CCNA 1 Chapter 8 | Subnetting IP Networks

 

    Merancang, menerapkan, dan mengelola rencana pengalamatan IP yang efektif memastikan bahwa jaringan dapat beroperasi secara efektif dan efisien. Ini terutama karena jumlah koneksi host ke jaringan meningkat. Memahami struktur hierarki dari alamat IP dan bagaimana memodifikasi hierarki tersebut agar dapat lebih efisien memenuhi persyaratan perutean adalah bagian penting dari perencanaan skema pengalamatan IP. Bab ini membahas, secara rinci, pembuatan dan penetapan jaringan IP dan alamat subnetwork melalui penggunaan subnet mask.

...

Subnetting IPv4 Network

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Network Segmentation

1. Domain Broadcast

    Di LAN Ethernet, perangkat menggunakan siaran untuk menemukan :

• Perangkat lain.
• Layanan

    Switch menyebarkan siaran keluar semua antarmuka kecuali antarmuka yang diterima. Router tidak menyebarkan siaran, ia tidak meneruskan antarmuka lain.

2. Masalah dengan Domain Broadcast Besar

    Broadcast domain besar adalah jaringan yang menghubungkan banyak host. Masalah dengan domain siaran yang besar adalah host ini dapat menghasilkan siaran yang berlebihan dan berdampak negatif pada jaringan. Jika LAN 1 menghubungkan 400 pengguna yang dapat menghasilkan lalu lintas siaran yang menghasilkan :

• Operasi jaringan yang lambat karena jumlah lalu lintas yang signifikan yang dapat ditimbulkannya.
• Pengoperasian perangkat lambat karena perangkat harus menerima dan memproses setiap paket siaran.

  Solusinya adalah mengurangi ukuran jaringan. misalnya, 400 pengguna di LAN 1 dengan alamat jaringan 172.16.0.0 / 16 telah dibagi menjadi dua subnet yang masing-masing terdiri dari 200 pengguna; 172.16.0.0 / 24 dan 172.16.1.0 / 24. Siaran hanya disebarkan dalam domain siaran yang lebih kecil. Oleh karena itu siaran di LAN 1 tidak akan menyebar ke LAN 2.

3. Alasan Subnetting

   Subnetting mengurangi lalu lintas jaringan secara keseluruhan dan meningkatkan kinerja jaringan. Juga memungkinkan administrator untuk menerapkan kebijakan keamanan seperti subnet mana yang diizinkan atau tidak diizinkan untuk berkomunikasi bersama.

...

Subnetting IPv4 Network

1. Batas Oktet

  Jaringan paling mudah di-subnet pada batas oktet / 8, / 16, dan / 24. Tabel pada gambar mengidentifikasi panjang prefiks ini, subnet mask yang setara, bit jaringan dan host, dan jumlah host yang dapat dihubungkan oleh setiap subnet. Perhatikan bahwa menggunakan awalan yang lebih panjang mengurangi jumlah host per subnet.

2. Subnetting di Octet Boundary

    Untuk memahami bagaimana subnetting pada batas oktet dapat berguna, perhatikan contoh berikut. Asumsikan perusahaan telah memilih alamat pribadi 10.0.0.0/8 sebagai alamat jaringan internalnya. Alamat jaringan itu dapat menghubungkan 16.777.214 host dalam satu domain siaran. Jelas, ini tidak ideal.
  Perusahaan selanjutnya dapat men-subnet alamat 10.0.0.0/8 pada batas oktet / 16 seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Ini akan memberi perusahaan kemampuan untuk menentukan hingga 256 subnet (yaitu, 10.0.0.0/16 - 10.255.0.0 / 16) dengan setiap subnet yang mampu menghubungkan 65.534 host. Perhatikan bagaimana dua oktet pertama mengidentifikasi bagian jaringan dari alamat sementara dua oktet terakhir adalah untuk alamat IP host.
  Alternatifnya, perusahaan dapat memilih subnet pada batas oktet / 24 Ini akan memungkinkan perusahaan untuk menentukan 65.536 subnet yang masing-masing mampu menghubungkan 254 host. Batas / 24 sangat populer dalam subnetting karena ia mengakomodasi sejumlah host yang masuk akal dan dengan mudah membuat subnet pada batas oktet.

3. Classless Subnetting

    Contoh-contoh yang terlihat sejauh ini meminjam bit host dari awalan jaringan common / 8, / 16, dan / 24. Namun, subnet dapat meminjam bit dari posisi bit host mana pun untuk membuat topeng lain. Misalnya, alamat jaringan / 24 biasanya di-subnet menggunakan awalan yang lebih panjang dengan meminjam bit dari oktet keempat. Ini memberi administrator fleksibilitas tambahan saat menetapkan alamat jaringan ke sejumlah kecil perangkat akhir.

4. Contoh Classless Subnetting

    Untuk memahami bagaimana subnetting pada level tanpa kelas dapat berguna, pertimbangkan contoh berikut. Pertimbangkan alamat jaringan pribadi 192.168.1.0/24 Tiga oktet pertama ditampilkan dalam desimal, sedangkan oktet terakhir ditampilkan dalam biner. Alasannya adalah karena kita akan meminjam bit dari oktet terakhir untuk membuat subnet dari jaringan 192.168.1.0/24. Subnet mask adalah 255.255.255.0 seperti yang ditunjukkan oleh panjang prefiks / 24. Ini mengidentifikasi tiga oktet pertama sebagai bagian jaringan dan 8 bit yang tersisa di oktet terakhir sebagai bagian host. Tanpa subnetting, jaringan ini mendukung satu antarmuka LAN yang menyediakan 254 alamat IPv4 host. Jika LAN tambahan diperlukan, jaringan perlu di-subnet. 

5. Rumus Subnetting

    Untuk menghitung jumlah subnet yang dapat dibuat dari bit yang dipinjam, gunakan rumus : 

    Untuk menghitung jumlah host yang dapat didukung, gunakan rumus :

...

Subnetting / 16 dan / 8 Prefix

1. Membuat Subnet dengan prefix / 16

   Dalam situasi yang membutuhkan jumlah subnet yang lebih besar, jaringan IPv4 diperlukan yang memiliki lebih banyak bit host untuk dipinjam. Misalnya, alamat jaringan 172.16.0.0 memiliki mask default 255.255.0.0, atau / 16. Alamat ini memiliki 16 bit di bagian jaringan dan 16 bit di bagian host. 16 bit di bagian host tersedia untuk dipinjam untuk membuat subnet.

2. Membuat 100 Subnet dengan Jaringan / 16

   Pertimbangkan perusahaan besar yang membutuhkan setidaknya 100 subnet dan telah memilih alamat pribadi 172.16.0.0/16 sebagai alamat jaringan internalnya. Saat meminjam bit dari alamat a / 16, mulailah meminjam bit di oktet ketiga, dari kiri ke kanan. Pinjam satu bit pada satu waktu hingga jumlah bit yang diperlukan untuk membuat 100 subnet tercapai. Jumlah subnet yang dapat dibuat saat meminjam bit dari oktet ketiga dan oktet keempat. Perhatikan sekarang ada hingga 14 bit host yang dapat dipinjam. Untuk memenuhi persyaratan perusahaan, 7 bit (yaitu, 2 ^ 7 = 128 subnet) perlu dipinjam. 
    Ingatlah bahwa subnet mask harus berubah untuk mencerminkan bit yang dipinjam. Dalam contoh ini, ketika 7 bit dipinjam, mask diperpanjang 7 bit menjadi oktet ketiga. Dalam desimal, topeng direpresentasikan sebagai 255.255.254.0, atau awalan a / 23, karena oktet ketiga adalah 11111110 dalam biner dan oktet keempat adalah 00000000 dalam biner.

3. Menghitung Host

    Untuk menghitung jumlah host yang dapat didukung setiap subnet, periksa oktet ketiga dan keempat. Setelah meminjam 7 bit untuk subnet, ada satu bit host tersisa di oktet ketiga dan 8 bit host tersisa di oktet keempat dengan total 9 bit yang tidak dipinjam. Terapkan rumus kalkulasi host.

    Hanya ada 510 alamat host yang tersedia untuk setiap / 23 subnet. alamat host pertama untuk subnet pertama adalah 172.16.0.1, dan alamat host terakhir adalah 172.16.1.254.

...

Subnetting untuk Memenuhi Persyaratan

1. Subnetting Berdasarkan Persyaratan Host

    Ada dua pertimbangan saat merencanakan subnet :

• jumlah alamat host yang diperlukan untuk setiap jaringan.
• jumlah subnet individu yang dibutuhkan.

   Semakin banyak bit yang dipinjam untuk membuat subnet, semakin sedikit bit host yang tersedia. Jika lebih banyak alamat host diperlukan, lebih banyak bit host diperlukan, menghasilkan lebih sedikit subnet.

2. Subnetting Berdasarkan Persyaratan Jaringan

   Terkadang sejumlah subnet diperlukan, dengan sedikit penekanan pada jumlah alamat host per subnet. Ini mungkin terjadi jika organisasi memilih untuk memisahkan lalu lintas jaringan mereka berdasarkan struktur internal atau pengaturan departemen. Misalnya, sebuah organisasi dapat memilih untuk meletakkan semua perangkat host yang digunakan oleh karyawan di departemen Teknik dalam satu jaringan, dan semua perangkat host yang digunakan oleh manajemen dalam jaringan terpisah. Dalam hal ini, jumlah subnet paling penting dalam menentukan berapa banyak bit yang akan dipinjam.

...

Manfaat Variable Length Subnet Masking

1. Tradisional Subnetting Wastes Addresses

    Menggunakan subnetting tradisional, jumlah alamat yang sama dialokasikan untuk setiap subnet. Jika semua subnet memiliki persyaratan yang sama untuk jumlah host, blok alamat ukuran tetap ini akan efisien. Namun, seringkali bukan itu masalahnya. Meskipun subnetting tradisional ini memenuhi kebutuhan LAN terbesar dan membagi ruang alamat menjadi sejumlah subnet yang memadai, hal itu menghasilkan pemborosan alamat yang tidak digunakan secara signifikan. Penggunaan alamat yang tidak efisien ini merupakan karakteristik subnetting tradisional. Menerapkan skema subnetting tradisional ke skenario ini tidak terlalu efisien dan boros. Subnetting subnet, atau menggunakan Variable Length Subnet Mask (VLSM), dirancang untuk menghindari pemborosan alamat.

2. Variable Length Subnet Mask

  Subnetting VLSM mirip dengan subnetting tradisional di mana bit-bit tersebut dipinjam untuk membuat subnet. Rumus untuk menghitung jumlah host per subnet dan jumlah subnet yang dibuat masih berlaku. Perbedaannya adalah bahwa subnetting bukanlah aktivitas single pass. Dengan VLSM, jaringan terlebih dahulu di-subnet, dan kemudian subnet di-subnet lagi. Proses ini dapat diulang beberapa kali untuk membuat subnet dengan berbagai ukuran.

3. VLSM dasar

   Untuk lebih memahami proses VLSM, kembali ke contoh sebelumnya, Jaringan 192.168.20.0/24 telah di-subnet menjadi delapan subnet berukuran sama. Tujuh dari delapan subnet dialokasikan. Empat subnet digunakan untuk LAN dan tiga subnet untuk koneksi WAN antara router. Ingatlah bahwa ruang alamat yang terbuang ada di subnet yang digunakan untuk koneksi WAN, karena subnet tersebut hanya membutuhkan dua alamat yang dapat digunakan: satu untuk setiap antarmuka router. Untuk menghindari pemborosan ini, VLSM dapat digunakan untuk membuat subnet yang lebih kecil untuk koneksi WAN.

4. VLSM Chart

   Addressing chart dapat digunakan untuk mengidentifikasi blok alamat mana yang tersedia untuk digunakan dan mana yang telah ditetapkan. Metode ini membantu mencegah penetapan alamat yang telah dialokasikan. Untuk menggunakan ruang alamat secara lebih efisien, / 30 subnet dibuat untuk tautan WAN.

    Untuk menjaga blok alamat yang tidak digunakan bersama-sama dalam blok ruang alamat yang berdekatan, subnet / 27 terakhir selanjutnya di-subnet untuk membuat subnet / 30. 3 subnet pertama ditugaskan ke tautan WAN. Merancang skema pengalamatan dengan cara ini menyisakan 3 subnet / 27 bersebelahan yang tidak digunakan dan 5 subnet / 30 bersebelahan yang tidak terpakai.

...

Skema Addressing

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Struktur Desain

1. Perencanaan Network Address

    Merencanakan subnet jaringan memerlukan pemeriksaan baik kebutuhan penggunaan jaringan organisasi, dan bagaimana subnet akan disusun. Melakukan studi persyaratan jaringan adalah titik awal. Ini berarti melihat seluruh jaringan dan menentukan bagian utama jaringan dan bagaimana mereka akan tersegmentasi. Rencana alamat termasuk menentukan kebutuhan setiap subnet dalam hal ukuran, berapa banyak host per subnet, bagaimana alamat host akan ditetapkan, host mana yang memerlukan alamat IPv4 statis, dan host mana yang dapat menggunakan DHCP untuk mendapatkan informasi pengalamatannya.

2. Perencana untuk Mengatasi Jaringan

Tiga pertimbangan utama untuk perencanaan alokasi alamat ditampilkan pada gambar :

• Mencegah duplikasi alamat mengacu pada fakta bahwa setiap host di internetwork harus memiliki alamat yang unik. 
• Menyediakan dan mengontrol akses mengacu pada fakta bahwa beberapa host, seperti server, menyediakan sumber daya untuk host internal maupun ke host eksternal.
• Memantau keamanan dan kinerja host berarti lalu lintas jaringan diperiksa untuk alamat IP sumber yang menghasilkan atau menerima paket yang berlebihan.

3. Menetapkan Alamat ke Perangkat

    Dalam suatu jaringan, terdapat berbagai jenis perangkat yang membutuhkan alamat, antara lain :

• End user clients.
• Servers and peripherals.
• Intermediary devices.
• Gateway.

    Saat mengembangkan skema pengalamatan IP, umumnya disarankan untuk memiliki pola yang ditetapkan tentang bagaimana alamat dialokasikan ke setiap jenis perangkat. Ini menguntungkan administrator saat menambah dan menghapus perangkat, memfilter lalu lintas berdasarkan IP, serta menyederhanakan dokumentasi.

...

Pertimbangan Desain untuk IPv6

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Subnetting Jaringan IPv6

1. IPv6 Global Unicast Address

    Subnet IPv6 membutuhkan pendekatan yang berbeda dari subnet IPv4. Alasan yang sama untuk membuat subnetting ruang alamat IPv4 untuk mengelola lalu lintas jaringan juga berlaku untuk IPv6. Namun, karena banyaknya alamat IPv6, tidak ada lagi kekhawatiran untuk melestarikan alamat. Paket alamat IPv6 dapat berfokus pada pendekatan hierarki terbaik untuk mengelola dan menetapkan subnet IPv6. Alamat unicast global IPv6 biasanya terdiri dari awalan perutean global / 48, ID subnet 16 bit, dan ID antarmuka 64 bit.

2. Subnetting Menggunakan ID Subnet

    Bagian ID subnet 16 bit dari alamat unicast global IPv6 dapat digunakan oleh organisasi untuk membuat subnet internal. ID subnet menyediakan lebih dari cukup subnet dan dukungan host daripada yang dibutuhkan dalam satu subnet. Misalnya, bagian 16 bit dapat :

• Buat hingga 65.536 / 64 subnet. Ini tidak termasuk kemungkinan meminjam bit apa pun dari ID antarmuka alamat.
• Mendukung hingga 18 triliun alamat IPv6 host per subnet (yaitu, 18.000.000.000.000.000.000).

    Subnetting IPv6 juga lebih mudah diterapkan daripada IPv4, karena tidak diperlukan konversi ke biner. Untuk menentukan subnet yang tersedia berikutnya, hitung saja dalam heksadesimal.

3. Alokasi Subnet IPv6

    Dengan lebih dari 65.000 subnet yang dapat dipilih, tugas administrator jaringan menjadi salah satu merancang skema logis untuk mengatasi jaringan.