Subnetting - Cremona - Politecnico di Milano

Subnetting
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Il problema
Il numero massimo di indirizzi IP allocati in Internet sta rapidamente
raggiungendo il massimo e la suddivisione di tali indirizzi è limitante.
E' possibile risolvere/contrastare il problema con:
✔
Indirizzamento IPV6
✔
Utilizzo di dummy net e NAT (RFC 1918 e RFC 1631)
✔
Tecniche di subnetting (RFC 950, RFC 1812)
✔
Migrazione verso indirizzamento CLASSLESS (VLSM, CIDR) (RFC
1009, RFC 1812 e RFC 1518)
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2
Subnetting /1
NetID
Il sistema di indirizzamento è basato
su una gerarchia a due livelli
140.34.10.1
140.34.10.2
HostID
140.34.20.3
140.34.0.0
140.34.20.4
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3
Subnetting /2
140.34.10.1
140.34.10.2
140.34.20.3
140.34.0.0
140.34.20.4
140.34.20.3
140.34.10.1
140.34.10.2
140.34.10.0
140.34.20.0
140.34.20.4
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4
Subnetting /3
NetID
Si propone una gerarchia a tre livelli
SubnetID
HostID
140.34 .10.2
140.34.0.0
Accesso
alla rete
Accesso
alla sotto
rete
140.34.10.0
140.34.20.0
140.34 .10
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5
.2
Accesso
all'host
Subnetting /4
E' possibile utilizzare un procedimento che consente di estrarre
l'indirizzo di una rete da un indirizzo IP sia in presenza che in assenza
di subnetting: masking
Indirizzo IP
Indirizzo della rete
140.34.10.2
Netmask
255.255.0.0
140.34.0.0
140.34.10.2
Netmask
255.255.255.0
140.34.10.0
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6
Subnetting /5
140.34.0.0
Netmask
255.255.0.0
140.34.10.2
Indirizzo IP
Netmask
10001100
00100010
00001010
00000010
11111111
11111111
00000000
00000000
Indirizzo rete
10001100
00100010
00000000
00000000
140.34.10.0
Netmask
255.255.255.0
140.34.10.2
Indirizzo IP
Netmask
10001100
00100010
00001010
00000010
11111111
11111111
11111111
00000000
Indirizzo rete
10001100
00100010
00001010
00000000
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7
Il contesto
E' sempre necessario considerare il contesto di indirizzamento in cui
si intende operare:
●
Classful
utilizzo delle classi di indirizzamento classiche (v. ripasso)
●
Classful con utilizzo di maschere a lunghezza fissa (FLSM)
●
Classful con utilizzo di maschere a lunghezza variabile (VLSM)
●
Classless (CIDR)
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8
CIDR: Classless Inter-Domain Routing
Non si tiene più conto della suddivisione in classi A, B e C ma si
usa unicamente il concetto di netmask (network prefix). La
quantità di bit necessaria per l'identificazione della net non è più
prefissata.
Ogni indirizzo di rete viene quindi contrassegnato dall'indirizzo
stesso e dalla lunghezza della sua netmask
es: 130.5.5.25 netmask 255.255.255.0
oppure (più usato): 130.5.5.25/24
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9
Utilizzo netmask - Esercizio /1
Dato l'indirizzo IP 140.34.42.28 e sapendo che la lunghezza della
netmask associata è pari a 20 bit, individuare:
●
il prefisso di rete
●
il numero dell'host
●
l'indirizzo di broadcast
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Utilizzo netmask - Esercizio /2
Per individuare il prefisso di rete si esegue una AND tra l'indirizzo e la
netmask:
10001100.00100010.00101010.00011100 (140.34.42.28)
AND
11111111.11111111.11110000.00000000 (255.255.240.0)
=
10001100.00100010.00100000.00000000 (140.34.32.0)
Quindi il prefisso di rete è:
140.34.32.0/20
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Utilizzo netmask - Esercizio /3
Per individuare il numero dell'host si esegue una XOR tra l'indirizzo e
il prefisso di rete:
10001100.00100010.00101010.00011100 (140.34.42.28)
XOR
10001100.00100010.00100000.00000000 (140.34.32.0)
=
00000000.00000000.00001010.00011100 (0.0.10.28)
Quindi il numero dell'host è:
0.0.10.28
che viene indicato in decimale come
l'host #2588
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Utilizzo netmask - Esercizio /4
E' possibile verificare il risultato ottenendo l'indirizzo IP
dall'operazione di OR tra il prefisso di rete e il numero dell'host:
10001100.00100010.00100000.00000000 (140.34.32.0)
OR
00000000.00000000.00001010.00011100 (0.0.10.28)
=
10001100.00100010.00101010.00011100 (140.34.42.28)
L'indirizzo di broadcast si ottiene con una OR tra il prefisso di rete
l'indirizzo di host con tutti 1 (oppure il negato della netmask)
10001100.00100010.00100000.00000000 (140.34.32.0)
OR
=
00000000.00000000.00001111.11111111 (0.0.15.255)
10001100.00100010.00101111.11111111 (140.34.47.255)
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13
VLSM /1
E' possibile applicare in reti di grandi dimensioni il cosiddetto
subnetting a dimensione variabile: si usano più netmask diverse in
successione.
Rete A.B.C.0
Prima mask
255.255.255.192
62 host
62 host
62 host
Seconda mask
255.255.255.224
Router
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30 host
30 host
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VLSM /2
Ad ogni livello di subnetting ci si deve sempre fare quattro
domande fondamentali:
1. Quante subnet in totale occorrono oggi?
2. Quante subnet in totale occorreranno in futuro?
3. Quanti host ci sono oggi nella più grande sottorete?
4. Quanti host ci saranno in futuro nella più grande
sottorete?
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VLSM /3
Nota:
negli esercizi si considera sempre
indirizzamento classless
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Esercizio VLSM /1
Al Politecnico di Milano viene assegnato l’indirizzo di rete
131.175.0.0/16 (l’ambiente è da considerarsi classless); il
Politecnico è a sua volta composto da 16 dipartimenti,
all’incirca simili come dimensioni, che si decide di collegare
in rete. Ogni dipartimento è a sua volta composto da vari
stabili suddivisi in più piani.
In particolare il dipartimento #3 è composto da 8 stabili e il
dipartimento #14 è composto da ben 32 stabili diversi.
Il dipartimento #3, nello stabile #2, ha l’esigenza di applicare
una ulteriore suddivisione in subnet sapendo che al momento
la più grande rete di piano contiene 30 host.
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Esercizio VLSM /2
Si richiede di:
1. Esplicitare graficamente il progetto di VLSM
2. Specificare le 16 sottoreti della rete 131.175.0.0/16
3. Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al
dipartimento #1
4. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #1
5. Specificare le 8 subnet che compongono gli stabili, tra loro simili,
del dipartimento #3
6. Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati allo
stabile #3-6
7. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-6
8. Determinare la netmask più idonea per le reti di piano dello stabile
#2 del dipartimento #3
9. Elencare in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al piano
#3-2-3
10. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-2-3
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Esercizio VLSM /3
Negli eserciazi fare attenzione alla
seguente convenzione!!!
Le net vengono indicate a partire da 0:
Subnet #0
Subnet #1
Subnet #2
Gli host vengono indicati a partire da 1:
Host #1
Host #2
Host #3
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Esercizio VLSM /4
Si richiede di:
1. Esplicitare graficamente il progetto di VLSM (alla fine)
2. Specificare le 16 sottoreti della rete 131.175.0.0/16
3. Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al
dipartimento #1
4. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #1
5. Specificare le 8 subnet che compongono gli stabili, tra loro simili, del
dipartimento #3
6. Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati allo stabile
#3-6
7. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-6
8. Determinare la netmask più idonea per le reti di piano dello stabile #2 del
dipartimento #3
9. Elencare in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al piano #3-23
10. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-2-3
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Esercizio VLSM /5
Rete di partenza: 10000011.10101111.00000000.00000000 = 131.175.0.0./16
Va suddivisa in 16 sottoreti
Subnet
Subnet
Subnet
Subnet
Subnet
Subnet
Subnet
Subnet
Subnet
Subnet
Subnet
Subnet
Subnet
Subnet
Subnet
Subnet
#0:
#1:
#2:
#3:
#4:
#5:
#6:
#7:
#8:
#9:
#10:
#11:
#12:
#13:
#14:
#15:
10000011.10101111.00000000.00000000
10000011.10101111.00010000.00000000
10000011.10101111.00100000.00000000
10000011.10101111.00110000.00000000
10000011.10101111.01000000.00000000
10000011.10101111.01010000.00000000
10000011.10101111.01100000.00000000
10000011.10101111.01110000.00000000
10000011.10101111.10000000.00000000
10000011.10101111.10010000.00000000
10000011.10101111.10100000.00000000
10000011.10101111.10110000.00000000
10000011.10101111.11000000.00000000
10000011.10101111.11010000.00000000
10000011.10101111.11100000.00000000
10000011.10101111.11110000.00000000
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=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
131.175.0.0/20
131.175.16.0/20
131.175.32.0/20
131.175.48.0/20
131.175.64.0/20
131.175.80.0/20
131.175.96.0/20
131.175.112.0/20
131.175.128.0/20
131.175.144.0/20
131.175.160.0/20
131.175.176.0/20
131.175.192.0/20
131.175.208.0/20
131.175.224.0/20
131.175.240.0/20
21
Esercizio VLSM /6
Si richiede di:
1. Esplicitare graficamente il progetto di VLSM (alla fine)
2. Specificare le 16 sottoreti della rete 131.175.0.0/16
3. Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al
dipartimento #1
4. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #1
5. Specificare le 8 subnet che compongono gli stabili, tra loro simili, del
dipartimento #3
6. Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati allo stabile
#3-6
7. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-6
8. Determinare la netmask più idonea per le reti di piano dello stabile #2 del
dipartimento #3
9. Elencare in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al piano #3-23
10. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-2-3
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22
Esercizio VLSM /7
Subnet #1: 10000011.10101111.00010000.00000000 = 131.175.16.0/20
Host
Host
Host
.
.
.
Host
Host
#1:
#2:
#3:
10000011.10101111.00010000.00000001 = 131.175.16.1/20
10000011.10101111.00010000.00000010 = 131.175.16.2/20
10000011.10101111.00010000.00000011 = 131.175.16.3/20
#4093:10000011.10101111.00011111.11111101 = 131.175.31.253/20
#4094:10000011.10101111.00011111.11111110 = 131.175.31.254/20
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23
Esercizio VLSM /8
Si richiede di:
1. Esplicitare graficamente il progetto di VLSM (alla fine)
2. Specificare le 16 sottoreti della rete 131.175.0.0/16
3. Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al
dipartimento #1
4. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #1
5. Specificare le 8 subnet che compongono gli stabili, tra loro simili, del
dipartimento #3
6. Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati allo stabile
#3-6
7. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-6
8. Determinare la netmask più idonea per le reti di piano dello stabile #2 del
dipartimento #3
9. Elencare in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al piano #3-23
10. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-2-3
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24
Esercizio VLSM /9
L’indirizzo di broadcast della sottorete #1
Subnet #1: 10000011.10101111.00010000.00000000 = 131.175.16.0/20
è
10000011.10101111.00011111.11111111 = 131.175.31.255
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25
Esercizio VLSM /10
Si richiede di:
1. Esplicitare graficamente il progetto di VLSM (alla fine)
2. Specificare le 16 sottoreti della rete 131.175.0.0/16
3. Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al
dipartimento #1
4. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #1
5. Specificare le 8 subnet che compongono gli stabili, tra loro simili, del
dipartimento #3
6. Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati allo stabile
#3-6
7. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-6
8. Determinare la netmask più idonea per le reti di piano dello stabile #2 del
dipartimento #3
9. Elencare in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al piano #3-23
10. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-2-3
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26
Esercizio VLSM /11
Rete di partenza: 10000011.10101111.00110000.00000000 =
131.175.48.0./20
Va suddivisa in 8 sottoreti
Subnet
Subnet
Subnet
Subnet
Subnet
Subnet
Subnet
Subnet
#3-0:
#3-1:
#3-2:
#3-3:
#3-4:
#3-5:
#3-6:
#3-7:
10000011.10101111.00110000.00000000
10000011.10101111.00110010.00000000
10000011.10101111.00110100.00000000
10000011.10101111.00110110.00000000
10000011.10101111.00111000.00000000
10000011.10101111.00111010.00000000
10000011.10101111.00111100.00000000
10000011.10101111.00111110.00000000
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=
=
=
=
=
=
=
=
131.175.48.0/23
131.175.50.0/23
131.175.52.0/23
131.175.54.0/23
131.175.56.0/23
131.175.58.0/23
131.175.60.0/23
131.175.62.0/23
27
Esercizio VLSM /12
Si richiede di:
1. Esplicitare graficamente il progetto di VLSM (alla fine)
2. Specificare le 16 sottoreti della rete 131.175.0.0/16
3. Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al
dipartimento #1
4. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #1
5. Specificare le 8 subnet che compongono gli stabili, tra loro simili, del
dipartimento #3
6. Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati allo
stabile #3-6
7. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-6
8. Determinare la netmask più idonea per le reti di piano dello stabile #2 del
dipartimento #3
9. Elencare in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al piano #3-23
10. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-2-3
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Esercizio VLSM /13
Subnet #3-6:
10000011.10101111.00111100.00000000 = 131.175.60.0/23
Host
Host
Host
.
.
.
Host
Host
#1:
#2:
#3:
10000011.10101111.00111100.00000001 = 131.175.60.1/23
10000011.10101111.00111100.00000010 = 131.175.60.2/23
10000011.10101111.00111100.00000011 = 131.175.60.3/23
#509:
#510:
10000011.10101111.00111101.11111101 = 131.175.61.253/23
10000011.10101111.00111101.11111110 = 131.175.61.254/23
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29
Esercizio VLSM /14
Si richiede di:
1. Esplicitare graficamente il progetto di VLSM (alla fine)
2. Specificare le 16 sottoreti della rete 131.175.0.0/16
3. Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al dipartimento
#1
4. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #1
5. Specificare le 8 subnet che compongono gli stabili, tra loro simili, del
dipartimento #3
6. Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati allo stabile #36
7. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-6
8. Determinare la netmask più idonea per le reti di piano dello stabile #2 del
dipartimento #3
9. Elencare in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al piano #3-2-3
10. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-2-3
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Esercizio VLSM /15
L’indirizzo di broadcast della sottorete #3­6 Subnet #3-6:
10000011.10101111.00111100.00000000 = 131.175.60.0/23
è
10000011.10101111.00111101.11111111 = 131.175.61.255
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31
Esercizio VLSM /16
Si richiede di:
1. Esplicitare graficamente il progetto di VLSM (alla fine)
2. Specificare le 16 sottoreti della rete 131.175.0.0/16
3. Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al
dipartimento #1
4. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #1
5. Specificare le 8 subnet che compongono gli stabili, tra loro simili, del
dipartimento #3
6. Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati allo stabile
#3-6
7. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-6
8. Determinare la netmask più idonea per le reti di piano dello stabile #2
del dipartimento #3
9. Elencare in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al piano #3-23
10. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-2-3
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Esercizio VLSM /17
Per la rete dello stabile #2 del dipartimento #3 ho a disposizione 9 bit.
Subnet #3-2: 10000011.10101111.00110100.00000000 = 131.175.52.0/23
La più grande rete attuale è composta da 30 host. Questo significa che con 5 bit
per gli host (25-2) potrei risolvere il problema (potendo poi contare su altri 4 bit
per la suddivisione in piani, cioè 16 piani).
E’ più ragionevole pensare che a Città studi non ci siano stabili così alti e che
convenga stare “più larghi” con il numero massimo di host per ogni piano.
Si sceglie quindi di utilizzare 6 bit per gli host (26-2=62) e 3 bit per le subnet di
ogni piano (23=8).
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Esercizio VLSM /18
Si richiede di:
1. Esplicitare graficamente il progetto di VLSM (alla fine)
2. Specificare le 16 sottoreti della rete 131.175.0.0/16
3. Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al
dipartimento #1
4. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #1
5. Specificare le 8 subnet che compongono gli stabili, tra loro simili, del
dipartimento #3
6. Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati allo stabile
#3-6
7. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-6
8. Determinare la netmask più idonea per le reti di piano dello stabile #2 del
dipartimento #3
9. Elencare in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al piano
#3-2-3
10. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-2-3
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Esercizio VLSM /19
Rete di partenza: 10000011.10101111.00110100.00000000 = 131.175.52.0/23
Subnet
Subnet
Subnet
Subnet
Subnet
Subnet
Subnet
Subnet
#3-2-0:
#3-2-1:
#3-2-2:
#3-2-3:
#3-2-4:
#3-2-5:
#3-2-6:
#3-2-7:
Subnet #3-2-3:
Host
Host
Host
.
.
.
Host
Host
10000011.10101111.00110100.00000000
10000011.10101111.00110100.01000000
10000011.10101111.00110100.10000000
10000011.10101111.00110100.11000000
10000011.10101111.00110101.00000000
10000011.10101111.00110101.01000000
10000011.10101111.00110101.10000000
10000011.10101111.00110101.11000000
=
=
=
=
=
=
=
=
131.175.52.0/26
131.175.52.64/26
131.175.52.128/26
131.175.52.192/26
131.175.53.0/26
131.175.53.64/26
131.175.53.128/26
131.175.53.192/26
10000011.10101111.00110100.11000000 = 131.175.52.192/26
#1:
#2:
#3:
10000011.10101111.00110100.11000001 = 131.175.52.193/26
10000011.10101111.00110100.11000010 = 131.175.52.194/26
10000011.10101111.00110100.11000011 = 131.175.52.195/26
#61:
#62:
10000011.10101111.00110100.11111101 = 131.175.52.253/26
10000011.10101111.00110100.11111110 = 131.175.52.254/26
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Esercizio VLSM /20
Si richiede di:
1. Esplicitare graficamente il progetto di VLSM (alla fine)
2. Specificare le 16 sottoreti della rete 131.175.0.0/16
3. Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al
dipartimento #1
4. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #1
5. Specificare le 8 subnet che compongono gli stabili, tra loro simili, del
dipartimento #3
6. Elencare, in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati allo stabile
#3-6
7. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-6
8. Determinare la netmask più idonea per le reti di piano dello stabile #2 del
dipartimento #3
9. Elencare in forma concisa, gli indirizzi degli host assegnati al piano #3-23
10. Identificare l’indirizzo di broadcast della sottorete #3-2-3
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Esercizio VLSM /21
L’indirizzo di broadcast della sottorete #3­2­3 è
10000011.10101111.00110100.11111111 = 131.175.52.255
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Esercizio VLSM /22
In conclusione è possibile disegnare il grafico completo della struttura della rete gestita
131.175.0.0/16
-0- -1- -2- -3- -4- …… -13- -14- -15-
-0- -1- -2- …… -6- -7-
-0- -1- -2- …… -29- -30- -31-
-0- -1- …… -n-
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