Configure IP Addresses and Unique Subnets for New Users (IP-adressen en unieke subnetten configureren voor nieuwe gebruikers)

Downloadopties

PDF (448.8 KB)
Met Adobe Reader op diverse apparaten bekijken
ePub (259.3 KB)
Bekijken in diverse apps op iPhone, iPad, Android, Sony Reader of Windows Phone
Mobi (Kindle) (305.3 KB)
Op Kindle-apparaat of via Kindle-app op meerdere apparaten bekijken

Bijgewerkt:7 juli 2023

Document-id:13788

Inclusief taalgebruik

De documentatie van dit product is waar mogelijk geschreven met inclusief taalgebruik. Inclusief taalgebruik wordt in deze documentatie gedefinieerd als taal die geen discriminatie op basis van leeftijd, handicap, gender, etniciteit, seksuele oriëntatie, sociaaleconomische status of combinaties hiervan weerspiegelt. In deze documentatie kunnen uitzonderingen voorkomen vanwege bewoordingen die in de gebruikersinterfaces van de productsoftware zijn gecodeerd, die op het taalgebruik in de RFP-documentatie zijn gebaseerd of die worden gebruikt in een product van een externe partij waarnaar wordt verwezen. Lees meer over hoe Cisco gebruikmaakt van inclusief taalgebruik.

Over deze vertaling

Cisco heeft dit document vertaald via een combinatie van machine- en menselijke technologie om onze gebruikers wereldwijd ondersteuningscontent te bieden in hun eigen taal. Houd er rekening mee dat zelfs de beste machinevertaling niet net zo nauwkeurig is als die van een professionele vertaler. Cisco Systems, Inc. is niet aansprakelijk voor de nauwkeurigheid van deze vertalingen en raadt aan altijd het oorspronkelijke Engelstalige document (link) te raadplegen.

Inleiding

Dit document bevat basisinformatie die nodig is om uw router te configureren, waaronder hoe adressen worden opgedeeld en hoe subnetting werkt.

Voorwaarden

Vereisten

Cisco raadt u aan basiskennis te hebben van binaire en decimale getallen.

Gebruikte componenten

Dit document is niet beperkt tot specifieke software- en hardware-versies.

De informatie in dit document is gebaseerd op de apparaten in een specifieke laboratoriumomgeving. Alle apparaten die in dit document worden beschreven, hadden een opgeschoonde (standaard)configuratie. Als uw netwerk live is, moet u zorgen dat u de potentiële impact van elke opdracht begrijpt.

Aanvullende informatie

Als u definities nuttig vindt, kunt u de volgende begrippen doornemen:

Adres – de unieke numerieke ID die aan één host of interface in een netwerk is toegewezen.

Subnet – een deel van een netwerk dat een bepaald subnetadres deelt.

Subnetmasker – een 32-bits combinatie die wordt gebruikt om te beschrijven welk deel van een adres verwijst naar het subnet en welk deel verwijst naar de host.

Interface – een netwerkverbinding.

Als u uw legitieme adres(sen) al heeft ontvangen van InterNIC (voorheen: Internet Network Information Center), kunt u aan de slag. Als u niet van plan bent verbinding te maken met het internet, raadt Cisco u sterk aan gereserveerde adressen van RFC 1918 te gebruiken.

Leer hoe u aan elke interface op de router een IP-adres toewijst met een uniek subnet. Er zijn voorbeelden opgenomen voor meer begrip.

Inzicht in IP-adressen

Een IP-adres is een adres dat wordt gebruikt om een apparaat in een IP-netwerk uniek te identificeren. Het adres bestaat uit 32 binaire bits die met behulp van een subnetmasker kunnen worden opgedeeld in een netwerkgedeelte en een hostgedeelte. De 32 binaire bits worden in vier octetten verdeeld (1 octet = 8 bits). Elk octet wordt geconverteerd naar decimaal en gescheiden door een punt (.). Een IP-adres wordt dan ook uitgedrukt in decimale notatie met punten (bijvoorbeeld 172.16.81.100). De waarde in elk octet varieert van 0 tot 255 decimaal, of 00000000 - 11111111 binair.

Binaire octetten worden als volgt geconverteerd naar decimaal: de bit helemaal rechts is de minst significante bit van een octet en heeft een maximale waarde van 2⁰. De bit links ervan heeft een maximale waarde van 2¹. Dit loopt zo door tot de bit helemaal links. Dit is de meest significante bit en heeft een maximale waarde van 2⁷. Als alle binaire bits 1 zijn, is het decimale equivalent 255, zoals hier wordt getoond:

    1  1  1  1 1 1 1 1
  128 64 32 16 8 4 2 1 (128+64+32+16+8+4+2+1=255)

Dit is een voorbeeld van octetconversie wanneer niet alle bits zijn ingesteld op 1.

  0  1 0 0 0 0 0 1
  0 64 0 0 0 0 0 1 (0+64+0+0+0+0+0+1=65)

En dit voorbeeld toont een IP-adres in zowel binaire als decimale notatie.

        10.       1.      23.      19 (decimal)
  00001010.00000001.00010111.00010011 (binary)

Deze octetten zijn uitgesplitst om een adresseringsschema te bieden voor grote en kleine netwerken. Er zijn vijf verschillende netwerkklassen, A tot E. Dit document concentreert zich op de klassen A tot en met C, aangezien de klassen D en E gereserveerd zijn, en de bespreking van hen is buiten het toepassingsgebied van dit document.

Opmerking: let ook op dat de termen Klasse A, Klasse B enzovoort in dit document worden gebruikt om het inzicht in IP-adressering en -subnetting te vergemakkelijken. Deze termen worden nog zelden gebruikt na de introductie van Classless Interdomain Routing (CIDR).

De klasse van een IP-adres kan worden bepaald aan de hand van de drie bits van de hoogste orde (de drie meest linkse bits in het eerste octet). Afbeelding 1 toont de betekenis van de drie bits van de hoogste orde en het adresbereik dat in elke klasse valt. De adressen van klasse D en klasse E worden ter informatie getoond.

Afbeelding 1

Significance in the three high order bits and the range of addresses that fall into each class

In een adres van klasse A is het eerste octet het netwerkgedeelte. Klasse A in afbeelding 1 heeft het hoofdnetwerkadres 1.0.0.x - 127.255.255.x (waarbij x 0 tot 255 kan zijn). De netwerkbeheerder mag octetten 2, 3 en 4 (de volgende 24 bits) naar inzicht opdelen in subnetten en hosts. Adressen van klasse A worden gebruikt voor netwerken met meer dan 65.536 hosts (tot 16777214 hosts).

In adressen van klasse B zijn de eerste twee octetten het netwerkgedeelte. Klasse B in afbeelding 1 heeft het hoofdnetwerkadres 128.0.0.x - 191.255.255.x. Octet 3 en 4 (16 bits) zijn bedoeld voor lokale subnetten en hosts. Adressen van klasse B worden gebruikt voor netwerken met 256 tot 65.534 hosts.

In een adres van klasse C vormen de eerste drie octetten het netwerkgedeelte. Klasse C in afbeelding 1 heeft het hoofdnetwerkadres 192.0.0.x - 223.255.255.x. Octet 4 (8 bits) is bedoeld voor lokale subnetten en hosts, en is ideaal voor netwerken met minder dan 254 hosts.

Netwerkmaskers

Aan de hand van een netwerkmasker kunt u bepalen welk gedeelte van het adres het netwerk identificeert en welk gedeelte het knooppunt. Netwerken van klasse A, B en C hebben standaardmaskers, of natuurlijke maskers, zoals hier wordt getoond:

Class A: 255.0.0.0
Class B: 255.255.0.0
Class C: 255.255.255.0

Een IP-adres op een netwerk van klasse A dat niet is gesubnet zou een combinatie van adres en masker hebben vergelijkbaar met: 10.20.15.1 255.0.0.0. Om na te gaan hoe het masker u helpt bij het identificeren van het netwerkdeel en het knooppuntdeel van het adres, converteert u het adres en het masker naar binaire getallen.

10.20.15.1 = 00001010.00010100.00001111.00000001
255.0.0.0  = 11111111.00000000.00000000.00000000

Wanneer het adres en het masker in binaire vorm worden getoond, kunt u het netwerk en de host-ID gemakkelijker identificeren. Alle adresbits met overeenkomende maskerbits die op 1 zijn ingesteld, vertegenwoordigen de netwerk-ID. Alle adresbits met overeenkomende maskerbits die op 0 zijn ingesteld, vertegenwoordigen de knooppunt-ID.

10.20.15.1 = 00001010.00010100.00001111.00000001
255.0.0.0  = 11111111.00000000.00000000.00000000
             -----------------------------------
              net id |      host id             

netid =  00001010 = 10
hostid = 00010100.00001111.00000001 = 20.15.1

Inzicht in subnetting

Via subnetting kunt u meerdere logische netwerken maken binnen één netwerk van klasse A, B, of C. Als u niet gebruikmaakt van subnetting, kunt u slechts één netwerk binnen uw netwerk van klasse A, B, of C gebruiken, wat onrealistisch is.

Elke datalink op een netwerk moet een unieke netwerk-id hebben, en elk knooppunt op die link behoort tot hetzelfde netwerk. Als u een hoofdnetwerk (van klasse A, B of C) in kleinere subnetwerken opdeelt, kunt u een netwerk van onderling verbonden subnetwerken opzetten. Elke datalink op dit netwerk heeft dan een unieke netwerk/subnetwerk-ID. Elk apparaat, of gateway, dat/die n netwerken/subnetwerken verbindt, heeft n afzonderlijke IP-adressen, één voor elk netwerk/subnetwerk dat onderling wordt verbonden.

Om een netwerk te subnetten, breidt u het natuurlijke masker uit met enkele bits uit het host-ID-deel van het adres om een subnetwerk-ID te maken. Bij netwerk 192.168.5.0 van klasse C met natuurlijk masker 255.255.255.0 kunt u op de volgende manier subnetten maken:

192.168.5.0     - 11000000.10101000.00000101.00000000
255.255.255.224 - 11111111.11111111.11111111.11100000
                  --------------------------|sub|----

Door het masker uit te breiden naar 255.255.255.224, hebt u drie bits (aangegeven door sub) van het oorspronkelijke hostgedeelte van het adres genomen en gebruikt om subnetten te maken. Met deze drie bits is het mogelijk acht subnetten te maken. Met de overige vijf host-id-bits kan elk subnet maximaal 32 hostadressen hebben, waarvan er 30 daadwerkelijk aan een apparaat kunnen worden toegewezen, aangezien host-id’s die volledig uit nullen of enen bestaan niet zijn toegestaan (het is zeer belangrijk dit te onthouden). Met dit in gedachten zijn deze subnetten gemaakt.

192.168.5.0 255.255.255.224     host address range 1 to 30
192.168.5.32 255.255.255.224    host address range 33 to 62
192.168.5.64 255.255.255.224    host address range 65 to 94
192.168.5.96 255.255.255.224    host address range 97 to 126
192.168.5.128 255.255.255.224   host address range 129 to 158
192.168.5.160 255.255.255.224   host address range 161 to 190
192.168.5.192 255.255.255.224   host address range 193 to 222
192.168.5.224 255.255.255.224   host address range 225 to 254

Opmerking: Er zijn twee manieren om deze maskers aan te duiden. Eerst, aangezien u drie beetjes meer dan het natuurlijke masker van de Klasse C gebruikt, kunt u deze adressen als een 3 - beetjesubnet masker aanwijzen. Ten tweede kunt u het masker 255.255.255.224 ook aanduiden als /27, aangezien er 27 bits in het masker zijn ingesteld. Deze tweede methode wordt gebruikt met CIDR. Hiermee kan een van deze netwerken worden beschreven met het voorvoegsel/de lengte van de notatie. 192.168.5.32/27 duidt bijvoorbeeld op netwerk 192.168.5.32 255.255.255.224. Waar van toepassing wordt het voorvoegsel/de lengte van de notatie gebruikt om het masker aan te duiden in de rest van dit document.

Het subnettingschema van het netwerk in deze sectie staat acht subnetten toe. Het netwerk kan als volgt worden getoond:

Afbeelding 2

Network subnetting scheme that allows for eight subnets

Merk op dat elke router in afbeelding 2 is gekoppeld aan vier subnetwerken; één subnetwerk geldt voor beide routers. Bovendien heeft elke router een IP-adres voor elk subnetwerk waaraan deze is gekoppeld. Elk subnetwerk kan potentieel maximaal 30 hostadressen ondersteunen.

Hierbij is het volgende interessant. Hoe meer hostbits u gebruikt voor een subnetmasker, hoe meer subnetten er beschikbaar zijn. Hoe meer subnetten er echter beschikbaar zijn, hoe minder hostadressen er beschikbaar zijn per subnet. Met netwerk 192.168.5.0 van klasse C en masker 255.255.255.224 (/27) heeft u bijvoorbeeld acht subnetten beschikbaar, elk met 32 hostadressen (waarvan er 30 aan apparaten kunnen worden toegewezen). Als u masker 255.255.255.240 (/28) gebruikt, is de opdeling als volgt:

192.168.5.0     - 11000000.10101000.00000101.00000000
255.255.255.240 - 11111111.11111111.11111111.11110000
                  --------------------------|sub |---

Aangezien u nu vier bits heeft om subnetten te maken, heeft u slechts vier bits over voor hostadressen. In dit geval heeft u maximaal 16 subnetten beschikbaar, elk met maximaal 16 hostadressen (waarvan er 14 aan apparaten kunnen worden toegewezen).

Laten we kijken hoe een netwerk van klasse B kan worden gesubnet. Als u netwerk 172.16.0.0 heeft, weet u dat het natuurlijke masker 255.255.0.0 of 172.16.0.0/16 is. Als u het masker uitbreidt tot buiten 255.255.0.0, past u subnetting toe. U kunt snel zien dat u veel meer subnetten kunt maken dan bij het netwerk van klasse C. Als u het masker 255.255.248.0 (/21) gebruikt, hoeveel subnetten en hosts per subnet zijn er dan mogelijk?

172.16.0.0  -   10101100.00010000.00000000.00000000
255.255.248.0 - 11111111.11111111.11111000.00000000
                -----------------| sub |-----------

U gebruikt vijf bits van de oorspronkelijke hostbits voor subnetten. Hierdoor zijn 32 subnetten (2⁵) mogelijk. Wanneer de vijf bits voor subnetting zijn gebruikt, heeft u nog 11 bits voor hostadressen beschikbaar. Hierdoor kan elk subnet 2048 hostadressen hebben (2¹¹), waarvan er 2046 aan apparaten kunnen worden toegewezen.

Opmerking: In het verleden waren er beperkingen van toepassing op het gebruik van een subnet 0 (alle subnetbits ingesteld op nul) en een subnet met alleen enen (alle subnetbits ingesteld op één). Sommige apparaten stonden het gebruik van deze subnetten niet toe. Cisco Systems-apparaten staan het gebruik van deze subnetten toe wanneer de ip subnet-zero opdracht is geconfigureerd.

Voorbeelden

Voorbeeldoefening 1

Nu u meer begrip heeft van subnetting, gaan we deze kennis toepassen. In dit voorbeeld krijgt u twee combinaties van adres/masker, in de notatie voorvoegsel/lengte, die aan twee apparaten zijn toegewezen. Aan u de taak om te bepalen of deze apparaten zich op hetzelfde subnet of op verschillende subnetten bevinden. U kunt het adres en het masker van elk apparaat gebruiken om te bepalen tot welk subnet elk adres behoort.

DeviceA: 172.16.17.30/20
DeviceB: 172.16.28.15/20

Bepaal het subnet voor apparaat A (DeviceA):

172.16.17.30  -   10101100.00010000.00010001.00011110
255.255.240.0 -   11111111.11111111.11110000.00000000
                  -----------------| sub|------------
subnet =          10101100.00010000.00010000.00000000 = 172.16.16.0

Bekijk de adresbits die een corresponderend maskerbit hebben ingesteld op één, en stel alle andere adresbits in op nul (dit is gelijk aan wanneer u een logische EN tussen het masker en het adres uitvoert). Het toont u tot welke subnetverbinding dit adres behoort. In dit geval behoort apparaat A tot subnet 172.16.16.0.

Bepaal het subnet voor apparaat B (DeviceB):

172.16.28.15  -   10101100.00010000.00011100.00001111
255.255.240.0 -   11111111.11111111.11110000.00000000
                  -----------------| sub|------------
subnet =          10101100.00010000.00010000.00000000 = 172.16.16.0

Uit deze vaststellingen blijkt dat apparaat A en apparaat B deel uitmaken van hetzelfde subnet.

Voorbeeldoefening 2

Het netwerk van klasse C is 192.168.5.0/24. Subnet het netwerk om het netwerk in afbeelding 3 op te zetten met de getoonde hostvereisten.

Afbeelding 3

Network subnetting scheme with five subnets

Als u naar het netwerk in afbeelding 3 kijkt, kunt u zien dat u vijf subnetten moet maken. Het grootste subnet moet 28 hostadressen ondersteunen. Is dit mogelijk met een netwerk van klasse C? En zo ja, hoe?

Kijk eerst naar de subnetvereiste. Om de vijf benodigde subnetten te maken, moet u drie bits van de hostbits van klasse C gebruiken. Met twee bits zouden slechts vier subnetten mogelijk zijn (2²).

Aangezien u drie subnetbits nodig heeft, heeft u nog vijf bits voor het hostgedeelte van het adres. Hoeveel hosts kunnen hiermee worden ondersteund? 2⁵ = 32 (30 bruikbaar). Dit voldoet aan de vereiste.

U heeft dus bepaald dat het mogelijk is om dit netwerk op te zetten met een netwerk van klasse C. Hieronder staat een voorbeeld van hoe u de subnetwerken kunt toewijzen:

netA: 192.168.5.0/27      host address range 1 to 30
netB: 192.168.5.32/27     host address range 33 to 62
netC: 192.168.5.64/27     host address range 65 to 94
netD: 192.168.5.96/27     host address range 97 to 126
netE: 192.168.5.128/27    host address range 129 to 158

VLSM

In alle vorige voorbeelden van subnetting is hetzelfde subnetmasker toegepast voor alle subnetten. Dit betekent dat elk subnet hetzelfde aantal beschikbare hostadressen heeft. U hebt dit in sommige gevallen nodig, maar in de meeste gevallen wanneer er hetzelfde subnetmasker voor alle subnetten is, verspilt het adresruimte. Bijvoorbeeld, in de sectie van de Oefening 2 van de Steekproef, werd een klassennetwerk C verdeeld in acht gelijk-grootte subnets; nochtans, gebruikte elke subnett niet alle beschikbare gastheeradressen, die in verspilde adresruimte resulteerden. Afbeelding 4 illustreert deze verspilde adresruimte.

Afbeelding 4

Subnet

Afbeelding 4 illustreert welke subnetten worden gebruikt. NetA, NetC en NetD hebben veel ongebruikte adresruimte op de host. Mogelijk is dit opzettelijk gedaan met het oog op toekomstige groei, maar in veel gevallen is dit slechts verspilling van adresruimte, aangezien hetzelfde subnetmasker is gebruikt voor alle subnetten.

Subnetmaskers met variabele lengte (VLSM) maken het mogelijk om verschillende maskers voor elke subnetverbinding te gebruiken, waardoor ze efficiënt adresruimte gebruiken.

VLSM-voorbeeld

Zet op basis van hetzelfde netwerk en dezelfde vereisten als in Voorbeeldoefening 2 een schema voor subnetting op met behulp van VLSM met de volgende randvoorwaarden:

netA: must support 14 hosts
netB: must support 28 hosts
netC: must support 2 hosts
netD: must support 7 hosts
netE: must support 28 host

Bepaal welk masker het vereiste aantal hosts mogelijk maakt.

netA: requires a /28 (255.255.255.240) mask to support 14 hosts
netB: requires a /27 (255.255.255.224) mask to support 28 hosts
netC: requires a /30 (255.255.255.252) mask to support 2 hosts
netD*: requires a /28 (255.255.255.240) mask to support 7 hosts
netE: requires a /27 (255.255.255.224) mask to support 28 hosts

* a /29 (255.255.255.248) would only allow 6 usable host addresses
  therefore netD requires a /28 mask.

De makkelijkste manier om de subnetten toe te wijzen, is door eerst de grootste toe te wijzen. Dat kan bijvoorbeeld op de volgende manier:

netB: 192.168.5.0/27  host address range 1 to 30
netE: 192.168.5.32/27 host address range 33 to 62
netA: 192.168.5.64/28 host address range 65 to 78
netD: 192.168.5.80/28 host address range 81 to 94
netC: 192.168.5.96/30 host address range 97 to 98

Dit kan grafisch worden weergegeven zoals in afbeelding 5:

Afbeelding 5

VLSM helped save more than half the address space

Afbeelding 5 illustreert hoe met VLSM meer dan de helft van de adresruimte wordt bespaard.

CIDR

Classless Interdomain Routing (CIDR) is geïntroduceerd om zowel adresruimtebenutting als routingschaalbaarheid op het internet te verbeteren. Dat was nodig vanwege de snelle groei van het internet en de toename van het aantal IP-routingtabellen op internetrouters.

CIDR gaat verder dan de traditionele IP-klassen (klasse A, klasse B, klasse C, enzovoort). In CIDR wordt een IP-netwerk vertegenwoordigd door een voorvoegsel (een IP-adres) en een indicatie van de lengte van het masker. De lengte is het aantal meest linkse aaneengesloten maskerbits dat op één is ingesteld. Netwerk 172.16.0.0 255.255.0.0 wordt bijvoorbeeld weergegeven als 172.16.0.0/16. CIDR zorgt ook voor een meer hiërarchische internetarchitectuur, waarbij elk domein zijn IP-adressen verkrijgt van een hoger niveau. Hierdoor kan samenvatting van de domeinen op het hogere niveau plaatsvinden. Als een ISP bijvoorbeeld netwerk 172.16.0.0/16 heeft, kan de ISP 172.16.1.0/24, 172.16.2.0/24, enzovoort beschikbaar stellen aan klanten. Maar bij aankondiging aan andere providers hoeft de ISP alleen 172.16.0.0/16 aan te kondigen.

Zie RFC 1518 en RFC 1519 voor meer informatie over CIDR.

Speciale subnetten

31-bits subnetten

Een 30-bits subnetmasker maakt vier IPv4-adressen mogelijk: twee hostadressen, één netwerkadres met alleen nullen en één broadcastadres met alleen enen. Een point-to-point link kan slechts twee hostadressen hebben. Het is niet echt nodig om een broadcastadres en een adres met alleen nullen met point-to-point links te hebben. Een 31-bits subnetmasker maakt precies twee hostadressen mogelijk en geen broadcastadres en geen adres met alleen nullen, waardoor het gebruik van IP-adressen voor point-to-point links tot het minimum wordt beperkt.

Zie RFC 3021 voor meer informatie over het gebruik van 31-bits voorvoegsels bij point-to-point IPv4-links.

Het masker is 255.255.255.254 of /31.

Het subnet /31 kan bij ware point-to-point links worden gebruikt, zoals seriële of POS-interfaces. Ze kunnen echter ook worden gebruikt op broadcastinterfacetypen, zoals Ethernet-interfaces. In dat geval moet u nagaan of er inderdaad slechts twee IPv4-adressen nodig zijn op dat Ethernet-segment.

Voorbeeld

192.168.1.0 en 192.168.1.1 bevinden zich op subnet 192.168.1.0/31.

R1(config)#interface gigabitEthernet 0/1
R1(config-if)#ip address 192.168.1.0 255.255.255.254
% Warning: use /31 mask on non point-to-point interface cautiously

De waarschuwing is opgenomen omdat ‘gigabitEthernet’ een broadcastsegment is.

32-bits subnetten

Het subnetmasker 255.255.255.255 (subnet /32) beschrijft een subnet met slechts één IPv4-hostadres. Deze subnetten kunnen niet worden gebruikt om adressen aan netwerkverbindingen toe te wijzen omdat zij altijd meer dan één adres per verbinding nodig hebben. Het gebruik van /32 is strikt voorbehouden aan links die slechts één adres kunnen hebben. Het onderstaande voorbeeld van Cisco-routers betreft de loopback-interface. Dat is een interne interface die geen verbinding maakt met andere apparaten. Deze kan dus een subnet /32 hebben.