 |
Использование масок для IP-адресации
|
|
|
|
Двоичная форма записи IP-адресов
Наряду с традиционной десятичной формой записи IP-адресов, может использоваться и двоичная форма, отражающая непосредственно способ представления адреса в памяти компьютера. Поскольку IP-адрес имеет длину 4 байта, то в двоичной форме он представляется как 32-разрядное двоичное число (т.е. последовательность из 32 нулей и единиц). Например, адрес 213.128.193.154 в двоичной форме имеет вид 11010101 1000000 11000001 10011010. Используя двоичную форму записи IP-адреса, легко определить схемы классов IP адресов:
| |||
|
Особые IP-адреса
Протокол IP предполагает наличие адресов, которые трактуются особым образом. К ним относятся следующие:
1. Адреса, значение первого октета которых равно 127. Пакеты, направленные по такому адресу, реально не передаются в сеть, а обрабатываются программным обеспечением узла-отправителя. Таким образом, узел может направить данные самому себе. Этот подход очень удобен для тестирования сетевого программного обеспечения в условиях, когда нет возможности подключиться к сети.
2. Адрес 255.255.255.255. Пакет, в назначении которого стоит адрес 255.255.255.255, должен рассылаться всем узлам сети, в которой находится источник. Такой вид рассылки называется ограниченным широковещанием. В двоичной форме этот адрес имеет вид 11111111 11111111 11111111 11111111.
3. Адрес 0.0.0.0. Он используется в служебных целях и трактуется как адрес того узла, который сгенерировал пакет. Двоичное представление этого адреса 00000000 00000000 00000000 00000000
Дополнительно особым образом интерпретируются адреса:
- содержащие 0 во всех двоичных разрядах поля номера узла; такие IP-адреса используются для записи адресов сетей в целом;
- содержащие 1 во всех двоичных разрядах поля номера узла; такие IP-адреса являются широковещательными адресами для сетей, номера которых определяются этими адресами.
|
|
|
Использование масок для IP-адресации
Схема разделения IP-адреса на номер сети и номер узла, основанная на понятии класса адреса, является достаточно грубой, поскольку предполагает всего 3 варианта (классы A, B и C) распределения разрядов адреса под соответствующие номера. Рассмотрим для примера следующую ситуацию. Допустим, что некоторая компания, подключающаяся к Интернет, располагает всего 10-ю компьютерами. Поскольку минимальными по возможному числу узлов являются сети класса C, то эта компания должна была бы получить от организации, занимающейся распределением IP-адресов, диапазон в 254 адреса (одну сеть класса C). Неудобство такого подхода очевидно: 244 адреса останутся неиспользованными, поскольку не могут быть распределены компьютерам других организаций, расположенных в других физических сетях. В случае же, если рассматриваемая организация имела бы 20 компьютеров, распределенных по двум физическим сетям, то ей должен был бы выделяться диапазон двух сетей класса C (по одному для каждой физической сети). При этом число "мертвых" адресов удвоится.
Для более гибкого определения границ между разрядами номеров сети и узла внутри IP-адреса используются так называемые маски подсети. Маска подсети – это 4-байтовое число специального вида, которое используется совместно с IP-адресом. "Специальный вид" маски подсети заключается в следующем: двоичные разряды маски, соответствующие разрядам IP-адреса, отведенным под номер сети, содержат единицы, а в разрядах, соответствующих разрядам номера узла – нули.
|
|
|
|
Использование в паре с IP -адресом маски подсети позволяет отказаться от применения классов адресов и сделать более гибкой всю систему IP-адресации. Так, например, маска 255.255.255.240 (11111111 11111111 11111111 11110000) позволяет разбить диапазон в 254 IP-адреса, относящихся к одной сети класса C, на 14 диапазонов, которые могут выделяться разным сетям.
|
Для стандартного деления IP-адресов на номер сети и номер узла, определенного классами A, B и C маски подсети имеют вид:
| Класс | Двоичная форма | Десятичная форма |
| A | 11111111 00000000 00000000 00000000 | 255.0.0.0 |
| В | 11111111 11111111 00000000 00000000 | 255.255.0.0 |
| С | 11111111 11111111 11111111 00000000 | 255.255.255.0 |
Распределение IP-адресов
Поскольку каждый узел сети Интернет должен обладать уникальным IP-адресом, то, безусловно, важной является задача координации распределения адресов отдельным сетям и узлам. Такую координирующую роль выполняет Интернет Корпорация по распределению адресов и имен (The Internet Corporation for Assigned Names and Numbers, ICANN).
******************************************************************************************
| Сетевая маска | Инверсия | Префикс | Используется | Размер |
| 0.0.0.0 | 255.255.255.255 | /0 | 4,294,967,294 | весь интернет |
| 128.0.0.0 | 127.255.255.255 | /1 | 2,147,483,646 | 128 классов 'a' |
| 192.0.0.0 | 63.255.255.255 | /2 | 1,073,741,822 | 64 класса 'a' |
| 224.0.0.0 | 31.255.255.255 | /3 | 536,870,910 | 32 класса 'a' |
| 240.0.0.0 | 15.255.255.255 | /4 | 268,435,454 | 16 классов 'a' |
| 248.0.0.0 | 7.255.255.255 | /5 | 134,217,726 | 8 классов 'a' |
| 252.0.0.0 | 3.255.255.255 | /6 | 67,108,862 | 4 класса 'a' |
| 254.0.0.0 | 1.255.255.255 | /7 | 33,554,430 | 2 класса 'a' |
| 255.0.0.0 | 0.255.255.255 | /8 | 16,777,214 | 1 класс 'a' |
| 255.128.0.0 | 0.127.255.255 | /9 | 8,388,606 | 128 классов 'b' |
| 255.192.0.0 | 0.63.255.255 | /10 | 4,194,302 | 64 класса 'b' |
| 255.224.0.0 | 0.31.255.255 | /11 | 2,097,150 | 32 класса 'b' |
| 255.240.0.0 | 0.15.255.255 | /12 | 1,048,574 | 16 классов 'b' |
| 255.248.0.0 | 0.7.255.255 | /13 | 524,286 | 8 классов 'b' |
| 255.252.0.0 | 0.3.255.255 | /14 | 262,142 | 4 класса 'b' |
| 255.254.0.0 | 0.1.255.255 | /15 | 131,070 | 2 класса 'b' |
| 255.255.0.0 | 0.0.255.255 | /16 | 65,534 | 1 класс 'b' |
| 255.255.128.0 | 0.0.127.255 | /17 | 32,766 | 128 классов 'c' |
| 255.255.192.0 | 0.0.63.255 | /18 | 16,382 | 64 класса 'c' |
| 255.255.224.0 | 0.0.31.255 | /19 | 8,190 | 32 класса 'c' |
| 255.255.240.0 | 0.0.15.255 | /20 | 4,094 | 16 классов 'c' |
| 255.255.248.0 | 0.0.7.255 | /21 | 2,046 | 8 классов 'c' |
| 255.255.252.0 | 0.0.3.255 | /22 | 1,022 | 4 класса 'c' |
| 255.255.254.0 | 0.0.1.255 | /23 | 2 классов 'c' | |
| 255.255.255.0 | 0.0.0.255 | /24 | 1 класс 'c' | |
| 255.255.255.128 | 0.0.0.127 | /25 | 128 хостов | |
| 255.255.255.192 | 0.0.0.63 | /26 | 64 хоста | |
| 255.255.255.224 | 0.0.0.31 | /27 | 32 хоста | |
| 255.255.255.240 | 0.0.0.15 | /28 | 16 хостов | |
| 255.255.255.248 | 0.0.0.7 | /29 | 8 хостов | |
| 255.255.255.252 | 0.0.0.3 | /30 | 4 хоста | |
| 255.255.255.254 | 0.0.0.1 | /31 | 2 хоста | |
| 255.255.255.255 | 0.0.0.0 | /32 | 1 хост |
|
|
|
|
|
|
