Podsieć

Podsieć – pojęcie z dziedziny adresacji sieci komputerowych, dotyczące urządzeń komunikujących się przy pomocy protokołu IP. Urządzenia znajdujące się w jednej (wspólnej) podsieci charakteryzują się jednakowym początkowym fragmentem binarnego zapisu adresu IP, którego długość wyznacza wartość maski podsieci.

Maska podsieci

Maska podsieci (maska sieciowa, netmaska) to liczba całkowita, jednakowa dla wszystkich hostów w danej podsieci.

Długość maski (długość jej zapisu binarnego) jest specyficzna dla konkretnej wersji protokołu IP – jest taka sama jak długość adresu. W przypadku IPv4 wynosi 32 bity.

Stosowanie systemu binarnego do określenia maski jest nieporęczne, przykładowo:

11111111111111111111111100000000 (32 bity)

prościej jest zapisać dzieląc liczbę na cztery oktety

11111111.11111111.11111111.00000000

i zapisując poszczególne oktety w systemie dziesiętnym

255.255.255.0

Ze względu na założenia protokołu IP, maski są „ciągłe”, to znaczy, że w reprezentacji binarnej składają się zawsze wyłącznie z bloku jedynek i bloku zer.

Notacje

W zależności od implementacji, występują różne notacje w których podawana jest maska podsieci:

• pełna – określa wartość maski zapisując ją bezpośrednio (np. 255.255.255.0, 255.255.255.128, 255.255.255.192, itd)
• skrócona – określa, ile pierwszych bitów zapisu binarnego maski ma wartość 1. Pozostałe bity są wyzerowane (np. /24, /25, /26)
• zanegowana (dopasowania, blankietowa) – jak notacja pełna, zera i jedynki w notacji binarnej są zamienione (np. 0.0.0.255, 0.0.0.127, 0.0.0.63)

Na podstawie długości części „zerowej” mówi się o podsieciach n-bitowych, np. 8-bitowych dla maski /24, 4-bitowych dla maski /28, itp.

W wersji IPv6 na ogół stosuje się zapis skrócony, np.

• 3ffe:8010:50::/64

Podział na podsieci

Jeżeli dwa urządzenia mają ustawione identyczne wartości maski podsieci, oraz początkowe fragmenty ich adresów IP o długości wyznaczonej przez długość maski są zgodne, wówczas te urządzenia są zaadresowane w tej samej podsieci.

Przykładowe podsieci

do tych samych podsieci należą pary adresów takie jak np.:

• 10.0.0.1 i 10.0.0.21 z maską 255.255.255.0 (czyli /24)
• 10.0.1.10 i 10.0.0.5 z maską 255.255.0.0 (czyli /16)
• 192.168.0.1 i 192.168.0.11 z maską 255.255.255.240 (czyli /28)

ale już nie następujące:

• 10.0.1.10 i 10.0.0.5 z maską 255.255.255.0 (czyli /24)
• 192.168.0.1 i 192.168.1.1 z maską 255.255.255.248 (czyli /29)

• 192.168.0.1 i 192.168.0.17 z maską 255.255.255.240 (czyli /28)

(mają inne adresy podsieci wyznaczone przez maskę w zapisie binarnym; w ostatnim przykładzie adres podsieci w pierwszym adresie IP to 192.168.0.0, a w drugim 192.168.0.16).

Komunikacja

Komunikacja między urządzeniami z tej samej podsieci może następować bez pośredników na poziomie warstwy sieciowej modelu OSI, tzn. bez pośrednictwa routerów. Przy adresowaniu nadawanego pakietu w warstwie łącza użyty jest adres fizyczny hosta docelowego.

Aby urządzenia znajdujące się w różnych podsieciach mogły się komunikować, musi nastąpić trasowanie. Przy adresowaniu nadawanego pakietu w warstwie łącza używany jest adres routera. Router przekazuje dane do odpowiedniej podsieci w procesie trasowania (w najprostszym przypadku router posiada dwa interfejsy, pierwszy z adresem sieci źródłowej, drugi – docelowej).

Klasy

We wczesnym okresie funkcjonowania IP stosowano podział na klasy podsieci, w zależności od ich długości. Wyróżniano klasy:

• A – maska /8
• B – /16
• C – /24

W związku z gwałtownym rozwojem Internetu poczynając od lat 90. XX w., taki podział okazał się być niepraktyczny, zatem zaczęto używać masek o długościach innych niż trzy początkowo wyznaczone. Takie podejście określane jest mianem trasowania bezklasowego (ang. Classless Routing, Classless Inter-Domain Routing, CIDR). Dzięki trasowaniu bezklasowemu umożliwiono agregację tras (supernetworking / agregację prefixów).