371 likes | 674 Vues
IP AdDress & Subnetting โดยอาจารย์ นัณฑ์ศิ ตา ชูรัตน์. IP Address. IP Address คือ หมายเลขประจำเครื่องในระบบเครือข่าย โดยมีขนาด 32 บิต แบ่งออกเป็น 4 ชุด ชุดละ 8 บิตดังลักษณะนี้ xxx.xxx.xxx.xxx
E N D
IP AdDress & Subnettingโดยอาจารย์นัณฑ์ศิตา ชูรัตน์
IP Address IP Address คือ หมายเลขประจำเครื่องในระบบเครือข่าย โดยมีขนาด 32 บิตแบ่งออกเป็น 4 ชุด ชุดละ 8 บิตดังลักษณะนี้ xxx.xxx.xxx.xxx ใช้ในการอ้างอิงการมีตัวตนของอุปกรณ์นั้นในระบบเครือข่าย เช่น Computer A มี IP เป็น 10.25.4.5 • เลขในแต่ละชุดสามารถเป็นเลขได้ตั้งแต่ 0 – 255 คือ0.0.0.0 ไปจนถึง 255.255.255.255
รูปแบบของIP Address IPv4 – เป็นไอพีที่เราใช้กันอยู่ในปัจจุบัน ก็คือใช้ 32 บิต โดยสามารถแจกจ่ายให้ใช้งานได้ 232ไอพี IPv6 – เป็นไอพีที่เริ่มมีการใช้งานบ้างแล้วในปัจจุบัน โดยสร้างขึ้นมาเพื่อแก้ปัญหาไอพีในปัจจุบันเริ่มที่จะไม่เพียงพอต่อการใช้งาน ซึ่ง IPv6 นี้จะใช้ Address ขนาด 128 ในการระบุตัวตน ทำให้สามารถแจกจ่ายให้ใช้งานได้ 2128 ไอพี • ตัวอย่าง IPv6 เช่น 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 • ซึ่งสามารถย่อได้(ย่อชุดที่มีเลขขึ้นต้นเป็น 0)เป็น2001:db8:85a3::8a2e:370:7334 < Think Network > IT Camp#6 @ IT KMITL
IP ไม่ซ้ำกัน เป็นไปได้อย่างไร ? • บนโลกมีอุปกรณ์ที่ใช้งานระบบเครือข่ายเป็นจำนวนมาก ดังนั้นการที่จะทำให้มี IP เพียงพอต่อการใช้งาน ก็จะสามารถมีเครื่องที่ใช้งานได้ 255 x 255 x 255 x 255 = 4,294,967,296 เครื่อง • ซึ่งดูเหมือนจะเพียงพอ แต่ถ้าเราสามารถแบ่งย่อยได้อีกละ ? • จึงได้มีการแบ่ง IP Address ออกเป็น 2 ประเภท คือ • Private IP Address • Public IP Address < Think Network > IT Camp#6 @ IT KMITL
Private IP Address • Private IP คือ หมายเลข IP ที่ใช้ภายในระบบเครือข่ายย่อยๆ เช่นในวง LAN ที่มีอุปกรณ์มากกว่า 1 ชิ้น 192.168.1.1 192.168.1.2 192.168.1.3 192.168.1.4
Public IP Address Public IP Address คือ หมายเลข IP ที่ใช้ในการติดต่อกับเครือข่ายภายนอกจริง เช่น จากบ้านของเราไปยัง server ของ Google ซึ่งหมายเลข IP ประเภทนี้จะไม่มีซ้ำกันเลย 161.246.3.15
การใช้งาน Private & Public IP 192.168.1.1 192.168.1.2 192.168.1.3 161.246.3.15 192.168.1.4
การใช้งาน Private & Public IP Private IP สามารถนำไปใช้งานได้ทั่วไปในทุกๆเครือข่ายภายใน พูดง่ายๆก็คือ บริษัท A ก็สามารถใช้งาน IP 192.168.x.x ได้ ในขณะเดียวกันบ้านของนาย ก ก็สามารถใช้งาน IP 192.168.x.x ได้ด้วย 192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.2 192.168.1.3 192.168.1.2
การแจก IP Address ให้ภายในเครือข่าย การแจก IP ให้ภายในเครือข่าย (Private IP)มีวิธีการ 2 วิธีคือ • Dynamic IP Address – มีอุปกรณ์ในการแจก IP ให้โดยอัตโนมัติ(DHCP = Dynamic Host Configuration Protocol) • Static IP Address – ผู้ดูแลระบบทำการกำหนดด้วยตนเอง โดยข้อจำกัดของวิธีนี้คือ • ในเครือข่ายจะต้องมี Subnet Mask ตรงกัน • ในเครือข่ายจะต้องมี Network Address ตรงกัน • ในเครือข่ายจะต้องมี Host Address ไม่ตรงกัน
Subnet Mask Subnet Mask คือ ชุดของตัวเลขที่ต้องใช้ควบคู่กับ IP Address เพื่อใช้ในการระบุจำนวนบิตของ Network Address และ Host Address • Network Address คือเลข IP ของเครือข่ายที่เราใช้งานอยู่ เช่นภายใน สจล. มี Network Address เป็น 161.246.0.0 • Host Address คือเลข IP ของเครื่องที่เราใช้งานอยู่ เช่น161.246.1.2
161.246.1.2 Network Address Host Address • จาก IP Address 161.246.1.2 เราสามารถแยกออกได้เป็น • การที่เราจะสามารถแยกได้ว่าส่วนใดของ IP เป็น Network หรือ Host จะต้องนำค่า Subnet Mask มาใช้ ลักษณะของ Subnet Mask จะเป็นดังนี้ • แบบตัวเลข เช่น 255.0.0.0 255.255.255.0255.255.254.0 255.255.192.0 • แบบใช้ “/” เช่น เลขไอพี/22 เลขไอพี/28 เลขไอพี/31
11111111.11111111.11111100.00000000 • การแปลงระหว่างแบบตัวเลขกับแบบ “/” (ใช้หลักของเลขฐานสอง)ดูตัวอย่างจาก 255.255.252.0 ซึ่งสามารถแปลงเป็นเลขฐานสองได้ดังนี้ • เราจะสังเกตได้ว่าตั้งแต่บิตแรกไปจนถึงบิตที่ 22 มีค่าเป็น 1 ทั้งหมดนั่นคือ Subnet Mask = เลขไอพี/22 • แล้วถ้าได้มาเป็น /23 ล่ะ จะแปลงอย่างไรก็ให้ทำการเขียนเลขหนึ่งติดกันลงไป 23 ตัว ดังนี้ • จากนั้นก็ทำการแปลงให้เป็นเลขฐานสอง จะได้ Subnet Mask เป็น 11111111.11111111.11111110.00000000 255.255.254.0
การใช้ IP Address กับ Subnet Mask • ตามปกติแล้วการบอก IP Address จะต้องทำการบอกเลข Subnet Mask ด้วย เช่น • 161.246.2.1 Subnet 255.255.255.0 • 161.246.2.1/24 • จะเห็นได้ว่าทั้งสองแบบข้างบนนั้น อ้างอิงไปถึงเลข IP และ Subnet เดียวกัน • โดย Subnet จะบ่งบอกถึงจำนวนบิตของ Network Address เช่น 255.255.255.0 จะมี Network Address จำนวน 24 บิต
การหา Network IP • เราสามารถหา Network IP จาก IP Address และ Subnet Mask ได้โดย • ทำการแปลงค่าของ IP กับ Subnet ให้เป็นเลขฐานสอง • นำมาเปรียบเทียบกันบิตต่อบิตโดยให้เทียบแบบ”และ” ถ้าบิตเดียวกันของทั้งสองค่ามีค่าเหมือนกัน ให้ใส่ในช่องคำตอบเป็น 1แต่ถ้าต่างกันให้ใส่ค่าเป็น 0 • คำตอบที่ได้ก็คือเลขของ Network IP ดังตัวอย่างในหน้าถัดไป >>>
IP Subnet Network 10100001.11110110.01011110.00110011 11111111.11111111.11111111.11110000 10100001.11110110.01011110.00110000 ตัวอย่าง -> 161.246.94.51/28 - ทำการแปลงให้เป็นเลขฐานสอง - แปลงค่ากลับให้เป็นเลขฐานสิบ จะได้ Network IP เป็น 161.246.94.48
Subnetting • การ Subnetting (การแบ่ง subnet) คือการแบ่งกลุ่มของ network ออกเป็นกลุ่มๆ เปรียบได้กับการแบ่งลูกบอลทั้งหมดออกเป็นกลุ่มๆ ดังนี้ แบ่งกลุ่ม
การแบ่ง subnet ก็เช่นเดียวกัน คือเป็นการแจกจ่าย IP ที่ได้รับมาออกไปให้แต่ละกลุ่มของเครือข่าย ตัวอย่างการแบ่ง subnet ในกรณีที่มีจำนวนอุปกรณ์เท่ากันในแต่ละเครือข่ายเท่ากัน เช่น • ภายในคณะ IT มีอยู่ทั้งหมด 6 ชั้น แต่ละชั้นมีอยู่ 8 ห้อง ถ้าทางคณะได้รับแจก IP Address คือ M เราจะต้องทำการแจก IP ให้ในแต่ละชั้นและแต่ละห้องด้วย เช่น ชั้น 1 ห้อง 1 จะได้ IP คือ M11 เป็นต้น
ตัวอย่างโจทย์ ให้ IP มาเป็น 10.16.0.0 /16 ต้องการแบ่งให้ได้ 4 subnet • วิธีทำ 1.เขียน IP ที่ได้มาให้อยู่ในรูปเลขฐานสอง จะได้ 00001010.00010000.00000000.00000000 2.เนื่องจาก subnet mask = /16 แสดงว่า network id คือตั้งแต่บิตแรกถึงบิตที่ 16 ดังนี้ 00001010.00010000.00000000.00000000 Network id Host id
3.เนื่องจากโจทย์ต้องการ 4 subnet ดังนั้นจะต้องทำการยืมบิตของ host id ไปให้ network id เพื่อเพิ่มจำนวนเครือข่าย โดยจะต้องยืมไป 2 บิต (เนื่องจาก 2 บิต = 22= 4 เครือข่าย) 00001010.00010000.00000000.00000000 4.นั่นคือ เครือข่ายที่สามารถเป็นไปได้ เป็นดังนี้00001010.00010000.00000000.00000000 = 10.16.0.0 /18 00001010.00010000.01000000.00000000 = 10.16.64.0 /18 00001010.00010000.10000000.00000000 = 10.16.128.0 /18 00001010.00010000.11000000.00000000 = 10.16.192.0 /18 • จำนวนเครื่องที่ใช้งานได้ในแต่ละเครือข่าย = (2จำนวนบิตของ hostid)- 2 • ในกรณีนี้ จำนวนเครื่องที่ใช้ได้ในแต่ละเครือข่าย = (214) - 2 เครื่อง
ถ้ากำหนด IP Address ให้เป็น 141.223.41.0 /24 ต้องการแบ่งให้ได้ 8 subnet จะแบ่งได้อย่างไร • ขั้นแรก แปลงร่าง IP ก่อน จะได้ 10001101.11011111.00101001.00000000 • ขั้นสองดูว่า network id มันอยู่ถึงตรงไหน จะเห็นว่าเป็น /24 จะได้ว่า Network id Host id 10001101.11011111.00101001.00000000
ขั้นสาม โจทย์ต้องการ 8 subnet ดังนั้นเราจะต้องแบ่งบิตของ host id ไปให้ network id 3 บิต(3 บิต = 23 เครือข่าย = 8 เครือข่าย) 10001101.11011111.00101001.00000000 • ขั้นสี่ ทำการแบ่งและแปลงร่างกลับ ดังนี้ 10001101.11011111.00101001.00000000 = 141.223.41.0 /27 10001101.11011111.00101001.00100000 = 141.223.41.32 /27 10001101.11011111.00101001.01000000 = 141.223.41.64 /27 10001101.11011111.00101001.01100000 = 141.223.41.96 /27 10001101.11011111.00101001.10000000 = 141.223.41.128 /27 10001101.11011111.00101001.10100000 = 141.223.41.160 /27 10001101.11011111.00101001.11000000 = 141.223.41.192 /27 10001101.11011111.00101001.11100000 = 141.223.41.224 /27 • จำนวนเครื่องที่ใช้ได้ในแต่ละเครือข่าย = (25) – 2 เครื่อง
-2 Why • สาเหตุที่จำนวนเครื่องที่ใช้งานได้ในแต่ละ subnet จะต้องทำการลบสองด้วยนั้น ก็เพราะว่า IP เบอร์แรกจะเป็น IP ที่เจาะจงไว้ใช้สำหรับเป็น Network IP • ส่วน IP เบอร์สุดท้าย จะเจาะจงไว้ใช้เป็น IP Broadcast • ทำให้จะต้องทำการลบด้วยสองทุกครั้งเพื่อไม่นับ IP 2 เบอร์นี้นั่นเอง ^.^ < Think Network > IT Camp#6 @ IT KMITL
Problem Solving • คณะไอทีลาดกระบัง ได้ IP = 161.246.192.0 /20 มาจากสำนักวิจัยคอมพิวเตอร์ ตึกคณะไอทีมีทั้งหมด 6 ชั้นดังนั้นต้องมีการแบ่ง subnet อย่างไรบ้าง และให้บอกไอพีแรกและไอพีสุดท้ายที่สามารถแจกจ่ายได้ของแต่ละ subnet (อย่าลืมนะว่าไอพีแรกสุดและไอพีท้ายสุดของแต่ละ subnet ไม่สามารถนำมาใช้ได้)
Answer • แบ่ง subnet ก่อนเลย ตึกมี 6 ชั้น จึงต้องใช้ 6 subnet • นั่นคือจะต้องยืมบิตไป 3 บิต = 8 subnet • จะได้แต่ละ subnet เป็นดังนี้ 10100001.11110110.11000000.00000000 = 161.246.192.0 /23 10100001.11110110.11000010.00000000 = 161.246.194.0 /23 10100001.11110110.11000100.00000000 = 161.246.196.0 /23 10100001.11110110.11000110.00000000 = 161.246.198.0 /23 10100001.11110110.11001000.00000000 = 161.246.200.0 /23 10100001.11110110.11001010.00000000 = 161.246.202.0 /23 10100001.11110110.11001100.00000000 = 161.246.204.0 /23 10100001.11110110.11001110.00000000 = 161.246.206.0 /23 ใช้แค่นี้พอแล้ว
คราวนี้มาดูกันว่า IP แรกและสุดท้ายที่แต่ละ subnet สามารถใช้ได้มีอะไรบ้าง • Subnet 1 คือ 161.246.192.1 /23 กับ 161.246.193.254 /23 • Subnet 2 คือ 161.246.194.1 /23 กับ 161.246.195.254 /23 • Subnet 3 คือ161.246.196.1 /23 กับ 161.246.197.254 /23 • Subnet 4 คือ 161.246.198.1 /23 กับ 161.246.199.254 /23 • Subnet 5 คือ 161.246.200.1 /23 กับ 161.246.201.254 /23 • Subnet 6 คือ 161.246.202.1 /23 กับ 161.246.203.254 /23