IP Subnet Kalkulator

Sejarah singkat CIDR dan subnetting IPv4

Ketika RFC 791 menstandarisasi Internet Protocol pada September 1981, alamat IPv4 dipecah ke dalam kelas yang kaku. Alokasi Kelas A memberi 16.777.214 host, Kelas B memberi 65.534, Kelas C memberi 254, dan tidak ada apa-apa di antaranya. Setiap organisasi yang membutuhkan lebih dari 254 host meminta Kelas B, walaupun hanya memiliki 1.000 karyawan, dan puluhan ribu alamat terbuang per alokasi. Pada akhir 1980-an Kelas B menghilang dengan cepat, tabel routing global melampaui memori router backbone, dan ruang IPv4 32-bit dikonsumsi lebih cepat daripada yang pernah diharapkan oleh perancangnya. RFC 1518 dan RFC 1519 (September 1993) memperkenalkan Classless Inter-Domain Routing, dilafalkan «cider», yang memungkinkan batas jaringan/host jatuh pada posisi bit mana pun dan memungkinkan enam belas /24 berturutan diumumkan sebagai satu /20. Alokasi akhirnya cocok dengan kebutuhan, tabel BGP berhenti runtuh di bawah beratnya sendiri, dan habisnya IPv4 didorong sekitar tujuh belas setengah tahun ke masa depan. RFC 4632 menerbitkan ulang dan menggantikan RFC 1519 pada Agustus 2006 dan tetap menjadi otoritas saat ini. Tiga rentang privat diukir oleh RFC 1918 pada Februari 1996 (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16), memberikan setiap router rumah NAT dan firewall korporat sebuah kolam alamat yang dapat digunakan tetapi tidak akan pernah dirutekan oleh internet publik. RFC 3021 (Desember 2000) mengukir pengecualian /31 untuk tautan titik-ke-titik, menghemat sekitar dua alamat IPv4 per sirkuit router-ke-router. Kolam bebas tingkat atas IANA akhirnya habis pada 31 Januari 2011; APNIC menyusul April 2011, LACNIC tahun 2014, ARIN tahun 2015, AfriNIC tahun 2017, dan RIPE NCC pada November 2019. CIDR adalah alasan mengapa salah satu tanggal tersebut berada di dekade ini ketimbang di tahun 1990-an.

Anatomi perhitungan subnet

• Alamat IPv4 32-bit. Setiap alamat IPv4 berukuran 32 bit, secara konvensional ditulis sebagai empat oktet 8-bit dalam desimal bertitik: 192.168.1.0 dalam biner adalah 11000000.10101000.00000001.00000000. Ruang IPv4 total adalah 2³², sekitar 4,3 miliar alamat, yang pada 1981 terdengar tak terbatas dan habis pada 2011 (IANA), 2015 (ARIN), dan 2019 (RIPE NCC). Semua matematika subnet beroperasi bit demi bit pada nilai 32-bit ini.
• Panjang prefix CIDR. Angka setelah garis miring di 192.168.1.0/24 menghitung bit 1 awal berurutan dalam mask subnet, ekuivalen dengan jumlah bit yang mengidentifikasi jaringan. Sisanya mengidentifikasi host di dalam jaringan tersebut. /24 mencadangkan 24 bit untuk jaringan dan 8 bit untuk host; /30 mencadangkan 30 dan 2; /16 mencadangkan 16 dan 16. Prefix dapat jatuh pada posisi bit mana pun, dari /0 (seluruh internet) hingga /32 (satu host).
• Mask subnet. Kembaran dalam desimal bertitik dari prefix CIDR. /24 adalah 255.255.255.0, yaitu 24 biner 1 diikuti 8 biner 0. /27 adalah 255.255.255.224 (oktet terakhir 11100000). Router dan sistem operasi menerima kedua notasi secara bergantian. Komplemen mask, wildcard mask, adalah yang dipakai daftar kontrol akses Cisco: pencocokan ACL /24 ditulis 0.0.0.255, bukan 255.255.255.0.
• Alamat jaringan. Dihitung sebagai IP AND mask_subnet bit demi bit: AND menolkan setiap bit host dan membiarkan bagian jaringan utuh. Untuk 192.168.1.27/24 mask adalah 255.255.255.0 dan alamat jaringan adalah 192.168.1.0. Alamat jaringan mengidentifikasi subnet itu sendiri dan tidak dapat diberikan ke host, dengan pengecualian tunggal /31 (RFC 3021).
• Alamat broadcast. Dihitung sebagai alamat_jaringan OR (NOT mask_subnet) bit demi bit: menyetel setiap bit host menjadi 1. Untuk 192.168.1.0/24 broadcast adalah 192.168.1.255; untuk 192.168.1.0/27 adalah 192.168.1.31. Lalu lintas ke alamat broadcast dikirimkan ke setiap host di subnet sekaligus, sehingga alamat tersebut dicadangkan dan tidak dapat dialokasikan. /31 kembali menjadi pengecualian, karena tautan titik-ke-titik hanya memiliki dua titik ujung dan tidak membutuhkan broadcast.
• Total alamat dan host yang dapat dipakai. Total alamat dalam subnet = 2^{(32 − prefix)}. /24 berisi 256, /27 berisi 32, /30 berisi 4. Host yang dapat dipakai = total − 2, mengurangi alamat jaringan dan broadcast, jadi /24 menghasilkan 254 host yang dapat dialokasikan dan /27 menghasilkan 30. Dua pengecualian: /31 menurut RFC 3021 menghasilkan 2 host yang dapat dipakai (kedua alamat dapat dialokasikan pada tautan titik-ke-titik), dan /32 mewakili rute satu host. Subnet AWS adalah pengecualian ketiga dalam praktik karena AWS mencadangkan 5 alamat per subnet, bukan 2, sehingga /24 AWS menghasilkan 251 host yang dapat dipakai.

Ukuran subnet umum dan di mana mereka muncul

• LAN rumah dan kantor kecil (/24). Hampir setiap router konsumen di pasaran (Linksys, Netgear, Asus, TP-Link, eero, Google Nest Wifi) keluar dengan default /24 di dalam rentang RFC 1918 192.168.0.0/16, biasanya 192.168.0.0/24 atau 192.168.1.0/24. 254 host yang dapat dipakai per LAN, router itu sendiri biasanya mengambil .1, alamat jaringan berakhir di .0 dan broadcast berakhir di .255. Nilai default beririsan dengan semuanya, itulah mengapa pengguna VPN secara rutin menomori ulang ke sesuatu yang kurang umum seperti 192.168.42.0/24 atau 10.42.0.0/24.
• Jaringan perusahaan menengah ke besar (hierarki 10.0.0.0/8). Perusahaan besar dan toko cloud-native mengukir segalanya dari 10.0.0.0/8, blok RFC 1918 terbesar dengan 16,7 juta alamat. /16 untuk situs, /20 untuk wilayah, /22 untuk departemen, /24 untuk VLAN; hierarki mencerminkan struktur organisasi dan teragregasi rute dengan bersih menuju inti. Perusahaan menengah sering memilih 172.16.0.0/12 karena merupakan rentang RFC 1918 yang paling sedikit digunakan dan kurang berpotensi beririsan dengan router konsumen acak yang dipakai karyawan di rumah.
• Subnet cloud (AWS VPC, Azure VNet, GCP VPC). Konvensi AWS VPC adalah supernet /16 dari salah satu rentang RFC 1918, dibagi menjadi subnet /20 atau /24 per availability zone, dipisahkan ke lapisan publik, privat, dan basis data. AWS mencadangkan 5 alamat per subnet, bukan 2 (alamat jaringan, broadcast, plus router VPC, DNS, dan satu cadangan), sehingga /24 AWS memiliki 251 alamat yang dapat dipakai, bukan 254. Aturan kritis: VPC yang perlu di-peer atau berbagi transit gateway tidak boleh memiliki rentang CIDR yang beririsan, jadi deployment multi-akun atau multi-region memerlukan rencana alokasi master sejak hari pertama.
• Tautan titik-ke-titik (/30 dan /31). Sirkuit router-ke-router, terowongan GRE, terowongan IPsec, dan tautan serial membawa tepat dua titik ujung. /30 klasik memberi 4 alamat dengan 2 host yang dapat dipakai dan 2 yang terbuang (jaringan dan broadcast). Peralatan modern mendukung /31 menurut RFC 3021, yang memberi 2 alamat dengan keduanya dapat dipakai, memangkas konsumsi IPv4 menjadi setengah. Sebuah backbone dengan 500 sirkuit titik-ke-titik menghemat sekitar 1.000 alamat IPv4 dengan beralih dari /30 ke /31; di backbone internet publik tempat setiap alamat IPv4 punya nilai dolar, ini adalah uang sungguhan.
• DMZ, VLAN server, dan segmen kecil (/27 hingga /29). Segmen zona demiliterisasi untuk segelintir server menghadap internet, VLAN manajemen untuk loopback switch, server farm kecil, segmen IoT kecil, jaringan administrasi out-of-band: ini biasanya berjalan di /27 (30 host), /28 (14 host), atau /29 (6 host). Segmen yang berukuran pas membatasi kebisingan domain broadcast dan mengurangi radius dampak ketika sesuatu salah konfigurasi atau dikompromikan. Hampir setiap pertanyaan skenario sertifikasi jatuh di suatu tempat dalam rentang prefix ini karena matematika bit tidaklah sepele tanpa kertas.
• Persiapan sertifikasi (CompTIA Network+, Cisco CCNA / CCNP, JNCIA). Perhitungan subnet adalah perlengkapan tetap setiap ujian jaringan tingkat pemula, dan tekanan waktunya brutal: kandidat secara rutin punya kurang dari 30 detik per pertanyaan alamat-dan-prefix. Trik studi klasik adalah metode angka ajaib (256 dikurangi oktet mask relevan menghasilkan langkah subnet) dan latihan biner subnetting tujuh detik yang dipopulerkan Professor Messer. Kalkulator seperti ini lebih cepat daripada kedua metode tersebut pada pekerjaan teknik jaringan nyata; kedua metode itu ada untuk ruang ujian tempat kalkulator tidak diizinkan.

RFC kunci dan tonggak sejarah

• RFC 791 (September 1981). Spesifikasi Internet Protocol asli karya Jon Postel. Mendefinisikan IPv4, alamat 32-bit, notasi desimal bertitik, dan skema alokasi berkelas asli (Kelas A, B, C, D, E). Desain berkelas bertahan dua belas tahun sebelum skala memaksanya digantikan dan tetap menjadi alasan historis mengapa prefix /8, /16, dan /24 masih terasa «alami» hari ini.
• RFC 1518 dan RFC 1519 (September 1993). Pasangan RFC yang memperkenalkan Classless Inter-Domain Routing (CIDR). RFC 1518 (Rekhter dan Li) menetapkan arsitektur; RFC 1519 (Fuller, Li, Yu, Varadhan) mendefinisikan strategi penugasan dan agregasi alamat. Bersama-sama, keduanya menggantikan sistem kaku Kelas A/B/C dengan notasi prefix panjang variabel yang sekarang digunakan setiap router di bumi. RFC 1519 digantikan oleh RFC 4632 pada 2006.
• RFC 1918 (Februari 1996), BCP 5. Yakov Rekhter, Robert Moskowitz, Daniel Karrenberg, Geert Jan de Groot, dan Eliot Lear menyusun dokumen yang mengukir tiga rentang IPv4 privat (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16) dan menyatakan mereka tidak dapat dirutekan di internet publik. Setiap jaringan rumah NAT, LAN korporat, dan VPC cloud sejak 1996 telah memilih alamatnya dari salah satu dari ketiga blok tersebut.
• RFC 3021 (Desember 2000). Retana, White, Fuller, dan McPherson mengukir pengecualian /31. Pada tautan titik-ke-titik dengan tepat dua titik ujung, tidak diperlukan alamat broadcast, sehingga kedua alamat pada /31 dapat dialokasikan sebagai alamat host. Perubahan ini menghemat puluhan ribu alamat IPv4 di backbone ISP global selama dua dekade berikutnya.
• RFC 4632 (Agustus 2006), BCP 122. Vince Fuller dan Tony Li menerbitkan ulang spesifikasi CIDR, menggantikan RFC 1519 tiga belas tahun setelah aslinya. RFC 4632 adalah otoritas saat ini untuk penugasan dan agregasi alamat IPv4 dan tetap menjadi dokumen yang dikutip seorang network engineer ketika ditanya «di mana CIDR tinggal di antara standar?»
• RFC 6598 (April 2012). Mencadangkan 100.64.0.0/10 untuk Carrier-Grade NAT, lapisan NAT kedua yang ditempatkan ISP antara router pelanggan dan internet publik setelah mereka menghabiskan alokasi IPv4 mereka sendiri. Sering dirancukan dengan ruang privat RFC 1918, tetapi berbeda: jaringan pengguna akhir tidak boleh memilih dari blok ini, karena ISP sudah menggunakannya di sisi lain router rumah.
• RFC 6890 (April 2013), BCP 153, diperbarui oleh RFC 8190 (Juni 2017). Mengkonsolidasikan setiap cadangan tujuan khusus IPv4 (dan IPv6) ke dalam satu IANA Special-Purpose Address Registry. Loopback (127.0.0.0/8), link-local (169.254.0.0/16), rentang dokumentasi (192.0.2.0/24, 198.51.100.0/24, 203.0.113.0/24), multicast /4, dan CGN /10 semuanya tercantum di bawah satu registry kanonik alih-alih tersebar di setengah lusin RFC lama.
• Habisnya IPv4 (31 Januari 2011 dan setelahnya). Kolam bebas tingkat atas IANA dikosongkan pada 31 Januari 2011, tujuh belas setengah tahun setelah CIDR dipublikasikan. APNIC menyusul pada 15 April 2011, LACNIC pada 10 Juni 2014, ARIN pada 24 September 2015, AfriNIC pada 21 April 2017, dan RIPE NCC pada 25 November 2019. Transisi ke IPv6 telah berjalan selama dua dekade dan tetap tidak lengkap; CIDR ditambah NAT ditambah RFC 1918 adalah alasan mengapa IPv4 masih berdiri.

Pertanyaan lain yang sering ditanyakan

Apa perbedaan antara mask subnet dan prefix CIDR?

Keduanya mengungkapkan informasi yang sama dalam dua notasi. /24 dalam CIDR adalah 255.255.255.0 sebagai mask subnet desimal bertitik: 24 satu diikuti 8 nol dalam biner. CIDR adalah notasi modern yang ringkas, mask subnet adalah bentuk lama yang masih ditampilkan kebanyakan sistem operasi jaringan. Router dan kalkulator menerima keduanya. Pintasan konversi yang berguna: setiap oktet mask adalah 0, 128, 192, 224, 240, 248, 252, 254, atau 255 (satu-satunya pola biner satu awal yang berurutan), jadi 255.255.240.0 langsung terbaca sebagai 8+8+4+0 = 20 bit mask, atau /20.

Mengapa saya tidak dapat menggunakan alamat jaringan atau broadcast?

Alamat jaringan (semua bit host nol) dicadangkan sebagai pengenal subnet itu sendiri. Alamat broadcast (semua bit host satu) dicadangkan untuk «kirim ke setiap host di subnet». Router dan sistem operasi memperlakukan lalu lintas ke dua alamat tersebut secara khusus, sehingga tidak dapat dialokasikan ke satu host. Satu-satunya pengecualian terstandarisasi adalah /31: menurut RFC 3021, kedua alamat pada /31 dapat dipakai karena diperuntukkan bagi tautan titik-ke-titik di mana tidak ada broadcast. AWS bahkan lebih jauh dan mencadangkan 5 alamat per subnet, jadi hitungan host yang dapat dipakai pada subnet cloud adalah total minus 5, bukan total minus 2.

Bagaimana dengan IPv6?

IPv6 menggunakan ide notasi prefix yang sama (/64, /48, dll.) tetapi dengan alamat 128-bit. Ukuran subnet standar untuk pengguna akhir adalah /64, yang berisi 2⁶⁴ = sekitar 18,4 kuintiliun alamat, cukup sehingga jaringan IPv6 praktis jarang mempermasalahkan subnetting pada tingkat hitungan host. RFC 7421 (2015) menganalisis mengapa /64 menjadi batasnya. IPv6 sama sekali tidak memiliki alamat broadcast (multicast menggantikannya), jadi aturan «kurangi 2» tidak berlaku. Kalkulator ini hanya untuk IPv4; matematikanya bekerja dengan cara yang sama untuk IPv6, tetapi angkanya lebih besar sekitar dua puluhan orde besar.

Apakah ada yang dikirim ke server?

Tidak. Kalkulator berjalan sepenuhnya di peramban Anda. Input alamat dihitung bit demi bit terhadap mask dalam JavaScript dan hasilnya dirender secara lokal. Tidak ada apa pun mengenai desain jaringan Anda, rentang IP, atau subnet yang direncanakan yang ditransmisikan, dicatat, atau disimpan. Alamat yang orang masukkan ke kalkulator subnet sering kali adalah rentang internal korporat, desain VPN, atau cetak biru topologi cloud, dan jaminan privasi di sini adalah bahwa tak satu pun dari informasi itu meninggalkan mesin Anda.

Berapa subnet praktis terkecil?

/30 untuk tautan titik-ke-titik tipikal (4 alamat, 2 host yang dapat dipakai) atau /31 untuk kasus yang sama dengan kedua alamat dapat dipakai menurut RFC 3021. /32 adalah rute satu host yang digunakan untuk hal-hal seperti alias loopback, alamat peer BGP, aturan firewall host, atau rute null, bukan untuk segmen LAN biasa. Pada LAN Ethernet biasa di mana ARP, DHCP, dan broadcast harus bekerja, /29 (6 host yang dapat dipakai) adalah lantai praktis; apa pun yang lebih kecil membuat segmen kehilangan ruang untuk tumbuh.

Bagaimana cara memilih rentang privat untuk jaringan rumah atau kantor saya?

Mulailah dengan mencantumkan setiap jaringan yang akan Anda perlu jangkau: rentang VPN korporat, VPC AWS yang mungkin Anda peer, VPN mitra bisnis, jaringan rumah teman jika Anda pernah terhubung jarak jauh. Pilih rentang privat yang tidak beririsan dengan satu pun dari mereka. 192.168.0.0/24 dan 192.168.1.0/24 adalah default setiap router rumah dan terus-menerus beririsan; 10.42.0.0/24 atau 172.20.10.0/24 jauh lebih kecil kemungkinannya berbenturan dengan apa pun yang perlu Anda masuki via VPN. Jika Anda berencana suatu saat menggabungkan dua jaringan via VPN atau transit, putuskan alokasi supernet induk sejak awal dan ukir /24 yang terpisah dari awal, karena menomori ulang jaringan aktif kemudian adalah proyek berhari-malam bahkan dalam kondisi terbaik.