Определите адрес подсети в которой находится ваш компьютер с использованием функции логическое и

Обновлено: 06.07.2024

Эта статья предназначена как общее введение к понятиям сетей и подсетей протокола Интернета (IP). В конце статьи включается глоссарий.

Применяется к: Windows 10 — все выпуски
Исходный номер КБ: 164015

Сводка

При настройке протокола TCP/IP на компьютере Windows, параметры конфигурации TCP/IP требуют:

IP-адрес
Маска подсети
Шлюз по умолчанию

Чтобы правильно настроить TCP/IP, необходимо понять, как адресованы сети TCP/IP и разделены на сети и подсети.

Успех TCP/IP как сетевого протокола Интернета во многом объясняется его способностью подключать сети разных размеров и системы разных типов. Эти сети произвольно определяются на три основных класса (наряду с несколькими другими), которые имеют заранее определенные размеры. Каждая из них может быть разделена системными администраторами на более мелкие подсети. Маска подсети используется для разделения IP-адреса на две части. Одна часть определяет хост (компьютер), другая — сеть, к которой она принадлежит. Чтобы лучше понять, как работают IP-адреса и подсети, посмотрите IP-адрес и узнайте, как он организован.

IP-адреса: сети и хосты

IP-адрес — это 32-битный номер. Он уникально идентифицирует хост (компьютер или другое устройство, например принтер или маршрутизатор) в сети TCP/IP.

IP-адреса обычно выражаются в формате dotted-decimal с четырьмя номерами, разделенными периодами, такими как 192.168.123.132. Чтобы понять, как подсети используются для различия между хостами, сетями и подсетями, изучите IP-адрес в двоичной нотации.

Например, ip-адрес 192.168.123.132 (в двоичной нотации) — это 32-битный номер 110000000101000111101110000100. Это число может быть трудно понять, поэтому разделите его на четыре части из восьми двоичных цифр.

Чтобы сеть TCP/IP широкой области (WAN) эффективно работала в качестве коллекции сетей, маршрутизаторы, которые передают пакеты данных между сетями, не знают точного расположения хоста, для которого предназначен пакет информации. Маршрутизаторы знают только о том, какая сеть является членом хоста, и используют сведения, хранимые в таблице маршрутов, чтобы определить, как получить пакет в сеть принимающего пункта назначения. После доставки пакета в сеть назначения пакет доставляется соответствующему хосту.

Чтобы этот процесс работал, IP-адрес имеет две части. Первая часть IP-адреса используется в качестве сетевого адреса, последняя — как хост-адрес. Если взять пример 192.168.123.132 и разделить его на эти две части, вы получите 192.168.123. Сетевой адрес .132 Host или 192.168.123.0. 0.0.0.132 — адрес хозяина.

Маска subnet

Второй элемент, необходимый для работы TCP/IP, — это маска подсети. Маска подсети используется протоколом TCP/IP для определения того, находится ли хост в локальной подсети или в удаленной сети.

В TCP/IP части IP-адреса, используемые в качестве сетевых и хост-адресов, не исправлены. Если у вас нет дополнительных сведений, то сетевые и хост-адреса выше не могут быть определены. Эта информация предоставляется в другом 32-битовом номере, называемом подсетевой маской. В этом примере маска подсети — 255.255.255.0. Это не очевидно, что это число означает, если вы не знаете 255 в двоичной нотации равно 11111111. Таким образом, подсетевая маска 1111111.1111111.11111111.000000000.

Разделять IP-адрес и подсетевую маску вместе, можно разделять сетевые и хост-части адреса:

110000000.10101000.01111011.10000100 - IP-адрес (192.168.123.132)
111111111.11111111.1111111.00000000 — маска subnet (255.255.255.0)

Первые 24 бита (количество из них в подсети) определены как сетевой адрес. Последние 8 битов (количество оставшихся нулей в маске подсети) определены как адрес хоста. Он дает следующие адреса:

110000000.10101000.0111011.000000000 — адрес сети (192.168.123.0)
00000000.00000000.0000000.10000100 - адрес хозяина (000.000.000.132)

Итак, в этом примере с помощью маски подсети 255.255.255.0 используется сетевой ID 192.168.123.0, а адрес хоста — 0.0.0.132. Когда пакет поступает в подсеть 192.168.123.0 (из локальной подсети или удаленной сети) и имеет адрес назначения 192.168.123.132, компьютер получает его из сети и обрабатывает его.

Почти все маски десятичных подсетей преобразуются в двоичные числа, которые являются слева, и все нули справа. Некоторые другие распространенные подсети маски:

Десятичный двоичный 255.255.255.192 1111111.11111111.1111111.11000000 0 255.255.255.224 1111111.11111111.1111111.11100000

Internet RFC 1878 (доступна в InterNIC-Public Information Regarding Internet Domain Name Registration Services)описывает допустимые подсети и подсети, которые можно использовать в сетях TCP/IP.

Классы сети

Интернет-адреса выделяются организацией InterNIC,управляющей Интернетом. Эти IP-адреса делятся на классы. Наиболее распространенными из них являются классы A, B и C. Классы D и E существуют, но не используются конечными пользователями. Каждый из классов адресов имеет другую подсетевую маску по умолчанию. Класс IP-адреса можно определить, посмотрев его первый октет. Ниже следующую следующую линейку адресов Интернета класса A, B и C, каждый из которых имеет пример:

Сети класса A используют маску подсети по умолчанию 255.0.0.0 и имеют 0-127 в качестве первого октета. Адрес 10.52.36.11 — это адрес класса А. Его первый octet — 10, то есть от 1 до 126 включительно.

Сети класса C используют маску подсети по умолчанию 255.255.255.0 и имеют 192-223 в качестве первого октета. Адрес 192.168.123.132 — это адрес класса C. Его первый octet 192, который находится между 192 и 223, включительно.

В некоторых сценариях значения маски подсети по умолчанию не соответствуют потребностям организации по одной из следующих причин:

Физическая топология сети
Номера сетей (или хостов) не соответствуют ограничениям маски подсети по умолчанию.

В следующем разделе рассказывается, как можно разделить сети с помощью масок подсети.

Subnetting

Сеть TCP/IP класса A, B или C может быть дополнительно разделена системным администратором или подсети. Это становится необходимым при согласовании логической адресной схемы Интернета (абстрактного мира IP-адресов и подсетей) с физическими сетями, которые используются в реальном мире.

Системный администратор, которому выделен блок IP-адресов, может управлять сетями, которые не организованы таким образом, чтобы легко вписываться в эти адреса. Например, у вас есть широкая сеть с 150 хостами в трех сетях (в разных городах), подключенных маршрутизатором TCP/IP. Каждая из этих трех сетей имеет 50 хостов. Вам выделена сеть класса C 192.168.123.0. (Для иллюстрации этот адрес на самом деле из диапазона, который не выделяется в Интернете.) Это означает, что для 150 хостов можно использовать адреса 192.168.123.1 по 192.168.123.254.

Теперь вы можете предоставить IP-адреса 254 хостов. Он отлично работает, если все 150 компьютеров находятся в одной сети. Однако 150 компьютеров находятся в трех отдельных физических сетях. Вместо того, чтобы запрашивать дополнительные блоки адресов для каждой сети, вы разделите сеть на подсети, которые позволяют использовать один блок адресов в нескольких физических сетях.

В этом случае вы разделите сеть на четыре подсети, используя подсетевую маску, которая делает сетевой адрес больше и возможный диапазон адресов хостов меньше. Другими словами, вы "заимствуете" некоторые биты, используемые для хост-адреса, и используете их для сетевой части адреса. Подсетевая маска 255.255.255.192 предоставляет четыре сети по 62 хостов каждая. Он работает, так как в двоичной нотации 255.255.255.192 то же самое, что и 11111111.1111111.110000000. Первые две цифры последнего октета становятся сетевыми адресами, поэтому вы получаете дополнительные сети 00000000 (0), 010000000 (64), 10000000 (128) и 110000000 (192). (Некоторые администраторы будут использовать только две подсети с использованием 255.255.255.192 в качестве маски подсети. Дополнительные сведения по этому вопросу см. в разделе RFC 1878.) В этих четырех сетях последние шесть двоичных цифр можно использовать для хост-адресов.

Используя подсетевую маску 255.255.255.192, сеть 192.168.123.0 становится четырьмя сетями 192.168.123.0, 192.168.123.64, 192.168.123.128 и 192.168.123.192. Эти четыре сети будут иметь допустимые хост-адреса:

192.168.123.1-62 192.168.123.65-126 192.168.123.129-190 192.168.123.193-254

Помните, что двоичные хост-адреса со всеми или всеми нулями являются недействительными, поэтому нельзя использовать адреса с последним октетом 0, 63, 64, 127, 128, 191, 192 или 255.

Вы можете увидеть, как это работает, глядя на два хост-адреса, 192.168.123.71 и 192.168.123.133. Если используется маска подсети класса C по умолчанию 255.255.255.0, оба адреса находятся в сети 192.168.123.0. Однако, если вы используете подсетевую маску 255.255.255.192, они находятся в разных сетях; 192.168.123.71 на сети 192.168.123.64, 192.168.123.133 — на сети 192.168.123.128.

Шлюзы по умолчанию

Если компьютер tCP/IP должен общаться с хостом в другой сети, он обычно общается с помощью устройства, называемого маршрутизатором. В терминах TCP/IP маршрутизатор, указанный в хосте, который связывает подсеть хостов с другими сетями, называется шлюзом по умолчанию. В этом разделе объясняется, как TCP/IP определяет, отправлять ли пакеты в шлюз по умолчанию для достижения другого компьютера или устройства в сети.

Когда хост пытается взаимодействовать с другим устройством с помощью TCP/IP, он выполняет процесс сравнения с помощью определенной подсети и IP-адреса назначения по сравнению с подсети и собственным IP-адресом. В результате этого сравнения компьютеру сообщается, является ли назначение локальным хостом или удаленным хостом.

Если в результате этого процесса определяется назначение локального хоста, компьютер отправляет пакет в локальной подсети. Если в результате сравнения определяется назначение удаленного хоста, компьютер перенаправлен пакет в шлюз по умолчанию, определенный в свойствах TCP/IP. После этого маршрутизатор несет ответственность за перенаправку пакета в правильную подсеть.

Устранение неполадок

Проблемы сети TCP/IP часто возникают из-за неправильной конфигурации трех основных записей в свойствах TCP/IP компьютера. Понимая, как ошибки в конфигурации TCP/IP влияют на сетевые операции, можно решить множество распространенных проблем TCP/IP.

Неправильная маска подсети. Если сеть использует подсетевую маску, не подлежащую маске по умолчанию для своего класса адресов, и клиент по-прежнему настроен с помощью маски подсети по умолчанию для класса адресов, связь не будет работать с некоторыми соседними сетями, но не с удаленными. Например, если вы создаете четыре подсети (например, в примере подсетей), но используете неправильную подсетевую маску 255.255.255.0 в конфигурации TCP/IP, хосты не смогут определить, что некоторые компьютеры находятся на разных подсетях, чем их собственные. В этой ситуации пакеты, предназначенные для хостов различных физических сетей, которые являются частью одного и того же адреса класса C, не будут отправлены в шлюз по умолчанию для доставки. Распространенным симптомом этой проблемы является то, что компьютер может общаться с хостами, которые находятся в локальной сети, и может общаться со всеми удаленными сетями, за исключением тех сетей, которые находятся поблизости и имеют один и тот же адрес класса A, B или C. Чтобы устранить эту проблему, просто введите правильную подсетевую маску в конфигурации TCP/IP для этого хоста.

Неправильный IP-адрес. Если вы ставите компьютеры с IP-адресами, которые должны быть на отдельных подсетях в локальной сети друг с другом, они не смогут общаться. Они будут пытаться отправлять пакеты друг другу с помощью маршрутизатора, который не может переадретировать их правильно. Симптомом этой проблемы является компьютер, который может общаться с хостами в удаленных сетях, но не может общаться с некоторыми или всеми компьютерами в локальной сети. Чтобы устранить эту проблему, убедитесь, что все компьютеры одной физической сети имеют IP-адреса в одной подсети IP. Если в одном сегменте сети иссякли IP-адреса, существуют решения, которые выходят за рамки этой статьи.

Неправильный шлюз по умолчанию: компьютер, настроенный с неправильным шлюзом по умолчанию, может взаимодействовать с хостами в своем сетевом сегменте. Но он не сможет общаться с хостами в некоторых или всех удаленных сетях. Хост может общаться с некоторыми удаленными сетями, но не с другими, если верны следующие условия:

Одна физическая сеть имеет несколько маршрутизаторов.
Неправильный маршрутизатор настроен как шлюз по умолчанию.

Эта проблема распространена, если в организации есть маршрутизатор к внутренней сети TCP/IP и другой маршрутизатор, подключенный к Интернету.

Ссылки

Две популярные ссылки на TCP/IP:

"TCP/IP Illustrated, Volume 1: The Protocols", Richard Stevens, Addison Wesley, 1994
"Работа в Интернете с TCP/IP, том 1: принципы, протоколы и архитектура", Дуглас E. Comer, Prentice Hall, 1995

Рекомендуется, чтобы системный администратор, отвечающий за сети TCP/IP, мог иметь хотя бы одну из этих ссылок.

Глоссарий

Адрес трансляции— IP-адрес с хост-частью, которая является всеми.

Host--A computer or other device on a TCP/IP network.

Internet--Глобальная коллекция сетей, подключенных друг к другу и общих IP-адресов.

InterNIC--Организация, ответственная за администрирование IP-адресов в Интернете.

IP--Сетевой протокол, используемый для отправки сетевых пакетов через сеть TCP/IP или Интернет.

IP-адрес — уникальный 32-битный адрес для хоста в сети TCP/IP или в Интернете.

Network--Существует два использования сети терминов в этой статье. Одна из них — это группа компьютеров в одном физическом сегменте сети. Другой — диапазон адресов IP-сети, выделенный системным администратором.

Сетевой адрес— IP-адрес с хост-частью, которая имеет все нули.

Пакет -- единица данных, передаемая через сеть TCP/IP или широкую сеть области.

RFC (Запрос на комментарий)--Документ, используемый для определения стандартов в Интернете.

Маршрутизатор— устройство, которое передает сетевой трафик между различными IP-сетями.

Subnet Mask — 32-битный номер, используемый для разграничеть сетевые и хост-части IP-адреса.

Subnet или Subnetwork — это сеть меньшего размера, созданная путем деления более крупной сети на равные части.

TCP/IP--Используется широко, набор протоколов, стандартов и утилит, обычно используемых в Интернете и крупных сетях.

Широкая сеть области (WAN)--Большая сеть, которая является коллекцией небольших сетей, разделенных маршрутизаторами. Интернет — пример большого WAN.

С 1-го марта 2015 года действует новый курс повышения квалификации "Применение информационных технологий в обучении математики.

Конструктор сайтов и интернет - магазинов в казахстане Конструктор сайтов и интернет - магазинов в казахстане Кондиционеры, теплозавесы - продажа, монтаж, сервис. Промышленные холодильники и морозильники - под заказ. Скидки друзьям.

Структура IP адреса

IP - адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла в сети.

Самой распространенной является запись IP -адреса в виде четырех чисел, разделенных точками, каждое из которых представляет значение байта в десятичной форме, например: 213.180.204.11 . Запись адреса не предусматривает специального разграничительного знака между номером сети и номером узла.

Для разделения этих частей обычно используется 2 подхода:

С помощью маски (RFC 950, RFC 1518), представляющей собой число в паре с IP-адресом. С помощью операции " логическое И " над этими двумя числами выделяется номер сети.
С помощью классов адресов (RFC 791).

Вводится пять классов адресов: A,B,C,D,E.

A,B,C – используются для адресации сетей, D и E – имеют специальное назначение. Признаком, на основании которого IP - адрес относят к тому или иному классу, являются значения нескольких первых битов адреса.

В рамках IP протокола существуют ограничения при назначении IP -адресов, а именно

номера сетей и номера узлов не могут состоять из двоичных нулей или единиц;
eсли IP-адрес состоит только из двоичных нулей, то он называется неопределенным адресом и обозначает адрес того узла, который сгенерировал этот пакет;
eсли в поле номера сети стоят только нули, то по умолчанию считается, что узел назначения принадлежит той же самой сети, что и узел, который отправил пакет; такой адрес может быть использован только в качестве адреса отправителя;
если все двоичные разряды IP-адреса равны 1, то пакет с таким адресом назначения должен рассылаться всем узлам, находящимся в той же сети, что и источник этого пакета; такой адрес называется ограниченным широковещательным, поскольку пакет не сможет выйти за границы сети;
если в поле адреса назначения в разрядах, соответствующих номеру узла, стоят только единицы, то пакет рассылается всем узлам сети, номер которой указан в адресе назначения; такой тип адреса называется широковещательным ;
если первый октет адреса равен 127, то такой адрес называется внутренним адресом стека протоколов; он используется для тестирования программ, организации клиентской и серверной частей приложений, установленных на одном компьютере;
групповые адреса, относящиеся к классу D, предназначены для экономичного распространения в Интернете, большой корпоративной сети аудио- или видеопрограмм.

Стандартным классам сетей можно поставить в соответствие следующие значения маски:

класс A – 255.0.0.0 ;
класс B – 255.255.0.0 ;
класс C – 255.255.255.0 .

Рассмотрим следующий пример:

Для определения сетевых настроек компьютера и сетевого оборудования, диагностики и получения другой информации, относящейся к интернет-протоколам, широко используются специальные утилиты.

Утилита ipconfig

Ipconfig - это утилита командной строки для вывода деталей текущего соединения компьютера с сетью и контроля над клиентским сервисом DHCP . DHCP ( Dynamic Host Configuration Protocol ) - это сетевой протокол , позволяющий компьютерам автоматически получать IP - адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети TCP / IP .

Команда ipconfig/all - отображает полную информацию по всем сетевым адаптерам.

Пример вывода для Windows :

Утилита ping

Конечное имя – это доменное имя или IP - адрес хоста

Утилита traceroute

Traceroute (сокращенно tracert ) — это служебная программа , предназначенная для определения маршрутов следования пакетов в сетях TCP/IP. Работа traceroute основана на протоколе ICMP.

traceroute выполняет отправку пакетов указанному узлу сети, отображая при этом сведения о всех промежуточных маршрутизаторах, через которые прошли пакеты на пути к целевому узлу. В случае проблем при доставке пакетов до какого-либо узла программа traceroute позволяет определить, на каком именно участке сети возникли неполадки.

Конечное_имя – это доменное имя или IP - адрес хоста

Утилита netstat

Netstat – служебная программа , отображающая статистику протокола и текущих сетевых подключений TCP / IP :

Утилита telnet

Telnet - сетевой протокол для реализации текстового интерфейса по сети. Название " telnet " имеет также утилита , реализующая клиентскую часть протокола. Исторически telnet служил для удалённого доступа к интерфейсу командной строки операционных систем. Протокол telnet может использоваться для выполнения отладки других протоколов на основе транспорта TCP .

Утилита telnet поддерживает следующие команды:

Close – закрытие текущего подключения.
Display – отображение параметров операции .
Open – подключение к сайту.
Quit – выход из telnet.
Set – установление параметров.
Send – отправление строки на сервер.
Status – вывод сведений о текущем состоянии.
Unset – сброс параметров.

Для этого выполним следующую последовательность действий:

Запуск утилиты telnet
Установление соединения с веб-сервером с помощью команды:

Порядок выполнения работы

Задание 1. Просмотр сетевых настроек

С помощью утилиты ipconfig (запускается в командной строке командой ipconfig) определите IP-адрес и маску подсети для своего компьютера.
Определите класс подсети, в которой находится ваш компьютер без использования маски подсети и по маске подсети.
Определите адрес подсети, в которой находится ваш компьютер, с использованием функции "Логическое И" над IP-адресом и маской подсети. Следует иметь в виду, что операция "Логическое И" должна производиться с двоичным представлением операндов.

Задание 2

С помощью утилиты ping (запускается в командной строке командой ping ) проверьте доступность хостов, минимальное, среднее и максимальное время приема-передачи ICMP пакетов до них. Можно рассмотреть хосты, например в следующей последовательности:

Обратите внимание, что в последнем случае ICMP-пакеты блокируются веб-сервером.

Задание 3.

С помощью утилиты tracert (запускается в командной строке командой tracert ) определите маршруты следования и время прохождения пакетов до хостов, приведенных в задании 2.

Задание 4

С помощью утилиты netstat (запускается в командной строке командой netstat ) посмотрите активные текущие сетевые подключения и их состояние на вашем компьютере.
Запустите несколько экземпляров веб-браузера, загрузив в них веб-страницы с разных веб-серверов. Посмотрите с помощью netstat , какие новые сетевые подключения появились в списке.
Закрывайте браузеры и с помощью netstat проверяйте изменение списка сетевых подключений.

Если поля запроса отсутствуют, то ввод заканчивается двумя нажатиями клавиши <ENTER> для вставки пустой строки после заголовка.

В устройствах сети передачи данных применяется цифровая логика для интерпретации их адресов. Когда пакет IPv4 создается или передается, целевой адрес сети должен быть извлечен из адреса получателя. Это делается с помощью выполнения операции И.

Адрес узла IPv4 подвергается логической операции И со своей маской подсети, чтобы определить адрес сети, с которой связан узел. Когда выполняется логическое "И" между адресом и маской подсети, результат приводит к сетевому адресу.

Операция И

Операция "И" является одной из трех основных операций над двоичными числами, используемых в цифровой логике. Другие две ИЛИ и НЕ. Тогда как все три используются в компьютерных сетях, И используется для определения сетевого адреса. Поэтому, сейчас мы обсуждаем именно логическое И. Логичное И - это сравнение двух битов, которое приводит к следующим результатам:

Результатом логического И с 1 для любого бита является является сам этот бит. Т.е. 0 И 1 равно 0, 1 И 1 равно 1. Результатом логического И с 0 для любого бита является 0. Эти свойства операции "И" используются с маской подсети, чтобы "замаскировать" хостовые биты адреса IPv4. Каждый бит адреса подвергается операции И с соответствующим битом маски подсети.

Поскольку все биты маски подсети, которые представляют хостовые биты, равны 0, хостовая часть получающегося сетевого адреса становится состоящей из одних нулей. Вспомните, что адрес IPv4 со всеми нулями в хостовой части представляет сетевой адрес.

Аналогично, все биты маски подсети, которые указывают на сетевую часть, равны 1. Когда каждая из этих единиц подвергается логическому И с соответствующим битом адреса, получающиеся биты идентичны исходным битам адреса.

Просмотрите вкладки на рисунке, чтобы увидеть работу операции И .

Причины Использования операции И

Операция "И" между адресом узла и маской подсети выполняется на сетевых устройствах по различным причинам.

Маршрутизаторы используют операцию "И", чтобы определить приемлемый маршрут для входящего пакета . Маршрутизатор проверяет адрес получателя и пытается связать этот адрес со следующим хопом. Когда пакет достигает маршрутизатора, тот выполняет операцию "И" между IP адресом назначения во входящем пакете и маской подсети потенциальных маршрутов. Это приводит к сетевому адресу, который сравнивается с маршрутом из таблицы маршрутизации, маска подсети которого использовалась.

Узел, инициирующий передачу, должен определить, может ли пакет быть отправлен непосредственно хосту в локальной сети или направлен к шлюзу . Чтобы сделать это, узел для начала должен знать свой собственный сетевой адрес.

Узел извлекает свой сетевой адрес, выполненяя операцию "И" между своим адресом и маской подсети. Логическое И также выполняется инициирующим узлом между адресом назначения пакета и маской подсети этого узла. Это приводит к сетевому адресу места назначения. Если этот сетевой адрес соответствует сетевому адресу локального узла, пакет отправляется непосредственно конечному хосту. Если два сетевых адреса не соответствуют, пакет отправляется шлюзу.

Важность И

Если маршрутизаторы и конечные устройства проделывают эти операции без нашего вмешательства, почему мы должны знать, как выполняется логическое И? Чем больше мы понимаем и в состоянии предсказать о работе сети, тем мы более подготовлены для ее проектирования и/или администрирования.

При проверке работы сети или поиске и устранении неисправностей мы часто должны определять, к какой IPv4 сети принадлежит хост, или находятся ли два узла в той же самой IP сети. Мы должны делать это с перспективы сетевых устройств. Из-за неправильной конфигурации, узел может видеть себя в сети, которая не была для него предназначена. Это может привести к непредсказуемой работе, если мы не продиагностируем настройки, исследуя процессы применения операции "И", используемые узлом.

Кроме того, у маршрутизатора может быть много различных маршрутов, которые могут удовлетворительно передать пакет к данному месту назначения. Выбор маршрута, используемого для любого данного пакета, является сложной работой. Например, префикс, формирующий эти маршруты, непосредственно не связан с сетями, присвоенными узлу. Это означает, что маршрут в таблице маршрутизации может представлять множество сетей. Если бы возникли проблемы с маршрутизацией пакетов, то Вам пришлось бы определять, каким образом маршрутизатор сделал решение по выбору маршрута.

Хотя существуют калькуляторы подсетей, для администратора сети полезно знать, как вручную вычислять подсети.

В одной из предыдущих статей мы рассказывали, что такое маска подсети, и для чего она может потребоваться. Здесь же коснемся практической части и рассмотрим расчет маски подсети на конкретных примерах.

В чем назначение маски подсети в сочетании с ip-адресом?

Итак,существует пять классов маршрутизации – A, B, C, D, E. Различным организациям выделяются адреса из диапазонов A, B и C, D и E, которые используются для технических и исследовательских нужд.

Однако выделение какой-либо организации (или частному лицу в Интернете) сети из класса В – недопустимое расточительство. Например, вам нужен «белый» адрес для работы в сети Интернет.

Провайдер располагает адресами класса В и выделяет для вас одного сеть 129.16.0.0. Теперь у вас 65534 «белых» адресов, которые вы маловероятно задействуете.

Вот тут и нужна маска подсети. Маска нужна для определения, какая часть адреса относится к сети, а какая – к хосту. Адресация с использованием маски сети называется бесклассовой (от английского Classless Inter-Domain Routing или CIDR).

Маска подсети определена стандартом RFC 917.

Как именно работает и на что влияет маска подсети? Провайдеру, располагающему сетью 129.16.0.0 нет нужды отдавать ее полностью в чье-то ведение. Теперь можно разбить ее, используя маску сети на много подсетей меньшего размера.

Как разделить сеть на подсети с помощью маски подсети?

Возьмем адрес 129.16.10.1 с маской 255.255.255.0. В двоичном виде это будет выглядеть следующим образом:

129.16.10.1 = 10101100.00010000.00001010.00000001
255.255.255.0 = 11111111.11111111.11111111.00000000

Устройство, обрабатывающее IP пакет, сопоставляет адрес и маску и вычисляет, какая часть адреса принадлежит сети, а какая – хосту. Часть маски с единицами определяет сеть, а часть с нулями – хост.

Читайте еще: Как настроить просмотр ip камеры через интернет: проброс портов

Теперь, используя логическое И, можно рассчитать, как выглядит адрес подсети.

В двоичном виде точки между октетами не ставятся, здесь это сделано для большей наглядности.

Коротко в десятичном виде эта запись выглядит так: 129.16.10.0 /24.

Как научиться считать маски подсети?

Маска подсети всегда представляет собой последовательное количество вначале единиц, а затем – нулей. Маски вида 11011111.11111111.11111111.1100000 быть не может.

Стоить учесть, что для любой подсети работает правило вычисление количества хостов:

232-n -2, где n – длина подсети. 232-24 -2 = 254 для маски 255.255.255.0.

Откуда берется -2?

Это первый и последний адреса сети: первый – адрес самой сети, последний – адрес широковещательных рассылок.

Еще для наглядности. Рассмотрим, как разделить сеть 192.168.1.0 /24 на две на подсети с помощью маски. Для этого заберем один бит хостовой части в пользу сетевой, получаем 11111111.11111111.11111111.10000000. На выходе у нас две подсети – 192.168.1.0 /25 и 192.168.1.128 /25. (0 и 128 – значения, которые может принять первый бит четвертого октета, 0 и 1 соответственно).

Теперь рассмотрим, как разделить первоначальную сеть на четыре подсети. Для этого отдаем первые два бита из последнего октета в пользу сети:

11111111.11111111.11111111.00000000 = 192.168.1.0
11111111.11111111.11111111.01000000 = 192.168.1.64
11111111.11111111.11111111.10000000 = 192.168.1.128
11111111.11111111.11111111.11000000 = 192.168.1.192

Для чего используется маска подсети?

Деление больших сетей на маленькие используется администраторами для упрощения работы с сетевой инфраструктурой. Использование ограничений для различных департаментов компании удобно реализовывать на группу ПК, нежели отдельно на каждую машину. Кроме того, наличие подсетей уменьшает домены широковещательных рассылок, снижая нагрузку на коммутаторы.

Читайте еще: Как узнать ip адрес компьютера в локальной сети через скрипт?

Когда на маршрутизатор попадает очередной пакет, он проверяет сеть получателя, чтобы найти совпадение в своей таблице маршрутизации. Если совпадение есть, то пакет перенаправляется в нужный интерфейс, если совпадение отсутствует, то используется маршрут по умолчанию. В случае, когда поддержка бесклассовой маршрутизации не настроена, а пакет не относится к какой-либо сети в таблице маршрутизации, то он будет отброшен.

Например, пакет из сети 192.168.10.0 попадает на роутер, в таблице маршрутизации имеется два маршрута: к сетям 192.168.1.0 и 192.168.2.0, а так же маршрут по умолчанию 0.0.0.0 0.0.0.0. В такой ситуации пакет будет отброшен, так как сеть 192.168.10.0 относится к классу С, а маршрут к такой сети в таблице не существует.

В случае, когда используется бесклассовая маршрутизация, пакет будет отправлен на шлюз по умолчанию – 0.0.0.0 0.0.0.0.

Стоит учесть, что при использовании бесклассовой адресации само понятие «класс» пропадает. Нельзя сказать, что адрес 192.168.1.1 /24 относится к классу С или адрес 10.1.1.1 /24 относится к классу А. Классы были нужны для определения границ сети до тех пор, пока не использовалась маска сети.

Читайте также: