IPv6: Routing Overview
Sumber: https://www.tutorialspoint.com/ipv6/ipv6_subnetting.htm
Di IPv4, alamat dibuat di kelas-kelas. Alamat IPv4 yang berkelas dengan jelas menentukan bit yang digunakan untuk awalan jaringan dan bit yang digunakan untuk host di jaringan itu. Untuk subnet di IPv4, kita bermain dengan netmask classful default yang memungkinkan kita meminjam bit host untuk digunakan sebagai bit subnet. Ini menghasilkan banyak subnet tetapi lebih sedikit host per subnet. Yaitu, ketika kita meminjam bit host untuk membuat subnet, kita harus berkorban dengan lebih sedikit untuk digunakan sebagai alamat host.
Alamat IPv6 menggunakan 128 bit untuk mewakili alamat yang mencakup bit yang akan digunakan untuk subnetting. Bagian kedua dari alamat (paling tidak signifikan 64 bit) selalu digunakan hanya untuk host. Oleh karena itu, tidak ada kompromi jika kita melakukan subnet jaringan.
16 bit subnet setara dengan Jaringan Kelas B IPv4. Dengan menggunakan bit subnet ini, sebuah organisasi dapat memiliki 65 ribu subnet lagi yang sejauh ini, lebih dari cukup.
Jadi awalan routing adalah /64 dan bagian host adalah 64 bit. Kita selanjutnya dapat mensubnet jaringan di luar 16 bit ID Subnet, dengan meminjam bit host; tetapi disarankan agar 64 bit selalu digunakan untuk alamat host karena konfigurasi otomatis memerlukan 64 bit.
Subnetting IPv6 bekerja pada konsep yang sama dengan Variable Length Subnet Masking di IPv4.
/48 prefiks dapat dialokasikan ke organisasi yang memberikan keuntungan memiliki hingga /64 prefiks subnet, yaitu 65535 sub-jaringan, masing-masing memiliki 264 host. Awalan /64 dapat ditetapkan ke koneksi point-to-point di mana hanya ada dua host (atau perangkat berkemampuan IPv6) pada sebuah link.
Summarization dan Agregasi di IPv6
Summarization serta agregasi, keduanya kadang-kadang disebut sebagai supernetting. Ini adalah subjek yang seharusnya sudah tidak asing lagi bagi kita dari merancang, membangun, dan menjalankan jaringan IPv4. Tetapi mungkin ada baiknya untuk meninjaunya dalam konteks diskusi subnetting IPv6 kami saat ini.
Secara sederhana, summarization adalah penggabungan jaringan yang lebih kecil menjadi jaringan yang lebih besar. Ingatlah bahwa hanya jaringan yang berdekatan dengan ukuran yang sama (yaitu, panjang bit) yang dapat diringkas:
/64 + /64 = /63 /63 + /63 = /62 /62 + /62 = /61 dst ..
Summarization memberikan banyak keuntungan:
- Ini mengurangi jumlah total rute (dan entri tabel routing) yang harus dipelajari oleh router dalam jaringan dan menyimpan informasi status. Sejauh ini, ini adalah manfaat paling penting dari agregasi jaringan. Dengan mengurangi jumlah rute yang harus dipelajari dan dilacak oleh router, memori dan sumber daya CPU dipertahankan, berpotensi menunda peningkatan atau penggantian router yang mahal. Pengurangan jumlah rute juga dapat menyebabkan konvergensi yang lebih cepat dan peningkatan kinerja jaringan karena lebih sedikit prefiks jaringan berarti bahwa pembaruan antar router dapat dikirim dan diproses lebih cepat.
- Ini dapat mengurangi biaya administrasi yang terkait dengan penetapan alamat pelacakan. Agregasi dapat mengurangi jumlah entri dalam manajemen jaringan dan sistem IP Address Management (IPAM), mengurangi jumlah keseluruhan personel operasi jaringan data dan proses harus melacak dan berpotensi mengurangi pengeluaran operasional.
- Ini dapat membantu menciptakan jaringan yang terdefinisi dengan baik dan batasan administratif yang memungkinkan kita untuk menyederhanakan kebijakan keamanan dan meningkatkan kinerja operasi. Seringkali, agregasi jaringan berkorelasi dengan batas administratif yang terdefinisi dengan baik. Ini dapat sangat menyederhanakan definisi dan konfigurasi kebijakan keamanan melalui ACL dan dokumentasi kebijakan. Ini juga dapat meningkatkan efisiensi operasi jaringan, yang mengarah ke isolasi dan penyelesaian masalah dan masalah di jaringan dengan lebih cepat.
Batasan Nibble
Nibble adalah 4 bit. Karena alamat IPv6 diekspresikan menggunakan karakter heksadesimal, subnetting secara eksklusif dalam kelipatan empat bit memiliki beberapa manfaat penting untuk perencanaan alamat (dan operasi).
Yang pertama dan paling jelas dari ini adalah bahwa notasi CIDR untuk awalan apa pun akan selalu menjadi kelipatan empat. Misalnya, mulai dari /64 (karena itu adalah ukuran subnet terkecil yang normal):
/64, /60, /56, /52, /48, /44, dst
Dari sudut pandang operasional, ini membuat kesalahan transkripsi subnetting dalam konfigurasi atau dokumentasi segera terlihat. Sebagai contoh:
/53, /47, /39, dst.
Manfaat selanjutnya adalah kita memiliki kumpulan grup subnet yang mungkin lebih kecil untuk diperhitungkan, seperti yang ditunjukkan pada Tabel berikut,
Table. Binary nibbles
n 2^4n 1 16 2 256 3 4096 4 65536 5 1048576 6 16777216 7 268435456 8 4294967296
Saat kita mendesain paket alamat kita berdasarkan topologi jaringan, jarang sekali kita memiliki entitas jaringan (VLAN, gedung, unit bisnis, dll.) dalam grup yang lebih besar dari 65536.
Selain itu, sebagian besar perencanaan alamat kita akan difokuskan pada 16 bit ID subnet situs individu (dari /48 hingga /64) atau 16 bit dari keseluruhan tugas organisasi (biasanya dari /32 hingga /48, meskipun mungkin lebih besar untuk perusahaan terbesar). Akibatnya, empat nilai pertama (yaitu, 16, 256, 4096, dan 65536) adalah yang paling sering digunakan dan dengan demikian paling berguna untuk diingat.
Manfaat terakhir membutuhkan sedikit lebih banyak penjelasan.
Keterbacaan Prefix IPv6
Manfaat terakhir dari mematuhi nibble boundary saat membuat subnet di IPv6 adalah peningkatan keterbacaan prefix IPv6 (atau, dengan kata lain, keterbacaan manusia).
Apa yang kami maksud dengan keterbacaan? Mari kita tunjukkan dengan sebuah contoh. Katakanlah kita telah diberi /48 untuk situs kantor pusat sebuah perusahaan besar.
Situs ini memiliki 20 bangunan, dan kita telah merancang rencana kami untuk mengalokasikan satu subnet per bangunan. (Kami telah diberitahu untuk mengantisipasi pertumbuhan yang sangat kecil karena perusahaan berencana untuk memindahkan kantor pusat dalam dua hingga lima tahun ke depan.) Kita akan menyisihkan subnet tambahan untuk infrastruktur antar gedung dengan total 21 subnet.
Jumlah minimum bit yang perlu kita gunakan untuk mendukung 21 subnet adalah 5, yang memberi kita total 32 subnet. Kami memiliki 11 subnet cadangan jika ada kebutuhan untuk menetapkan subnet tambahan. N mewakili 5 bit di bawah ini, sedangkan X tidak ditentukan:
2001:db8:abcd:[NNNNNXXXXXXXXXXX]::/53
Perhatikan bahwa sementara ini menyediakan subnet yang cukup, awalan yang dihasilkan tidak segera terbaca karena batas bit tidak sejajar dengan 4 bit yang digunakan untuk mendefinisikan karakter heksadesimal di alamat:
2001:db8:abcd:0000::/53 2001:db8:abcd:0800::/53 2001:db8:abcd:1000::/53 2001:db8:abcd:1800::/53 ...
Melanjutkan contoh kita, banyaknya alamat yang tersedia di IPv6 memungkinkan kita untuk menggunakan 8 bit (bukan hanya 5), yang membuat representasi heksadesimal dari subnet yang dihasilkan jauh lebih rapi:
2001:db8:abcd:000::/56 2001:db8:abcd:100::/56 2001:db8:abcd:200::/56 2001:db8:abcd:300::/56 ...
Untuk setiap grup subnet, hanya satu nilai yang mungkin untuk karakter heksadesimal yang sesuai dengan batas 4-bit di awalan IPv6 (dalam hal ini, a /56). Ini membuat prefix yang dihasilkan lebih mudah dibaca.
Jelas, penggunaan lebih banyak bit memberi kita lebih banyak subnet: 256 dalam hal ini, 21 di antaranya akan segera kita gunakan bersama dengan 235 untuk penggunaan di masa mendatang. Tetapi bit ID host yang lebih sedikit juga mengurangi jumlah subnet /64 yang tersedia di setiap subnet induk. Dalam contoh kami di atas, kami beralih dari 2048 /64 yang tersedia per /53 menjadi 256 /64 yang tersedia dengan /56.
Memvisualisasikan Hirarki
Sebagian besar perencanaan alamat kita akan difokuskan pada 16 bit ID subnet situs individu (dari /48 hingga /64) atau 16 bit dari keseluruhan tugas organisasi (biasanya dari /32 hingga / 48).
Ternyata, membagi salah satu dari grup 16-bit ini di sepanjang nibble boundary mereka memberi kita cara yang sangat sederhana untuk memvisualisasikan hierarki yang tersedia bagi kita saat menentukan rencana pengalamatan kita. Kami akan memilih rentang ID subnet umum untuk didemonstrasikan, yaitu, /48 hingga /64, seperti gambar di bawah ini.
Untuk membuat hierarki subnetting IPv6 dari /48 menggunakan diagram di atas, cukup pilih salah satu dari empat kotak dan kemudian satu jalur di kotak itu dari kiri ke kanan.
Kotak pertama memberi kita empat kemungkinan unik, seperti yang ditunjukkan pada Gambar di bawah ini:
Kotak dua menyediakan dua jalur yang memungkinkan, seperti gambar di bawah ini,
Masing-masing satu jalur disediakan oleh kotak ketiga dan keempat, seperti gambar di bawah ini,
Menjumlahkan semua kemungkinan yang ada, kita akan memiliki delapan jalur untuk dipilih.
Seperti yang terjadi, ungkapan sederhana dari hierarki subnetting ini seringkali terbukti lebih dari cukup untuk memandu topologi dasar bagi banyak organisasi. Ini mencapai keseimbangan yang baik antara jumlah minimum kompleksitas yang diperlukan untuk membuat contoh efisiensi operasional dan kesederhanaan untuk membuat dan menjaga agar rencana dapat diperluas dan fleksibel.
Mari kita lihat gambar yang sama dengan menambahkan subnet aktual untuk kejelasan, seperti gambar di bawah ini,
Dalam gambar ini, rentang nilai yang mungkin untuk menghitung subnet yang tersedia pada tingkat hierarki tersebut diberi tanda kurung. Sebagai contoh, mulai dari sudut kiri atas dan bergerak ke kanan, kita amati bahwa 16 /52s pada level tersebut akan dihitung dengan memodifikasi karakter pertama dari hextet keempat:
2001:db8:1::/52 (or, bisa juga di tulis sbb agar lebih jelas, 2001:db8:1:0000::/52) 2001:db8:1:1000::/52 2001:db8:1:2000::/52 ... 2001:db8:1:F000::/52
Dari sana, masing-masing /52 kita dapat di-subnet-kan lebih jauh di sepanjang salah satu dari tiga jalur yang berbeda.
Jalur pertama memberi kita 16 /56 yang dihitung oleh karakter kedua (dan 4 bit berikutnya) dari hextet keempat. Memilih /52 pertama dari langkah di atas, kita mendapatkan grup pertama dari 16/56 subnet:
2001:db8:1::/56 2001:db8:1:0100::/56 2001:db8:1:0200::/56 ... 2001:db8:1:0F00::/56
Grup kedua dari 16 /56 subnet adalah:
2001:db8:1:1000::/56 2001:db8:1:1100::/56 2001:db8:1:1200::/56 ... 2001:db8:1:1F00::/56
Jalur kedua memberi kita 256 /60 yang dihitung oleh karakter kedua dan ketiga (dan 8 bit tengah) dari hextet keempat. Sekali lagi memilih subnet /52 pertama dari contoh pertama, kita akan mendapatkan grup pertama 256 /60 subnet:
2001:db8:1::/60 2001:db8:1:0100::/60 2001:db8:1:0200::/60 ... 2001:db8:1:0FF0::/60
Grup kedua dari 256/60 subnet adalah:
2001:db8:1:1000::/60 2001:db8:1:1100::/60 2001:db8:1:1200::/60 ... 2001:db8:1:1FF0::/60
Jalur terakhir memberi kita 4096 /64 yang dihitung oleh karakter kedua, ketiga, dan keempat (dan paling kanan 12 bit) dari hextet keempat. Sekali lagi, dimulai dengan subnet /52 pertama, kita mendapatkan grup pertama dari 4096 /64 subnet:
2001:db8:1::/64 2001:db8:1:0100::/64 2001:db8:1:0200::/64 ... 2001:db8:1:0FFF::/64
Kelompok kedua dari subnet 4096/64 adalah:
2001:db8:1:1000::/64 2001:db8:1:1100::/64 2001:db8:1:1200::/64 ... 2001:db8:1:1FFF::/64
Mudah-mudahan, gambar-gambar ini (dan metode yang terkait dengannya) memberi pemahaman yang lebih baik tentang cara memvisualisasikan dan menghitung subnet dan opsi hierarki yang tersedia bagi kita untuk sebuah situs. Dengan beberapa penggunaan, kita akan dapat dengan cepat memetakan pilihan kita.
Referensi
- https://www.tutorialspoint.com/ipv6/ipv6_subnetting.htm
- https://www.oreilly.com/library/view/ipv6-address-planning/9781491908211/ch04.html