Что такое длина префикса подсети

Что такое длина префикса подсети

Маска подсети — битовая маска для определения по IP-адресу адреса подсети и адреса узла (хоста, компьютера, устройства) этой подсети. В отличие от IP-адреса маска подсети не является частью IP-пакета.

Благодаря маске можно узнать, какая часть IP-адреса узла сети относится к адресу сети, а какая — к адресу самого узла в этой сети.

Например, узел с IP-адресом 11.34.56.78 и маской подсети 255.255.255.0 находится в сети 11.34.56.0 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 (побитовое И). Например, в случае более сложной маски (битовые операции в IPv6 выглядят аналогично):

  • часть маски, определяющая адрес сети и состоящая из единиц;
  • адрес сети, который определяется маской подсети;
  • диапазон адресов устройств в этой сети.

Разбиение одной большой сети на несколько маленьких подсетей позволяет упростить маршрутизацию. Например, пусть таблица маршрутизации некоторого маршрутизатора содержит следующую запись:

Сеть назначения Маска сети 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 (применении операции «побитовое И») на адрес 192.168.1.2 маски 255.255.255.0 получается адрес сети 192.168.1.0. В таблице маршрутизации этой сети соответствует шлюз 10.20.30.1, которому и отправляется пакет.

Содержание

Маски при бесклассовой маршрутизации (CIDR) [ править | править код ]

Маски подсети являются основой метода бесклассовой маршрутизации (англ. CIDR ). При этом подходе маску подсети записывают вместе с IP-адресом в формате «IP-адрес/количество единичных бит в маске». Число после знака дроби ( т. н. длина префикса сети) означает количество единичных разрядов (бит) в маске подсети.

Рассмотрим пример записи диапазона IP-адресов в виде 10.96.0.0/11. В этом случае маска подсети будет иметь двоичный вид 1111_1111.1110_0000.0000_0000.0000_0000, или то же самое в десятичном виде: 255.224.0.0. 11 разрядов IP-адреса отводятся под адрес сети, а остальной 32-11=21 разряд полного адреса ( 1111_1111.1110_0000.0000_0000.0000_0000) — под локальный адрес в этой сети. Итого, 10.96.0.0/11 означает диапазон адресов от 10.96.0.0 до 10.127.255.255.

IPv4 CIDR

CIDR Последний IP-адрес в подсети Маска подсети Количество адресов в подсети Количество хостов в подсети Класс подсети
a.b.c.d/32 0.0.0.0 255.255.255.255 1 1* 1/256 C
a.b.c.d/31 0.0.0.1 255.255.255.254 2 2* 1/128 C
a.b.c.d/30 0.0.0.3 255.255.255.252 4 2 1/64 C
a.b.c.d/29 0.0.0.7 255.255.255.248 8 6 1/32 C
a.b.c.d/28 0.0.0.15 255.255.255.240 16 14 1/16 C
a.b.c.d/27 0.0.0.31 255.255.255.224 32 30 1/8 C
a.b.c.d/26 0.0.0.63 255.255.255.192 64 62 1/4 C
a.b.c.d/25 0.0.0.127 255.255.255.128 128 126 1/2 C
a.b.c.0/24 0.0.0.255 255.255.255.000 256 254 1 C
a.b.c.0/23 0.0.1.255 255.255.254.000 512 510 2 C
a.b.c.0/22 0.0.3.255 255.255.252.000 1024 1022 4 C
a.b.c.0/21 0.0.7.255 255.255.248.000 2048 2046 8 C
a.b.c.0/20 0.0.15.255 255.255.240.000 4096 4094 16 C
a.b.c.0/19 0.0.31.255 255.255.224.000 8192 8190 32 C
a.b.c.0/18 0.0.63.255 255.255.192.000 16 384 16 382 64 C
a.b.c.0/17 0.0.127.255 255.255.128.000 32 768 32 766 128 C
a.b.0.0/16 0.0.255.255 255.255.000.000 65 536 65 534 256 C = 1 B
a.b.0.0/15 0.1.255.255 255.254.000.000 131 072 131 070 2 B
a.b.0.0/14 0.3.255.255 255.252.000.000 262 144 262 142 4 B
a.b.0.0/13 0.7.255.255 255.248.000.000 524 288 524 286 8 B
a.b.0.0/12 0.15.255.255 255.240.000.000 1 048 576 1 048 574 16 B
a.b.0.0/11 0.31.255.255 255.224.000.000 2 097 152 2 097 150 32 B
a.b.0.0/10 0.63.255.255 255.192.000.000 4 194 304 4 194 302 64 B
a.b.0.0/9 0.127.255.255 255.128.000.000 8 388 608 8 388 606 128 B
a.0.0.0/8 0.255.255.255 255.000.000.000 16 777 216 16 777 214 256 B = 1 A
a.0.0.0/7 1.255.255.255 254.000.000.000 33 554 432 33 554 430 2 A
a.0.0.0/6 3.255.255.255 252.000.000.000 67 108 864 67 108 862 4 A
a.0.0.0/5 7.255.255.255 248.000.000.000 134 217 728 134 217 726 8 A
a.0.0.0/4 15.255.255.255 240.000.000.000 268 435 456 268 435 454 16 A
a.0.0.0/3 31.255.255.255 224.000.000.000 536 870 912 536 870 910 32 A
a.0.0.0/2 63.255.255.255 192.000.000.000 1 073 741 824 1 073 741 822 64 A
a.0.0.0/1 127.255.255.255 128.000.000.000 2 147 483 648 2 147 483 646 128 A
0.0.0.0/0 255.255.255.255 000.000.000.000 4 294 967 296 4 294 967 294 256 A
Читайте также:  Steamstore a akamaihd net

* Чтобы в сетях с такой размерностью маски возможно было разместить хосты, отступают от правил, принятых для работы в остальных сетях.

Возможных узлов подсети меньше количества адресов на два: начальный адрес сети резервируется для идентификации подсети, последний адрес используется в качестве широковещательного адреса (возможны исключения в виде адресации в IPv4 сетей /32 и /31).

Выбор маски для подсети [ править | править код ]

Если n <displaystyle n> — количество компьютеров в подсети, округлённое до ближайшей большей степени двойки, и n ⩽ 254 <displaystyle nleqslant 254> (для сетей класса C), то маска подсети вычисляется по следующей формуле: 2 8 − n − 2 <displaystyle 2^<8>-n-2> , где двойка вычитается, так как один IP-адрес (первый в задаваемом маской диапазоне) является IP-адресом подсети и ещё один IP-адрес (последний в задаваемом маской диапазоне) является широковещательным адресом (для отправки данных всем узлам подсети). Для 254>"> n > 254 <displaystyle n>254> 254>"/> будет другая формула.

Пример: в некой подсети класса C есть 30 компьютеров; маска для такой сети вычисляется следующим образом:

Вступление

Каждое устройство, подключённое к интернету, требует цифровой идентификатор. IP-адрес является цифровым кодом, используемым для определения различного оборудования, подключённого к Всемирной паутине. На сегодняшний день существует две версии IP: IPv4 и IPv6. Протокол версии 4 является все ещё основным, но количество доступных ресурсов исчерпалось, поэтому постепенно начинает использоваться 6 версия, позволяющая использовать гораздо большее количество ресурсов. Каждый идентификатор содержит информацию о конкретном соединении, а также о подключённом оборудовании. Префикс указывает, какие значения используются для обозначения сети, а какие — для обозначения устройства. Давайте детальнее рассмотрим, что такое сетевой префикс, и как он поможет расшифровать IP-адрес.

Любое устройство гарантированно получает свой уникальный идентификатор

Структура IP-адреса

Обычно IP-адрес записывается следующим образом: 192.168.10.100. Каждая секция представляет собой 8 бит или 1 байт информации. Сервер видит эти цифры как набор единиц и нулей, для нашего удобства они записываются в обычной десятичной системе. Максимальная её длина — 3 знака, а минимальная — 1. Суммарно вся запись занимает 32 бита и теоретически может быть 232 или 4.294.967.296 ресурсов.

Весь цифровой код делится на две части: адрес провайдера и хост. Первый из них определяет провайдера, через который вы работаете, а второй обозначает идентификатор конкретного устройства, как, например, ноутбук или планшет Андроид, в локальном подключении. Для того чтобы узнать, сколько бит обозначает каждый из показателей, записывается префикс сети через слеш. Тогда запись выглядит как 192.168.10.100/24. В нашем случае 24 обозначает, что первых 3 секции (3*8=24), а именно 192.168.10 является адресом соединения. Оставшиеся 8 бит, а именно 100 — это идентификатор оборудования (максимум 28 = 256 адресов). При 192.168.10.100/16 локальный ресурс будет 192.168, а хост — 10.100 (216 = 65536).

Часто для определения адреса используется маска подсети. Её длина не отличается. Это, по сути, то же самое, что и префикс сети, только немножко по-другому организовано. Вы, наверное, обращали внимание, что провайдер указывает этот параметр при подключении к интернету. Она также показывает, какая часть IP относится к провайдеру, а какая — к хосту. Она записывается также в виде четырёх 8-битных секций. Единственное отличие, что в двоичном исчислении сначала должны идти только единицы. Если перевести двоичные 11111111 в десятичное исчисление, получится 255. Поэтому маска обязательно будет начинаться с 255.

Читайте также:  Как восстановить из карантина nod32

Рассмотрим пример. Возьмём наш адрес 192.168.10.100 и маску 255.255.255.0. Соответственно, первых три раздела записи будут идентификатором LAN, а последняя — идентификатором компьютера. Если маска — 255.255.0.0, то сеть будет 192.168, а хост — 10.100.

Также маска лучше поможет определить, относятся ли два IP-ресурса к одному подключению. Возьмём, к примеру, 213.111.125.17 и 213.111.176.3. Если маска — 255.255.0.0, то оба адреса расположены в одной сети, если она 255.255.255.0, то в разной, так как 125 и 176 отличаются.

Префикс сети позволит определить её подмаску. Например, у нас есть запись 176.172.7.132/22. Как мы помним, 22 показывает количество бит, отвечающие за провайдера. В двоичной системе на самом начале запишем 22 единицы и дополним их 10 нулями, чтобы суммарно получилось 32 бита, и разделим точками секции по 8 бит — 11111111.11111111.11111100.00000000. Теперь переведём результат в десятичное исчисление, итоговым результатом у нас получится 255.255.252.0.

Для обратного расчёта возьмём адрес 176.172.7.132 и маску 255.255.128.0. Переводим её в двоичную систему, получим 11111111.11111111.10000000.00000000. Единиц в нашем случае 17, это и есть наш префикс сети. В десятичном виде запишем его как 255.255.128.0/17.

Заключение

После прочтения статьи вас не будут пугать длина цифровых записей при настройке подключения и термины «префикс сети» и другие. Если вы обычный пользователь системы Андроид, информации из статьи вам будет вполне достаточно. Если вы хотите вручную настроить домашнее подключение, возможно, придётся провести более глубокое исследование.

Считаете ли вы этот материал полезным? Будем благодарны за оставленные комментарии.

Параметр Десятичная запись Шестнадцатеричная запись Двоичная запись
IP адрес 91.146.8.87 5B.92.08.57 01011011.10010010.00001000.01010111
Префикс маски подсети /24
Маска подсети 255.255.255.0 FF.FF.FF.00 11111111.11111111.11111111.00000000
Обратная маска подсети (wildcard mask) 0.0.0.255 00.00.00.FF 00000000.00000000.00000000.11111111
IP адрес сети 91.146.8.0 5B.92.08.00 01011011.10010010.00001000.00000000
Широковещательный адрес 91.146.8.255 5B.92.08.FF 01011011.10010010.00001000.11111111
IP адрес первого хоста 91.146.8.1 5B.92.08.01 01011011.10010010.00001000.00000001
IP адрес последнего хоста 91.146.8.254 5B.92.08.FE 01011011.10010010.00001000.11111110
Количество доступных адресов 256
Количество рабочих адресов для хостов 254

Познавательное о IPv4 .

IPv4 (англ. Internet Protocol version 4) — четвёртая версия интернет протокола (IP). Первая широко используемая версия. Протокол описан в RFC 791 (сентябрь 1981 года), заменившем RFC 760 (январь 1980 года).

IPv4 использует 32-битные (четырёхбайтные) адреса, ограничивающие адресное пространство 4 294 967 296 (2 32 ) возможными уникальными адресами.

Традиционной формой записи IPv4 адреса является запись в виде четырёх десятичных чисел (от 0 до 255), разделённых точками. Через дробь указывается длина маски подсети.

IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. В случае изолированной сети её адрес может быть выбран администратором из специально зарезервированных для таких сетей блоков адресов (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 или 192.168.0.0/16). Если же сеть должна работать как составная часть Интернета, то адрес сети выдаётся провайдером либо региональным интернет-регистратором (Regional Internet Registry, RIR). Согласно данным на сайте IANA, существует пять RIR: ARIN, обслуживающий Северную Америку, а также Багамы, Пуэрто-Рико и Ямайку; APNIC, обслуживающий страны Южной, Восточной и Юго-Восточной Азии, а также Австралии и Океании; AfriNIC, обслуживающий страны Африки; LACNIC, обслуживающий страны Южной Америки и бассейна Карибского моря; и RIPE NCC, обслуживающий Европу, Центральную Азию, Ближний Восток. Региональные регистраторы получают номера автономных систем и большие блоки адресов у IANA, а затем выдают номера автономных систем и блоки адресов меньшего размера локальным интернет-регистраторам (Local Internet Registries, LIR), обычно являющимся крупными провайдерами. Номер узла в протоколе IP назначается независимо от локального адреса узла. Маршрутизатор по определению входит сразу в несколько сетей. Поэтому каждый порт маршрутизатора имеет собственный IP-адрес. Конечный узел также может входить в несколько IP-сетей. В этом случае компьютер должен иметь несколько IP-адресов, по числу сетевых связей. Таким образом, IP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.

Читайте также:  Как накрутить быстро подписчиков вконтакте

Есть два способа определения того, сколько бит отводится на маску подсети, а сколько — на IP-адрес. Изначально использовалась классовая адресация (INET), но со второй половины 90-х годов XX века она была вытеснена бесклассовой адресацией (CIDR), при которой количество адресов в сети определяется маской подсети.

Иногда встречается запись IP-адресов вида «192.168.5.0/24». Данный вид записи заменяет собой указание диапазона IP-адресов. Число после косой черты означает количество единичных разрядов в маске подсети. Для приведённого примера маска подсети будет иметь двоичный вид 11111111 11111111 11111111 00000000 или то же самое в десятичном виде: «255.255.255.0». 24 разряда IP-адреса отводятся под номер сети, а остальные 32-24=8 разрядов полного адреса — под адреса хостов этой сети, адрес этой сети и широковещательный адрес этой сети. Итого, 192.168.5.0/24 означает диапазон адресов хостов от 192.168.5.1 до 192.168.5.254, а также 192.168.5.0 — адрес сети и 192.168.5.255 — широковещательный адрес сети. Для вычисления адреса сети и широковещательного адреса сети используются формулы:

  • адрес сети = IP.любого_компьютера_этой_сети AND MASK (адрес сети позволяет определить, что компьютеры в одной сети)
  • широковещательный адрес сети = IP.любого_компьютера_этой_сети OR NOT(MASK) (широковещательный адрес сети воспринимается всеми компьютерами сети как дополнительный свой адрес, то есть пакет на этот адрес получат все хосты сети как адресованные лично им. Если на сетевой интерфейс хоста, который не является маршрутизатором пакетов, попадёт пакет, адресованный не ему, то он будет отброшен).

Запись IP-адресов с указанием через слэш маски подсети переменной длины также называют CIDR-адресом в противоположность обычной записи без указания маски, в операционных системах типа UNIX также именуемой INET-адресом.

В протоколе IP существует несколько соглашений об особой интерпретации IP-адресов: 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. Такая рассылка называется ограниченным широковещательным сообщением (limited broadcast). Если в поле номера узла назначения стоят только единицы, то пакет, имеющий такой адрес, рассылается всем узлам сети с заданным номером сети. Например, в сети 192.168.5.0 с маской 255.255.255.0 пакет с адресом 192.168.5.255 доставляется всем узлам этой сети. Такая рассылка называется широковещательным сообщением (direct broadcast).

IP-адрес называют статическим (постоянным, неизменяемым), если он назначается пользователем в настройках устройства, либо назначается автоматически при подключении устройства к сети и не может быть присвоен другому устройству.

IP-адрес называют динамическим (непостоянным, изменяемым), если он назначается автоматически при подключении устройства к сети и используется в течение ограниченного промежутка времени, указанного в сервисе назначавшего IP-адрес (DHCP).

Для получения IP-адреса клиент может использовать один из следующих протоколов:

  • DHCP (RFC 2131) — наиболее распространённый протокол настройки сетевых параметров.
  • BOOTP (RFC 951) — простой протокол настройки сетевого адреса, обычно используется для бездисковых станций.
  • IPCP (RFC 1332) в рамках протокола PPP (RFC 1661).
  • Zeroconf (RFC 3927) — протокол настройки сетевого адреса, определения имени, поиск служб.
  • RARP (RFC 903) Устаревший протокол, использующий обратную логику (из аппаратного адреса — в логический) популярного и поныне в широковещательных сетях протокола ARP. Не поддерживает распространения информации о длине маски (не поддерживает VLSM).

Адреса, используемые в локальных сетях, относят к частным. К частным относятся IP-адреса из следующих сетей:

  • 10.0.0.0/8
  • 172.16.0.0/12
  • 192.168.0.0/16

Также для внутреннего использования:

  • 127.0.0.0/8 — используется для коммуникаций внутри хоста.
  • 169.254.0.0/16 — используется для автоматической настройки сетевого интерфейса в случае отсутствия DHCP (за исключением первой и последней /24 подсети).

Полный список описания сетей для IPv4 представлен в RFC 6890.

Ссылка на основную публикацию
Что такое видеопамять компьютера
Всё о Интернете, сетях, компьютерах, Windows, iOS и Android Видеопамять компьютера и объём памяти видеокарты VRAM Если открыть форум какой-нибудь...
Что значит else в паскале
Следует быть внимательными при использовании вложенных операторов if. Предпочтительнее пользоваться схемой else-if (т.е. вкладывать во внешнюю ветку else), а не...
Что значит в магазинах айфон как новый
Нас часто спрашивают, как определить состояние iPhone. Особенно актуально это при покупке смартфона на вторичном рынке, где чуть ли не...
Что такое вулкан рт на ноутбуке
Vulkan Run Time Libraries — кроссплатформенный API для работы с 2D и 3D графикой и повышения производительности графического процессора. Разработана...
Adblock detector