Спосіб впровадження підмереж.

Як вказано вище, для раціонального здійснення раутінгу пакетів в IP-мережах адресний простір організований ієрархічно. Кожній мережі, яка звичайно пов’язна з деякою організаційною структурою (фірмою, підприємством, закладом тощо, яку надалі називатимемо організацією) виділяється частина адресного простору у вигляді блоку адрес зі спільним мережевим префіксом або декількох таких блоків. При повнокласовій адресації мінімальний розмір одного блоку визначається класом адреси і дорівнює максимальній кількості станцій в мережі з адресою такого класу (див. табл.). Оскільки на початках створення Internet його проектанти не змогли правильно передбачити масштабів майбутнього зростання, то опрацьована ними система повнокласової адресації на сьогодні створила ряд проблем. Очевидно, що 16777214 адрес станцій в одній мережі з мережевою адресою класу A незручні для використання, як і 65534 адрес класу B. Кількість мережевих адрес для підтримки мереж організацій середнього розміру недостатня. Єдиними наявними блоками для середніх організацій є блоки /24, які дозволяють підтримувати 254 станції в одній мережі, що занадто мало у багатьох випадках, а виділення декількох таких блоків має негативний вплив на збільшення розмірів таблиць раутінгу в глобальному Internet.

Однак існує простий спосіб ієрархічної організації підмереж в мережах класів A, B і C: підмереж класу A у вигляді еквівалентних мереж класу B (або класу C), підмереж класу B у вигляді еквівалентних мереж класу C і підмереж класу C. Цей спосіб викладено в документі RFC 950, прийнятому в 1985 році. Основна ідея модифікації з впровадженням підмереж полягає в тому, щоб замість дворівневої ієрархії IP-адреси як сукупності мережевого префіксу NetID та суфіксу - номера станції HostID, впровадити трирівневу, тобто розділити початкове поле суфіксу HostID на адресу підмережі SubNetID та номер станції HostID (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Впровадження трирівневої ієрархії IP-адрес.

При цьому з позиції (під)мережі вищого рівня ієрархії те саме 32-бітове поле адреси інтерпретується згідно з розподілом на префікс і суфікс, прийнятим у цій (під)мережі, зокрема, згідно з класом мережевої адреси, а з позиції підмережі нижчого ієрархічного рівня – згідно з іншим розподілом (рис. 3.7). При цьому для маршрутування трафіку між підмережами раутери всередині мережі з підмережами використовують розширений мережевий префікс, який об’єднує повнокласовий мережевий префікс і номер підмережі

Рис. 3.7. Інтерпретація поля IP-адреси з позицій (під)мереж суміжних ієрархічних рівнів.

Кількість бітів, які відводять для розміщення номера підмережі, залежить від потрібної кількості підмереж і завжди повинна бути цілою степінню 2, тобто 2¹=2 (один біт), 2²=4 (два біти), 2³=8 (3 біти), 2⁴=16 (4 біти) і т.д. Тому фактично потрібну кількість підмереж з урахуванням перспективи розвитку мережі завжди необхідно округляти до більшого цілого числа, яке є цілою степінню 2.

Перевагою використання підмереж є значне зменшення таблиць маршрутизації, бо підмережева структура мережі невидима зовні приватної мережі організації. Наприклад, мережа класу В з великою кількістю підмереж може бути записана в таблиці маршрутизації одним записом, який посилається тільки на NetID. Якщо б замість підмереж використовувалися мережі класу С, то кількість записів в таблиці маршрутизації була б рівна кількості підмереж (рис. 3.8).

Рис. 3.8. Агрегування маршрутів до підмереж мережі класу B.

Кожна підмережа локально діє як окрема мережа, і комунікація між підмережами вимагає того ж, що й комунікація між мережами. Станції в різних підмережах не можуть бачити одна одну, доки не передбачено спеціального способу для цього. Раутери всередині організації повинні розрізняти індивідуальні підмережі, однак зовні всі підмережі організації об’єднані одним входом таблиці раутінгу з одним мережевим префіксом. Це дозволяє мережевому адміністратору впроваджувати довільну складність у мережі організації, не впливаючи на розмір таблиць раутінгу Internet.