Dzielenie określonej puli adresowej opera się na maskach podsieci. Obliczanie dla określonego adresy czy jesto on adresem hosta w sieci, czy adresem sieciowym określonej podsieci czy też może adresem broadcast'owym opiera się na przeprowadzeniu prostych operacji na liczbach binarnych. Na ich zamianie na dziesiętne jak również na odwrót.

Dla przykładu obliczmy czy adres 155.098.150.150 z maską 20 bitową jest adresem hosta, sieci czy może broadcast'owym.

Na początku rozpiszmy sobie maskę podsieci i zamieńmy ją na numerację dziesiętną. Jest ona 20 bitowa więc będzie posiadała 20 bitów z 1 i reszta bitów z samymi 0. Jak wiadomo maska podsieci w adresacji IPv4 posiada 32 bity gdzie od lewej strony znajdują się 1 a od prawej 0. Tam gdzie znajdują się 1 jest to część sieci a tam gdzie 0 jest to część hosta. Więc do dzieła:


11111111.11111111.11110000.00000000
       255         255            240           0

Po masce podsieci można również stwierdzić ile podsieci dzięki niej można stworzyć oraz ile użytecznych adresów host'a można użyć do zaadresowania urządzeń w tych podsieciach. W celu obliczenia ile adresów posieci można stworzyć trzeba podnieść liczbę 2 do takiej potęgi ile zostało "zapożyczonych" bitów do maskowania ze standardowej maski dla klasy adresu. W naszym przypadku mamy adres klasy B więc standardowa maska podsieci to: {rightgooglead}

       255          255           0            0
11111111.11111111.00000000.00000000

Po porównaniu widać iż w 3 oktecie w naszym przypadku znajdują się 4 bity 1 co oznacza iż 4 bity zostały zapożyczone do podziału na podsieci. Więc w celu obliczenia ile podsieci można stworzyć podnosimy 2 do potęgi 4:

2⁴ = 16 podsieci można stworzyć

W celu obliczenia ile użytecznych adresów hosta można użyć w każdej z tych 16 podsieci trzeba podnieść liczbę 2 do potęgi takiej ile bitów o numerze 0 znajduje się w masce. W naszym przypadku jest to 12 bitów. Oczywiście trzeba odjąć od wyniku jeszcze 2 adresy z tego względu iż w każdej podsieci znajduje się adres sieciowy i adres broadcast'owy:

2¹² - 2 = 4096 - 2 = 4094 adresów hostów w każdej podsieci



Ale wracając do naszego zadania. Sprawdźmy czy podany adres jest adresem sieci. W tym celu używa się maski podsieci w zapisie bitowym i adresu również w zapisie bitowy, co oznacza iż najpierw zamieniamy nasz adres na zapis bitowy:

        155         098         150           150
10011011.01100010.10010110.10010110

Teraz wykonamy operację iloczynu logicznego, która polega na tym iż tam gdzie znajdują się w masce i w adresie bitowy 1 to wpisujemy 1, a tam gdzie jakkolwiek się różną będzie 0, wiadomo jednocześnie że jeśli będzie 0 to wpisujemy 0. Przepisujemy teraz pod sobą adres w zapisie bitowym i maskę w zapisie bitowym:

10011011.01100010.10010110.10010110
11111111.11111111.11110000.00000000
------------------------------------------
10011011.01100010.10010000.00000000 <- obliczony adres sieci
      155        098          144            0

Jak widać nasz adres nie jest adresem sieci więc teraz sprawdzamy obliczamy adres broadcast. W tym celu używamy dziesiętny zapis maski podsieci. Używamy wartości w której w zapisie binarnym następuje przełom między 1 i 0. W naszym przypadku jest to oktet 3 maski podsieci i wartość w tym oktecie to 240. Tą wartość odejmujemy od 255:

255 - 240 = 15

Otrzymaną wyżej wartość 15 dodajemy do wartości adresu sieciowej (obliczonego wyżej) w oktecie takim samym jak oktet maski podsieci, czyli w tym przypadku jest to oktet 3 o wartości 144:

144 + 15 = 159

Otrzymana wartość to wartość jaką będzie posiadał oktet 3 w adresie broadcast'owym. Adres broadcast'owy ma to również do siebie że jest przeciwnością adresu sieciowego więc w ostatnim oktecie adresu sieciowego, czyli w naszym przypadku jest to oktet 4 zamieniamy wartość 0 na wartość 255:


155.098.159.255 <- obliczony adres broadcast'owy


jak widać podany adres w zadaniu nie jest ani adresem sieci, ani broadcast'owym więc nie pozostaje nic innego jak tylko stwierdzić iż jest to adres hosta.



Dzięki tym obliczeniom powyżej bez żadnych problemów z podanego adresu można określić czy jest on adresem sieci, hosta czy broadcast'u oraz podać odpowiednie wartości tych adresów. Również bezproblemowo można zaprojektować ilość podsieci o określonej ilości użytecznej liczby hostów do zaadresowania stosując obliczenia na potęgach liczby 2 i masek podsieci.



Istnieją jeszcze maski podsieci o zmiennej długości VLSM ( z ang. Variable Lenght Subnet Mask ) i służą do dzielenia podsieci na kolejne podsieci. Sposoby ich tworzenia wytłumaczmy sobie obliczając małe zadanie.

Wyobraźmy sobie, że od naszego usługodawny Internetowego dostaliśmy całą pulę adresową 190.200.200.0 zamaskowaną maską 22 bitową. Co daje nam oczywiście po obliczeniu następujące adresy:

• 190.200.200.0 - adres sieci
• 190.200.203.255 - adres broadcast'owy

Trzeba użyć tej puli adresowej, żeby zaadresować jak najbardziej efektywnie poniższą topologię sieci:



Pamiętać oczywiście należy iż routery mogą działać tylko wtedy kiedy przesyłają pakiety z sieci do sieci więc każdy przedstawiony w topologii przełącznik posiadający określoną ilość hostów musi należeć do innej sieci! Pamiętać również należy iż trzeba zaadresować interfejsy sieciowe łączące ze soba routery i również należy pamiętać iż każde jedno połączenie między routerami musi być z jednej sieci.

Zabieramy się więc do pracy.


W celu użycia maskowania VLSM na pierwszym miejscu należy znaleźć sieć, w której znajduje się najwięcej hostów, które trzeba poprawnie zaadresować. W naszym przypadku jest to sieć 4. Jak widać trzeba w niej zaadresować 200 hostów. Z objaśnień zawartych powyżej oraz w adresacji IPv4 wiemy już iż maska składa się z części sieci i hosta. W naszym zadaniu potrzebujemy aby część hosta posiadała minimum 200 adresów dla hostów plus 2 adresy dla sieci i broadcastu. Więc minimum 202 adresy. Jak wiadomo w takim wypadku musi pozostać 8 bitów dla części hosta więc maska będzie 24 bitowa (4 podsieci w naszej puli i po 256 adresów w każdej z naszych podsieci z czego 254 adresy dla hostów) co w dalszej mierze pozwoli na stworzenie 4 kolejnych podsieci w naszej puli adresów:

1. podsieć:

• 190.200.200.0/24 adres sieci
• 190.200.200.255/24 adres broadcast

2. podsieć:

• 190.200.201.0/24 adres sieci
• 190.200.201.255/24 adres broadcast

3. podsieć:

• 190.200.202.0/24 adres sieci
  
• 190.200.202.255/24 adres broadcast
  

Jak wiadomo dla sieci 4 w naszej topologii potrzebujemy adresów dla 200 hostów. Po podziale na 4 podsieci, cała pula 1. podsieci zostanie wykorzystana do adresacji tych 200 hostów. Dzięki tej operacji mamy już zaadresowaną jedną sieć. Przechodzimy do następnej. Kolejnym krokiem jest znalezienie kolejnej o najwyższej liczbie hostów, które trzeba zaadresować. W naszym zadaniu sieć 5 posiada 100 hostów i po obliczeniu wiadomo że musi zostać 7 bitów w części hosta co da nam 126 adresów, którymi można będzie zaadresować hosty. Do tego wykorzystujemy podsieć 2. obliczoną wcześniej i zwiększamy jej maskę podsieci co da nam w tej właśnie podsieci kolejne dwie podsieci:{rightgooglead}

Do zaadresowania sieci 5 zostanie użyta cała pula 1. podsieci a kolejną dużą siecią jest sieć 7 i także należy użyć całej puli podsieci 2 z tego względu iż jeśli posieć 2 została by podzielona na kolejne dwie podsieci to nie wystaczyłoby adresów na poprawne zaadresowanie hostów (w masce 26 bitowej pozostaje 6 bitów w części hosta co daje 62 adresy do zaadresowania hostów).


Kolejną dużą siecią w naszym zadaniu jest sieć 2. Trzeba użyć ponownie maski 25 bitowa gdyż musi zostać 7 bitów na część hosta. Wykorzystujemy do tego kolejną podsieć początkową czyli podsieć 3 (190.200.202.0/24) i dzielimy ją na kolejne dwie:
1. podsieć podsieci 3:

• 190.200.202.0/25 adres sieci
• 190.200.202.127/25 adres broadcast

2. podsieć podsieci 3:

• 190.200.202.128/25 adres sieci
• 190.200.202.255/25 adres broadcast

Do zaadresowania sieci 2 zostanie użyta cała pula 1. podsieci, a następnymi dużymi sieciami są sieć 1 i 8 do których zaadresowania wystarczy maska 26 bitowa, gdyż zostanie 6 bitów do adresacji hostów czyli w każdej podsieci będzie 62 adresy do adresacji hostów. Sieć jaka zostanie podzielona będzie to 2 podsieć podsieci 3. Więc dzielimy używając maski 26 bitowej:
1. podsieć 2 podsieci podsieci 3:

• 190.200.202.128/26 adres sieci
• 190.200.202.191/26 adres broadcast

2. podsieć 2 podsieci podsieci 3:

• 190.200.202.192/26 adres sieci
• 190.200.202.255/26 adres broadcast

Jedna z nich zostanie użyta do zaadresowania sieci 1 a druga podsieć zostanie użyta do zaadresowania sieci 8 w naszej topologii. W ten oto sposób zaadresowaliśmy kolejne sieci. Przechodzimy do kolejnego kroku.



Pozostała nam pula 4 podsieci głównej, którą możemy podzielić na kolejne podsieci do adresacji. Kolejną największą siecią jest sieć 3, do której trzeba użyć maski 27 bitowej, gdyż uzyskamy wtedy 30 adresów możliwych do zaadresowania. W naszym przypadku potrzebujemy tylko 20. Teraz adresację i stosowanie VLSM przeprowadzimy szybciej.
1. podsieć 4 podsieci:

• 190.200.203.0/27 adres sieci
• 190.200.203.31/27 adres broadcast

ta cała pula zostanie użyta do adresacji sieci 3. kolejną podzielimy na 2 następne stosując maskę 28 bitową, gdyż potrzebujemy adresów dla hostów z sieci 6 i z sieci 9.
1. podsieć:

• 190.200.203.32/28 adres sieci
• 190.200.203.47/28 adres broadcast

cała pula użyta do adresacji sieci 6

2. podsieć:

• 190.200.203.48/28 adres sieci
• 190.200.203.63/28 adres broadcast

cała pula użyta do adresacji sieci 9 i to już ostatnia sieć, którą należało zaadresować. Teraz pozostało tylko podzielenie na podsieci do adresacji interfejsów łączących ze sobą router'y.


Następna podsieć o masce 27 bitowej jest podsieć 3, która ma zakres:
3. podsieć:

• 190.200.203.64/27 adres sieci
• 190.200.203.95/27 adres broadcast

podsieć tą podzielimy na jak najmniejsze podsieci ze względu na to iż potrzebujemy tylko 2 adresy do poprawnego zaadresowania interfejsów łączących router'y ze sobą. Maską, która daje takie możliwości jest maska 30 bitowa. Wtedy zostają 2 bity w części hosta więc 4 adres z czego 2 adresy do zaadresowania interfejsów. Należy pamiętać że połączenie router'ów musi być w tej samej sieci! :

1. podsieć 3 podsieci:

• 190.200.203.64/30 adres sieci
• 190.200.203.67/30 adres broadcast

używamy tej podsieci do adresacji połączenia między Routerem 0 i Routerem 1. Interfejs w Routerze 0 będzie miał adres 190.200.203.65/30 a interfejs w Routerze 1 będzie miał adres 190.200.203.66/30.

2. podsieć 3 podsieci:

• 190.200.203.68/30 adres sieci
• 190.200.203.71/30 adres broadcast

używamy tej podsieci do adresacji połączenia między Routerem 1 i Routerem 2. Interfejs w Routerze 1 będzie miał adres 190.200.203.69/30 a interfejs w Routerze 2 będzie miał adres 190.200.203.70/30.

3. podsieć 3 podsieci:

• 190.200.203.72/30 adres sieci
• 190.200.203.75/30 adres broadcast

używamy tej podsieci do adresacji połączenia między Routerem 2 i Routerem 3. Interfejs w Routerze 2 będzie miał adres 190.200.203.73/30 a interfejs w Routerze 3 będzie miał adres 190.200.203.74/30.



I to już koniec całego zadania. Dzięki maskowaniu VLSM z całej puli pozostało nam ok. 180 adresów możliwych do zaadresowania. Oczywiście może ich być mniej ze względu na to iż jeśli podzielimy na bardzo małe podsieci to większość adresów zostanie zużyta na adresy sieci i broadcast.