目次
I. 概要
IPv4のサブネット化と集約
次のテクノロジーを使用して、IPV4 ネットワークをより効率的なクラスレス ネットワーク (ABC に従って分類されていない) に変換します。
VLSM、可変長サブネット マスキング、可変長サブネット マスク: 大規模なネットワークを複数の小さなサブネットに分割します。
CIDR 、クラスレス ドメイン間ルーティング、クラスレス ドメイン間ルーティング:ルーティングの観点から、複数の連続したサブネットをより大きなサブネットまたは対応する標準ネットワークにまとめて、ルーティング エントリを削減し、ルーティング効率を向上させます。
2. サブネット分割
(1) サブネットを分割するメリット
1. IPv4 アドレスの無駄を減らし、IP アドレスの使用率を向上させます。
2. ブロードキャスト メッセージの影響を軽減し、ネットワーク パフォーマンスを最適化します。
3. ネットワークセキュリティを向上させ、セキュリティポリシー設定の柔軟性を高めます。
(2) サブネット化の実践
サブネットの分割は、クラス化された (ABCDE クラス ネットワーク) ネットワーク アドレスに基づいており、「ホスト ID」部分からビットを借用し、元々ホスト ID 部分に属していたビットの一部をネットワーク ID (通常は「サブネット ID」と呼ばれます) の一部に変換します。 ）。
(3) 全0サブネットと全1サブネット
RFC950 参照規則によれば、サブネット分割後に利用可能なサブネットは n-2 個（n はサブネットの総数を表す）、最初のサブネット（サブネット部分のすべてのビットが 0、すべて 0 のサブネット）と最後のサブネットのみです。 (サブネット部分の各ビットが 1、サブネットがすべて 1) は使用できません。all-0 サブネットはサブネット化前の標準ネットワークと同じネットワーク アドレスを持ち、all-1 サブネットはサブネット化前の標準ネットワークと同じブロードキャスト アドレスを持つため、競合が発生して区別できなくなります。元の標準ネットワークまたは対応するサブネットを表しますか?
しかし、その後の RFC1878 規定により上記規定は廃止され、現在では機器が概ね RF1878 に対応しているため、実際にオール 0 サブネット、オール 1 サブネットが利用できるようになりました。
(4) ブロードキャストアドレスの分類
(1) インターネットブロードキャストアドレス
つまり、標準のクラスフル ネットワークのブロードキャスト アドレスです。IPV4 ルーターは、宛先 IP アドレスがネットワーク ブロードキャスト アドレスであるブロードキャスト データ パケットを転送しません。つまり、ローカル クラスフル ネットワーク内でのみブロードキャストでき、他のネットワークにルーティングできません。
(2) サブネットブロードキャストアドレス
特定のサブネットのブロードキャスト アドレスの場合、データ パケットは、対応するクラスレス サブネット内のすべてのノードにのみ送信できます。
また、IPV4 ルーターは、宛先 IP アドレスがサブネット ブロードキャスト アドレスであるブロードキャスト データ パケットを転送しません。つまり、パケットはサブネット内でのみブロードキャストでき、他のサブネットにルーティングできません。
(3) サブネット全体のダイレクトブロードキャストアドレス
サブネットに分割された標準ネットワークの場合、標準ネットワークのブロードキャスト アドレスと同じになります。
ブロードキャスト サラウンドは、それによって分割されたすべてのサブネットでブロードキャストできます。つまり、ルーターはブロードキャスト サラウンドを転送できます。
(4) 限定されたブロードキャストアドレス
これは、IPv4 アドレスの 32 ビットすべてを 1 に設定することによって形成されます。ローカル ネットワーク ID が不明な場合 (DHCP サービスを使用して IP アドレスを自動的に割り当てるクライアントなど)、ローカル ネットワークまたはサブネット内のすべてのノードへの送信に限定されたブロードキャスト アドレスを使用できます。
(5) 複数階層のサブネット分割
マルチレベルのサブネット化の方法は、サブネットに基づいて再度分割されることを除いて、シングルレベルのサブネット化の方法と同じです。
3. サブネット集約
(1) CIDRサブネットアグリゲーションの基本的な考え方
サブネットアグリゲーションとは、分割されたサブネットを物理的に大規模なネットワークに再集約するのではなく、分割された各サブネットのデータ転送に使用される集約経路（または集約経路）を同時に計算して、デバイス数を削減します。ルーター上のルーティング テーブル エントリの数により、ルーティング テーブル エントリの検索効率が向上します。
CIDR を使用して、VLSM で分割された各サブネットの集約ルートを計算できます。
(2) サブネットアグリゲーションの実践
集約されたルートを計算するための鍵は、集約されたネットワーク ID の長さを計算することです。これは、単純に VLSM の逆のプロセスとして理解できます。
具体的な方法は、ネットワーク ID 部分から元のサブネットのホスト ID を借用してホスト ID を拡張し、ネットワーク ID 部分を削減し、最終的にはサブネット ルートの集約とルーティング テーブル エントリの合理化という目的を達成します。ただし、集約ネットワークのネットワーク ID 番号は 8 未満にすることはできません。
(3) サブネット集約の計算方法
1. 最終的に集約されるサブネットの数を直接確認します。サブネットが 2 つ集約されるとネットワーク ID の長さは 1 減少し、4 つ集約されるとネットワーク ID の長さは 2 減少します。8 つ集約されるとネットワーク ID の長さは減少します。ネットワーク ID の長さは 3 ずつ減ります。
2. 同じバイナリネットワーク ID の桁数を求めるには、各サブネットのネットワークアドレスをバイナリ形式で表現し、同じ連続部分を集約ネットワーク ID として使用します。