Chapter 8 CCNA - Subnetting IP Networks

 

Subneting an IPV4 Network :

a)      Network Segmentation

1.      Broadcast Domain

Di LAN Ethernet, perangkat menggunakan siaran untuk mencari:

a.       Perangkat lain - Perangkat menggunakan Address Resolution Protocol (ARP) yang mengirim siaran Layer 2 ke alamat IPv4 yang dikenal di jaringan lokal untuk menemukan alamat MAC terkait.

b.      Layanan - Sebuah host biasanya memperoleh konfigurasi alamat IPv4 menggunakan Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) yang mengirim siaran di jaringan lokal untuk mencari server DHCP.

Switch menyebarkan siaran keluar semua antarmuka kecuali antarmuka yang diterima. Sebagai contoh, jika sebuah saklar dalam gambar itu menerima siaran, ia akan meneruskannya ke switch lain dan pengguna lain yang terhubung dalam jaringan. Router tidak menyebarkan siaran. Ketika router menerima siaran, ia tidak meneruskannya ke antarmuka lain.

2.      Masalah dengan Domain Broadcast Besar

Domain broadcast yang besar adalah jaringan yang menghubungkan banyak host. Masalah dengan domain broadcast besar adalah bahwa host ini dapat menghasilkan siaran yang berlebihan dan secara negatif mempengaruhi jaringan. Solusinya adalah mengurangi ukuran jaringan untuk membuat domain broadcast yang lebih kecil dalam proses yang disebut subnetting. Ruang jaringan yang lebih kecil ini disebut subnet.

3.      Alasan untuk Subnetting

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

b)      Subnetting an IPV4 Network

1.      Classless Subnetting

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

Seperti yang ditunjukkan pada gambar:

a.       / 25 baris - Meminjam 1 bit dari oktet keempat menciptakan 2 subnet yang masing-masing mendukung 126 host.

b.      / 26 baris - Meminjam 2 bit menciptakan 4 subnet yang masing-masing mendukung 62 host.

c.       / 27 baris - Meminjam 3 bit menciptakan 8 subnet yang mendukung 30 host masing-masing.

d.      / 28 baris - Meminjam 4 bit menciptakan 16 subnet yang mendukung 14 host masing-masing.

e.       / 29 baris - Meminjam 5 bit menciptakan 32 subnet yang mendukung 6 host masing-masing.

f.       / 30 baris - Meminjam 6 bit menciptakan 64 subnet yang mendukung 2 host masing-masing.

Untuk setiap bit yang dipinjam di oktet keempat, jumlah subjaringan tersedia dua kali lipat sambil mengurangi jumlah alamat host per subnet.

2.      Rumus Subnetting

a.       Untuk menghitung jumlah subnet : 2^n.

Note : n – bits yang dipinjamkan.

b.      Untuk menghitung jumlah host : 2^n-2.

Note : n –.nomer bit sisa di host field.

c)      Subnetting a /16 and /8 Prefix

2.      Membuat Subnet dengan awalan / 16

Dalam situasi yang membutuhkan jumlah subnet yang lebih besar, diperlukan jaringan IPv4 yang memiliki lebih banyak host bit 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.

3.      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 internal. Saat meminjam bit dari alamat / 16, mulailah meminjam bit dalam oktet ketiga, dari kiri ke kanan. Pinjam sedikit demi sedikit sampai jumlah bit yang diperlukan untuk membuat 100 subnet tercapai.

4.      Menciptakan 1000 Subnet dengan Jaringan / 8

Beberapa organisasi, seperti penyedia layanan kecil atau perusahaan besar, mungkin memerlukan lebih banyak subnet. Ambil, misalnya, ISP kecil yang membutuhkan 1.000 subnet untuk kliennya. Setiap klien akan membutuhkan banyak ruang di bagian host untuk membuat subnet mereka sendiri. Alamat jaringan 10.0.0.0 memiliki subnet mask default 255.0.0.0 atau / 8. Ini berarti ada 8 bit di bagian jaringan dan 24 bit host yang tersedia untuk dipinjam ke subnetting. Oleh karena itu, ISP kecil akan mensubnet jaringan 10.0.0.0/8. Seperti biasa, untuk membuat subnet kita harus meminjam bit dari bagian host dari alamat IP dari internetwork yang ada. Mulai dari kiri ke kanan dengan bit host pertama yang tersedia, kita akan meminjam sedikit demi sedikit sampai kita mencapai jumlah bit yang diperlukan untuk membuat 1000 subnet.

d)     Subnetting to Meet Requirements

1.      Subnetting Based berdasarkan Host Requirements

Ada dua pertimbangan ketika merencanakan subnet:

a.       jumlah alamat host yang diperlukan untuk setiap jaringan

b.      jumlah subnet individual 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 yang diperlukan, sehingga lebih sedikit subnet. Jumlah alamat host yang diperlukan dalam subnet terbesar akan menentukan berapa banyak bit yang harus ditinggalkan di bagian host. Ingat bahwa dua alamat tidak dapat digunakan, sehingga jumlah alamat yang dapat digunakan dapat dihitung sebagai 2 ^ n-2.

2.      Subnetting Berdasarkan Kebutuhan 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 pada struktur internal atau pengaturan departemen. Misalnya, organisasi dapat memilih untuk menempatkan semua perangkat host yang digunakan oleh karyawan di departemen Teknik dalam satu jaringan, dan semua perangkat host yang digunakan oleh manajemen dalam jaringan yang terpisah. Dalam hal ini, jumlah subnet paling penting dalam menentukan berapa banyak bit yang harus dipinjam.

e)      Benefit of Variable Length Subnet Masking

1.      Traditional Subnetting Wastes Addresses

Menggunakan subnet 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, paling sering itu tidak terjadi. Meskipun subnet tradisional ini memenuhi kebutuhan LAN terbesar dan membagi ruang alamat menjadi jumlah subnet yang memadai, ini menghasilkan pemborosan alamat yang tidak terpakai. Lebih lanjut, ini membatasi pertumbuhan masa depan dengan mengurangi jumlah total subnet yang tersedia. Penggunaan alamat yang tidak efisien ini merupakan karakteristik dari subnet tradisional. Menerapkan skema subnetting tradisional untuk skenario ini tidak terlalu efisien dan sia-sia. Subnetting subnet, atau menggunakan Variable Length Subnet Mask (VLSM), dirancang untuk menghindari pemborosan alamat.

2.      Variable Length Subnet Masks

Subnetting tradisional menciptakan subnet dengan ukuran yang sama. Setiap subnet dalam skema tradisional menggunakan subnet mask yang sama. VLSM memungkinkan ruang jaringan dibagi menjadi bagian yang tidak sama. Dengan VLSM, subnet mask akan bervariasi tergantung pada berapa banyak bit yang dipinjam untuk subnet tertentu, sehingga bagian "variabel" dari VLSM. Subnetting VLSM mirip dengan subnetting tradisional dalam bit yang dipinjam untuk membuat subnet. Rumus untuk menghitung jumlah host per subnet dan jumlah subnet yang dibuat masih berlaku. Perbedaannya adalah subnetting bukan merupakan aktivitas single pass. Dengan VLSM, jaringan pertama-tama di-subnet, dan kemudian subnet-subnet kembali di-subnet. Proses ini dapat diulang beberapa kali untuk membuat subnet dari berbagai ukuran.

3.      Basic VLSM

Ruang alamat yang terbuang adalah dalam subnet yang digunakan untuk koneksi WAN, karena subnet itu hanya memerlukan 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. Untuk membuat subnet yang lebih kecil untuk tautan WAN, salah satu subnet akan dibagi. Skema subnetting VLSM ini mengurangi jumlah alamat per subnet ke ukuran yang sesuai untuk WAN. Subnetting subnet 7 untuk WAN, memungkinkan subnet 4, 5, dan 6 tersedia untuk jaringan masa depan, serta 5 subnet tambahan yang tersedia untuk WAN.

4.      VLSM Chart

Bagan pengalamatan dapat digunakan untuk mengidentifikasi blok alamat mana yang tersedia untuk digunakan dan mana yang sudah ditetapkan. Metode ini membantu mencegah penugasan alamat yang telah dialokasikan. Untuk menggunakan ruang alamat secara lebih efisien, / 30 subnet dibuat untuk tautan WAN, seperti yang ditunjukkan dalam bagan VLSM pada Gambar 2. Untuk menjaga blok alamat yang tidak digunakan bersama-sama dalam blok ruang alamat yang bersebelahan, subnet / 27 terakhir selanjutnya di-subnet untuk membuat / 30 subnet. 3 subnet pertama ditugaskan ke tautan WAN. Merancang skema pengalamatan dengan cara ini menyisakan 3 subbagian yang tidak terpakai, bersebelahan / 27 dan 5 subbagian / 30 subnet yang tidak digunakan.

Addressing Schemes:

a)      Struktur Desain

1.      Perencanaan Alamat Jaringan

Alokasi ruang alamat lapisan jaringan dalam jaringan perusahaan perlu dirancang dengan baik. Penetapan alamat tidak boleh acak. Merencanakan subnet jaringan memerlukan pemeriksaan baik kebutuhan penggunaan jaringan organisasi, dan bagaimana subnet akan terstruktur. Melakukan studi kebutuhan jaringan adalah titik awal. Ini berarti melihat seluruh jaringan dan menentukan bagian utama dari jaringan dan bagaimana mereka akan disegmentasi. Rencana alamat termasuk menentukan kebutuhan setiap subnet dalam hal ukuran, berapa banyak host per subnet, bagaimana alamat host akan ditetapkan, host mana yang akan membutuhkan alamat IPv4 statis, dan host mana yang dapat menggunakan DHCP untuk memperoleh informasi pengalamatan mereka. Ukuran subnet melibatkan perencanaan jumlah host yang akan membutuhkan alamat host IPv4 di setiap subnet dari jaringan privat terbagi.

2.      Merencanakan untuk Mengalamatkan Jaringan

Tiga pertimbangan utama untuk merencanakan alokasi alamat  antara lain :

a.       Mencegah duplikasi alamat mengacu pada fakta bahwa setiap host dalam suatu internetwork harus memiliki alamat yang unik. Tanpa perencanaan dan dokumentasi yang tepat, alamat dapat ditugaskan ke lebih dari satu tuan rumah, yang mengakibatkan masalah akses untuk kedua host.

b.      Menyediakan dan mengendalikan akses mengacu pada fakta bahwa beberapa host, seperti server, menyediakan sumber daya untuk host internal maupun ke host eksternal. Alamat Layer 3 yang ditugaskan ke server dapat digunakan untuk mengontrol akses ke server itu. Namun, jika alamat tersebut secara acak ditetapkan dan tidak didokumentasikan dengan baik, mengontrol akses lebih sulit.

c.       Pemantauan keamanan dan kinerja host berarti lalu lintas jaringan diperiksa untuk alamat IP sumber yang menghasilkan atau menerima paket yang berlebihan. Jika ada perencanaan dan dokumentasi yang tepat dari pengalamatan jaringan, perangkat jaringan bermasalah harus mudah ditemukan.

3.      Menetapkan Alamat ke Perangkat

Dalam jaringan, ada berbagai jenis perangkat yang membutuhkan alamat, termasuk:

a.       Klien pengguna akhir - Sebagian besar jaringan mengalokasikan alamat secara dinamis menggunakan Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP). Ini mengurangi beban staf pendukung jaringan dan secara virtual menghilangkan kesalahan entri.

b.      Server dan periferal - Ini harus memiliki alamat IP statis yang dapat diprediksi. Gunakan sistem penomoran yang konsisten untuk perangkat ini.

c.       Server yang dapat diakses dari Internet - Di banyak jaringan, server harus tersedia bagi pengguna jarak jauh. Dalam banyak kasus, server ini diberi alamat pribadi secara internal, dan router atau firewall di sekeliling jaringan harus dikonfigurasi untuk menerjemahkan alamat internal ke alamat publik.

d.      Perantara perangkat - Perangkat ini diberikan alamat untuk manajemen jaringan, pemantauan, dan keamanan. Karena kita harus tahu cara berkomunikasi dengan perangkat perantara, mereka harus memiliki alamat yang dapat diprediksi dan ditetapkan secara statis.

e.       Gateway - Router dan perangkat firewall memiliki alamat IP yang ditetapkan untuk setiap antarmuka yang berfungsi sebagai gateway untuk host di jaringan itu. Biasanya, antarmuka router menggunakan alamat terendah atau tertinggi dalam jaringan.

Design Consideration for IPV6

a)      Subnetting an IPV6 Network

1.      Alamat Unicast Global IPv6

Subnet IPv6 memerlukan pendekatan yang berbeda dari subnet IPv4. Alasan yang sama untuk subnetting ruang alamat IPv4 untuk mengatur lalu lintas jaringan juga berlaku untuk IPv6. Namun, karena banyaknya alamat IPv6, tidak ada lagi kekhawatiran untuk melestarikan alamat. Rencana alamat IPv6 dapat fokus pada pendekatan hierarkis terbaik untuk mengelola dan menetapkan subnet IPv6. Lihat gambar untuk tinjauan singkat struktur alamat unicast global IPv6. Subnet IPv4 tidak hanya tentang membatasi domain broadcast tetapi juga tentang mengelola kelangkaan alamat. Menentukan subnet mask dan penggunan VLSM dilakukan untuk membantu menghemat alamat IPv4. Subnetting IPv6 tidak berkaitan dengan konservasi ruang alamat. ID subnet mencakup lebih dari subnet yang cukup. Subnetting IPv6 adalah tentang membangun hierarki pengalamatan berdasarkan jumlah subjaringan yang diperlukan.

2.      Subnetting Menggunakan ID Subnet

Bagian subnet ID 16 bit dari alamat global unicast IPv6 dapat digunakan oleh organisasi untuk membuat subnet internal. ID subnet menyediakan subnet dan dukungan host yang lebih dari cukup yang dibutuhkan dalam satu subnet. Subnetting IPv6 juga lebih mudah diterapkan daripada IPv4, karena tidak ada konversi ke biner yang diperlukan. Untuk menentukan subnet yang tersedia berikutnya, cukup hitung dalam heksadesimal.