מעבדה: תכנון תת-רשתות VLSM למשרד

עד עכשיו חישבנו תת-רשתות על הנייר. הגיע הזמן לבנות. במעבדה הזו ניישם תכנון VLSM אמיתי: משרד קטן עם שלוש מחלקות בגדלים שונים, נתב מרכזי שמחבר ביניהן, וקישור נתב-לנתב. בסוף נשלח ping בין מחלקות ונראה את הניתוב עובד.

מטרה

לחלק את הבלוק 192.168.10.0/24 בשיטת VLSM לשלוש מחלקות — Sales (50 מארחים), IT (25 מארחים), Management (10 מארחים) — ולקישור נקודה-לנקודה (Point-to-Point) (2 מארחים) בין שני נתבים, לבנות את הרשת ב-Packet Tracer, ולוודא תקשורת חוצת-רשתות.

טופולוגיה

תכנון תת-רשתות

נחלק את 192.168.10.0/24 בשיטת VLSM, מהמחלקה הגדולה לקטנה, וכל בלוק מתחיל היכן שהקודם הסתיים. ה-Gateway של כל מחלקה הוא הכתובת השמישה הראשונה (הממשק של הנתב באותה תת-רשת):

מחלקה	כתובת רשת	קידומת / מסכה	טווח שמיש	Broadcast	Gateway
Sales (50)	192.168.10.0	/26 ‏255.255.255.192	.1 – .62	192.168.10.63	192.168.10.1
IT (25)	192.168.10.64	/27 ‏255.255.255.224	.65 – .94	192.168.10.95	192.168.10.65
Management (10)	192.168.10.96	/28 ‏255.255.255.240	.97 – .110	192.168.10.111	192.168.10.97
קישור R1–R2 (2)	192.168.10.112	/30 ‏255.255.255.252	.113 – .114	192.168.10.115	192.168.10.113 (R1)

אימות: הבלוקים רצופים וללא חפיפה — ‎.0–.63, ‎.64–.95, ‎.96–.111, ‎.112–.115 — וכל בלוק גדול דיו לדרישה. מ-‎.116 ואילך נותר מרחב פנוי להרחבה.

לפני שבונים — אמתו כל בלוק VLSM במחשבון. הוא טעון לבלוק הגדול ביותר, Sales (192.168.10.0/26); החליפו את כתובת הרשת ואת ה-Prefix לכל מחלקה (‏192.168.10.64/27, ‏192.168.10.96/28, ‏192.168.10.112/30) וודאו שכתובת הרשת, ה-Broadcast והטווח השמיש תואמים בדיוק לטבלת התכנון שלמעלה.

כתובות המחשבים לדוגמה (כל אחד מקבל כתובת שמישה בתת-הרשת שלו, וה-Gateway של אותה מחלקה):

מכשיר	כתובת IP	מסכה	Default Gateway
PC-S (Sales)	192.168.10.10	255.255.255.192	192.168.10.1
PC-IT (IT)	192.168.10.70	255.255.255.224	192.168.10.65
PC-M (Management)	192.168.10.100	255.255.255.240	192.168.10.97

שלבים

שלב 1 — הנחת המכשירים

1. פתחו פרויקט חדש ב-Packet Tracer.
2. מקטגוריית Network Devices → Routers גררו נתב (דגם 4321 או 2911) למשטח — הוא ייקרא R1.
3. מקטגוריית Network Devices → Switches גררו שלושה מתגים (דגם 2960): SW-Sales, SW-IT, SW-Mgmt.
4. מקטגוריית End Devices גררו שלושה מחשבים: PC-S, PC-IT, PC-M.

שלב 2 — חיווט (Cabling)

1. בחרו Connections → Copper Straight-Through.
2. חברו כל מחשב ל-Switch של מחלקתו (פורט FastEthernet0 במחשב → פורט פנוי ב-Switch).
3. חברו כל Switch לנתב R1: כל Switch לפורט GigabitEthernet נפרד ב-R1 (למשל Gig0/0/0, Gig0/0/1, Gig0/0/2).

כל מחלקה תקבל ממשק נתב נפרד — וזהו בדיוק ה-Default Gateway שלה.

שלב 3 — הגדרת ממשקי הנתב (ה-Gateways)

חדשים ב-CLI? שלב זה מגדיר שלושה ממשקי נתב דרך שורת הפקודה. אם המצבים והפקודות אינם מוכרים, רעננו בשיעור מבוא ל-CLI של Cisco IOS.

לחצו על R1, עברו ללשונית CLI, ולחצו Enter. הגדירו ממשק נפרד לכל מחלקה עם כתובת ה-Gateway והמסכה הנכונים:

Router> enable
Router# configure terminal
Router(config)# interface GigabitEthernet0/0/0
Router(config-if)# ip address 192.168.10.1 255.255.255.192
Router(config-if)# no shutdown
Router(config-if)# exit
Router(config)# interface GigabitEthernet0/0/1
Router(config-if)# ip address 192.168.10.65 255.255.255.224
Router(config-if)# no shutdown
Router(config-if)# exit
Router(config)# interface GigabitEthernet0/0/2
Router(config-if)# ip address 192.168.10.97 255.255.255.240
Router(config-if)# no shutdown
Router(config-if)# end

שימו לב למסכה השונה בכל ממשק (‎/26, /27, /28) — זו בדיוק המהות של VLSM. מסכה שגויה כאן תמנע תקשורת אף שהכתובת “נראית” נכונה.

שלב 4 — הגדרת כתובות במחשבים

עבור כל מחשב, עברו ל-Desktop → IP Configuration, בחרו Static, והזינו את הכתובת, המסכה וה-Default Gateway מטבלת המחשבים. למשל ב-PC-S:

• IP Address: 192.168.10.10
• Subnet Mask: 255.255.255.192
• Default Gateway: 192.168.10.1

חזרו על כך עבור PC-IT ו-PC-M עם הערכים שלהם.

שלב 5 — בדיקת תקשורת חוצת-רשתות

מ-PC-S (Sales) נשלח ping אל PC-M (Management) — תקשורת בין שתי תת-רשתות שונות, שחייבת לעבור דרך הנתב:

ping 192.168.10.100

אם הכל מוגדר נכון, תקבלו ארבע תשובות:

Pinging 192.168.10.100 with 32 bytes of data:

Reply from 192.168.10.100: bytes=32 time=1ms TTL=127
Reply from 192.168.10.100: bytes=32 time<1ms TTL=127
Reply from 192.168.10.100: bytes=32 time<1ms TTL=127
Reply from 192.168.10.100: bytes=32 time<1ms TTL=127

Ping statistics for 192.168.10.100:
    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 0ms, Maximum = 1ms, Average = 0ms

שימו לב ל-TTL=127 (ולא 128) — ערך ה-TTL ירד ב-1 כי החבילה עברה דרך נתב אחד. זו הוכחה שהתקשורת אכן חוצה תת-רשתות ועוברת ניתוב.

אימות

המעבדה הצליחה אם:

• כל הקישורים בין המחשבים, המתגים והנתב ירוקים.
• לכל ממשק נתב הוגדרה כתובת ה-Gateway והמסכה הנכונים (‎/26, /27, /28).
• לכל מחשב יש IP, מסכה ו-Default Gateway התואמים לתת-הרשת שלו.
• ping בתוך אותה מחלקה (מארח אל ה-Gateway שלו) מצליח.
• ping בין מחלקות (PC-S אל PC-M) מחזיר 0% loss עם TTL=127.

פתרון תקלות

אם ה-ping חוצה-הרשתות נכשל, עברו על הרשימה:

• מסכה שגויה. הטעות הנפוצה ביותר ב-VLSM: הגדרת /24 במקום המסכה הנכונה (‎/26, /27, /28). מסכה שגויה גורמת למארח לחשב כתובת רשת שגויה ולשלוח את החבילה ליעד הלא נכון. ודאו שהמסכה במחשב זהה למסכת הממשק שאליו הוא מחובר.
• Default Gateway חסר או שגוי. ping בתוך אותה תת-רשת יעבוד גם בלי Gateway, אבל ping בין תת-רשתות ייכשל. ודאו שה-Gateway בכל מחשב הוא כתובת הממשק של הנתב באותה מחלקה.
• תת-רשתות חופפות. אם תכננתם ידנית וקיבלתם חפיפה (למשל הקצאתם /26 ל-IT והוא “בלע” את טווח Management), הניתוב יישבר. השוו לטבלת התכנון: כל בלוק חייב להתחיל היכן שהקודם הסתיים.
• ניסיון לחצות רשתות בלי נתב מוגדר. אם ממשק הנתב ב-shutdown או ללא כתובת, אין Gateway פעיל. ודאו no shutdown בכל ממשק ובדקו ב-show ip interface brief שכל הממשקים up/up.

מה הלאה

בניתם רשת מנותבת מלאה עם תכנון VLSM אמיתי — שלוש מחלקות בגדלים שונים, נתב כ-Gateway, ותקשורת חוצת-רשתות מאומתת. זהו הבסיס לכל רשת ארגונית. במודול הבא — Switching ו-Ethernet — נצלול אל שכבה 2: כיצד ה-Switch עצמו עובד, מהן כתובות MAC, VLANs ו-Trunking, ואיך כל זה משתלב עם תכנון הכתובות שבנינו כאן.