバイスへのトラフィックの送信を許可するホストのリストを制御できます。(通常、ルーターとファイアウォールはどちらも、パケットの送信元アドレスと宛先アドレスに基づいて、パケットを配信する方法または配信するかどうかを決定できます。ファイアウォールは通常、強迫観念のあるルーターの亜種です。ルーターは通常、ペイロードを無視してパケットを配信するだけですが、パケットのペイロードを非常に心配する場合があります。)
都市を計画する際に、道路が互いに交差する方法を計画し、ターンオンリー、一方通行、および行き止まりの道路を使用して交通の流れに影響を与えることができます。Main Streetの長さは30ブロックで、各ブロックにはそれぞれ最大99の建物が必要です。Main Streetの各ブロックに、各ブロックで100ずつ増加する番地の範囲があるように、番地を計画することは非常に簡単です。後続の各ブロックの「開始番号」が何であるかを知ることは非常に簡単です。
IPサブネットの計画では、適切な数の使用可能なホストID(建物番号)で適切な数のサブネット(通り)を構築し、ルーターを使用してサブネットを相互に接続します(交差点)。ルーターで指定された許可された送信元および宛先アドレスに関するルールは、トラフィックのフローをさらに制御できます。ファイアウォールは、強迫観念の交通警官のように機能します。
この答えの目的のために、私たちのサブネットを構築することが私たちの唯一の大きな関心事です。都市計画のように10進数で作業する代わりに、バイナリで作業して各サブネットの境界を記述します。
続き:IPv4サブネットはどのように機能しますか?
(はい...回答の最大サイズ(30000文字)に達しました。)