Какой вид адреса имеют все компьютеры подключенные к сети 32 битовый или 4 байтовый

Обновлено: 03.07.2024

Связь между IP-адресом (типы A, B, C, D и E), сетевым адресом, адресом хоста, маской подсети и шлюзом

«IP-адрес» эквивалентен «номеру телефона», а маршрутизатор в Интернете - «коммутатору с программным управлением» телекоммуникационного бюро.

Адреса IPv4, представленные точечными десятичными числами, делятся на несколько категорий для больших, средних и малых сетей. Разница между этими категориями заключается в количестве бит, занятых различными типами сетевых адресов.

1. IP-адрес = сетевой адрес + адрес хоста

В соответствии с различными начальными символами IP-адреса можно разделить на адреса A, B, C, D и E.

Адрес класса A: 0 (начало) + 7 бит (сетевой адрес) + 24 бита (адрес хоста)
Адрес класса B: 10 (начало) + 14 бит (сетевой адрес) + 16 бит (адрес хоста)
Адрес класса C: 110 (начало) + 21 бит (сетевой адрес) + 8 бит (адрес хоста)
Класс D начинается в 1110 и используется для многоадресной рассылки
Класс E начинается в 11110 для резервирования научных исследований

Есть несколько моментов, на которые следует обратить внимание при разделении области действия:
Класс A от 1.0.0.0 до 126.255.255.255
Класс B с 128.0.0.0 до 191.255.255.255
Класс C с 192.0.0.0 по 223.255.255.255
где адресное пространство сегмента 127.x.x.x является зарезервированным адресом обратной связи

Класс D начинается в 1110 и используется для многоадресной рассылки
Класс E начинается в 11110 для резервирования научных исследований

Среди адресов A, B и C есть некоторые IP-адреса (частные адреса), используемые для интрасетей (локальных сетей).

2. Маска подсети

Маска подсети (маска подсети) также называется маской сети, маской адреса, маской подсети и используется для указания того, какие биты IP-адреса идентифицируют подсеть, где расположен хост, а какие Является ли битовая маска хоста.

Маска подсети не может существовать одна, ее необходимо использовать вместе с IP-адресом. Маска подсети имеет только одну функцию, которая заключается в разделении IP-адреса на сетевой адрес и адрес хоста.
Маска подсети - это 32-разрядный адрес, используемый для маскировки части IP-адреса, чтобы отличить идентификатор сети от идентификатора хоста, и указать, находится ли IP-адрес в локальной сети или в удаленной сети.

Маска подсети - битовый шаблон «все 1», который маскирует сетевую часть IP-адреса.
Для адресов класса A маска подсети по умолчанию - 255.0.0.0;
Для адресов класса B маска подсети по умолчанию - 255.255.0.0;
Для адресов класса C маска подсети по умолчанию - 255.255.255.0.

3. Найдите сетевой адрес и широковещательный адрес на основе IP-адреса и маски подсети.

(1) IP-адрес = сетевой адрес + адрес хоста (первая половина и вторая половина)
(2) Сетевой адрес = IP-адрес и маска подсети (побитовое И)
(3) Адрес хоста = IP-адрес-сетевой адрес

С помощью маски подсети вы можете определить, находятся ли два IP-адреса в локальной сети. Если сетевой адрес совпадает, это означает, что два IP-адреса находятся в одной локальной сети, и хост различается.
Маска подсети показывает, сколько цифр соответствует номеру сети и сколько цифр соответствует номеру хоста.

Сетевой адрес: преобразовать IP-адрес в двоичную маску и маску подсети для операции AND

Номер хоста имеет 5 цифр, поэтому этот адрес может иметь только
2 ^ 5−2 = 30 хостов
, потому чтоГде все 0 - это сетевые адреса, а все 1 - широковещательные адреса

4. Шлюз

** Шлюз (шлюз) также известен как сетевой разъем и конвертер протоколов. ** Шлюз по умолчанию находится на сетевом уровне для достижения сетевого взаимодействия. Это наиболее сложное устройство сетевого взаимодействия, которое используется только для соединения двух сетей с разными высокоуровневыми протоколами. Структура шлюза также похожа на маршрутизатор, за исключением уровня взаимодействия.Шлюз может использоваться как для подключения к глобальной сети, так и для подключения к локальной сети.

Шлюз - это, по сути, IP-адрес из одной сети в другие.

Например, есть сеть A и сеть B. Диапазон IP-адресов сети A составляет «192.168.1.1

192. 168.1.254», а маска подсети - 255.255.255.0; 2.254 ", маска подсети 255.255.255.0. Оба они являются адресами типа C, оба используют шлюз по умолчанию и не принадлежат к одной сети.

Без маршрутизатора связь TCP / IP между двумя сетями невозможна, даже если две сети подключены к одному коммутатору.(Или концентратор), протокол TCP / IP также определяет, что хосты в двух сетях находятся в разных сетях на основе маски подсети (255.255.255.0).

иДля достижения связи между этими двумя сетями вы должны пройти через шлюз. Если узел в сети A обнаруживает, что узел назначения пакета не находится в локальной сети, он пересылает пакет на свой собственный шлюз, а затем шлюз пересылает на шлюз сети B, а шлюз сети B пересылает на определенный Хост.

так,Только установив IP-адрес шлюза, протокол TCP / IP может обмениваться данными между различными сетями., Итак, какой IP-адрес машины является этим IP-адресом?IP-адрес шлюза - это IP-адрес устройства с функцией маршрутизации.К устройствам с функциями маршрутизации относятся маршрутизаторы, серверы с включенными протоколами маршрутизации (по сути, эквивалентные маршрутизатору) и прокси-серверы (также эквивалентные маршрутизатору).

5. Запланируйте и рассчитайте маску подсети в соответствии с количеством хостов в каждой сети.

Шлюзы используются для связи между различными сетями, и им должны быть назначены адреса.

Это также может быть рассчитано в соответствии с вышеуказанными принципами.

Например, в подсети 10 хостов, тогда IP-адрес, необходимый для этой подсети:
10＋1＋1＋1＝13
Примечание: добавленоПервая 1 относится к адресу шлюза, необходимому для этого сетевого подключения, а следующие две 1 относятся к сетевому адресу и широковещательному адресу соответственно.。
Поскольку 13 меньше 16 (16 равно 2 в степени 4), бит хоста составляет 4 бита.

И 256-16 = 240, поэтому маска подсети 255.255.255.240.

Если в подсети 14 хостов, многие люди часто делают ошибку, назначая подсеть с 16 адресными пространствами, и забывают назначать адреса шлюзу. Это неправильно, потому что:
14＋1＋1＋1＝17
17. Больше 16, поэтому мы можем выделить только подсеть с 32 адресами (32 равно 2 в степени 5), оставляя 5 битов в качестве бита хоста, 256-32 = 224, тогда маска подсети: 255.255.255.224

6. ip сегмент / номер - что означает 192.168.0.1/24?

Следующий номер указывает количество цифр в нашей сети, то есть, сколько цифр 1

(1) 129.168.1.1 / 24 Это 24, чтобы сказать намНомер сети 24 цифры

Что эквивалентно тому, чтобы сказать нам

Первые 24 бита маски подсети равны 1А именно: 11111111 11111111 11111111 00000000

То есть: 255.255.255.0

(2) / 27 из 172.16.10.33/27

Так сказатьНомер сети имеет 27 цифр, Маска подсети 255.255.255.224Топ 27 это 1

11111111 11111111 11111111 11100000

7. 206.110.4.0/18 делится на 16 подсетей, каждая маска подсети?

(Разделен на 16 подсетей,Согласно маске подсети / 18, здесь 18 1, 18 - адрес сети, Вы должны заимствовать 4 бита из бита хоста IP-адреса, чтобы использовать его как сетевой бит! )

Маска подсети 255.255.252.0

Количество хостов, которые можно разместить в каждой подсети, составляет 1024.

Позвольте мне дать вам подробный ответ ниже:

206.110.1.0 / 18 Из последнего / 18 мы можем знать, что этот IP указал свойСетевой бит составляет 18 бит, Его маска подсети по умолчанию - 11111111.11111111.11 | 000000.00000000 (где 1 представляет бит сети, а 0 представляет бит хоста)

Разделение подсети означает разделение определенной локальной сети, представленной номером сети, которая может быть заимствована только из бита хоста.

Можно видеть, что число цифр, которые мы можем использовать, составляет следующие 14 0, что означает, что мы можемРазделите несколько битов как подсети в бите хоста, а затем разделите подсети, Требуется разрезать на 16 подсетей, мы знаем, что мощность 2 точно равна 16, что означает, чтоКоличество битов подсети составляет 4, Остальные биты хоста, т.е. 14-4 =10 - бит хоста подсети。
Таким образом, двоичная строка, которую я написал выше, может стать: 11111111.11111111.111111 | 00.00000000 (где 1 представляет бит сети, а 0 представляет бит хоста)

8. IP-адрес - это сетевой бит класса C. Если вы хотите разделить его на 18 подсетей и подключиться к Интернету, какой должна быть маска подсети?

Решение. IP-адреса класса C по умолчанию начинаются с 110, биты сети - 21 бит, биты хоста - 8 бит, а маска подсети по умолчанию равна 255.255.255.0 (11111111.11111111.11111111.00000000).
Если вы хотите разделить на 18 подсетей, то по крайней мере 5 битов должны быть заимствованы из бита хоста, тогда маска подсети становится 11111111.11111111.11111111.11111000, преобразованной в десятичное представление,255.255.255.248。

9. Внутренняя сеть - это локальная сеть, а внешняя сеть - это глобальная сеть.

IP-адрес представляет собой 4-байтовое (32-битное общее) число, которое разделено на 4 сегмента, каждый сегмент имеет 8 битов, а сегменты разделены точками (десятичный период). Для простоты выражения и идентификации IP-адрес выражается в десятичной форме как 210.52.207.2, а максимальное количество десятичных цифр, которое может быть выражено в каждом сегменте, не превышает 255.

IP-адрес состоит из двух частей, а именно номера сети (сетевой IP-адрес представляет собой 4-байтовое (всего 32 бита) число, разделен на 4 сегмента, каждый сегмент состоит из 8 битов, а сегменты разделены точками. Для простоты выражения и Признайте, что IP-адрес выражен в десятичной форме, такой как 210.52.207.2, и максимальное количество десятичных цифр, которое может быть представлено в каждом сегменте, не превышает 255.

IP-адрес состоит из двух частей, а именно идентификатора сети и идентификатора хоста.
Номер сети идентифицирует подсеть в Интернете, а номер хоста идентифицирует хост в подсети.

После разложения Интернет-адреса на два домена это дает важное преимущество: ** Когда IP-пакеты поступают из одной сети в Интернете в другую сеть, путь выбора может основываться на сети, а не на хосте. ** Шлюзы используются для связи между различными сетями.
Это преимущество особенно очевидно в крупномасштабном Интернете, поскольку в таблице маршрутизации хранится только информация о сети, а не информация о хосте, что может значительно упростить таблицу маршрутизации.

Интранет является локальной сетью, и к этой категории относятся интернет-кафе, сети кампусов и офисные сети.
Кроме того, оптоволокно в здание, жилой широкополосный доступ, сеть образования, кабельное телевидение
Несмотря на то, что доступ в Интернет через модем относительно велик, он все еще основан на технологии Ethernet, поэтому он по-прежнему принадлежит внутренней сети.

Интранет против экстранета
Интранет: так называемая локальная сеть (LAN)Такие, как локальная сеть школы,IP-адрес каждого компьютера в локальной сети взаимно отличается в этой локальной сети и не может повторяться. Но IP-адрес интрасети в двух локальных сетях может иметь одинаковый。

Экстранет: Интернет (WAN), ЛВС подключена к сети через сервер или маршрутизатор, этот IP-адрес является уникальным.

В локальной сети каждый компьютер может назначить свой собственный IP, этот IP действителен только в локальной сети. Если вы подключите компьютер к Интернету, сервер вашего интернет-провайдера назначит вам IP-адрес, который является вашим IP-адресом в Интернете. Существуют два IP-адреса одновременно, один внутри и один снаружи.
Когда вы покупаете два компьютера дома, вы хотите настроить локальную сеть. В дополнение к соединению двух компьютеров с помощью сетевых кабелей и маршрутизаторов, вы также должны настроить два компьютера на фиксированный IP-адрес. (LAN IP), например, компьютер A настроен на 192.168.1.2, а компьютер B настроен на 192.168.1.3, поэтому вы можете использовать эти два IP-адреса для доступа к двум компьютерам, но эти два IP-адреса только на этих двух компьютерах. Время действительно, а внешняя сеть недействительна. Следовательно, IP-адрес, выделенный в локальной сети, не соответствует IP-адресу в глобальной сети.Когда вы находитесь на компьютере интрасети, вы отправляете запрос на шлюз, а затем шлюз (обычно маршрутизатор) использует внешний IP для передачи в Интернет. После получения данных он передается на ваш IP интрасети.

Согласованное использование адресов различного типа. Эта задача включает отображение адресов разных типов, например преобразование сетевого IP-адреса в локальный, доменного имени — в IP-адрес.

Обеспечение уникальности адресов. В зависимости от типа адреса требуется обеспечивать одно­значность адресации в пределах компьютера, подсети, корпоративной сети или Интернета.

Конфигурирование сетевых интерфейсов и сетевых приложений.

Каждая из перечисленных задач имеет достаточно простое решение для сети, число узлов которой не превосходит нескольких десятков. Например, для отображения символьного доменного имени на IP-адрес достаточно поддерживать на каждом хосте таблицу всех символьных имен, используемых в сети, и соответствующих им IP-адресов. Столь же просто «вручную» присвоить всем интерфейсам в небольшой сети уникальные адреса. Однако в крупных сетях эти же задачи усложняются настолько, что требуют принципиально других решений.

Ключевым словом, которое характеризует подход к решению этих проблем, принятый в TCP/IP, является масштабируемость.

Процедуры, предлагаемые TCP/IP для назначения, отображения и конфигурирования адресов, одинаково хорошо работают в сетях разного масштаба. В этой главе наряду с собственно схемой образования IP-адресов мы познакомимся с наиболее популярными масштабируемыми средствами поддержки адресации в сетях TCP/IP: технологией бесклассовой междоменной маршрутизации, системой доменных имен, протоколом динамического конфигурирования хостов.

Формат IP-адреса

В заголовке IP-пакета для хранения IP-адресов отправителя и получателя отводятся два поля, каждое имеет фиксированную длину 4 байта (32 бита). IP-адрес состоит из двух логических частей — номера сети и номера узла в сети.

Наиболее распространенной формой представления IP-адреса является запись в виде че­тырех чисел, представляющих значения каждого байта в десятичной форме и разделенных точками, например:

Этот же адрес может быть представлен в двоичном формате:

10000000 00001010 00000010 00011110

А также в шестнадцатеричном формате:

Заметим, что запись адреса не предусматривает специального разграничительного знака между номером сети и номером узла. Вместе с тем при передаче пакета по сети часто воз­никает необходимость разделить адрес на эти две части. Например, маршрутизация, как правило, осуществляется на основании номера сети, поэтому каждый маршрутизатор, получая пакет, должен прочитать из соответствующего поля заголовка адрес назначения и выделить из него номер сети. Каким образом маршрутизаторы определяют, какая часть из 32 бит, отведенных под IP-адрес, относится к номеру сети, а какая — к номеру узла?

Можно предложить несколько вариантов решения этой проблемы.

Простейший из них состоит в использовании фиксированной границы При этом всё 32-битное поле адреса заранее делится на две части не обязательно равной, но фик­сированной длины, в одной из которых всегда будет размещаться номер сети, в дру­гой — номер узла. Решение очень простое, но хорошее ли? Поскольку поле, которое отводится для хранения номера узла, имеет фиксированную длину, все сети будут иметь одинаковое максимальное число узлов. Если, например, под номер сети отвести один первый байт, то все адресное пространство распадется на сравнительно небольшое (2 8 ) число сетей огромного размера (2 24 узлов). Если границу передвинуть дальше вправо, то сетей станет больше, но все равно все они будут одинакового размера. Очевидно, что такой жесткий подход не позволяет дифференцированно удовлетворять потребности отдельных предприятий и организаций. Именно поэтому он не нашел применения, хотя и использовался на начальном этапе существования технологии TCP/IP (RFC 760).

Второй подход (RFC 950, RFC 1518) основан на использовании маски, которая позво­ляет максимально гибко устанавливать границу между номером сети и номером узла. При таком подходе адресное пространство можно использовать для создания множества сетей разного размера.

Некоторые адреса являются зарезервированными и не могут быть присвоены сетевым устройствам. К ним относятся следующие:

- 0 Сетевые адреса, идентифицирующие саму сеть, например сеть 198.150.11.0 IP-адрес, у которого все биты, отведенные под адрес узла заполнены нулями зарезервирован под номер сети, например, 176.0.0.0

- 255 Широковещательный адрес 198.150.11.255 используется для широковещательной рассылки всем сетевым устройствам

- Сеть с номером 127.0.0.0 зарезервирована для обратного петлевого тестирования (маршутизаторы или локальные узлы могут использовать его для передачи пакетов самим себе).

Для того чтобы программное обеспечение могло автоматически выделять номера конкретных компьютеров из используемых в данной сетевой системе IP-адресов, применяются так называемые маски подсети.

Маска — это число, применяемое в паре с IP-адрссом, причем двоичная запись маски содержит непрерывную последовательность единиц в тех разрядах, которые должны в IP-адресе интерпретироваться как номер сети. Граница между последовательностями единиц и нулей в маске соответствует границе между номером сети и номером узла в IР-адресе.

И, наконец, способ, основанный на классах адресов (RFC 791). Этот способ пред­ставляет собой компромисс по отношению к двум предыдущим: размеры сетей хотя и не могут быть произвольными, как при использовании масок, но и не должны быть одинаковыми, как при установлении фиксированных границ. Вводится пять классов адресов: А, В, С, D, Е. Три из них — А, В и С — предназначены для адресации сетей, а два — D и Е — имеют специальное назначение. Для каждого класса сетевых адресов определено собственное положение границы между номером сети и номером узла.

Классы IP-адресов

Признаком, на основании которого IP-адрес относят к тому или иному классу, являют­ся значения нескольких первых битов адреса. Таблица 15.1 иллюстрирует структуру

IP-адресов разных классов.

К классу А относится адрес, в котором старший бит имеет значение 0. В адресах клас­са А под идентификатор сети отводится 1 байт, а остальные 3 байта интерпретируются как номер узла в сети. Сети, все IP-адреса которых имеют значение первого байга в диапазоне от 1 (00000001) до 126 (01111110), называются сетями класса А. Значение 0 (00000000) первого байта не используется, а значение 127 (01111111) зарезервиро­вано для специальных целей (см. далее). Сетей класса А сравнительно немного, зато количество узлов в них может достигать 224, то есть 16 777 216 узлов.

К классу В относятся все адреса, старшие два бита которых имеют значение 10. В адре­сах класса В под номер сети и под номер узла отводится по 2 байта. Сети, значения пер­вых двух байтов адресов которых находятся в диапазоне от 128.0 (10000000 00000000) до 191.255 (10111111 11111111), называются сетями класса В. Ясно, что сетей класса В больше, чем сетей класса А, а размеры их меньше. Максимальное количество узлов в сетях класса В составляет 2 16 (65 536)

К классу С относятся все адреса, старшие три бита которых имеют значение 110. В адре­сах класса С под номер сети отводится 3 байта, а под номер узла — 1 байт. Сети, старшие три байта которых находятся в диапазоне от 192.0.0 (11000000 00000000 00000000) до

223.255.255(11011111 11111111 11111111), называются сетями класса С. Сети клас­са С наиболее распространены, и наименьшее максимальное число узлов в них равно 2^8 (256).

Если адрес начинается с последовательности 1110, то он является адресом класса D и обозначает особый групповой адрес (multicast address). В то время как адреса классов А, В и С служат для идентификации отдельных сетевых интерфейсов, то есть являют­ся индивидуальными адресами (unicast address), групповой адрес идентифицирует группу сетевых интерфейсов, которые в общем случае могут принадлежать разным сетям. Интерфейс, входящий в группу, получает наряду с обычным индивидуальным IP-адресом еще один групповой адрес. Если при отправке пакета в качестве адреса назначения указан адрес класса D, то такой пакет должен быть доставлен всем узлам, которые входят в группу.

Если адрес начинается с последовательности 11110, то это значит, что данный адрес относится к классу Е. Адреса этого класса зарезервированы для будущих при­менений.

Чтобы получить из IP-адреса номер сети и номер узла, требуется не только разделить адрес на две соответствующие части, но и дополнить каждую из них нулями до полных 4 байт. Возьмем, например, адрес класса В 129.64.134.5. Первые два байта идентифицируют сеть, а последующие два — узел. Таким образом, номером сети является адрес 129.64.0.0, а номером узла — адрес 0.0.134.5.

IP- адрес (Internet Protocol address) - это своеобразный идентификатор определенного устройства (например ПК, виртуальный сервер ), которое подключено к сети Интернет. Основная функциональная обязанность таких адресов сети - это формирование аффективного соединения оборудования (телефон, компьютер, ноутбук, сервер и т.п.) в сети. Таким образом, каждый компьютер, который имеет доступ к Интернет, имеет свой IP-адрес, посредством которого данный пользователь анонсируется в сети. Если при подключении к сети Интернет Ваш провайдер выдал Вам индивидуальный IP-адрес, этот адрес является статическим (либо«белым»); если же Интернет-провайдер не выдает каждому пользователю отдельный сетевой адрес, пользователь получают доступ к сети через, так называемый, «серый» IP-адрес. Поскольку провайдерам необходимо огромное количество адресов, иногда они используют «серые» адреса для работы в локальной сети, что абсолютно не влияет на качество связи либо скорость соединения, но такие адреса не могут анонсироваться в глобальной сети,а значит соединиться с оборудованием будет невозможно. Узнать является присвоен ли Вам выделенный IP-адрес Вы можете на прямую у Вашего Интернет-провайдера.

Стандартной формой записи выделенного IP есть четыре цифры от 0 до 255 с точкой после каждой, например 192.168.2.1. Большое количество сетевых адресов, объединяют в блоки: PI (Provider Independent) и PA (Provider Aggregatable). PA - зависимый блок, который принадлежит IP-провайдеру и предоставляется Интернет-провайдеру в аренду; PI - независимый блок адресов, который находится в собственности клиента и может анонсироваться (выводиться в Интернет) при помощи разных IP-провайдеров.

IP-адреса выдаются региональными Интернет-регистраторами (RIR- Regional Internet Registry). Существует пять региональных регистраторов, которые выдают сетевые ip адреса :

1) ARIN – в Северной Америке;

2) APNIC – в странах Юго-Восточной Азии;

3) AfriNIC – в странах Африки;

4) LACNIC – в странах Южная Америка и бассейн Карибского моря;

5) RIPENCC – в странах Европы, Центральной Азии и Ближнего Востока.

Региональные Интернет-регистраторы выдают блоки адресов локальным Интернет-регистраторам (lIR- Local Internet Registry), а они в свою очередь передают их более мелким Интернет провайдерам, которые нуждаются в тысячах таких адресов ежедневно, что бы присвоить выделенный IP-адрес каждому пользователю Интернет.

IPv4 использует 32-битные адреса, ограничивающие адресное пространство 4 294 967 296 (2 32 ) возможными уникальными адресами. У каждого хоста и маршрутизатора в Интеренете есть IP-адрес. IP-адрес не имеет отношения к хосту. Он имеет отношение к сетевому интерфейсу, поэтому иногда хост или маршрутизатор могут иметь несколько IP-адресов.

IP-адреса имеют иерархическую организацию. Первая часть имеет переменную длину и задает сеть, а последняя указывает на хост.

Обычно IP-адреса записываются в виде 4 десятичных чисел, каждое в диапозоне от 0 до 255, разделенными точками (dot-decimal notation). Каждая часть представляет один байт адреса. Например, шестнадцатиричный адрес 80D00297 записывается как 128.208.2.151.

Префикс задается наименьшим IP-адресом в блоке и размером блока. Размер определяется числом битов в сетевой части, оставшиеся биты в части хоста могут варьироваться. Таким образом, размер является степенью двойки. Он записывается после префикса IP-адреса в виде слэша и длины сетевой части в битах. В предыдущем примере префикс содержит 2 8 адресов и поэтому для сетевой части отводится 24 бита. Записывается так: 128.208.2.0/24.

Также, сколько бит используется сетевым ID и сколько бит доступно для идентификации хостов (интерфейсов) в этой сети, определяется сетевыми классами.

Всего 3 класса IP-адресов:

• Класс A. IP сетевых адресов использует левые 8 бит (самый левый байт) для указания сети, оставшиеся 24 бита (оставшиеся три байта) для идентификации интерфейса хоста в этой сети. Адреса класса A всегда имеют самый левый бит самого левого байта нулевым, то есть значения от 0 до 127 для первого байта в десятичной нотации. Таким образом доступно максимум 128 адресов сетей класса A, каждый из которых может содержать до 33,554,430 интерфейсов. Однако сети 0.0.0.0 (известная как маршрут по умолчанию) и 127.0.0.0 (loop back сеть) имеют специальное назначение и не доступны для использования в качестве идентификаторов сети. Поэтому доступно только 126 адресов сетей класса A.
• Класс B. IP сетевых адресов использует левые 16 бит (два левых байта) для идентификации сети, оставшиеся 16 бит (последние два байта) указывают хостовые интерфейсы. Адрес класса B всегда имеет самые левые два бита установленными в 1 0. Таким образом для номера сети остается 14 бит, что дает 32767 доступных сетей класса B. Первый байт адреса сети класса B может принимать значения от 128 до 191, и каждая из таких сетей может иметь до 32,766 доступных интерфейсов.
• Класс C. IP сетевых адресов использует левые 24 бит (три левых байта) для идентификации сети, оставшиеся 8 бит (последний байт) указывает хостовый интерфейс. Адрес класса С всегда имеет самые левые три бита установленными в 1 1 0. Таким образом для номера сети остается 14 бит, что дает 4,194,303 доступных сетей класса B. Первый байт адреса сети класса B может принимать значения от 192 до 255, и каждая из таких сетей может иметь до 254 доступных интерфейсов. Однако сети класса C с первым байтом больше, чем 223, зарезервированы и не используются.

Существует также специальные адреса, которые зарезервированы для 'несвязанных' сетей - это сети, которые используют IP, но не подключены к Internet. Вот эти адреса:

• Одна сеть класса A: 10.0.0.0
• 16 сетей класса B: 172.16.0.0 - 172.31.0.0
• 256 сетей класса С: 192.168.0.0 - 192.168.255.0

IP адрес может означать одно из трех:

• Адрес IP сети (группа IP устройств, имеющих доступ к общей среде передаче - например, все устройства в сегменте Ethernet). Сетевой адрес всегда имеет биты интерфейса (хоста) адресного пространства установленными в 0 (если сеть не разбита на подсети - как мы еще увидим);
• Широковещательный адрес IP сети (адрес для 'разговора' со всеми устройствами в IP сети). Широковещательные адреса для сети всегда имеют интерфейсные (хостовые) биты адресного пространства установленными в 1 (если сеть не разбита на подсети - опять же, как мы вскоре увидим).
• Адрес интерфейса (например Ethernet-адаптер или PPP интерфейс хоста, маршрутизатора, сервера печать итд). Эти адреса могут иметь любые значения хостовых битов, исключая все нули или все единицы - чтобы не путать с адресами сетей и широковещательными адресами.

• Для сети класса A: (один байт под адрес сети, три байта под номер хоста)
  • 10.0.0.0 сеть класса А, потому что все хостовые биты равны 0.
  • 10.0.1.0 адрес хоста в этой сети
  • 10.255.255.255 широковещательный адрес этой сети, поскольку все сетевые биты установлены в 1
  • 172.17.0.0 сеть класса B
  • 172.17.0.1 адрес хоста в этой сети
  • 172.17.255.255 сетевой широковещательный адрес
  • 192.168.3.0 адрес сети класса C
  • 192.168.3.42 хостовый адрес в этой сеть
  • 192.168.3.255 сетевой широковещательный адрес

  Почти все доступные сетевые IP-адреса принадлежат классу C.

  Длина префикса не выводится из IP-адреса, поэтому протоколу маршрутизации вынуждены передавать префиксы на маршрутизаторы. Иногда префиксы задаются с помощью указания длины.

  
  То есть маска подсети определяет как будут локально интерпретироваться IP адреса в сегменте IP сети, что для нас весьма важно, поскольку определяет процесс разбивки на подсети.

  Стандартная маска подсети - все сетевые биты в адресе установлены в '1' и все хостовые биты установлены в '0'. Это означает, что стандартные маски подсети для трех классов сетей:

  • A класс - маска подсети: 255.0.0.0
  • B класс - маска подсети: 255.255.0.0
  • C класс - маска подсети: 255.255.255.0

  Выполненение операции И между маской и IP-адресом позволяет выделить сетевую часть.

  О маске подсети нужно помнить три вещи:

  • Маска подсети предназначена только для локальной интерпретации локальных IP адресов (где локальный значит - в том же сетевом сегменте);
  • Маска подсети - не IP адрес - она используется для локальной модификации интерпретации IP адреса.

  Изначально использовалась классовая адресация (INET), но со второй половины 90-х годов XX века она была вытеснена бесклассовой адресацией (CIDR), при которой количество адресов в сети определяется маской подсети.

  Никто не знает точно, сколько всего сетей подключено к Интернету, но очевидно, что их много — возможно, порядка миллиона. Различные алгоритмы маршрутизации требуют, чтобы каждый маршрутизатор обменивался информацией о доступных ему адресах с другими маршрутизаторами. Чем больше размер таблицы, тем больше данных необходимо передавать и обрабатывать. С ростом размера таблицы время обработки растет как минимум линейно. Чем больше данных приходится передавать, тем выше вероятность потери (в лучшем случае временной) части информации по дороге, что может привести к нестабильности работы алгоритмов выбора маршрутов.

  К счастью, способ уменьшить размер таблиц маршрутизации все же существует. Применим тот же принцип, что и при разбиении на подсети: маршрутизатор может узнавать о расположении IP-адресов по префиксам различной длины. Но вместо того чтобы разделять сеть на подсети, мы объединим несколько коротких префиксов в один длинный. Этот процесс называется агрегацией маршрута (route aggregation). Длинный префикс, полученный в результате, иногда называют суперсетью (supernet), в противоположность подсетям с разделением блоков адресов.

  При агрегации IP-адреса содержатся в префиксах различной длины. Один и тот же IP-адрес может рассматриваться одним маршрутизатором как часть блока /22 (содержащего 2 10 адресов), а другим — как часть более крупного блока /20 (содержащего 2 12 адресов). Это зависит от того, какой информацией обладает маршрутизатор. Такой метод работает и для разбиения на подсети и называется CIDR (Classless InterDomain Routing — бесклассовая междоменная маршрутизация).

  IP - это протокол связи, который используется от самой маленькой сети из двух устройств до глобальной информационной сети. IP-адрес - это уникальный идентификатор определенного узла (устройства), выделяемый в определенной сети.

  
  

  Запись IP-адресов

  
  

  Классовая модель адресов

  Ниже представлена таблица IP-адресов. Классы определяются по старшим битам адресов.

  
  

  Класс А

  IP-адреса класса А характеризуются нулевым старшим битом адреса и восьмибитным размером принадлежности к сети. Записываются в виде:

  
  

  Исходя из этого, наибольшее число сетей класса А может быть 2 7 , но каждая из них будет иметь адресное пространство 2 24 устройств. Так как первый бит адреса равен 0, то все IP-адреса класса А будут находиться в диапазоне старшего октета от 0 до 127, который, к тому же, будет являться и номером сети. При этом нулевой адрес и 127 зарезервированы под служебные адреса, поэтому использование их невозможно. По этой причине точное количество сетей класса А равняется 126.

  Под адреса узлов в сети класса А отводится 3 байта (или 24 бита). Простой расчет показывает, что можно разместить 16 777 216 двоичных комбинаций (адресов интерфейсов). Так как адреса, состоящие полностью из нулей и единиц, являются специализированными, то количество сетей класса А уменьшается до 16 777 214 адресов.

  Классы В и С

  Основной отличительной особенностью IP-адреса класса b будет значение двух старших битов, равное 10. При этом размер сетевой части будет равняться 16 битам. Формат адреса этой сети выглядит так:

  
  

  По этой причине наибольшее число сетей класса B может быть 2 14 (16384) с адресным пространством 2 16 каждая из них. IP-адреса класса B начинаются в диапазоне от 128 до 191. Это является отличительной особенностью, по которой можно определить принадлежность сети к этому классу. Два байта, отведенные под адреса этих сетей, за вычетом нулевых и состоящих из единиц адресов, могут составить количество узлов, равное 65 534.

  Любой IP-адрес класса C начинается в диапазоне от 192 до 223, при этом номер сети занимает три старших октета. Схематически адрес имеет такую структуру:

  
  

  Три старших бита имеют первыми 110, сетевая часть 24 бита. Наибольшее число сетей в этом классе составляет 2 21 (это 2097152 сети). Под адреса узлов в IP-адресе сетей класса С отводится 1 байт, это всего 254 хоста.

  Дополнительные классы сетей

  В классы D и Е включаются сети со старшим октетом выше 224. Эти адреса резервируются для специализированных целей, таких как, например, мультикастинг – передача дейтаграмм определенным группам узлов в сети.

  Диапазон класса D используется для рассылки пакетов и лежит в границах от 224.0.0.0 до 239.255.255.255. Последний класс, Е, зарезервирован для использования в будущем. В него входят адреса от 240.0.0.0 до 255.255.255.255. Поэтому если не хотите проблем с адресацией, желательно не брать IP-адреса из этих диапазонов.

  
  

  Зарезервированные IP-адреса

  Существуют адреса, которые нельзя давать никаким устройствам, какая бы ни была IP-адресация. Служебные IP-адреса имеют специфическое назначение. Например, если адрес сети состоит из нулей, то это подразумевает, что узел относится к текущей сети или определенному сегменту. Если все единицы – то это адрес для широковещательных рассылок пакетов.

  
  

  В классе А есть две выделенные особые сети с номерами 0 и 127. Адрес, равный нулю, используется в качестве маршрута по умолчанию, а 127 показывает адресацию на самого себя (интерфейс обратной связи). Например, обращение по IP 127.0.0.1 значит, что узел общается только сам с собой без выхода дейтаграмм на уровень среды передачи данных. Для транспортного уровня такое соединение не отличается от связи с удаленным узлом, поэтому такой адрес обратной связи часто используется для тестирования сетевого ПО.

  Определение идентификаторов сети и узла

  Зная IP-адрес устройства в случае, когда встает вопрос о том, как определить класс IP-адреса, то достаточно просто посмотреть на первый октет адреса. Если он от 1 до 126, то это сеть класса А, от 128 до 191 – это сеть класса В, от 192 до 223 - сеть класса С.

  
  

  Для идентификации сети нужно помнить, что в А классе это начальное число в IP-адресе, в В – начальные два числа, в С – начальные три числа. Остальные являются идентификаторами сетевых интерфейсов (узлов). К примеру, IP-адрес 139.17.54.23 является адресом класса В, так как первое число - 139 - больше 128 и меньше 191. Поэтому идентификатор сети будет равен 139.17.0.0, идентификатор узла – 54.23.

  Подсети

  При помощи маршрутизаторов и мостов есть возможность расширить сеть, добавив к ней сегменты, или разделить ее на более мелкие подсети путем изменения идентификатора сети. В этом случае берется маска подсети, которая показывает, какой сегмент IP-адреса будет применяться как новый идентификатор данной подсети. При совпадении идентификаторов можно делать вывод, что узлы принадлежат одной подсети, иначе они будут находиться в различных подсетях и для их соединения потребуется маршрутизатор.

  
  

  Классы IP-адресов рассчитаны так, что число сетей и узлов для определенной организации определено заранее. По умолчанию в организации можно развернуть только одну сеть с некоторым количеством подключенных к сети устройств. Есть определенный идентификатор сети и некоторое количество узлов, имеющее ограничение в соответствии с классом сети. При большом количестве узлов сеть будет низкой пропускной способности, так как даже при любой широковещательной рассылке производительность будет падать.

  Маски подсетей

  Для того чтобы разделить идентификатор, необходимо применять маску подсети – некий шаблон, помогающий отличить идентификаторы сетей от идентификаторов узлов в IP-адресах. Классы IP-адресов не накладывают ограничения на маску подсети. Маска внешне выглядит так же, как и адрес - четыре группы цифр от 0 до 255. При этом сначала идут большие числа, за ним меньшие. К примеру, 255.255.248.0 – это правильная маска подсети, 255.248.255.0 – неправильная. Маска 255.255.255.0 определяет начальные три октета IP-адреса как идентификатор подсети.

  При проектировании сегментации сети предприятия необходимо, чтобы правильно была организована IP-адресация. Классы IP-адресов, разделенные на сегменты с помощью масок, позволяют не только увеличить количество компьютеров в сети, но и организовать ее высокую производительность. Каждый класс адреса имеет маску сети по умолчанию.

  
  

  Для дополнительных подсетей часто используются не маски по умолчанию, а индивидуальные. Например, IP-адрес 170.15.1.120 может использовать маску подсети 255.255.255.0 с идентификатором сети 170.15.1.0, при этом не обязательно использовать маску подсети 255.255.0.0 с идентификатором 170.15.0.0, который используется по умолчанию. Это позволяет разбивать существующую сеть организации класса В с идентификатором 170.15.0.0 на подсети с помощью различных масок.

  Расчет параметров подсетей

  После настройки подсети на каждом интерфейсе программное обеспечение сетевого протокола будет проводить опрос IP-адресов, используя при этом маску подсети для определения адреса подсети. Существуют две простые формулы для подсчета максимального числа подсетей и хостов в сети:

  • 2 (количество битов, равных единице в маске) - 2 = наибольшее число подсетей;
  • 2 (количество нулей в маске подсети) - 2 = наибольшее количество устройств в подсети.

  Например, возьмем адрес, равный 182.16.52.10 с маской 255.255.224.0. Маска в двоичном виде выглядит так: 11111111.11111111.11100000.00000000. Судя по первому октету, это сеть принадлежит к классу В, поэтому рассматриваем третий и четвертый октеты. Три единицы и тринадцать нулей подставляем в формулы и получаем 23-2=6 подсетей и 213 - 2 = 8190 хостов.

  При применении стандартной маски сети класса В в виде 255.255.255.0 сеть может иметь 65534 подключенных устройства. Если адрес подсети занимает полный байт узла, то количество подключенных устройств в каждой подсети сокращается до 254. При необходимости превысить это число устройств могут возникать проблемы, решаемые укорочением поля маски адреса подсети или добавлением еще одного вторичного адреса в интерфейсе маршрутизатора. Но в этом случае будет наблюдаться уменьшение количества возможных сетей.

  При создании подсетей в сети класса С следует помнить, что выбор будет очень мал при свободном только одном октете. При отсеивании нулевых и широковещательных адресов остается возможность создания четырех оптимальных вариантов наборов подсетей: одна подсеть на 253 хоста, две подсети на 125 хостов, четыре подсети по 61 хосту, восемь подсетей по 29 хостов. Остальные варианты разбиения будут вызывать проблемы при маршрутизации и широковещательных рассылок или просто вызывать неудобства при расчетах адресации между хостами.

  Формировать подсети в сетях класса В уже проще, так как больше свобода выбора. По умолчанию маска подсети равна 255.255.0.0, при ее использовании получаем 65534 хоста. При создании масок подсетей под их адреса выделяются левые непомеченные биты из 3 и 4 октета. Путем расчетов можно вывести оптимальные сети с номерами 32, 64, 96, 128, 160 и 192.

  Сети класса А имеют очень большое количество адресов, для которых возможно создавать подсети. Для использования масок подсетей можно использовать до 32 бит. Используя вышеприведенную формулу, мы можем определить, что максимальное количество подсетей может быть до 254. При этом на адреса хостов остается 16 бит, то есть можно подключить 65534 узлов.

  Конечно, это только примерные расчеты. При создании секторов и работе с подсетями приходится учитывать больше факторов, которые зависят от провайдера и уровня предприятия.

  Читайте также:

    
  • Bat ошибки в файл
    
  • Планшет для рисования bron 10 обзор
    
  • Как подключить джойстик ps5 к компьютеру
    
  • Как убрать оружие в watch dogs ps4
    
  • Как из блокнота сделать rar файл