Как определить номер компьютера в сети по ip и маске
Калькулятор IP адресов, сетевые технологии, сетевые утилиты
Маской сети называется битовая маска, определяющая, какая часть IP-адреса узла сети относится к адресу сети, а какая — к адресу самого узла в этой сети. Например, узел с IP-адресом 12.34.56.78 и маской подсети 255.255.255.0 находится в сети 12.34.56.0/24 с длиной префикса 24 бита. В случае адресации IPv6 адрес 2001:0DB8:1:0:6C1F:A78A:3CB5:1ADD с длиной префикса 32 бита (/32) находится в сети 2001:0DB8::/32.
Другой вариант определения — это определение подсети IP-адресов. Например, с помощью маски подсети можно сказать, что один диапазон IP-адресов будет в одной подсети, а другой диапазон соответственно в другой подсети.
Чтобы получить адрес сети, зная IP-адрес и маску подсети, необходимо применить к ним операцию поразрядной конъюнкции (логическое И). Например, в случае более сложной маски (битовые операции в IPv6 выглядят одинаково):
IP-адрес: 11000000 10101000 00000001 00000010 (192.168.1.2)
Маска подсети: 11111111 11111111 11111110 00000000 (255.255.254.0)
Адрес сети: 11000000 10101000 00000000 00000000 (192.168.0.0)
Разбиение одной большой сети на несколько маленьких подсетей позволяет упростить маршрутизацию. Например, пусть таблица маршрутизации некоторого маршрутизатора содержит следующую запись:
| Сеть назначения | Маска | Адрес шлюза |
| 192.168.1.0 | 255.255.255.0 | 10.20.30.1 |
Пусть теперь маршрутизатор получает пакет данных с адресом назначения 192.168.1.2. Обрабатывая построчно таблицу маршрутизации, он обнаруживает, что при наложении маски 255.255.255.0 на адрес 192.168.1.2 получается адрес сети 192.168.1.0. В таблице маршрутизации этой сети соответствует шлюз 10.20.30.1, которому и отправляется пакет.
Таблица масок подсетей
| Префикс | Сетевая маска | Инверсия | Используется адресов | Размер |
| /0 | 0.0.0.0 | 255.255.255.255 | 4,294,967,294 | Все адреса |
| /1 | 128.0.0.0 | 127.255.255.255 | 2,147,483,646 | 128 классов 'a' |
| /2 | 192.0.0.0 | 63.255.255.255 | 1,073,741,822 | 64 класса 'a' |
| /3 | 224.0.0.0 | 31.255.255.255 | 536,870,910 | 32 класса 'a' |
| /4 | 240.0.0.0 | 15.255.255.255 | 268,435,454 | 16 классов 'a' |
| /5 | 248.0.0.0 | 7.255.255.255 | 134,217,726 | 8 классов 'a' |
| /6 | 252.0.0.0 | 3.255.255.255 | 67,108,862 | 4 класса 'a' |
| /7 | 254.0.0.0 | 1.255.255.255 | 33,554,430 | 2 класса 'a' |
| /8 | 255.0.0.0 | 0.255.255.255 | 16,777,214 | 1 класс 'a' |
| /9 | 255.128.0.0 | 0.127.255.255 | 8,388,606 | 128 классов 'b' |
| /10 | 255.192.0.0 | 0.63.255.255 | 4,194,302 | 64 класса 'b' |
| /11 | 255.224.0.0 | 0.31.255.255 | 2,097,150 | 32 класса 'b' |
| /12 | 255.240.0.0 | 0.15.255.255 | 1,048,574 | 16 классов 'b' |
| /13 | 255.248.0.0 | 0.7.255.255 | 524,286 | 8 классов 'b' |
| /14 | 255.252.0.0 | 0.3.255.255 | 262,142 | 4 класса 'b' |
| /15 | 255.254.0.0 | 0.1.255.255 | 131,07 | 2 класса 'b' |
| /16 | 255.255.0.0 | 0.0.255.255 | 65,534 | 1 класс 'b' |
| /17 | 255.255.128.0 | 0.0.127.255 | 32,766 | 128 классов 'c' |
| /18 | 255.255.192.0 | 0.0.63.255 | 16,382 | 64 класса 'c' |
| /19 | 255.255.224.0 | 0.0.31.255 | 8,19 | 32 класса 'c' |
| /20 | 255.255.240.0 | 0.0.15.255 | 4,094 | 16 классов 'c' |
| /21 | 255.255.248.0 | 0.0.7.255 | 2,046 | 8 классов 'c' |
| /22 | 255.255.252.0 | 0.0.3.255 | 1,022 | 4 класса 'c' |
| /23 | 255.255.254.0 | 0.0.1.255 | 510 | 2 классов 'c' |
| /24 | 255.255.255.0 | 0.0.0.255 | 254 | 1 класс 'c' |
| /25 | 255.255.255.128 | 0.0.0.127 | 126 | 128 хостов |
| /26 | 255.255.255.192 | 0.0.0.63 | 62 | 64 хоста |
| /27 | 255.255.255.224 | 0.0.0.31 | 30 | 32 хоста |
| /28 | 255.255.255.240 | 0.0.0.15 | 14 | 16 хостов |
| /29 | 255.255.255.248 | 0.0.0.7 | 6 | 8 хостов |
| /30 | 255.255.255.252 | 0.0.0.3 | 2 | 4 хоста |
| /31 | 255.255.255.254 | 0.0.0.1 | 0 | 2 хоста |
| /32 | 255.255.255.255 | 0.0.0.0 | 1 | 1 хост |
Широковещательный канал, широковещание (англ. broadcasting) — метод передачи данных в компьютерных и социальных сетях, при котором поток данных (каждый переданный пакет в случае пакетной передачи) предназначен для приёма всеми участниками сети.
Широковещание в IP-сетях. В TCP/IP широковещание (broadcast) возможно только в пределах одного сегмента сети (L2 или L3). Однако пакеты данных могут быть посланы из-за пределов сегмента, в который будет осуществлено широковещание (например, передача пакета на широковещательный IP-адрес через маршрутизатор из-за пределов сети). Нагрузка на сеть в случае широковещания не отличается от обычной передачи данных одному адресату, поскольку пакеты данных не размножаются (в отличие от unicast).
Примером широковещания является определение MAC-адреса, соответствующего определенному IP-адресу (например, с помощью протокола ARP). В этом случае отправляется широковещательный пакет с запросом, который достигает все подключенные к данному L3-сегменту сети устройства. Устройство с искомым IP-адресом отправляет в ответ пакет, содержащий требуемый MAC-адрес.
Класс сети. Адрес состоит из двух логических частей - адреса сети и адреса хоста в сети. Какая часть адреса относится к адресу сети, а какая к адресу хоста, определяется значениями первых битов адреса:
| Класс | Наименьший адрес | Наибольший адрес |
| A | 0.1.0.0 | 126.0.0.0 |
| B | 128.0.0.0 | 191.255.0.0 |
| C | 192.0.1.0. | 223.255.255.0 |
| D | 224.0.0.0 | 239.255.255.255 |
- Если адрес начинается с 0, то сеть относят к классу А, и номер сети занимает один байт, остальные 3 байта интерпретируются как номер узла в сети. Сети класса А имеют номера в диапазоне от 1 до 126. (Номер 0 не используется, а номер 127 зарезервирован для специальных целей, о чем будет сказано ниже.) В сетях класса А количество узлов должно быть больше 216 , но не превышать 224.
- Если первые два бита адреса равны 10, то сеть относится к классу В и является сетью средних размеров с числом узлов 28 - 216. В сетях класса В под адрес сети и под адрес узла отводится по 16 битов, то есть по 2 байта.
- Если адрес начинается с последовательности 110, то это сеть класса С с числом узлов не больше 28. Под адрес сети отводится 24 бита, а под адрес узла - 8 битов.
- Если адрес начинается с последовательности 1110, то он является адресом класса D и обозначает особый, групповой адрес - multicast. Если в пакете в качестве адреса назначения указан адрес класса D, то такой пакет должны получить все узлы, которым присвоен данный адрес.
| Класс сетей | Значение первого байта адреса | Количество сетей | Количество хостов в сети класса | Удельный вес класса в IP-адресном пространстве (%) |
| А | 001 – 126 | 126 | 16 777 214 | 50 |
| В | 128 – 191 | 16 384 | 65 534 | 25 |
| С | 192 - 223 | 2 097 152 | 254 | 12,5 |
Введение подсетей, решив проблемы масштабирования адресного пространства, потребовало определенного усложнения протоколов маршрутизации, которые должны обрабатывать (и переносить) не только адрес сетевого устройства, но и его маску. В настоящее время все широко используемые протоколы маршрутизации (RIP-2, IS-IS, OSPF) переносят эту информацию.
Со временем в Internet стало катастрофически не хватать IP-адресов. Хотя в принципе из более 2 млд., однако, при использовании части адресного поля для разделения адресного пространства на классы общее количество адресов резко сокращается. В частности выявились следующие проблемы:
-
- Класс A обычно слишком велик
-
- Класс C зачастую слишком мал
-
- Недостаток числа классов B
-
- Неэффективное использование адресного пространства
Другой проблемой стало разрастание таблиц маршрутизации, в которых для каждой подсети должна была отводиться отдельная строка. И дело не только в увеличении времени на просмотр таблицы маршрутизации, но в необходимости в соответствии с протоколами маршрутизации организовывать обмен огромными таблицами между роутерами.
Одним из решений данной проблемы стало введение бесклассовой междоменной маршрутизации (CIDR, Classless Inter Domain Routing). Идея состоит в уединении оставшихся сетей класса С в блоки переменного размера. Кроме того, были изменены правила предоставления сетей класса С, в соответствии с которым весь мир был разделен на четыре зоны, каждой из которых была выделена часть адресного пространства сетей класса С:
Адреса от 194.0.0.0 до 195.255.255.255 – для Европы;
Адреса от 198.0.0.0 до 199.255.255.255 – для Северной Америки;
Адреса от 200.0.0.0 до 201.255.255.255 – для Центральной и Южной Америки;
Адреса от 202.0.0.0 до 203.255.255.255 – для Азии и Тихоокеанского региона.
Еще 320 млн. адресов класса С от 204.0.0.0 до 223.255.255.255 было зарезервировано на будущее.
xn--b1afjrvh2f.xn--p1ai
Что такое маска подсети и как узнать маску подсети | Твой сетевичок
Под маской подсети понимают 32-разрядное число, составленное из единиц и нулей. Начинается маска из последовательности единиц, а завершается последовательностью нулей. Ее накладывают на IP-адрес. Ту часть адреса, на которую накладываются единицы, определяют адресом сети. На остальную часть накладываются нули — она отводится под адресацию хостов.
Расчет маски подсети
Сетевой адрес составлен из двух частей — адреса сети и хоста. До появления масок специалисты применяли методы классового разделения сетей. Но число хостов в сети стало очень велико, а число выделяемых для них адресов сетей оказалось сильно ограниченным. Поэтому понадобилась дополнительная идея, которая была воплощена в маске. Она позволила в разных классах сетей выделить множество подсетей с разным количеством хостов.
Если вы интересуетесь, как узнать свой ip-адрес, маску подсети и основной шлюз, рекомендуем также ознакомиться со статьями как определить ip-адрес и как узнать основной шлюз в локальной сети, где подробно рассмотрены данные сетевые параметры. Здесь же мы остановимся на том, что такое маска подсети, как рассчитать маску подсети, и как узнать маску подсети своего компьютера.Администратор сети, получив в распоряжение некий сетевой адрес, имеет возможность разделить его на ряд подсетей (а может использовать и без разделения). Зачем делить полученный адрес? В разных сетях нужно подключать различное число компьютеров — где-то надо подключить только 10 хостов, а где-то более 30.
Будет гораздо удобнее, если эти «количества» будут подключены в разных подсетях с общением через маршрутизатор.
Например, определим маску для сети класса С. Из соглашения известно, что под адрес сетей такого класса отводят первый, второй и третий байты 32-разрядного числа. Четвертый остается для распределения хостов. Тогда запись маски в точечно-двоичной нотации выглядит так:
11111111.11111111.11111111.00000000
Как видим, первые 24 бита установлены, а последние 8 сброшены. Таким образом, маска в десятичном формате получит такой вид: 255.255.255.0. Идентичной записью станет следующая /24 — префиксная.
Таблица масок подсетей
Маска позволяет выделить целое множество сетей класса С, как и сетевых адресов других типов. В предыдущем примере была показана маска для стандартной сети класса С. Однако если сбросить крайнюю единицу на ноль, тогда получим следующую запись 255.255.254.0 или /23. При такой маске можем получить 2 сети класса С, так как сброшенная единица может быть восстановлена. Запись с 17-ю единицами позволит адресовать сразу 128 сетей класса С.
С целью облегчения понимания бесклассовой адресации (CIDR) создаются целые таблицы соответствия префиксов, масок, количества подключаемых хостов и классов сетей. Сетевому администратору нет нужды рассчитывать маски, число сетей и хостов самостоятельно. Достаточно только заглянуть в список соответствия, чтобы ответить на вопрос какую маску выбрать при необходимости подключить конкретное число рабочих станций.
Так, если администратору надо подключить 30 рабочих станций, тогда маска сети должна завершаться 5-ю нулями. Действительно, для нумерации узлов достаточно 5 нулей, так как 2 в степени 5 равно 32.
При этом узел с пятью нулями отвечает за номер сети, а узел с 5-ю единицами является широковещательным. Соответственно три старшие бита должны заполняться единицами, как и три предшествующих байта, поэтому маска должна принять вид:
1111111.11111111.11111111.11100000 или 255.255.255.224.
Вместо вычислений администратор может воспользоваться данными из таблиц соответствий.
Как узнать маску подсети в Windows
Маску подсети по ip-адресу однозначно определить нельзя. Однако информация о маске хранится на маршрутизаторах, в операционных системах. В Windows определить ее можно несколькими способами. Много информации о сетевой конфигурации компьютера можно извлечь через командную строку.
Если в терминале текстовой строки выполнить команду ipconfig, то сетевая утилита выведет всю информацию о сетевой конфигурации, включая и маску подсети, к которой принадлежит данный ПК.
Узнать маску можно и в графическом режиме. Windows предоставляет для этого специальные инструменты. Для этого нужно пройти в центр управления сетями
и отыскать там адаптер, через который осуществляется соединение с внешней сетью.
Далее понадобится вызвать его сведения о состоянии,
где достаточно открыть окошко сведений о подключении.
В открывшемся списке легко обнаружить пункт маски подсети IPv4.
Здесь записана маска подсети, к которой принадлежит рабочая станция.
tvoi-setevichok.ru
Расчет подсети по адресу и маске (IPv4)
Недавно тут наблюдал, как администратор конфигурировал сетевые настройки в компьютере. Маска подсети была 240, ну и адрес был в середине диапазона. Было видно, как работают мозги, пытаясь найти ближайшее число, кратное 16, чтобы, добавив 1, получить адрес шлюза. Не знаю, почему там не было DHCP, но главное в том, что можно написать про это калькулятор.
Про маску подсети и маршрутизацию в сетях TCP/IP я уж не буду рассказывать, а пользоваться калькулятором надо так — вводим IP-адрес из диапазона, принадлежащего интересующей нас подсети, вводим маску подсети и на выходе получаем адрес подсети, первый доступный адрес в диапазоне (который обычно шлюз), последний адрес, широковещательный адрес, ну и общее количество адресов, которые можно назначить устройствам в этой подсети.
Маску можно вводить как в «виндовом» виде, типа 255.255.255.240, так и в «маршрутизаторном», т. е. просто написать количество бит в маске, например, 24.
Сетевой адрес:
Маска подсети:
РассчитатьPLANETCALCСеть:
Первый доступный адрес:
Последний доступный адрес:
Широковещательный адрес:
Число хостов:
PlanetCalc.ru
Основы компьютерных сетей. Тема №5. Понятие IP адресации, масок подсетей и их расчет
Приветствую вас на очередном выпуске. И сегодня речь пойдет о том, какие бывают IP-адреса, и как ими пользоваться. Что такое маска подсети, как она считается, и для чего она нужна. Как делить сети на подсети и суммировать их. Заинтересовавшихся приглашаю к прочтению. Начнем, или уже продолжим, с самого популярного, заезженного и больного. Это IP-адреса. На протяжении 4-х статей это понятие встречалось по несколько раз, и скорее всего вы уже либо сами поняли для чего они, либо нагуглили и почитали о них. Но я обязан вам это рассказать, так как без ясного понимания двигаться дальше будет тяжело.
Итак IP-адрес — это адрес, используемый узлом на сетевом уровне. Он имеет иерархическую структуру. Что это значит? Это значит, что каждая цифра в его написании несет определенный смысл. Объясню на очень хорошем примере. Примером будет номер обычного телефона — +74951234567. Первой цифрой идет +7. Это говорит о том, что номер принадлежит зоне РФ. Далее следует 495. Это код Москвы. И последние 7 цифр я взял случайными. Эти цифры закреплены за районной зоной. Как видите здесь наблюдается четкая иерархия. То есть по номеру можно понять какой стране, зоне он принадлежит. IP адреса придерживаются аналогично строгой иерархии. Контролирует их организация IANA(англ. Internet Assigned Numbers Authority). Если на русском, то это «Администрация адресного пространства Интернет». Заметьте, что слово «Интернет» с большой буквы. Мало кто придает этому значение, поэтому объясню разницу. В англоязычной литературе термин «internet» используется для описания нескольких подключённых друг к другу сетей. А термин «Internet» для описания глобальной сети. Так что примите это к сведению.
Несмотря на то, что тема статьи больше теоретическая, нежели практическая, я настоятельно рекомендую отнестись к ней со всей серьезностью, так как от нее зависит понимание дальнейших тем, а особенно маршрутизации. Не для кого, я думаю, не секрет, что мы привыкли воспринимать числовую информацию в десятичном формате (в числах от 0-9). Однако все современные компьютеры воспринимают информацию в двоичном (0 и 1). Не важно при помощи тока или света передается информация. Вся она будет воспринята устройством как есть сигнал (1) или нет (0). Всего 2 значения. Поэтому был придуман алгоритм перевода из двоичной системы в десятичную, и обратно. Начну с простого и расскажу, как выглядят IP адреса в десятичном формате. Вся эта статья посвящена IP адресам версии 4. О версии 6 будет отдельная статья. В предыдущих статьях, лабах, да и вообще в жизни, вы видели что-то вроде этого «193.233.44.12». Это и есть IP адрес в десятичной записи. Состоит он из 4-х чисел, называемых октетами и разделенных между собой точками. Каждое такое число (октет) может принимать значение от 0 до 255. То есть одно из 256 значений. Длина каждого октета равна 8 битам, а суммарная длина IPv4 = 32 битам. Теперь интересный вопрос. Каким образом этот адрес воспримет компьютер, и как будет с ним работать? Можно конечно набить это в калькулятор, коих навалом в Интернете, и он переведет его в двоичный формат, но я считаю, что переводить вручную должен уметь каждый. Особенно это касается тех, кто планирует сдавать экзамен. У вас не будет под рукой ничего, кроме бумаги и маркера, и полагаться придется только на свои навыки. Поэтому показываю, как это делать вручную. Строится таблица.| x | x | x | x | x | x | x | x |
Думаю теперь понятно, каким образом строится таблица. Давайте теперь разберем адрес «193.233.44.12» и посмотрим, как он выглядит в двоичном формате. Разберем каждый октет отдельно. Возьмем число 193 и посмотрим, из каких табличных комбинаций оно получается. 128 + 64 + 1 = 193.
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
Задача №1
1) 10.124.56.220 2) 113.72.101.11 3) 173.143.32.194 4) 200.69.139.217 5) 88.212.236.76 6) 01011101.10111011.01001000.00110000 7) 01001000.10100011.00000100.10100001 8) 00001111.11011001.11101000.11110101 9) 01000101.00010100.00111011.01010000 10) 00101011.11110011.10000010.00111101 Ответы1) 00001010.01111100.00111000.11011100 2) 01110001.01001000.01100101.00001011 3) 10101101.10001111.00100000.11000010 4) 11001000.01000101.10001011.11011001 5) 01011000.11010100.11101100.01001100 6) 93.187.72.48 7) 72.163.4.161 8) 15.217.232.245 9) 69.20.59.80 10) 43.243.130.61 Теперь IP-адреса не должны быть чем-то страшным, и можно углубиться в их изучение.Выше мы говорили о структуре телефонных номеров и их иерархии. И вот на заре рождения Интернета в том представлении, в каком мы его привыкли видеть, возник вопрос. Вопрос заключался в том, что IP-адреса нужно как-то сгруппировать и контролировать выдачу. Решением было разделить все пространство IP-адресов на классы. Это решение получило название классовая адресация (от англ. Classful). Она уже давно устарела, но практически в любой книге на нее отводятся целые главы и разделы. Cisco тоже не забывает про это и в своих учебных материалах рассказывает про нее. Поэтому я пробегусь по этой теме и покажу, чем она блистала с 1981 по 1995 год.
Пространство было поделено на 5 классов. Каждому классу был назначен блок адресов.
Начнем с класса A. Если внимательно посмотреть на таблицу, то можно заметить, что этому блоку дан самый большой блок адресов, а если быть точным, то половина всего адресного пространства. Предназначался данный класс для крупных сетей. Структура этого класса выглядит следующим образом.
В чем суть. Первый октет, то есть 8 бит, остаются за адресом сети, а 3 последних октета (то есть оставшиеся 24 бита) назначаются хостам. Вот для того, чтобы показать, какой кусок относится к сети, а какой к хостам, используется маска. По структуре записи она аналогична записи IP-адреса. Отличие маски от IP-адресов в том, что 0 и 1 не могут чередоваться. Сначала идут 1, а потом 0. Таким образом, там где есть единица, значит это участок сети. Чуть ниже, после разбора классов, я покажу, как с ней работать. Сейчас главное знать, что маска класса A — 255.0.0.0. В таблице еще упомянут какой-то первый бит и для класса A он равен 0. Этот бит как раз нужен для того, чтобы сетевое устройство понимало, к какому классу оно принадлежит. Он же еще задает начальный и конечный диапазон адресов. Если в двоичном виде записать на всех октетах единицы, кроме первого бита в первом октете (там всегда 0), то получится 127.255.255.255, что является границей класса A. Например, возьмем адрес 44.58.63.132. Мы знаем, что у класса A первый октет отдается под адрес сети. То есть «44» — это адрес сети, а «58.63.132» — это адрес хоста.
Поговорим про класс B
Этому классу был дан блок поменьше. И адреса из этого блока предназначались для сетей средних масштабов. 2 октета отданы под адрес сети, и 2 — под адрес хостов. Маска у B класса — 255.255.0.0. Первые биты строго 10. А остальные меняются. Перейдем к примеру: 172.16.105.32. Два первых октета под адрес сети — «172.16». А 3-ий и 4-ый под адрес хоста — «105.32».
Класс C
Этот класс обделили адресами и дали ему самый маленький блок. Он был предназначен для мелких сетей. Зато этот класс отдавал целых 3 октета под адрес сети и только 1 октет — под хосты. Маска у него — 255.255.255.0. Первые биты 110. На примере это выглядит так — 192.168.1.5. Адрес сети «192.168.1», а адрес хоста «5».
Классы D и E. Я неcпроста объединил их в один. Адреса из этих блоков зарезервированы и не могут назначаться сетям и хостам. Класс D предназначен для многоадресной рассылки. Аналогию можно привести с телевидением. Телеканал вещает группе лиц свой эфир. И те, кто подключены, могут смотреть телепередачи. То есть в распоряжение администраторов могут попасть только 3 первых класса.
Напомню, что первые биты у класса D — это 1110. Пример адреса — 224.0.0.5. А первые биты у класса E — это 1111. Поэтому, если вдруг увидите адрес вида 240.0.0.1, смело говорите, что это адрес E класса. Про классы обмолвились. Теперь озвучу вопрос, который мне недавно задали. Так зачем тогда маски? У нас итак хосты понимают в каком они классе. Но суть вот в чем. Например, у вас есть маленький офис, и вам нужен блок IP-адресов. Никто не будет вам выдавать все адреса класса C. А дадут только его кусок. Например 192.168.1.0 с маской 255.255.255.0. Так вот эта маска и будет определять вашу границу. Мы уже говорили, что октет варьируется в значении от 0 до 255. Вот этот 4 октет полностью в вашем распоряжении. За исключением первого адреса и последнего, то есть 0 и 255 в данном случае. Первый адрес — это адрес сети (в данном случае 192.168.1.0), а последний адрес — широковещательный адрес (192.168.1.255). Напомню, что широковещательный адрес используется в том случае, когда надо передать информацию всем узлам в сети. Поэтому есть правило. Если вам надо узнать номер сети, то все биты относящиеся к хосту обращаете в 0, а если широковещательный, то все биты — в 1. Поэтому, если из 256 адресов забирается 2 адреса, то на назначение хостам остается 254 адреса (256 — 2). На собеседованиях и экзаменах часто любят спрашивать: «Количество IP-адресов в сети?» и «Сколько доступных IP-адресов в сети для назначения хостам?». Два разных вопроса, которые могут поставить в тупик. Ответом на первый будет — все адреса, включая адрес сети и широковещательный адрес, а на второй вопрос — все адреса, кроме адреса сети и широковещательного адреса. Теперь углубимся в изучении маски.Я записал адрес класса C 192.168.1.1 с маской 255.255.255.0 в десятичном и двоичном формате. Обратите внимание на то, как выглядит IP-адрес и маска в двоичном формате. Если в IP-адресе 0 и 1 чередуются, то в маске сначала идут 1, а потом 0. Эти биты фиксируют адрес сети и задают размер. По таблице выше можно сделать вывод, что в двоичном виде маска представлена последовательностью 24 единиц подряд. Это говорит о том, что целых 3 октета выделено под сеть, а 4 октет свободен под адресацию для хостов. Здесь ничего необычного. Это стандартная маска класса C. Но вот в чем загвоздка. Например, в вашем офисе 100 компьютеров, и расширяться вы не планируете. Зачем плодить сеть из 250+ адресов, которые вам не нужны?! На помощь приходит разделение на подсети. Это очень удобная вещь. Объясню принцип на примере того же класса C. Как бы вы не хотели, но трогать 3 октета нельзя. Они фиксированы. Но вот 4 октет свободен под хосты, поэтому его можно трогать. Заимствуя биты из хостового куска, вы дробите сеть на n-ое количество подсетей и, соответственно, уменьшаете в ней количество адресов для хостов. Попробуем это воплотить в реальность. Меняю маску. Заимствую первый бит из хостовой части(то есть 1-ый бит 4-ого октета выставляю в единицу). Получается следующая маска.
Данная маска делит сеть на 2 части. Если до дробления у сети было 256 адресов(от 0 до 255), то после дробления у каждого куска будет по 128 адресов(от 0 до 127 и от 128 до 255). Теперь посмотрю, что изменится в целом с адресами.
Красным цветом я показал те биты, которые зафиксированы и не могут изменяться. То есть маска ей задает границу. Соответственно биты помеченные черным цветом определены для адресации хостов. Теперь вычислю эту границу. Чтобы определить начало, надо все свободные биты(помеченные черным цветом) обратить в ноль, а для определения конца обратить в единицы. Приступаю.
То есть в четвертом октете меняются все биты, кроме первого. Он жестко фиксирован в рамках этой сети. Теперь посмотрим на вторую половину сети и вычислим ее адреса. Деление у нас производилось заимствованием первого бита в 4-ом октете, значит он является делителем. Первая половина сети получалась, когда этот бит принимал значение 0, а значит вторая сеть образуется, когда этот бит примет значение 1. Обращаю этот бит в 1 и посмотрю на границы.
Приведу в десятичный вид.
Соответственно .128 и .255 назначать хостам нельзя. Значит в доступности 128-2=126 адресов. Вот таким образом можно при помощи маски управлять размером сети. Каждый заимствованный бит делит сеть на 2 части. Если откусить 1 бит от хостовой части, то поделим на 2 части (по 128 адресов), 2 бита = 4 части (по 64 адреса), 3 бита = 8 (по 32 адреса) и так далее.
Если вы рассчитали количество бит, отдаваемые под хосты, то количество доступных IP-адресов можно вычислить по формуле
В книге У. Одома по подготовке к CCNA R&S приведена хорошая формула для расчета битов, отдаваемых на подсеть и хосты:
N + S + H = 32, где N — кол-во битов сети (класс A — 8 бит, B — 16 бит, C — 24 бита), S — кол-во заимствованных битов на подсеть (это то, что мы делали выше, когда заимствовали 1 бит из хостовой части), H — кол-во бит отводимых хостам.
Внесу ясность и объясню, как и где применять эти формулы. Возьмем пример: Нам выдали сеть 172.16.0.0 и попросили создать 120 подсетей со 180 хостами и записать маску. Приступим. В качестве шпаргалки, и для быстроты вычисления, я ниже подготовил таблицу степеней двойки.
Двигаемся дальше. Первое главное условие, при использовании классовой адресации — это то, что должна использоваться одна маска для всех подсетей. То есть, если у вас для одной подсети маска 255.255.255.0, то для другой подсети она не может быть 255.255.255.128. Теперь смотрим на выданную сеть. Путем логических размышлений понимаем, что это адрес класса B. А значит его N (кол-во битов сети) = 16. Ок. Значит на хосты выделено тоже 16 бит. Вспоминаем условия задачи. Нужно создать 120 подсетей. «Откусывать» биты от сетевой части запрещено, значит кусаем от хостовой части. Теперь нужно взять такое кол-во бит, чтобы хватило для 120 подсетей, однако оставляло достаточное кол-во под биты для хоста. Смотрим на таблицу выше. Если взять 7 бит, то получим 128. 128>120, следовательно попадаем под условие. Если возьмем 6 бит, то получим 64. 64<128, поэтому не попадаем под условие и отбрасываем этот вариант. Ок. Выяснили, что S надо выделить не меньше 7 бит. Теперь посмотрим, что осталось под хосты. Если N + S + H = 32 => H = 32 — (N + S) => H = 32 — (16 + 7) = 9. Смотрим на таблицу выше (или возводим 2 в 9 степень в уме) и получаем число 512. Отнимаем 2 (адрес сети и широковещательный адрес) и получаем 510 адресов. Нам нужно 180, а значит под условие мы попадаем причем с большим запасом. В таких случаях вам предоставляется право выбора. Сделать больше подсетей или хостов на подсеть. Объясняю, что это значит. У нас есть 9 бит на хосты. Если мы возьмем 8 бит, то получим число 256. 256 — 2 = 254 адреса. Этот вариант нам тоже подходит. Возьмем 7 бит. Получаем 128. Даже не отнимая 2 адреса, становится понятно, что это меньше 180 => данный вариант отбрасывается сразу. Итого получаем, что минимальное количество для подсети — 7 бит, а для хостов — 8 бит. Поэтому свободный бит можно отдать либо на подсеть, либо на хосты. Маска получается сложением N и S. В нашем случае получаем, если под подсеть отдаем 7 бит, то получаем 23. В десятичном виде маска будет выглядеть 255.255.254.0. А если отдадим под подсеть 8 бит, то получим 24 (или в десятичном виде 255.255.255.0). Иногда бывает, что под задачу существует всего одна маска. Ну и, конечно, могут быть случаи, когда маска не попадает не под какие условия. В этих случаях нужно брать сеть другого класса или доказывать заказчику, что это невозможно. Думаю теперь понятно, как работала классовая адресация, и как ее рассчитывали. Возможно с первого раза голова не переварит этого, поэтому перечитывайте еще раз и повнимательнее. Как только начнет что-то проясняться, потренируйтесь на задачках, которые я оставлю. Задача №2
1) Записать маску для проекта: сеть 172.16.0.0. 250 подсетей и 220 хостов. 2) Записать маску для проекта: сеть 10.0.0.0. 2000 подсетей и 1500 хостов. 3) Записать маску для проекта: сеть 192.168.0.0. 4 подсети и 60 хостов. Ответы на задачи1) 24 бита или 255.255.255.0 2) 19 бит (255.255.224.0), 20 бит (255.255.240.0), 21 бит (255.255.248.0) 3) 26 бит или 255.255.255.192 На этом разговор про классовые сети начну закруглять и подведу итоги. Классовая адресация — это зарождение сегодняшнего интернета, и именно с нее все началось. Поэтому плюсов у нее много, и за это создателям спасибо. Но, как вы могли заметить, у нее было жесткая привязка к одной маске. За счет этого IP-адреса использовались не экономно и расточительно. А в связи с бурным ростом Интернета адресов стало не хватать, и срочно нужно было вносить изменения. Поняли ведущие умы, что использовать классовые сети не удобно и нужно от них отказываться. Это привело к созданию бесклассовой адресации и маскам переменной длины, о чем мы ниже поговорим. Но перед этим пару слов о видах IP-адресов. Несмотря на то, что переход от классовой адресации к бесклассовой предполагал экономию IP-адресов, на деле эта проблема все равно решалась не полностью. Все упиралось в саму технологию IPv4. Объясню почему. Выше я говорил, что длина IP адреса равна 32 бита. Каждый бит может принимать значение 0 или 1, то есть два значения. Соответственно, чтобы вычислить все комбинации, надо возвести 2 в 32-ую степень. Получаем 4294967296 адресов. Если вычесть отсюда зарезервированные для специальных нужд и прочего, то останется примерно 4.2 млрд. адресов, когда на Земле проживает около 7.3 млрд. человек. Поэтому ведущие умы быстро просекли эту фишку и начали искать решение. Они решили выделить некое адресное пространство, которое будет использоваться только в пределах локальной сети и не будет использоваться в Интернете. Это разделило адреса на 2 лагеря: белые или публичные (англ. public) и серые или частные (англ. private). Привожу диапазон адресов, которые выделены под локальные сети: 1) 10.0.0.0 — 10.255.255.255 с маской 255.0.0.0 (или кратко 10/8). 2) 172.16.0.0 — 172.31.255.255 с маской 255.240.0.0 (или кратко 172.16/12). 3) 192.168.0.0 — 192.168.255.255 (или кратко 192.168/16). Если честно, я мало где видел применение адресации 172.16.X.X. Обычно в корпоративной среде всегда используется 10.X.X.X, а в домах/квартирах и мелких офисах 192.168.X.X. Теперь прошу обратить внимание на очень важную вещь, которую многие путают. Не путайте классовую адресацию и диапазон частных адресов. Очень много людей наступают на эти грабли и свято верят, что диапазон частных адресов 10.0.0.0 — 10.255.255.255 — это диапазон A класса.Разобрались, что такое частные адреса или private адреса. Но это еще не все. Есть еще список зарезервированных адресов, которые не могут светиться в Интернете. По ним написана целая документация на IETF. Привожу ссылку, где можете прочитать оригинал. Я кратко опишу часто встречающиеся.
1) 0.0.0.0/8 — диапазон адресов, используемый хостами для самоидентификации. Обычно это можно увидеть, когда хост пытается получить IP-адрес от DHCP сервера. Так как изначально у него нету IP-адреса, то в поле источника он вставляет адрес из данного диапазона. 2) 127.0.0.0/8 — loopback или localhost адреса. Это IP-адреса, используемые компьютером, чтобы обратиться к самому себе. Очень полезно для проверки работы TCP/IP. Дело в том, что независимо от наличия соединения с Интернетом или локальной сетью, адреса из этого пула должны всегда пинговаться. Если этого не происходит, значит система накрылась или накрывается медным тазом. 3) 169.254.0.0/16 — link-local address или локальные адреса. Автоматически используются хостами при отсутствии DHCP-сервера или его недоступности. Это позволяет быстро организовать локальную сеть и проверить работу узлов. Однако данный пул адресов не маршрутизируется. Следовательно, выйти в Интернет с них не получится.4) 224.0.0.0/4 — блок адресов, зарезервированный под многоадресную рассылку или multicast. Для тех, кто хочет побольше узнать про multicast, оставляю ссылку.
Бесклассовая адресация (англ. Classless Inter-Domain Routing или CIDR). Описана была в стандарте RFC1519 в 1993 году. Она отказалась от классовых рамок и фиксированной маски. Адреса делятся только на публичные и зарезервированные, о которых написано выше. Если в классовой адресации маска нарезалась единой для всех подсетей, то в бесклассовой — у каждой подсети может быть своя маска. На теории все хорошо и красиво, но нет ничего лучше, чем практика. Поэтому перехожу к ней и объясню, как можно делить на подсети с разным количеством хостов.
В качестве шпаргалки приведу список всех возможных масок.
Представим ситуацию. Вам выдали сеть 192.168.1.0/24 и поставили следующие условия: 1) Подсеть на 10 адресов для гостей. 2) Подсеть на 42 адреса для сотрудников. 3) Подсеть на 2 адреса для соединения 2 маршрутизаторов. 4) Подсеть на 26 адресов для филиала. Ок. Данная маска показывает, что в нашем распоряжении находятся 256 адресов. По условию эту сеть надо каким-то образом разделить на 4 подсети. Давайте попробуем. 256 очень хорошо делится на 4, давая в ответе 64. Значит один большой блок в 256 адресов можно поделить на 4 равных блока по 64 адреса в каждом. И все было бы прекрасно, но это порождает большое число пустых адресов. Для сотрудников, которым нужно 42 адреса, ладно, может в дальнейшем компания еще наймет. Но вот подсеть для маршрутизаторов, которая требует всего 2 адреса, оставит 60 пустых адресов. Да, вы можете сказать, что это private адреса, и кому дело до них. А теперь представьте, что это публичные адреса, которые маршрутизируются в Интернете. Их и так мало, а тут мы еще будем их отбрасывать. Это не дело, тем более, когда мы можем гибко управлять адресным пространством. Поэтому возвращаемся к примеру и нарежем подсети так, как нам нужно. Итак, какие подсети должны быть нарезаны, чтобы вместились все адреса, заданные по условию?! 1) Для 10 хостов, наименьшей подсетью будет блок из 16 адресов. 2) Для 42 хостов, наименьшей подсетью будет блок из 64 адресов. 3) Для 2 хостов, наименьшей подсетью будет блок из 4 адресов. 4) Для 26 хостов, наименьшей подсетью будет блок из 32 адресов. Я понимаю, что не все могут с первого раза в это вникнуть, и в этом нет ничего страшного. Все люди разные и по-разному воспринимают информацию. Для полноты эффекта покажу деление на картинке. Вот у нас блок, состоящий из 256 адресов. 
После деления на 4 части получается следующая картинка. 
Выше мы выяснили, что при таком раскладе адреса используются не рационально. Теперь обратите внимание, как стало выглядеть адресное пространство после нарезки подсетей разной длины. 
Как видите, в свободном доступе осталось куча адресов, которые мы в дальнейшем сможем использовать. Можно посчитать точную цифру. 256 — (64 + 32 + 16 + 4) = 140 адресов. Вот столько адресов мы сэкономили. Двигаемся дальше и ответим на следующие вопросы: — Какими будут сетевые и широковещательные адреса? — Какие адреса можно будет назначить хостам? — Как буду выглядеть маски? Механизм деления на подсети с разной маской получил название VLSM (от англ. Variable Length Subnet Mask) или маска подсети переменной длины. Дам важный совет! Начинайте адресацию с самой большой подсети. Иначе вы можете попасть на то, что адреса начнут перекрываться. Поэтому сначала планируйте сеть на бумаге. Нарисуйте ее, изобразите в виде фигур, просчитайте вручную или на калькуляторе и только потом переходите настройке в боевых условиях.
Итак, самая большая подсеть состоит из 64 адресов. С нее и начнем. Первый пул адресов будет следующий: Адрес подсети — 192.168.1.0. Широковещательный адрес — 192.168.1.63. Пул адресов для назначения хостам от 192.168.1.1 до 192.168.1.62. Теперь выбор маски. Тут все просто. Отнимаем от целой сети нужный кусок и полученное число записываем в октет маски. То есть 256 — 64 = 192 => маска 255.255.255.192 или /26. Дальше идет подсеть поменьше. Состоит она из 32 адресов. Если первая заканчивалась на .63, то эта будет начинаться с .64: Адрес подсети — 192.168.1.64. Широковещательный адрес — 192.168.1.95. Пул адресов для назначения хостам будет от 192.168.1.65 до 192.168.1.94. Маска: 256 — 32 = 224 => 255.255.255.224 или /27. 3-я подсеть, которая предназначена для филиала, начнет старт с .96: Адрес подсети — 192.168.1.96. Широковещательный адрес — 192.168.1.111. Пул адресов для назначения хостам будет от 192.168.1.97 до 192.168.1.110. Маска: 256 — 16 = 240 => 255.255.255.240 или /28. Ну и для последней подсети, которая уйдет под интерфейсы, соединяющие роутеры, будет начинаться с .112: Адрес подсети — 192.168.1.112. Широковещательный адрес — 192.168.1.115. Разрешенными адресами будут 192.168.1.113 и 192.168.1.114. Маска: 256 — 4 = 252 => 255.255.255.252 или /30. Замечу, что адрес 192.168.1.115 является последним используемым адресом. Начиная с 192.168.1.116 и до .255 свободны. Вот таким образом, при помощи VLSM или масок переменной длины, мы экономно создали 4 подсети с нужным количеством адресов в каждой. Думаю это стоит закрепить задачкой для самостоятельного решения.Задача №3
Разделите сеть 192.168.1.0/24 на 3 разные подсети. Найдите и запишите в каждой подсети ее адреса, широковещательный адрес, пул разрешенных к выдаче адресов и маску. Указываю требуемые размеры подсетей: 1) Подсеть на 120 адресов. 2) Подсеть на 12 адресов. 3) Подсеть на 5 адресов. Ответ1) Адрес подсети — 192.168.1.0. Широковещательный адрес — 192.168.1.127. Пул адресов для назначения хостам будет от 192.168.1.1 до 192.168.1.126. Маска: 256 — 128 = 128 => 255.255.255.128 или /25. 2) Адрес подсети — 192.168.1.128. Широковещательный адрес — 192.168.1.143. Пул адресов для назначения хостам будет от 192.168.1.129 до 192.168.1.142. Маска: 256 — 16 = 240 => 255.255.255.240 или /28. 3) Адрес подсети — 192.168.1.144. Широковещательный адрес — 192.168.1.151. Пул адресов для назначения хостам будет от 192.168.1.145 до 192.168.1.150. Маска: 256 — 8 = 248 => 255.255.255.248 или /29. Теперь, когда вы знаете, как делить сети на подсети, самое время научиться собирать подсети в одну общую подсеть. Иначе это называется суммированием или summarization. Суммирование чаще всего используется в маршрутизации. Когда у вас в таблице маршрутизатора несколько соседних подсетей, маршрутизация которых проходит через один и тот же интерфейс или адрес. Скорее всего этот процесс лучше объяснять при разборе маршрутизации, но учитывая то, что тема маршрутизации и так большая, то я объясню процесс суммирования в этой статье. Тем более, что суммирование это сплошная математика, а в этой статье мы ею и занимаемся. Ну что же, приступлю. Представим, что у меня компания состоящая из главного здания и корпусов. Я работаю в главном здании, а в корпусах коллеги. Хоть у меня и главное здание, но в нем всего 4 подсети: — 192.168.0.0/24 — 192.168.1.0/24 — 192.168.2.0/24 — 192.168.3.0/24 Тут коллеги с соседнего здания очухались и поняли, что у них слетела конфигурация на маршрутизаторе, а бекапов нет. Наизусть они не помнят, какие в главном здании подсети, но помнят, что они находятся рядом друг с другом, и просят прислать одну суммированную. Теперь у меня возникает задача, как их суммировать. Для начала я переведу все подсети в двоичный вид. Посмотрите внимательно на таблицу. Как видите, у 4 подсетей первые 22 бита одинаковые. Соответственно, если я возьму 192.168.0.0 с маской /22 или 255.255.252.0, то покрою свои 4 подсети. Но обратите внимание на 5 подсеть, которую я специально ввел. Это подсеть 192.168.4.0. 22-ой бит у нее отличается от предыдущих 4-х, а значит выше выбранное не покроет эту подсеть. Ок. Теперь я отправлю коллегам суммированную подсеть, и, если они все правильно пропишут, то маршрутизация до моих подсетей будет работать без проблем. Возьмем тот же пример и немного изменим условия. Нас попросили прислать суммарный маршрут для подсетей 192.168.0.0 и 192.168.1.0. Я не поленюсь и создам еще одну таблицу. Обратите внимание, что у 2 первых подсетей одинаковые не 22 бита, а 23 бита. Это значит, что их можно просуммировать еще компактнее. В принципе работать будет и так, и так. Но как говорилось в одной рекламе: «Если нет разницы — зачем платить больше?». Поэтому старайтесь суммировать, не задевая при этом соседние подсети. Таким образом, переводя подсети в двоичный формат и находя одинаковые биты, можно их суммировать. Вообще суммирование полезно применять, когда надо объединить несколько подсетей, расположенных вблизи друг с другом. Это позволит сэкономить ресурсы маршрутизаторов. Однако это не всегда возможно. Просуммировать, например, подсеть 192.168.1.0 и 192.168.15.0, не захватив при этом соседние подсети, невозможно. Поэтому перед суммированием стоит подумать над ее целесообразностью. Поэтому повторюсь еще раз, что начинать какую-либо революцию надо на бумажке. Ну и для закрепления материала оставлю небольшую задачу.Задача №4
Даны 4 подсети: 1) 10.3.128.0 2) 10.3.129.0 3) 10.3.130.0 4) 10.3.131.0 Просуммируйте подсети и найдите маску, которая сможет покрыть их, не задевая при этом соседние подсети. Ответ Исходя из этого, ответом будет 10.3.128.0/22 (255.255.252.0) Пришло время закругляться. Статья получилась не очень длинной. Я бы даже сказал наоборот. Но все, что требует знать Cisco про IPv4, мы рассмотрели. Самое главное, что требуется от вас — это научиться работать с адресами и масками и уметь конвертировать их из десятичной в двоичную и обратно. Ну и, конечно, правильно делить на подсети и распределять адресное пространство. Спасибо, что дочитали. А если еще и задачки все сами прорешали, то цены вам нет) А если еще не прорешали, то приятного времяпровождения. Метки:habrahabr.ru
