IPv4 adressering

Före 1981 var IP-adresser 8 bitar. Dessa bitar gav möjlighet att ha endast 256 nätverk. Men år 1981 ökades antal bitar till 32 strukturerade i tre olika klasser A (8 bitar), B (16 bitar) och C (24 bitar). Detta blev känd som Classful IP-adressering.

Ett decennium senare blev det klart att antal IP-adresser skulle inte räcka till. Ingenjörer och experter inom organisationen Internet Engineering Task Force (IETF) införde då Classless Inter-Domain Routing (CIDR). Denna adresseringsteknik använde Variable Length Subnet Masking (VLSM) som ett effektivt sätt att bevara användning av antal IP-adresser.

Med införandet av CIDR och VLSM kunde Internetleverantörer nu tilldela en del av en classless nätverksadress till en kund och annan del till en annan kund. Denna form av adresstilldelning gav en impuls till utveckling av classless routing protokoll.

Routrar delar ut information med varandra och då uppstår två olika sätt att hantera IP-adresser, classful och classless.

  • Classful routing protokoll alltid summerar/aggregerar IP adresser (flera IP adresser kan sättas ihop till en IP adress) och classful routrar inkluderar inte delnätmasken (subnet mask) vid uppdatering av routing information.
  • Classless routing protokoll inkluderar alltid delnätmasken och classless routrar måste inte göra någon summering av IP adresser.

Ingen kunde gissa att Internet skulle växa exponentiellt. Antal datorer på Internet blir fler och fler, från 159 000 datorer (år 1989) närmar sig antal datorer idag till 3,5 miljarder. Idag pratas intensivt om “The internet of things”, internet för alla möjliga elektroniska apparater. Det ger oss en bild på antal adresser som kommer att behövas i de närmaste åren.

Utan införandet av VLSM och CIDR (1993), NAT (1994) och privata adresser (1996) hade Internet kollapsat redan år 2012.

Classful IP-adressering

IPv4 adresser grupperade i klasser A, B och C motsvarar stora, medelstora och små organisationer/nätverk. För att skilja klasserna används de första bitar från vänster till höger, såsom visas i figuren:

ccna2-95pic-classful-addressing

De återstående adresserna efter klass C reserverades för multicast och framtida användning. Multicast-adresser används för att identifiera en grupp av datorer som är en del av alla datorer i ett nätverk.

Före CIDR och VLSM tilldelades organisationer en hel classful nätverksadress exempel från klass A. Dessa adresser stödjer 16 miljoner IP-adresser vilket orsakade en enorm slöseri av IP adresser. Vissa företag och statliga organisationer har fortfarande klass A-adresser. Till exempel, äger General Electric 3.0.0.0/8, Apple Computer 17.0.0.0/8 och US Postal Service 56.0.0.0/8.

För att göra saken värre, klass C-adresser var ofta för liten! Med de tre första bitarna fastställda till 110, förblev 21 bitar för att tilldela nätverk. En snabb beräkning ger 2 miljoner C-nätverk. Men varje klass C-nätverk hade bara 254 möjliga host-adresser.

Classless IP-adressering

ccna2-100pic-vlsm-in-actionCIDR använder Variabel längd på delnät (VLSM) för att tilldela IP-adresser till delnät enligt individuella behov snarare än enligt klasserna. Denna typ av tilldelning möjliggör ett nätverkssegmentering i ytterligare delnät.

VLSM tillåter användning av olika nätmask för varje delnät. Dessa delnät får delas upp ännu i mindre delar och då kan man sammanfatta VLSM som en teknik som segmenterar ett nätverk i mindre delnät och att dessa mindre delnät kan ytterligare segmenteras.

Figuren ovan visar att nätverket 10.0.0.0/8 har segmenterats till nätmask /16, vilket skapar 256 delnät.

10.0.0.0/16
10.1.0.0/16
10.2.0.0/16
.
.
.
10.255.0.0/16

Dessa /16 delnät kan ytterligare segmenteras:

ccna2-101pic-vlsm-in-action

Till exempel, i figuren segmenteras 10.1.0.0/16 delnätet igen med hjälp av /24 masken, och resulterar i följande ytterligare delnät.
10.1.1.0/24
10.1.2.0/24
10.1.3.0/24
.
.
.
10.1.255.0/24

Den 10.2.0.0/16 delnät har också segmenterats igen denna gång med en /24 mask, 10.3.0.0/16 delnät med /28 masken och 10.4.0.0/16 delnät med /20 masken.

Observera att i exemplet visas att enskilda datorer tilldelas IP-adresser i direkt relation till specifik delnät de tillhör till. Exempelvis visar figuren att 10.1.0.0/16 delnät delas in /24 delnät och en dator adresseras med 10.1.4.10 adressen.

Ett annat sätt att visa VLSM delnät är att lista varje delnät och dess under delnät. Det kan göras till exempel med hjälp av programmet Excel. Listan bör inkludera alla delnät och deras tillhörande IP-adresser.