Subnet چیست؟

Subnet یا Subnetwork یک پارتیشن منطقی (Logical Partition) از یک آدرس IP و بخشی از یک شبکه بزرگتر است. در واقع ساب‌نت وظیفه تقسیم‌بندی آدرس‌های IP را به چند زیرمجموعه دارد و همچنین محدوده ارتباطی هر رنج IP را نیز مشخص می‌کند. Subnet باعث می‌شود مدیران فناوری اطلاعات کنترل و بررسی دقیق و بهتری بر روی ترافیک تجهیزات و سرویس‌های درون یا برون‌شبکه‌ای خود داشته باشند. همچنین ساب‌نت به تقسیم، تفکیک و ایجاد نظم در آدرس‌دهی به سرورها و کلاینت‌ها در IP Table کمک می‌کند.

این مفهوم دارای دو زیر مجموعه با عنوان Subnetting و Subnet Mask است که هر کدام از مهمترین اجزای زیرساخت یک شبکه کامپیوتری هستند. سابنتینگ به عملیات خرد کردن یک رنج آدرس آی‌پی به بخش‌های کوچکتر گفته می‌شود که از طریق یک سابنت‌مسکِ واحد، محدوده ارتباطی هر رنج IP تفکیک و مشخص می‌شود. هر دو اصطلاح از زیر مجموعه‌های مفهوم Subnet هستند.

Subnet Mask چیست؟

آدرس‌های IP در  هر کلاسی که باشند (کلاس A، کلاس B تا E) به دو بخش Network ID و Host ID تقسیم می‌شوند. Network ID بخش ثابتی از یک سابنت‌مسک و Host ID بخشی متعلق به آدرس‌ سرویس‌های یک شبکه‌ است. سابنت‌مسک در واقع وظیفه تفکیک این دو بخش را در یک آدرس IP بر عهده دارد.

یک سابنت‌مسک به‌شکل باینری شامل 32 بیت و چهار بخش با عنوان Octet است. بیت‌هایی که به‌عنوان نتورک هستند معادل "1" و بیت‌هایی که به‌عنوان هاست هستند معادل “0”  به‌شکل Binary نشان داده می‌شوند. این تفکیک در کلاس‌های مختلف IP متفاوت است. به عنوان مثال در کلاس A اُکتت اول (سمت چپ) به عنوان Network ID و سه اُکتت بعدی با عنوان Host ID خواهد بود.

با توجه به اینکه هر Octet شامل 8 بیت است، بنابراین Netmask برای کلاس آی‌پی C به‌شکل /24، برای کلاس B به‌شکل /16 و برای کلاس A به‌شکل /8 خواهد بود. لازم به ذکر است که این اعداد از مجموع بیت‌های Network ID به‌دست آمده است.

ساب‌نت مسک کلاس‌هاس IP به‌شکل باینری:

1111.000.000.000/8 کلاس A

111.111.000.000/16 کلاس B

1111.1111.111.0/24 کلاس C

از لحاظ قوانین شبکه‌ای ارتباط بین دو ساب‌نت غیر ممکن است مگر اینکه یک سرویس میان دو Subnet Mask مختلف قرار بگیرد و همانند پلی میان دو رنج آدرس آی‌پی مختلف باشد. روترها با عملیات روتینگ باعث می‌شوند تا ارتباط تو رنج IP برقرار و امکان ارتباط بین آنها فراهم شود. گاهی اوقات به دلیل ترافیک بالای شبکه یا جهت دسته‌بندی IP سرویس‌های شبکه چندین Netmask در یک شبکه تعریف می‌شود که به آن VLAN می‌گویند. ارتباط هر VLAN که نت‌مسک متفاوتی دارد از طریق روتینگ میسر می‌شود.

Subnetting چیست؟

عملیات سابنتیگ وظیفه خرد کردن یک رنج آدرس IP به چند آدرس دیگر را دارد. با این‌کار دسترسی به تعداد IP بیشتری ایجاد می‌شود. معمولا زمانی به سابنتینگ نیاز خواهد بود که در یک شبکه نیاز به اشتراک‌گذاری یک محدوده آدرس آی‌پی میان چند Segment وجود داشته باشد. مهمترین مزایای سابنتینگ مدیریت بهتر شبکه، انعطاف‌پذیری در انتساب IP به سرویس‌ و تجهیزات و رفع سریع‌تر ایرادات شبکه است.

همچنین این روش باعث می‌شود اندازه جدول مسیریابی روترها (Routing Table) کاهش پیدا کند زیرا دیگر نیازی به تعریف جداگانه‌ی محدوده آدرس‌دهی نخواهد بود. در کنار مزایایی که Subnetting دارد، استفاده بیشتر از تجهیزات روتینگ به دلیل مسیریابی‌های بیشتر از معایب این روش است.

پس از آنکه عملیات سابنتینگ انجام شد، سرویس DHCP این وظیفه را دارد تا آدرس‌های تعیین شده را برای هر بخش (Segment)، کلاینت و سرور ارسال کند. برای مدیریت آدرس‌های IP که هر سخت‌افزار در شبکه گرفته است می‌توان به جدول آی‌پی (IP Table) در سرور DHCP که ممکن است به‌شکل نرم‌افزاری یا سخت‌افزاری باشد، مراجعه کرد.

ساب‌نت چطور کار می‌کند؟

هر Subnet اجازه می‌دهد که سخت‌افزارهای درون شبکه در یک محدوده معین با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، در این میان روترها این قابلیت را در دارند تا ارتباط دو ساب‌نت متفاوت را از طریق مسیریابی برقرار کنند، بدون آنکه ترافیک اضافه‌ای از یک Subnet به دیگری برود. ارتباطات یک ساب‌نت وابسته به الزامات ارتباطی و فناوری‌های شبکه است. به‌عنوان مثال یک Subnet نقطه به نقطه (Point to Point) به دو دستگاه اجازه برقراری ارتباط می‌دهد اما در یک مرکزداده اینطور نیست و برای برقراری ارتباط و مسیریابی‌ نیاز به تجهیزات بیشتری خواهد بود.

به‌شکل کلی یک سازمان برای پیکربندی یک Subnet یا عملیات سابنتینگ نیاز مسیریاب‌هایی دارد که نوع آن‌ها بر اساس مقیاس و سناریو مشخص می‌شوند. Routerها مهمترین سخت‌افزار در یک سازمان برای مدیریت بهتر شبکه و مسیریابی میان چند Segment با آدرس‌های متفاوت هستند.