cara subnetting

Kita akan coba membahas cara mengkonfigurasi IP routing pada sebuah router, bagaimana membagi-bagi alamat IP atau sering dikenal dengan SUBNETTING, dan bagaimana mengkonfigurasi alamat IP pada tiap-tiap interface router dengan sebuah subnet yang unik.
Sebelum melanjutkan ke materi, berikut istilah-istilah yang akan sering digunakan

• Address—Nomor ID unik yang di set pada sebuah host atau interface pada sebuah jaringan.
• Subnet— Porsi/blok IP yang merupakan bagian dari jaringan (network sharing).
• Subnet mask—Kombinasi 32-bit, digunakan untuk mengilustrasikan porsi dari sebuah alamat yang merefer pada subnet dan bagian/porsi yang merefer pada host.
• Interface—Sebuah koneksi jaringan (antarmuka).

Sebuah alamat IP adalah sebuah alamat yang digunakan untuk mengidentifikasi sebuah perangkat secara unik pada sebuah jaringan IP. Alamat IP terdiri dari 32 bit binary yang terdiri dari porsi network dan porsi host dengan bantuan dari sebuah “subnet mask”.  32 bit binary terbagi dalam 4 octet (1 octet = 8 bit). Masing-masing octet dikonversi menjadi ”decimal” dan dipisahkan dengan tanda titik (dot). Dengan demikian, sebuah alamat IP dinyatakan dalam format ”dotted decimal” (contoh, 172.16.81.100). Nilai dari masing-masing octet berkisar antara 0 sampai 255 dalam “decimal”, atau 00000000 – 11111111 dalam “binary”.
Berikut bagaimana ”octet binary” dikonversi ke ”decimal”: Bit paling kanan dari sebuah octet memiliki nilai 2⁰. Bit disebelah kirinya memiliki nilai 2¹. dan seterusnya sampai bit paling kiri yang miliki nilai 2⁷. Jadi jika semua bit bernilai 1, nilai ”decimal”-nya menjadi 255 sebagai berikut :

1 1 1 1 1 1 1 1
128 64 32 16 8 4 2 1 (128+64+32+16+8+4+2+1=255)

Berikut contoh sederhana konversi sebuah octect jika tidak semua bit bernilai 1.

0 1 0 0 0 0 0 1
0 64 0 0 0 0 0 1 (0+64+0+0+0+0+0+1=65)

Dan berikut contoh sebuah alamat IP dengan ”binary” dan “decimal”-nya.

10. 1. 23. 19 (decimal)
00001010.00000001.00010111.00010011 (binary)

Octet – octect ini dibagi-dibagi untuk menyediakan sebuah skema pengalamatan yang dapat mengakomodasi jaringan kecil maupun besar. Terdapat 5 kelas/class jaringan yang berbeda, yaitu class A sampai class E. Kita akan membahas hanya pengalamatan jaringan class A sampai C saja, sedangkan class D dan E diluar ruang lingkup pembahasan.
Figure 1 menunjukkan class jaringan A sampai E dan range alamat IP dari masing-masing class.
Figure 1

Dalam sebuah alamat Class A, octet pertama adalah porsi jaringan/network, jadi contoh Class A dalam Figure 1 mempunyai alamat jaringan utama 1.0.0.0 – 127.255.255.255. Octet 2, 3, dan 4 (24 bit berikutnya) adalah untuk pengaturan dan pembagian jaringan ke dalam “subnet dan host”. Pengalamatan Class A digunakan untuk jaringan yang memiliki lebih dari 65.536 host (sebenarnya sampai 16777214 host!).
Dalam sebuah alamat Class B, octet kedua adalah porsi jaringan/network, jadi contoh Class B dalam Figure 1 mempunyai alamat jaringan utama 128.0.0.0 – 191.255.255.255. Octet 3 dan 4 (16 bit) adalah untuk lokal “subnet” dan “host”. Pengalamatan Class B digunakan untuk jaringan yang memiliki jumlah host antara 256 dan 65534.
Dalam sebuah alamat Class C, octet ketiga adalah porsi jaringan/network, contoh Class C dalam Figure 1 mempunyai alamat jaringan utama 192.0.0.0 – 233.255.255.255. Octet 4 (8 bit) adalah untuk lokal “subnet” dan “host”. Cocok untuk jaringan dengan jumlah host kurang dari 254.
NETWORK MASK
Sebuah ”network mask” membantu kita mengenal porsi mana dari alamat IP yang menunjukkan jaringan/network dan porsi mana yang menunjukkan node/host. Jaringan class A, B, dan C mempunyai “mask default”, juga dikenal sebagai ”mask natural”, seperti berikut:

Class A: 255.0.0.0
Class B: 255.255.0.0
Class C: 255.255.255.0

Sebuah alamat IP pada jaringan Class A yang belum di-”subnet” akan memiliki sebuah pasangan alamat/mask seperti contoh : 8.20.15.1 255.0.0.0. Untuk melihat bagaimana “mask” membantu kita mengidentifikasi bagian/porsi jaringan dan node/host dari sebuah alamat, konversikan alamat dan “mask” ke bilangan biner/binary.

8.20.15.1 = 00001000.00010100.00001111.00000001
255.0.0.0 = 11111111.00000000.00000000.00000000

Jika anda sudah mendapatkan alamat dan mask dalam bentuk binary, maka identifikasi jaringan/network dan host ID akan lebih mudah.
Bit-bit alamat untuk MASK yang di set 1 menyatakan Network ID, dan yang di set 0 menyatakan Node ID.

8.20.15.1 = 00001000.00010100.00001111.00000001

255.0.0.0 = 11111111.00000000.00000000.00000000

-----------------------------------

net id |      host id
netid =  00001000 = 8

hostid = 00010100.00001111.00000001 = 20.15.1

Pengertian Subnetting

Anda bisa membuat multiple logical networks dalam suatu jaringan Class A, B, atau C. Jika anda tidak melakukan subnet, anda hanya bisa menggunakan satu jaringan/network Class A, B, atau  C network, hal ini sangatlah tidak lazim.
Tiap-tiap data link di jaringan harus memiliki Network ID yang unik, dengan node/host pada link tersebut yang menjadi anggota dari Network tersebut (jaringan yang sama). Jika anda membagi network utama (Class A, B, atau C) menjadi subnetwork yang lebih kecil, maka anda bisa membuat interconnecting subnetworks (hubungan antar subnetwork dengan IP routing protocol). Maka masing-masing data link pada jaringan ini memiliki network/subnetwork ID yang unik.
Untuk melakukan subnetting alias men-subnet suatu jaringan, perpanjang natural/default mask dengan bit-bit yang bernilai 1 pada porsi host ID untuk membuat sebuah subnetwork ID. Contoh sebuah Class C network: 204.17.5.0 dengan natural/default mask: 255.255.255.0, Anda bisa membuat subnet dengan cara sebagai berikut :

204.17.5.0 -      11001100.00010001.00000101.00000000

255.255.255.224 - 11111111.11111111.11111111.11100000

--------------------------|sub|----

Dengan memperpanjang MASK menjadi 255.255.255.224, and telah menambahkan 3 bit bernilai 1 (ditandai dengan “sub”) pada porsi host yang digunakan untuk membentuk subnet. Dengan 3 bit tersebut, memungkinkan anda membuat 8 subnet. Dengan sisa 5 bit bernilai 0 untuk host ID, masing-masing subnet  memiliki 32 alamat host, dan hanya 30 saja yang bisa diterapkan/diconfigurasi pada perangkat/device, karena host ID dengan seluruh bit nya bernilai 1 atau seluruhnya bernilai 0 tidak bisa diterapkan pada perangkat/device. (Ini sangat penting sekali untuk diingat). Berikut subnet-subnet yang telah kita buat:

204.17.5.0 255.255.255.224     host address range 1 to 30

204.17.5.32 255.255.255.224    host address range 33 to 62

204.17.5.64 255.255.255.224    host address range 65 to 94

204.17.5.96 255.255.255.224    host address range 97 to 126

204.17.5.128 255.255.255.224   host address range 129 to 158

204.17.5.160 255.255.255.224   host address range 161 to 190

204.17.5.192 255.255.255.224   host address range 193 to 222

204.17.5.224 255.255.255.224   host address range 225 to 254

Note: Ada 2 cara untuk penulisan MASK. Pertama, seperti diatas, anda menggunakan 3 bit bernilai 1 lebih daripada “natural/default” MASK Class C, anda bisa menyatakan alamat-alamat ini memiliki 3-bit subnet MASK. Kedua, MASK : 255.255.255.224 dapat ditulis seperti: /27 karena terdapat 27 bit (bernilai 1) yang telah di set pada MASK. Cara kedua tersebut, dikenal dengan nama Classless Interdomain Routing (CIDR)-pembahasan berikutnya . Dengan CIDR, satu network dapat ditulis dengan notasi prefix/length. Contoh, 204.17.5.32/27 sama dengan network 204.17.5.32 255.255.255.224.
Skema network subnetting untuk 8 subnet, dapat digambarkan sebagai berikut::
Figure 2

Masing-masing router pada Figure 2 terhubung ke 4 subnetwork, satu diantara subnetwork terhubung pada kedua router tersebut. Masing-masing router juga memiliki sebuah alamat IP pada masing-masing subnetwork yang terhubung padanya. Masing-masing subnetwork bisa men-support sampai 30 alamat IP host.
Lebih banyak subnets, lebih sedikit alamat host yang tersedia per subnet. Contoh Network kelas C 204.17.5.0 dan sebuah mask 255.255.255.224 (/27) akan menghasilkan 8 subnets, masing-masing subnet memiliki 32 alamat host ( hanya 30 alamat IP host yang bisa dikonfigurasi pada perangkat/devices). Jika anda menggunakan mask 255.255.255.240 (/28), maka detilnya sebagai berikut:

204.17.5.0 -      11001100.00010001.00000101.00000000

255.255.255.240 - 11111111.11111111.11111111.11110000

--------------------------|sub |---

Karena anda memiliki 4 bit untuk membuat subnet, sehingga anda hanya memiliki 4 bit (sebelah kiri) untuk alamat host. Jadi dalam hal ini anda dapat memiliki 16 subnet, masing-masing subnet memiliki 16 alamat host ( hanya 14 alamat IP host yang bisa  dikonfigurasi pada perangkat/devices).
Kita akan coba liat cara mensubnet untuk Network Kelas B. Jika anda memiliki network 172.16.0.0 , maka anda akan segera tahu “natura”l mask-nya adalah 255.255.0.0 atau 172.16.0.0/16. Memperpanjang mask melebihi 255.255.0.0 berarti anda melakukan “subnetting”. Anda dengan cepat bisa melihat bahwa anda bisa membuat lebih banyak subnet daripada Network Kelas C. Jika anda menggunakan mask 255.255.248.0 (/21), berapa jumlah subnet dan host per subnet?

172.16.0.0  -   10101100.00010000.00000000.00000000

255.255.248.0 - 11111111.11111111.11111000.00000000

-----------------| sub |-----------

Anda menggunakan 5 bit dari “original” bit host untuk subnet. Sehingga anda bisa memiliki 32 subnet (2⁵). Setelah anda menggunakan 5 bit (nilai 1) untuk “subnetting”, tersisa 11 bit (nilai 0) untuk alamat host. Sehingga anda bisa memiliki 2048 alamat host (2¹¹), hanya 2046 alamat IP host yang bisa dikonfigurasi pada perangkat/devices.
Note: Dulu, terdapat keterbatasan penggunaan “subnet 0″ (semua bit subnet diset ke Nol/zero). Beberapa perangkat tidak mensupport subnet zero ini. Perangkat Cisco Systems dapat menggunakan subnet zero ini dengan mengkonfigurasi perintah : ip subnet zero

Contoh:

Sekarang anda sudah memahami apa itu “subnetting”, mari kita terapkan ilmu ini. Sebagai contoh, anda memiliki kombinasi 2 alamat IP /mask, ditulisa dengan notasi “prefix/length” (length=jumlah bit yang bernilai 1), yang telah dikonfigurasi pada 2 perangkat/device. Tugas anda adalah menentukan apakah kedua perangkat ini berapa pada subnet yang sama atau berbeda. Anda dapat menggunakan alamat dan mask dari masing-masing perangkat untuk menentukan subnet dari kedua alamat IP host/perangkat tersebut.

Perangkat A: 172.16.17.30/20

Perangkat B: 172.16.28.15/20

Penentuan Subnet untuk Perangkat A:

172.16.17.30  -   10101100.00010000.00010001.00011110

255.255.240.0 -   11111111.11111111.11110000.00000000

-----------------| sub|------------

subnet =          10101100.00010000.00010000.00000000 = 172.16.16.0

Penentuan subnet dengan melakukan sebuah logika “AND” antara subnet mask dan alamat IP host. Dalam hal ini, Perangkat A berada pada subnet 172.16.16.0.
Penentuan Subnet untuk Perangkat B:

172.16.28.15  -   10101100.00010000.00011100.00001111

255.255.240.0 -   11111111.11111111.11110000.00000000

-----------------| sub|------------

subnet =          10101100.00010000.00010000.00000000 = 172.16.16.0

Dari hasil diatas, disimpulkan bahwa Perangkat A dan Perangkat B berada/memiliki subnet yang sama , yaitu 172.16.16.0.