โดย อ.ปริญญา น้อยดอนไพร V.0127112012 การสื่อสารข้อมูลและเครือข่าย (Data Communications and Networks) บทที่ 4 การออกแบบระบบเครือข่าย ไอพีแอดเดรส และการประยุกต์ใช้งาน โดย อ.ปริญญา น้อยดอนไพร V.0127112012

วัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม สามารถวิเคราะห์ อธิบาย และออกแบบระบบเครือข่ายได้ สามารถอธิบายลักษณะของ IPv4 ได้ สามารถอธิบายกลุ่ม (Class) ของไอพีแอดเดรสได้ สามารถอธิบายหลักการจัดสรรไอพีแอดเดรสได้ สามารถวิเคราะห์ และคำนวณไอพีแอดเดรส เพื่อประยุกต์ใช้งานบนระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ได้

การออกแบบและพัฒนาระบบเครือข่าย ความต้องการของผู้ใช้งาน (User Requirement) ความต้องการระบบ (System Requirement) การสำรวจสภาพของเทคโนโลยีในปัจจุบัน (Industry Survey) การออกแบบระบบเครือข่ายเบื้องต้น (Preliminary Design) การพิจารณาเปรียบเทียบค่าใช้จ่าย (Cost Tradeoffs) การประเมินการออกแบบ (Evaluation of Design) การออกแบบขั้นสุดท้าย (Final Design)

ไอพีแอดเดรสและการออกแบบ หมายเลขไอพีหรือไอพีแอดเดรส (IP Address) เป็นที่อยู่ที่ใช้ในการระบุ เครื่องคอมพิวเตอร์ หรืออุปกรณ์ ที่เชื่อมต่ออยู่บนระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ในเครือข่ายคอมพิวเตอร์เดียวกัน ไอพีแอดเดรสจะต้องไม่ซ้ำกัน InterNIC (Internet Network Information Center) Public IP Address Private IP Address

รูปแบบของไอพีแอดเดรส IPv4 อ้างอิงโดยใช้ตัวเลขฐานสองความยาว 32 บิต แบ่งออกเป็น 4 กลุ่มๆ ละ 8 บิต เรียงตามลำดับโดยมีจุดขั้นในแต่ละกลุ่ม ยกตัวอย่างเช่น ไอพีแอดเดรส 202.28.33.50 เมื่อนำมาแปลงเป็นเลขฐานสอง คือ 11001010.00011100.00100001.00110010

Reserved IP Addresses Certain host addresses are reserved and cannot be assigned to devices on a network. An IP address that has binary 0s in all host bit positions is reserved for the network address. An IP address that has binary 1s in all host bit positions is reserved for the broadcast address.

IP Private Addresses No two machines that connect to a public network can have the same IP address because public IP addresses are global and standardized Private IP addresses are a solution to the problem of the exhaustion of public IP addresses. Addresses that fall within these ranges are not routed on the Internet backbone: Connecting a network using private addresses to the Internet requires the usage of NAT

Establishing the Subnet Mask Address To determine the number of bits to be used, the network designer needs to calculate how many hosts the largest subnetwork requires and the number of subnetworks needed.

ตัวอย่างการคำนวณ

ตัวอย่างที่ 1 กรณีตัวอย่าง Network Address คือ 192.168.10.0 Subnet Mask คือ 255.255.255.0 จำนวน Segment ที่ต้องการ คือ 6 Segment โดย Segment ละ 30 Host (จำนวนเครื่องคอมพิวเตอร์)

ขั้นตอนที่ 1 คำนวณหา Subnet Mask ของ Subnet ใหม่ วิเคราะห์จำนวน Segment ที่จะใช้งานโดยพิจารณาจากบิตว่างของ Subnet Mask เดิม คือ 255.255.255.0 แปลงเป็นเลขฐานสอง คือ 11111111.11111111.11111111.00000000 มีบิตว่างอยู่ 8 บิต คำนวณหาจำนวนบิตที่ต้องการยืม (บิตที่ว่างอยู่) จากสูตร 2 ยกกำลัง x จะต้องมากกว่าหรือเท่ากับจำนวน Segment ที่ต้องการ ในที่นี่คือ 23 = 8 เมื่อ x คือ 3 ดังนั้นบิตที่ต้องการยืม คือ 3 บิต แทนค่าบิตในตำแหน่งบิตที่ว่างเริ่มจากด้านซ้ายของบิตที่ว่างอยู่ 11111111.11111111.11111111.11100000 = 255.255.255.224 ผลลัพธ์ที่ได้ คือ Subnet Mask ใหม่ของแต่ Subnet

ขั้นตอนที่ 1 คำนวณหา Subnet Mask ของ Subnet ใหม่ (ต่อ) 11111111.11111111.11111111. 1 1 1 0 0 0 0 0 บิตที่เหลือ ยืม 3 บิต ตรวจสอบว่าบิตที่เหลือเพียงพอต่อจำนวน Host ที่จะใช้งานหรือไม่ ดังนี้ บิตที่เหลือ คือ 5 เมื่อ 25 - 2 จะต้องมากกว่าหรือเท่ากับจำนวน Host ที่ต้องการ หากบิตที่เหลืออยู่คำนวณตามสูตรแล้วแล้วจำนวน Host ตามที่ต้องการแสดงว่า Subnet Mask ใหม่ของแต่ Subnet คือ 255.255.255.224 (/27) สามารถใช้งานได้

ขั้นตอนที่ 2 คำนวณหา Subnet Address จาก Network Address คือ 192.168.10.0 แปลงเป็นฐานสอง คือ 11000000.10101000.000001010. 0 0 0 0 0 0 0 0 แทนค่าบิต เริ่มจากบิตทางด้านขวาสุด 11000000.10101000.00001010. 0 0 1 0 0 0 0 0 = 192.168.10.32 11000000.10101000.00001010. 0 1 0 0 0 0 0 0 = 192.168.10.64 11000000.10101000.00001010. 0 1 1 0 0 0 0 0 = 192.168.10.96 11000000.10101000.00001010. 1 0 0 0 0 0 0 0 = 192.168.10.128 11000000.10101000.00001010. 1 0 1 0 0 0 0 0 = 192.168.10.160 11000000.10101000.00001010. 1 1 0 0 0 0 0 0 = 192.168.10.192

ขั้นตอนที่ 3 หา Host Range

Q/A

แบบฝึกหัดที่ 1 หน่วยงานแห่งหนึ่ง ต้องการใช้ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วย 4 ฝ่าย แต่ละฝ่ายมีจำนวนเครื่องคอมพิวเตอร์ 2 เครื่อง จงคำนวณหา Subnet, Subnet Mask และ Host Range ตามที่ได้ศึกษามา โดยมีรายละเอียด ดังต่อไปนี้ Network Address คือ 192.168.10.64 Subnet Mask คือ 255.255.255.224 หมายเหตุ สามารถเขียนเป็น 192.168.10.64/27

แบบฝึกหัดที่ 2 ห้องเรียนคอมพิวเตอร์ ของโรงเรียนแห่งหนึ่ง ต้องการใช้ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วย 8 ห้องเรียน แต่ละห้องเรียนมีจำนวนเครื่องคอมพิวเตอร์ 50 เครื่อง จงคำนวณหา Subnet, Subnet Mask และ Host Range ตามที่ได้ศึกษามา โดยมีรายละเอียด ดังต่อไปนี้ Network Address คือ 192.168.0.0 Subnet Mask คือ 255.255.252.0 หมายเหตุ สามารถเขียนเป็น 192.168.0.0/22

แบบฝึกหัดที่ 3 บริษัทแห่งหนึ่ง มีความต้องการใช้ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วย 7 ฝ่าย แต่ละฝ่ายมีจำนวนเครื่องคอมพิวเตอร์ประมาณ 58 เครื่อง จงคำนวณหา Subnet, Subnet Mask และ Host Range ตามที่ได้ศึกษามา โดยมีรายละเอียด ดังต่อไปนี้ Network Address คือ 192.XX.0.0 Subnet Mask คือ 255.255.254.0 หมายเหตุ XX คือ รหัสนักศึกษา 2 ตัวหลัง

แบบฝึกหัดที่ 4 บริษัทแห่งหนึ่ง มีความต้องการใช้ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วย 4 ฝ่าย แต่ละฝ่ายมีจำนวนเครื่องคอมพิวเตอร์ประมาณ 28 เครื่อง จงคำนวณหา Subnet, Subnet Mask และ Host Range ตามที่ได้ศึกษามา โดยมีรายละเอียด ดังต่อไปนี้ Network Address คือ 202.29.XX.0 Subnet Mask คือ 255.255.255.128 หมายเหตุ XX คือ รหัสนักศึกษา 2 ตัวหลัง