برگرفته از مقاله علم الكترونيك و كامپيوتر

Subnetting در يك نگاه

مطالبي كه در اين مقاله خواهيد خواند :

الف ) ظهور Subnetting

ب ) مفهوم Subnetting

ج ) مزايا و معايب Subnetting

د )كاربرد Subnetting

با همه صحبتهائي كه در مورد Subnetting وجود دارد، به راستي هدف مديران شبكه از Subnetting چيست؟

در سازمانها و موسسات بزرگ ، بعضي از زيرمجموعه ها ترجيح مي دهند كه از ديگر مجموعه ها جدا باشند و اين به معني ازهم گسيختگي شبكه بود اگر شما از مديران و يا حتي كارمندان ساده يك سازمان باشيد به خوبي متوجه شده ايد كه بعضي از مديريتها از جمله مديريت مالي سازمان ترجيح مي دهد شبكه اي جدا از بقيه داشته باشد تا امنيت آنها توسط ديگر بخشها به خطر نيفتد و گاهي مدعي هستند كه سرور شبكه بايد در مديريت آنها نصب شود از طرفي بخش IT سازمان براي مديريت كاربران و شبكه نياز به در دسترس بودن تجهيزات در حوزه مديريتي خود را واجب مي داند. اين قبل مشكلات از يك سو و از سوي ديگر نياز به استفاده بهينه از IP براي اختصاص دادن به نودهاي (Node) شبكه نياز به استفاده از Subnetting را پي ريزي كرد.

Subnetting چيست ؟

وقتي از متخصصان شبكه تعريف Subnetting            پرسيده مي شود بدون شك خواهيد شنيد: به عمل قرض دادن بيتهاي (bit) Net ID به Host ID در اصطلاح Subnetting مي گويند. ولي شايد چنين جمله اي براي كاربران عادي شبكه نامانوس و گنگ بنمايد.

مباحث مربوط به Subnetting و در كل
 IP Addressing از مشكل ترين مفاهيم تئوري شبكه به شمار مي رود  و   اكثراً  داراي درك درستي از آن نيستند .

IP يك آدرس 32 بيتي (4 بايت) است كه هر بايت از بايت ديگر با يك نقطه (dot) جدا شده است و به صورت Decimal (مبناي 10) نمايش داده مي شود.

بنابراين يك IP در مبناي 2 به صورت 11111111.11111111.11111111.11111111 و در مبناي 10 بصورت 255.255.255.255 مي باشد.

در كل آدرسهاي IP به سه دسته تقسيم مي شوند :

الف ) اولين Address  IP هر زيردامنه را Network  Address مي نامند.

اين IP را نمي توان به هيچ يك از node ( نودهاي ) شبكه اختصاص داد.

ب ) Broadcast  Address

آخرين IP Address هر زيردامنه را
 Address    Broadcast مي نامند.

اين IP تنها در مواقعي استفاده مي شود كه قصد ارسال Data به تمام نودهاي شبكه را داشته باشيم.

تمام  آدرسهايي (Address  IP) را كه مي توان به نودهاي شبكه اختصاص داد،
Host  Address مي گويند.

در واقع عمل Subnetting بر روي Host  Address صورت مي گيرد.

خود Address  IP داراي دو بخش   Network ID و
 Host  ID مي باشد.

بيتهاي ID Network  همه يك مي باشد و بيتهاي
 ID host   مي تواند صفر يا يك باشند . در حقيقت با تغيير در اين بيتها،IP  Address هاي مختلف ساخته
 مي شود. براي مثال، در آدرس
(11111111.11111111.11111111.00000000)24 بيت اول جزء ID   Network  هستند و 8 بيت آخر جزء ID Host   مي باشد. به عبارتي اين Range مي تواند يك SEGMENT با حداكثر تعداد 2-2⁸
باشد. (هشت بيت كه هر كدام 2 حالت دارد و 2 عدد از Address  IP ها را نمي توان به Node اختصاص داد كه يكي Network  Address  و ديگري
 broadcast Address  مي باشد) حالا فرض كنيد كه يك ساختمان 2 طبقه داريد و مي خواهيد با استفاده از يك آدرس كلاس c (255.255.255.0) به نودهاي (Node) هر دو طبقه كه هر كدام داراي 100 نود هستند، IP  بدهيد.

همين جاست كه Subnetting ظهور مي كند و مانع هدرروي IP Address مي شود. اگر Subnettingنبود براي هر طبقه مجبور به استفاده از يك كلاس c بوديم كه هر كلاس 2-2⁸ IP مي دهد و اين بيانگر هدرروي بيش از نيمي از IP  ها در هر طبقه مي باشد كه در كل  معادل يك كلاس C هدر مي رود.

همانطور كه ذكر شد
فرمت يك IP در كلاس C به شكل
11111111.11111111.11111111.00000000
 مي باشد.  Subnet  Mask نشان دهنده ارزش تعداد بيتهاي جزء Network  ID يك كلاس مي باشد.

در كلاس بالا Subnet mask برابر با 255.255.255.0مي باشد. حالا براي تغيير اين كلاس به 2 زيرشبكه يكي از بيتهاي ID    Host را يك
 مي كنيد تا IP به شكل 11111111.11111111.11111111.10000000
تبديل شود. حالا 25 بيت اول را جزء ID  Network مي گيريم و 7 بيت آخر را جزء ID host   كه با اين تعريف Subnetting  در IP جديد برابر با 255.255.255.128  مي باشد كه مي تواند 2-2⁷ نود را آدرس دهي كند.

اگر دقت كرده باشيد آن يك بيت از بخش ID    Host   به ID  Network منتقل شد و اين همان تعريف Subnetting مي باشد.

حال با اختصاص يكي از Range ها به طبقه اول و اختصاص Range ديگر به طبقه دوم ساختمان مذكور در هر طبقه 2-2⁷ آدرس خواهيم داشت.

توجه داشته باشيد كه در هر بار عمل Subnetting دو عدد از IP ها غيرقابل استفاده مي شوند و اين به آن دليل است كه هر كدام از زيرشبكه ها داراي يك Network Address و يك Broadcast Address جدا مي شوند و همانطور كه گفته شد اين دو عدد  IP    غير قابل اختصاص هستند.

كاربردهاي عملي Subnetting :

همانطور كه اشاره شد ، در حال حاضر يكي از پراستفاده ترين مكانها از اين تكنولوژي شبكه هاي بزرگ و يا حتي كوچك ولي پراكنده هستند تا به راحتي بدون اينكه كوچكترين جابه جايي در تجهيزات بدهيم و يا اينكه شبكه را منقطع كنيم IP ها را دسته بندي كنيم (Range) و هر كدام از دسته ها را بايك Subnetting مجزا به يك روتر ) Router) ارجاء مي دهيم و بقيه كار را به روترها مي سپاريم.

توجه داشته باشيد در Subnetting براي اتصال زيرشبكه ها به يكديگر حتماً از يك Router بهره ببريد. كاربران حرفه اي شبكه Router را يك switch لايه 3 مي شناسند و به اصصلاح
 مي گويند براي اتصال هر زيرشبكه بايد از يك switch ( سوئيچ) لايه سه استفاده كرد همانطور كه متوجه شديد در اين روش زيرشبكه از ديد يك كاربر داخلي به مانند يك شبكه مجزا كار مي كند .

در پايان خاطرنشان مي كنم Subnetting يكي از مباحث تئوري و پايه در طراحي شبكه مي باشد كه متاسفانه اكثر متخصصان شبكه مباحث تئوري را جدي نمي گيرند و فقط مباحث عملي را دنبال
مي كنند. ولي به هر حال يك طراح شبكه هرگز بدون در نظر گرفتن مباحث و ديدگاههاي نظري نخواهد توانست شبكه اي ايمن و كارآمد را طراحي كند.

شايد همين موضوع دليلي باشد تا هم اكنون نهادهائي كه امنيت را محور اصلي شبكه خود
مي دانند مبالغ زيادي را براي تعيين محدوده (Range) IP زيرشبكه هاي خود به متخصصيني كه به مباحث تئوري شبكه مسلط هستند مي پردازند.

معايب Subnetting :

گاهي مشكلات تعريف IP  هاي هر محدوده ( Range) به Routing Table يك مسير ياب و گاه تقسيم نامناسب IP ها در بخشهاي مختلف (Segment) شبكه را از معايب عمل Subnetting  مي دانند .