Для определения сетевой маски удобно использовать так называемый декодер. Рассмотрим как вычислить маску подсети по IP. Но начнем с объяснения того как человек воспринимает числа записанные в десятичной системе счисления:
Возьмем число 4921 и разложим его на разряды десятичной системы счисления, т.е. 4 раза возьмем по 1000, 9 раз по 100, 2 раза по 10 и 1 раз по 1.
1000 100 10 1
Очевидно, что чтобы получить изначальное число нужно перемножить значение на разрядность и сложить все разряды
1000*4 + 100*9 + 10*2 + 1*1 = 4921
Вычисление маски подсети по заданному адресу
Прежде всего, вычислить сетевую маску зная только IP адрес нельзя. Вопрос актуален при делении сети на подсети если исходная маска известна и требуется задать новую.
Перейдем к декодеру. Имеется IPv4 адрес, который представляет собой 4 октета, в каждом из которых 256 бита. Для октета, который рассматриваем или для каждого октета адреса записываем сам декодер:
128 64 32 16 8 4 2 1
LPIC 109.1 часть первая. IPv4 адреса и маски подсетей
Для примера запишем в двоичном виде адрес localhost 127.0.0.1. Декодер приведен 4 раза для каждого из 4х октетов. Под каждым октетом в соответствие значениям ставятся значения для взятого ip адреса.
128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1
0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
127.0.0.1 является исключением, по нему хорошо видно как выставлять значения 1 и 0 в декодере.
Для демонстрации разделения на подсети 127.0.0.1 не подходит, при его использовании не останется бит под хост, все биты были бы отданы под маску сети.
Адрес относится к классу А, т.е. под сеть выделяется 8 первых бит, остальное под хост — вычислять здесь ничего не требуется.
Для других адресов может оказаться полезным соотношение двух числовых рядов:
Декодер:
128 64 32 16 8 4 2 1
Маска:
128 192 224 240 248 252 254 255
Как вычислить маску подсети по IP
Стандартные значения классов А,В и С известны, но на практике часто возникает необходимость дробить сети на более мелкие диапазоны. Делать это проще всего также используя декодер — возьмем, например, адрес в котором первый пять бит последнего октета отданы под сеть.
Прежде всего запишем декодер
Декодер
128 64 32 16 8 4 2 1
Фактически имеем следующее значение, которое хотим отдать под сеть:
1 1 1 1 1 0 0 0
Перемножаем 1 и 0 со значениями декодера и складываем то, что получилось
128+64+32+16+8+0+0+0=248 — это искомая нестандартная маска (ее можно взять из стандартного ряда — 248 соответствует последней единице в ряде бит октета)
Биты для маски могут выделяться только слева направо непрерывно, в другой репрезентации 255.255.255.0 будет /8, что означает последовательные 8 бит отданные под маску.
Для адресов класса В стандартная маска /16 или 255.255.0.0, для класса С — /24 255.0.0.0
Если под сеть отданы все биты в октете — маска 255
Маска IP сети
Источник: server-gu.ru
Калькулятор Сетей
Введите IP адрес хоста (сети) и маску сети, чтобы рассчитать адрес broadcast (широковещательный адрес), адрес сети, Cisco wildcard mask, диапазон допустимых адресов в сети и количество хостов.
Маска сети указывается в десятичном формате с разделяющими точками (255.255.255.0) либо в «CIDR notation» RFC 1517 (/25). Если маска сети не введена, используется маска сети по умолчанию установленная для сетей такого класса.
Полученные результаты представлены и в двоичном формате, для лучшего понимания принципов расчета адресов ip-сетей. Биты адресов разделены пробелом: биты до пробела это часть, определяющая принадлежность к сети (биты сети), после пробела — часть отвечающая за адреса хостов в сети (биты хостов). В адресе сети все «биты хостов» равны нулю, в широковещательном адресе все они равны 1.
Класс сети определяется ее первыми битами . Если сеть находится в диапазоне сетей Интранет (Private Internet RFC 1918) это указывается дополнительно.
Cisco wildcard — обратная маска сети, используется в списках доступа (ACL) сетевого оборудования Cisco.
Также Вы можете расчитать подсети и суперсети.
Чтобы разделить сеть на несколько подсетей, введите адрес и маску исходной сети:
В поле маска подсети введите маску вновь создаваемых подсетей и расчитайте результат.
Попробуйте другие значения маски подсети и сравните результаты.
В получившихся масках подсетей, биты, определяющие принадлежность к подсети, показаны другим цветом. Также указывается количество хостов в подсети и другая информация.
Источник: www.ispreview.ru
Использование масок в IP-адресации
Маска — это 4-байтное число, которое используется в паре с IP-адресом. Двоичная запись маски содержит единицы в тех разрядах, которые должны в IP-адресах использоваться как номер сети.
Маска — это число, применяемое в паре с IP — адресом, причем двоичная запись маски содержит непрерывную последовательность единиц в тех разрядах, которые должны в IP — адресе интерпретироваться как номер сети, а остальные — нули.
Поэтому маску часто записывают в виде числа единиц в ней содержащихся. 255.255.248.0 (11111111.11111111.11111000.00000000) — является правильной маской подсети (/21),
а 255.255.250.0 (11111111.11111111.11111010.00000000) — является неправильной, недопустимой.
Если маску «наложить» на IP — адрес, то граница между единицами и нулями в маске станет границей номер сети и номер узла IP — адреса.
Для стандартных классов сетей маски имеют следующие значения:
255.0.0.0 — маска для сети класса А,
255.255.0.0 — маска для сети класса В,
255.255.255.0 — маска для сети класса С.
В масках, которые использует администратор для увеличения числа подсетей, количество единиц в последовательности, определяющей границу номера сети, не обязательно должно быть кратным 8, чтобы повторять деление адреса на байты.
Пример1: IP-адрес — 194.110.345.185, маска — 255.255.255.192. Если не учитывать маску подсети: номер сети — 194.110.245.0, а номер узла — 0.0.0.185. С учетом маски — номер сети — 194.110.345.128, а номер узла 0.0.0.57
Пример2: маска имеет значение 255.255.192.0 (11111111 11111111 11000000 00000000). И пусть сеть имеет номер 129.44.0.0 (10000001 00101100 00000000 00000000), из которого видно, что она относится к классу В. После наложения маски на этот адрес число разрядов, интерпретируемых как номер сети, увеличилось с 16 до 18, то есть администратор получил возможность использовать вместо одного, централизованно заданного ему номера сети, четыре:
129.44.0.0 (10000001 00101100 00000000 00000000)
129.44.64.0 (10000001 00101100 01000000 00000000)
129.44.128.0 (10000001 00101100 10000000 00000000)
129.44.192.0 (10000001 00101100 11000000 00000000)
Пример3: IP-адрес 129.44.141.15 (10000001 00101100 10001101 00001111), который по стандартам IP задает номер сети 129.44.0.0 и номер узла 0.0.141.15, теперь, при использовании маски, будет интерпретироваться как пара:
129.44.128.0 — номер сети,
0.0. 13.15 — номер узла.
Таким образом, установив новое значение маски, можно заставить маршрутизатор по-другому интерпретировать IP-адрес.
Пример4: пусть ваша сеть относится к классу В. В одной сети циркулирует единый трафик. Но среди всех станций сети есть некоторые, слабо взаимодействующие между собой. Эти станции желательно бы изолировать в разных сетях.
Пусть это будут узел 129.34.17.15 и узел 129.34.20.01, которые в исходной ситуации относятся к одной сети класса В с номером 129.34. Если задать в качестве маски число 255. 255.255.0, то адреса этих двух узлов будут интерпретироваться маршрутизаторами как адреса узла 15 сети класса С
с номером 129.34.17 и узла 01 сети класса С с номером 129.34.20.
Извне сеть по-прежнему будет выглядеть как единая сеть класса В, а на местном уровне это будет несколько отдельных сетей класса С.
Нетрудно увидеть, что максимальный размер подсети может быть только степенью двойки (двойку надо возвести в степень, равную количеству нулей в маске).
При передаче пакетов используются правила маршрутизации, главное из которых звучит так: «Пакеты участникам своей подсети доставляются напрямую, а остальным – по другим правилам маршрутизации».
Таким образом, требуется определить, является ли получатель членом нашей подсети или нет.
Алгоритм определения диапазона адресов подсети
(из определения маски).
1. Перевести и записать IP-адрес в двоичной системе счисления.
2. Перевести маску и записать ее в двоичной системе счисления.
3. «Наложить» маску на IP-адрес и записать диапазон номеров подсети в двоичной системе счисления.
4. Перевести и записать диапазон из двоичной системы счисления в десятичную.
Задача. Дан IP-адрес 192.168.200.47 /20 (маска подсети 20). Определить диапазон номеров (адресов) подсети.
1. 192.168.200.47 переведем в двоичную систему счисления:
* Алгоритм перевода числа из десятичной системы счисления в двоичную:
1. Делим число на 2, остаток от деления может быть 1 или 0, значение остатка присваивается младшему (самому правому) знаку искомой двоичной записи.
2. Полученное число вновь делим на 2, остаток равен значению следующего по старшинству знака.
3. Повторить п.2 пока частное не станет меньше двух, частное от последнего деления равно значению старшего знака, остаток – второму по старшинству знаку.
Перевод числа 192 из десятичной записи в двоичную:
| 192 96 48 24 12 6 3 1 |
| 0 0 0 0 0 0 1 1 |
Пояснения: 24/2=12 – четное, пишем – 0;
192 – четное, значит, пишем – 0; 12/2=6 – четное, пишем – 0;
192/2=96 – четное, пишем – 0; 6/2=3 – нечетное, пишем 1;
96/2=48 – четное, пишем – 0; 3/2=1 – нечетное, пишем 1.
Результат записываем из таблицы слева направо: 11000000.
Аналогично переводим 168 в двоичную систему счисления и получаем: 10101000.
Аналогично переводим 200 в двоичную систему счисления и получаем: 11001000
Аналогично переводим 47 в двоичную систему счисления и получаем: 00101111 (впереди недостающие разряды дописываем нулями до 4 байт)
Записываем 192.168.200.47 в двоичной форме:
IP-адрес
2. Записываем маску 20 в двоичной форме. Для этого пишем 20 нулей с разделением на 4 байта, оставшиеся 12 знаков дописываем нулями:
Маска 20.
3. «Накладываем» маску на IP-адрес и выявляем диапазон номеров подсети:
11000000.10101000.1100 1000.00101111
11111111.11111111.1111 0000.00000000
Граница единиц и нулей попадает на середину третьего числа; все что оказалось под единицами остается без изменений, значит первые два числа в IP-адресе останутся без изменений и надо получить только третье число и четвертое.
Для того чтобы определить начало диапазона надо в IP-адресе все числа от границы заполнить нулями, для того, чтобы определить конец диапазона надо в IP-адресе все числа от границы заполнить единицами, то есть: Диапазон адресов подсети будет такой: от 11000000.10101000.11000000.00000000 до 11000000.10101000.11001111.11111111
4. Переведем и запишем полученный диапазон номеров подсети из двоичной системы счисления в
десятичную:
Значит, диапазон адресов подсети будет такой: от 192.168.192.0 до 192.168.207.255
Задания для выполнения:
1. Какие адреса из приведенного ниже списка являются допустимыми адресами хостов и почему:
2. Перечислите все допустимые маски, по какому принципу они получаются.
3. Определите диапазоны адресов подсетей (даны адрес хоста и маска подсети):
4. Какие из адресов:
будут достигнуты напрямую с хоста 242.254.169.212/21. Определите диапазон адресов в его подсети.
5. Посмотрите параметры IP на своем компьютере с помощью команды ipconfig.
Команда ipconfig отображает краткую информацию, т.е. только IP-адрес, маску подсети и стандартный шлюз для каждого подключенного адаптера, для которого выполнена привязка с TCP/IP.
Определите диапазон адресов и размер подсети, в которой Вы находитесь.
6. Выделить номер подсети и номер узла по заданному IP — адресу и маске подсети:
IP — адрес: 129. 64. 134. 5
Маска подсети: 255. 255. 128. 0
7. Дан IP-адрес 198.65.12.67 и маска этой подсети — 255.255.255.240. Определить номер подсети и максимальное число узлов этой подсети.
9. Какие из приведенных ниже адресов не могут быть использованы для узлов Интернета? Для верных адресов определите их класс: A,B,C,D,E. Результат представить в виде таблицы.
1.127.0.0.1 7. 193.256.1.16
2.201.13.123.245 8. 194.87.45.0
3.226.4.37.105 9. 195.34.116.255
4.103.24.254.0 10. 161.23.45.305
5.10.234.17.25 11. 13.13.13.13
6.154.12.255.255 12. 204.0.3.1
Контрольные вопросы:
1. Какой адрес называется неопределенным IP – адресом?
2. Что обозначает неопределенный IP – адрес?
3. Какой адрес называется ограниченным широковещательным?
4. Какой адрес является внутренним адресом стека протоколов ПК?
5. Какой класс IP – адресов используется для корпоративных внутренних сетей предприятия?
6. Чем занимается сетевой уровень?
7. Можно ли использовать в качестве сетевого МАС-адрес?
8. Что такое маска подсети?
9. Как определить диапазон адресов в подсети?
Примечание:
Следует учитывать, что некоторые адреса являются запрещенными или служебными и их нельзя использовать для адресов хостов или подсетей. Это адреса, содержащие:
0 в первом или последнем байте,
255 в любом байте (это широковещательные адреса),
127 в первом байте (внутренняя петля – этот адрес имеется в каждом хосте и служит для связывания компонентов сетевого уровня). Поэтому доступный диапазон адресов будет несколько меньше. Диапазон адресов:
10.Х.Х.Х – для больших локальных сетей;
172.16.Х.Х – для больших локальных сетей, но применяется реже,
192.168.Х.Х – для маленьких (небольших) локальных сетей, не может быть использован в сети Internet, т.к. эти адреса отданы для использования в сетях непосредственно не подключенных к глобальной сети.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Самое популярное на сайте:
Источник: studopedia.ru
