Pembagian Subnet IPv4 — Ketika Matematika Biner Menggugah Pertanyaan tentang Pilihan Karier Anda

Pada suatu titik dalam karier Anda, seseorang akan meminta Anda untuk 'hanya mengatur jaringan' untuk sebuah VPC, kumpulan Kubernetes, atau jaringan Docker. Anda akan membuka konsol AWS, melihat sebuah field yang berisi CIDR block, dan mengetik 10.0.0.0/24 dengan kepercayaan seseorang yang benar-benar tahu apa yang sedang dilakukan.

Kemudian Anda akan menghabiskan 45 menit di kalkulator subnet mempertanyakan mengapa Anda tidak bisa menambahkan lebih dari 254 host.

Anda tidak sendiri. Pengaturan subnet IPv4 adalah salah satu topik di mana perhitungan matematisnya sederhana, tetapi cara pengajaran yang digunakan — menggunakan notasi biner dan istilah seperti 'operasi bitwise AND' — membuat orang yang masuk akal mempertimbangkan karier baru di bidang keramik. Panduan ini memotong kebisingan. Pada akhirnya, Anda akan memahami mask subnet, notasi CIDR, mengapa /24 dan /16 adalah hal yang berbeda, dan bagaimana menghitung rentang host tanpa mengubah apa pun ke dalam bentuk biner. Dan ketika Anda perlu memverifikasi pekerjaan Anda, Konverter IPv4 mengelola perhitungan alamat jaringan secara otomatis.

Apa yang Sebenarnya Dimaksud dengan Alamat IPv4

Alamat IPv4 adalah angka 32-bit yang ditulis dalam empat kelompok desimal yang disebut oktet. 192.168.1.100 berarti 192 pada oktet pertama, 168 pada oktet kedua, 1 pada oktet ketiga, dan 100 pada oktet keempat. Setiap oktet bisa berisi 0 hingga 255, karena setiap oktet memiliki lebar 8 bit (2⁸ = 256 nilai yang mungkin).

Apa yang perlu Anda pahami — tanpa menyentuh biner — adalah bahwa setiap alamat IPv4 memiliki dua bagian logis: bagian jaringan dan bagian host . Mask subnet adalah yang menunjukkan di mana satu bagian berakhir dan bagian lainnya dimulai.

Mask Subnet: Garis Pembagi

Mask subnet terlihat persis seperti alamat IP: 255.255.255.0 adalah yang paling sering Anda temui. Di balik layar, itu selalu berupa urutan 1 diikuti oleh 0 dalam bentuk biner — angka 1 tersebut mencakup bagian jaringan dari alamat, dan angka 0 tersebut mencakup bagian host.

255.255.255.0 dalam bentuk biner adalah 11111111.11111111.11111111.00000000 — itu adalah 24 angka 1. Terapkan pada 192.168.1.100 dan Anda mengatakan: 24 bit pertama (192.168.1) adalah bagian jaringan. 8 bit terakhir (.100) mengidentifikasi host tertentu dalam jaringan tersebut. Ini persis apa yang dimaksud oleh /24 dalam notasi CIDR. Anda hanya menghitung angka 1 tersebut.

Notasi CIDR: Hal yang Sama, Tapi Lebih Ringkas

CIDR — Classless Inter-Domain Routing, yang Anda lupa seketika dan tidak perlu mengatakannya secara langsung — adalah singkatan dari alamat jaringan ditambah masknya.

192.168.1.0/24 berarti:

• Alamat jaringan: 192.168.1.0
• Mask subnet: 255.255.255.0 (24 bit diatur menjadi 1)
• Rentang host yang dapat digunakan: 192.168.1.1 ke 192.168.1.254
• Jumlah host yang dapat digunakan secara total: 254 (256 dikurangi 2 — alamat jaringan dan broadcast dihentikan)

10.0.0.0/16 berarti:

• Alamat jaringan: 10.0.0.0
• Mask subnet: 255.255.0.0 (16 bit diatur menjadi 1)
• Rentang host yang dapat digunakan: 10.0.0.1 ke 10.0.255.254
• Jumlah host yang dapat digunakan secara total: 65,534

Itu / angka ini memberi tahu Anda berapa banyak bit yang diatur sebagai 'jaringan'. Bit yang tersisa digunakan untuk host. Semakin sedikit bit yang diatur, semakin banyak host = subnet yang lebih besar.

Mengapa /24 Bukan /16: Contoh Praktis

Anda sedang membuat VPC di AWS. Anda memilih 10.0.0.0/24 karena terlihat normal. Anda mendapatkan 254 IP yang dapat digunakan. Anda memiliki empat tim, masing-masing membutuhkan subnet dengan hingga 50 host. Anda mencoba membaginya menjadi /26 subnet dan… kehabisan ruang lebih cepat dari yang diharapkan.

Kemudian rekan Anda berkata, "mengapa Anda tidak menggunakan /16?" dan menghilang.

10.0.0.0/16 memberi Anda 65.534 IP yang dapat digunakan, yang dapat Anda bagi menjadi 256 subnet dengan 254 host masing-masing, atau 1.024 subnet dengan 62 host masing-masing. /16 adalah jaringan utama Anda; /24adalah subnet yang dibagi di dalamnya.

Model mental: angka CIDR yang lebih besar (/24, /26, /28) berarti jaringan yang kecil dengan jumlah host yang lebih sedikit. Angka CIDR yang lebih kecil (/8, /16) berarti jaringan yang lebih besar dengan jumlah host yang lebih banyak. Ini terasa tidak masuk akal sampai akhirnya dipahami, dan kemudian menjadi jelas selamanya.

Rumus Jumlah Host (Tidak Perlu Biner)

Rumusnya sangat sederhana:

Jumlah host yang dapat digunakan = 2^(32 − prefix) − 2

Itu 32 − prefix memberi tahu Anda jumlah bit host. Pangkatkan 2 ke pangkat tersebut untuk total alamat. Kurangi 2 untuk alamat jaringan dan alamat broadcast.

• /24: 2⁸ − 2 = 254 host
• /25: 2⁷ − 2 = 126 host
• /26: 2⁶ − 2 = 62 host
• /28: 2⁴ − 2 = 14 host
• /16: 2¹⁶ − 2 = 65.534 host

Anda bisa melakukan ini secara mental untuk prefix umum, atau lewatkan seluruhnya dan gunakan Konverter IPv4 untuk mendapatkan penjabaran lengkap secara instan.

Tabel Referensi Subnet Umum

Simpan ini. Anda akan kembali ke sini setiap kali Anda mengatur VPC atau jaringan Docker.

CIDR	Subnet Mask	Total Alamat	Host yang Dapat Digunakan	Penggunaan Umum
/8	255.0.0.0	16,777,216	16,777,214	Jaringan privat besar
/16	255.255.0.0	65,536	65,534	Jaringan utama VPC
/20	255.255.240.0	4,096	4,094	Subnet besar di AWS/GCP
/24	255.255.255.0	256	254	Jaringan LAN standar, subnet kecil
/25	255.255.255.128	128	126	Setengah dari /24
/26	255.255.255.192	64	62	Subnet untuk tim kecil
/27	255.255.255.224	32	30	Subnet sangat kecil
/28	255.255.255.240	16	14	Firewall, gateway NAT
/30	255.255.255.252	4	2	Koneksi titik ke titik
/32	255.255.255.255	1	1 (dirinya sendiri)	Rute untuk host tunggal

Polanya di Dunia Nyata: VPC, Docker, Kubernetes

VPC di AWS

Polanya standar adalah jaringan utama /16 VPC (10.0.0.0/16) dibagi menjadi /24 subnet per zona ketersediaan dan tujuan (publik, privat, data). Ini memberi Anda hingga 256 subnet dengan 254 host yang dapat digunakan masing-masing — lebih dari cukup untuk kebanyakan aplikasi. Jika beban kerja Anda besar, gunakan /20 subnet dan dapatkan 4.094 host per subnet.

Satu hal khusus di AWS: AWS mengalokasikan 5 alamat IP per subnet, bukan standar 2. Empat alamat pertama dan satu terakhir dihentikan untuk alamat jaringan, router VPC, DNS, penggunaan masa depan, dan broadcast masing-masing. Jadi, sebuah /24 di AWS memberi Anda 251 IP yang dapat digunakan, bukan 254.

Jaringan Docker

Jaringan bawaan Docker menggunakan 172.17.0.0/16. Ketika Anda membuat jaringan khusus, Docker mengalokasikan dari rentang 172.16.0.0/12 secara default. Atur secara eksplisit:

docker network create --subnet=10.10.0.0/24 my-network

Itu /24 adalah sengaja — Anda tidak ingin Docker mengonsumsi seluruh ruang alamat dengan satu jaringan internal. Jika Anda menjalankan beberapa jaringan Docker yang perlu berkomunikasi antar satu sama lain atau dengan host yang terhubung via VPN, pastikan rentang mereka tidak saling tumpang tindih.

Kubernetes

Kubernetes memiliki dua rentang CIDR terpisah: jaringan pod (biasanya 10.244.0.0/16 dengan Flannel, atau 192.168.0.0/16 dengan Calico) dan jaringan service (biasanya 10.96.0.0/12). Kedua rentang ini tidak boleh tumpang tindih satu sama lain atau dengan jaringan node Anda. Jika terjadi, Anda akan menghabiskan waktu berkualitas dalam memperbaiki mengapa pod tidak dapat mencapai layanan dan resolusi DNS tidak konsisten.

Ketika merancang jaringan Kubernetes, gunakan Konverter IPv4 untuk memverifikasi bahwa rentang pod CIDR, rentang service CIDR, dan subnet node tidak tumpang tindih sebelum Anda menulis file nilai Helm. Lima menit perhitungan alamat jaringan di awal akan menggantikan satu jam kubectl exec debugging nanti.

Pengaturan Subnet IPv4 Tanpa Penderitaan

Konsep-konsep di atas cukup untuk mengatur jaringan dengan percaya diri. Detail implementasi — "berapa rentang host untuk 172.31.32.0/20?" — adalah tempat kebanyakan orang mengalami hambatan dan mencari kalkulator subnet. Itu adalah keputusan yang tepat.

Itu Konverter IPv4 memberi Anda alamat jaringan, alamat broadcast, rentang host, mask subnet, dan notasi CIDR dari satu input saja. Tempelkan IP dan prefix Anda, dapatkan semua yang Anda butuhkan untuk konfigurasi VPC, aturan kelompok keamanan, atau daftar izin firewall. Tidak perlu akun, tidak ada hal yang rumit.

Simpan di tab. Anda akan menggunakan lebih dari yang Anda duga.

Anda mungkin juga menyukai