Как найти номер узла по ip адресу

Для вычисления номера сети по заданному
IP-адресу и маске необходимо применить
побитовую операцию “И” к адресу и
маске. Такая операция называется
наложением маски на
адрес.

На
рисунке 3
представлено
табличное
побитовой
операции “И”.

1-ый
операнд

2-ой
операнд

Значение
“И”

0

0

0

1

0

0

0

1

0

1

1

1

Рис.
3.
Определение
побитовой
операции
“И”

Для вычисления номера узла по заданному
IP-адресу и маске
необходимо применить
побитовую операцию “И” к адресу и
результату применения побитовой операции
“НЕ” к маске.

На
рисунке 4
представлено
табличное
определение
унарной операции
побитового
отрицания

“НЕ”
(побитового
дополнения).

Операнд

Значение
“НЕ”

0

1

1

0

Пример
7

Рис.
4.
Определение
побитовой
операции
“НЕ”

Применим побитовую
операцию “И”
к однобайтовым
числам 185
и 221.

Представим
числа в
двоичной форме:
185 =
10111001, 221
= 11011101.

10111001

11011101


И
10011001

Применим побитовую
операцию “НЕ”
к числу
185.

10111001

НЕ

01000110

Пример
8

Вычислим
номер сети
и номер
узла для
адреса 215.17.125.177
и маски
255.255.255.240.

IP-адрес:
215.17.125.177
(11010111.00010001.01111101.10110001)

Маска: 255.255.255.240
(11111111.11111111.11111111.11110000)

В этом
случае номер
сети (Н.с.)
и номер
узла (Н.у.)
будут следующими:

Н.с.:

215.17.125.176

(11010111.00010001.01111101.10110000)

Н.у.:

0.0.0.1

(00000000.00000000.00000000.00000001)

Пример
9

Вычислим
номер сети
и номер
узла для
адреса
67.38.173.245 и
маски 255.255.240.0.

IP-адрес:
67.38.173.245
(01000011.00100110.10101101.11110101)

Маска: 255.255.240.0
(11111111.11111111.11110000.00000000)

Н.с.: 67.38.160.0 (01000011.00100110.10100000.00000000)

Н.у.: 0.0.13.245 (00000000.00000000.00001101.11110101)

Соответствие блоков адресов номерам сетей на основе масок

При использовании маски, так же, как и
в случае адресации на основе классов,
номер сети определяет
блок адресов
с одинаковым префиксом.

Пример
10

В маске
255.255.255.192 (11111111.11111111.11111111.11000000) выделено
26 разрядов под
номер сети и
6 разрядов под
номер узла.

Номеру
сети 192.168.74.64
с данной
маской
соответствует
блок адресов:

Маска:

11111111.11111111.11111111.11000000

(255.255.255.192)

Н.с:

11000011.10101000.01001010.01000000

(192.168.74.64)

Адрес
1:

11000011.10101000.01001010.01000000

(192.168.74.64)

Адрес
2:

11000011.10101000.01001010.01000001

(192.168.74.65)

Адрес
3:

11000011.10101000.01001010.01000010

(192.168.74.66)

……………………

Адрес
63:

11000011.10101000.01001010.01111110

(192.168.74.126)

Адрес
64:

11000011.10101000.01001010.01111111

(192.168.74.127)

Всего в этом блоке 26 = 64
адресов (192.168.74.64 – 192.168.74.127). Все
адреса имеют
одинаковый
префикс (первые 26 разрядов):

11000011.10101000.01001010.01

Пример
11

В маске 255.255.254.0 (1111111.11111111.11111110.00000000)
выделено 23
разряда под номер
сети и
9 разрядов под
номер узла.

Номеру
сети 192.168.74.0
c данной
маской
соответствует
блок адресов:

Маска:

11111111.11111111.11111110.00000000
(255.255.254.0)

Н.c:

11000011.10101000.01001010.00000000
(192.168.74.0)

Адрес
1:

11000011.10101000.01001010.00000000
(192.168.74.0)

Адрес
2:

11000011.10101000.01001010.00000001
(192.168.74.1)

Адрес
3: 11000011.10101000.01001010.00000010
(192.168.74.2)

……………………

Адрес
511:
11000011.10101000.01001011.11111110
(192.168.75.254)

Адрес
512:
11000011.10101000.01001011.11111111
(192.168.75.255)

Всего в этом блоке 29 = 512
адресов (192.168.74.0 – 192.168.75.255). Все адреса
имеют одинаковый
префикс (первые 23 разряда):

11000011.10101000.0100101

Замечание: размер блока адресов,
соответствующий некоторой маске, всегда
равен степени
двойки.

Определение адресных параметров сети по IP-адресу и префиксу

Для работы компьютера (ноутбука, смартфона и т.п.) в сети устройству присваивается IP-адрес. Как правило, вместе с информацией об адресе узла можно узнать и маску сети (или префикс). Маска сети указывает на количество бит в IP-адресе, отведенных под номер сети. Соответственно оставшиеся биты используются под номер узла. Маска и префикс — это разные записи одного и того же значения. Записывается только одно из них. В операционных системах Windows обычно используется маска, в операционных системах на основе Linux могут применяться оба варианта записи. Приведем пример.

Определение адресных параметров сети по IP-адресу и префиксу

Запись в левом столбце идентична записи в правом. Используется один из приведенных вариантов.

По информации об IP-адресе и префиксу можно определить параметры сети, а именно, IP-адрес сети, маску сети, широковещательный адрес сети, диапазон IP-адресов, предназначенных для адресации узлов (с первого адреса до последнего и их количество). Рассчитанные параметры могут понадобиться для добавления узла в существующую локальную сеть. Другие параметры, необходимые для работы в сети, такие как адрес шлюза и DNS-сервера (серверов) можно узнать из настроек сетевого адаптера.

Рассмотрим два примера для решения подобных задач.

Ⅰ Пример. IP-адрес узла и префикс:

10.0.0.10/25

Необходимо определить номер сети, маску сети, широковещательный адрес сети, диапазон и количество адресов.

Ход решения:

1. Переведем IP-адрес и префикс сети в двоичную систему счисления. Двоичный код адреса запишем первым, ниже запишем префикс. Число, обозначающее префикс показывает количество бит, отведенных под номер сети. В данном случае это 25 единиц, остальное нули (так как IP-адрес четвертой версии протокола IP состоит из 32 бит). В данном виде записывается маска в двоичной системе счисления. Биты адреса и префикса записываем на одной вертикальной линии.

Принимаем нумерацию бит справа налево. То есть самый правый бит нумеруем как первый, а самый левый как тридцать второй. Затем определим границу сети в соответствии с маской (по правую сторону от границы должны быть только нули, по левую сторону – только единицы), в данном случае граница сети проходит между восьмым и седьмым битами (под номер сети отводится 25 бит).

Определение адресных параметров сети по IP-адресу и префиксу

2. Определяем номер сети и маску сети. Для этого все биты, принадлежащие IP-адресу узла и находящиеся справа от границы сети, заменяем нулями, а те биты, что слева, – переписываем без изменений:

Определение адресных параметров сети по IP-адресу и префиксу

Переводим номер сети в десятичную систему счисления:

10.0.0.0.

Префикс записанный в первом пункте в двоичном коде также переводим в десятичную систему счисления и вычисляем маску сети:

255.255.255.128

3. Находим широковещательный адрес данной сети. Для этого все, что в номере сети находится слева от границы, записываем без изменений, а все, что справа, – заполняем единицами:

Определение адресных параметров сети по IP-адресу и префиксу

Переводим широковещательный адрес в десятичную систему счисления:

10.0.0.127.

4. Теперь необходимо определить диапазон и количество адресов узлов в сети. Нужно понимать, что нумерация сети состоит из непрерывного диапазона адресов. При этом самый первый адрес (не обязательно заканчивающийся на ноль) – это адрес сети, а самый последний – это широковещательный адрес сети (для групповой рассылки всем узлам сети). Соответственно адресация узлов каждой сети находится между этими двумя значениями. Таким образом, для того чтобы вычислить адрес первого узла в сети, необходимо к номеру сети прибавить единицу (10.0.0.1), а для того чтобы определить адрес последнего узла, – от широковещательного адреса сети отнять единицу (10.0.0.126). Получаем следующий диапазон адресов узлов:

10.0.0.1 – 10.0.0.126.

Таким образом, максимальное количество адресов в сети 10.0.0.0/25 составляет 126 (от 10.0.0.1 до 10.0.0.126).

Пример записи решения:

Определение адресных параметров сети по IP-адресу и префиксу

(1 строка – IP-адрес узла, 2 – номер сети, 3 – маска сети, 4 – широковещательный адрес сети)

Преобразуем все записи из двоичной системы счисления в десятичную:

Номер сети: 10.0.0.0

Маска: 255.255.255.128

Широковещательный IP-адрес: 10.0.0.127

Адрес первого узла в сети: 10.0.0.1

Адрес последнего узла в сети: 10.0.0.126

Количество адресов (максимально возможное количество узлов в данной сети) составляет 126 единиц.

Ⅱ Пример. IP-адрес узла и префикс:

3.0.3.110/20

Необходимо определить номер сети, маску сети, широковещательный адрес сети, диапазон и количество адресов.

Ход решения практически такой же, как и в первом примере. Но из-за того, что префикс сети менее 24, то могут возникнуть определенные сложности при вычислении, поэтому рассмотрим пример более подробно.

1. Переведем IP-адрес и префикс сети в двоичную систему счисления, Граница сети в соответствии с маской (по правую сторону от границы должны быть только нули, по левую сторону – только единицы) проходит между тринадцатым (13) и двенадцатым (12) битами (под номер сети отводится 20 бит):

Определение адресных параметров сети по IP-адресу и префиксу

2. Определяем номер сети. Для этого все биты, что находятся справа от границы сети, заменяем нулями, а те биты, что слева, – переписываем без изменений:

Определение адресных параметров сети по IP-адресу и префиксу

Переведём номер сети в десятичную систему счисления:

3.0.0.0

Префикс записанный в первом пункте в двоичном коде также переводим в десятичную систему счисления и вычисляем маску сети:

255.255.240.0

3. Определим широковещательный адрес данной сети. Для этого все, что слева от границы, записываем без изменений, как в номере сети, а все, что справа, – заполняем единицами:

Определение адресных параметров сети по IP-адресу и префиксу

Переводим в десятичную систему:

3.0.15.255

4. Определяем диапазон адресов узлов в сети. Для того чтобы вычислить адрес первого узла в сети, необходимо к номеру сети прибавить единицу (3.0.0.1), а для того чтобы определить адрес последнего узла, – от широковещательного адреса сети отнять единицу (3.0.15.254). Получаем следующий диапазон адресов узлов: 3.0.0.1 – 3.0.15.254. Таким образом, максимальное количество адресов в сети 3.0.0.0/20 составляет 4094.

Пример записи решения:

Определение адресных параметров сети по IP-адресу и префиксу

(1 – IP-адрес узла, 2 – номер сети, 3 – маска сети, 4 – номер адреса широкого вещания)

Номер сети: 3.0.0.0

Маска: 255.255.240.0

Номер адреса широкого вещания: 3.0.15.255

1-ый узел в сети: 3.0.0.1

Последний узел в сети: 3.0.15.254

Количество адресов (максимально возможное количество узлов в данной сети) составляет 4094 единиц.

Теперь более подробно об определении количества IP-адресов. Как видим в данном случае изменяется содержимое не только четвертого, но также и третьего байта. Распишем изменения чисел, когда третий байт равен нулю

3.0.0.1 – 3.0.0.255 (то есть 255 адресов)

При дальнейшем прибавлении единицы четвертый байт станет равным нулю и изменится третий байт, то есть

3.0.1.0

При третьем байте равным единицы, четвертый байт будет изменяться следующим образом

3.0.1.0 – 3.0.1.255 (то есть 256 адресов)

далее

3.0.2.0 – 3.0.2.255 (256 адресов)

и так далее

3.0.14.0 – 3.0.14.255 (256 адресов)

последний байт

3.0.15.0. – 3.0.15.254 (255 адресов)

Рассчитывая подобным образом получим общее число адресов

255+256*14+255=4094

То есть два диапазона – первый и последний (3.0.0.* и 3.0.15.*) имеют по 255 адресов.

Четырнадцать диапазонов (3.0.1.*, 3.0.2.*, 3.0.3.*, 3.0.4.*, 3.0.5.*, 3.0.6.*, 3.0.7.*, 3.0.8.*, 3.0.9.*, 3.0.10.*, 3.0.11.*, 3.0.12.*, 3.0.13.* и 3.0.14.*) по 256 адресов.

Распределение IP-сети на подсети описано в статье

Привет, посетитель сайта ZametkiNaPolyah.ru! Продолжаем изучать основы работы компьютерных сетей, в этой теме я предлагаю разобраться со структурой IP-адреса и откуда вообще берутся какие-то номера сети и номера узлов, ведь IP-адрес с виду цельная и неделимая сущность. Также в этой записи мы коротко поговорим о маске подсети и зачем она нужна, увидим, что когда-то было всё плохо и сети были классовыми, а сейчас всё стало хорошо благодаря CIDR и VLSM и сети стали бесклассовые и в завершении посмотрим на формы записи IP-адресов в протоколе IPv4.

Если тема компьютерных сетей вам интересна, то можете ознакомиться с другими записями курса.

Оглавление первой части: «Основы взаимодействия в компьютерных сетях».

Оглавление четвертой части: «Сетевой уровень: протокол IP и его версия IPv4».

4.2.1 Введение

Содержание статьи:

  • 4.2.1 Введение
  • 4.2.2 Структура IP-адреса и маска подсети
  • 4.2.3 Классовые сети
  • 4.2.4 Бесклассовые сети (CIDR) и маска подсети переменной длины (VLSM)
  • 4.2.5 Форма записи IP-адреса и сокращения
  • 4.2.6 Выводы

Структура IP-адреса — это одна из самых важных тем для понимания принципов работы протокола IP, эта тема очень тесно связана с маршрутизацией, механизмом работы классовых сетей и механизмом маски подсети переменной длинны, если вы не разберетесь со структурой IP-адреса, вы, конечно, не будете испытывать проблем с тем, чтобы настроить на своем ПК доступ в Интернет, но у вас не будет понимания принципов работы IP сетей. Надеюсь, я вас убедил в том, что тема важная, хоть и небольшая.

4.2.2 Структура IP-адреса и маска подсети

В протоколе IP есть две очень важные вещи, которые сделали его вездесущим. Первое – это заголовок IP-пакета, который определяет функционал протокола, а второе – это IP-адрес, который, следует заметить, является частью заголовка, но о нем стоит поговорить отдельно, чем мы сейчас и займемся. Я более чем уверен, что вы уже видели IP-адреса и более того, работали с ними, но если нет, то вот вам пример: 192.168.1.0. Для человека IP-адреса в протоколе IPv4 чаще всего представлены вот в таком виде.

Тут ничего сложного нет. Для нас IP-адрес разбит на четыре кусочка, разделителем между кусочками служат точки, каждый такой кусочек представляет собой один байт или один октет, следовательно, максимально возможное число, которое можно записать равно 255, а минимальное число ноль. Получается, что чисто теоретически можно использовать адреса от 0.0.0.0 до 255.255.255.255. Правда часть из этих адресов зарезервирована под специальные нужды, это мы обсудим в отдельной теме. Сейчас же будем считать, что нам доступно два в тридцать второй степени IP-адресов или 4 294 967 296, которых уже катастрофически не хватает, поэтому происходить плавное внедрение протокола IPv6.

На самом деле IP-адрес – это не просто четыре числа, разделенных точками, а более интересная и сложная сущность. Во-первых, следует заметить, что маршрутизаторы не знают десятичной системы счисления, так же, как и абонентские узлы, для них IP-адрес представлен набором нулей и единиц в нашем случае (192.168.1.0), IP-адрес для машины выглядит как-то так: 11000000 (192) 10101000 (168) 00000001 (1) 00000000 (0). Октеты в данном случае я разделил пробелами, думаю, тут всё очевидно: каждый байт – это восемь двоичных значений (0 или 1), а всего у нас для IP-адреса выделено четыре байта, то есть 32 бита, отсюда вытекает и два в тридцать второй степени IP-адресов.

Я сразу оговорился, что IP-адрес более сложная штука, чем кажется на первый взгляд. Дело всё в том, что IP-адрес включает в себя два параметра, которые позволяют идентифицировать узел в глобальной сети: номер узла и номер сети. Вообще, протокол IP предусматривает два механизма разбиения IP-адреса на номер сети и номер узла. Первый механизм называется классовая адресация, а второй механизм называется CIDR (Classless Inter-Domain Routing) или бесклассовая адресация. В этой теме мы сделаем поверхностный обзор этих механизмов, а в дальнейшем разберемся с ними детально.

Сейчас же сделаем небольшое отступление и поговорим про байты и биты, а если быть более точным, то про порядок нумерации байтов и битов в байте. Для примера возьмем IP-адрес 192.168.1.0 и запишем его в двоичном виде.

4.2.1 Номера октетов и битов в IP-адресе

Рисунок 4.2.1 Номера октетов и битов в IP-адресе

В таблице показана нумерация октетов и бит в октетах так, как это реализуется в сетях модели TCP/IP. Эта нумерация справедлива как для IP-адреса в отдельности, так для всего заголовка IP-пакета. Крайний левый байт или самый первый байт называется старшим и его порядковый номер ноль, последний байт — младший и его порядковый номер три. То же самое относится и к битам: самый старший бит имеет порядковый номер ноль, а самый младший бит в байте имеет порядковый номер семь. Такая нумерация называется от старшего к младшему или big-endian, иногда такой порядок называется сетевым порядком.

Кстати, если у вас процессор интеловской архитектуры, то он нумерует байты и биты в обратном порядке, то есть от младшего к старшему, big-endian или интеловский порядок нумерации. Есть еще смешанный порядок и переключаемый порядок, но это нам уже не очень интересно. Почему в компьютерных сетях используется прямой порядок? Да очень просто, дело в том, что в таком порядке числа удобнее сравнивать, а сетевые устройства в основном только и делают, что сравнивают то, что им пришло в пакетах с тем, что записано в их конфигурациях или памяти.

4.2.3 Классовые сети

Классовые сети были единственным способом разделить пространство IP-адресов между всеми желающими до 1993 года, то есть с 1981 по 1993 год, в 1993 году появился механизмы VLSM и CIDR, которые сделали процесс деления более гибким, из этого можно сделать вывод, что в начале девяностых уже появились первые проблемы с нехваткой IP-адресов в протоколе IPv4.

Классовая адресация, как ясно из названия, делит всё пространство IP-адресов на классы, всего этих классов пять: A, B, C, D, E. Как понять к какому классу принадлежит IP-адрес? Да очень просто! Посмотреть на его первые биты. Приведу небольшой список, чтобы было понятно, к какому классу какой IP-адрес относится:

  • сети класса А определяются значением первого бита, если первый бит IP-адреса нулевой, то это означает, что он относится к сети класса А, во всех остальных случаях – это другой класс;
  • сети класса B определяются по значениям первых двух бит IP-адреса, IP-адрес относится к сети класса B в том случае, если первый бит имеет значение 1, а второй 0;
  • IP-адрес будет принадлежать к сети класса C, если первый бит адреса будет равен 1, второй бит тоже 1, а третий будет 0;
  • сети класса D определяются по первым четырем битам IP-адреса, при этом первый бит 1, второй бит 1, третий бит 1, а четвертый 0, стоит добавить, что сети класса D использовались для многоадресной рассылки или иначе multicast;
  • и наконец сети класса E были зарезервированы и их нельзя было использовать простым смертным, определялись они первыми четырьмя битами, каждый из которых должен был иметь значение 1.

Для ясности давайте посмотрим на примере IP-адресов для каждого класса:

  1. Сеть класса А. IP-адрес в десятичном виде: 10.10.0.1. IP-адрес в двоичном виде: 00001010 00001010 00000000 00000001. Обратите внимание на то, что первый бит равен нулю, он как раз и определяет, что данный IP-адрес принадлежит к сети класса A.
  2. Сеть класса B. IP-адрес в десятичном виде: 130.25.25.12. IP-адрес в двоичном виде: 1000 0010 00011001 00011001 000011000. Принадлежность к данному классу определяют первых два бита: 10.
  3. Сеть класса C. IP-адрес в десятичном виде: 192.168.1.0. IP-адрес в двоичном виде: 11000000 10101000 00000001 00000000. Значение первых трех бит определяют принадлежность этого адреса к классу C.
  4. Сеть класса D. IP-адрес в десятичном виде: 224.0.0.6. IP-адрес в двоичном виде: 11100000 00000000 00000000 00000110. Значение первых четырех бит выделены жирным.
  5. Сеть класса E. IP-адрес в десятичном виде: 240.10.10.10. IP-адрес в двоичном виде: 11110000 00001010 00001010 00001010.

С классами сетей всё ясно и понятно, остается нераскрытым вопрос: как понять из какой подсети тот или иной IP-адрес, но об этом мы поговорим в теме про классовые сети, сейчас же только отмечу, что принадлежность IP-адреса к той или иной подсети определяется значением некоторых бит в самом IP-адресе и фиксированной маской, которая в любом случае будет сопровождать этот адрес.

4.2.4 Бесклассовые сети (CIDR) и маска подсети переменной длины (VLSM)

Бесклассовая адресация или CIDR – это механизм разделения сети на подсети в современных сетях передачи данных, этот механизм позволил существенно экономить адреса и не тратить лишнего. CIDR тесно связан с понятием VLSM (variable length subnet mask) или маска подсети переменной длинны, можно просто маска подсети или маска, на данный момент вас поймут верно. Становится понятно, что здесь уже нет жестких рамок классов, поскольку и самих классов нет. Теперь для того чтобы понять к какой подсети относится IP-адрес, самого IP-адреса недостаточно, нужна еще и маска подсети, которая, следует сказать, не передается по сети, она указывается только на конечных узлах и маршрутизаторах (а, например, L2 коммутаторы и хабы вообще ничего не знают про IP-адреса, первые работают на канальном уровне, а вторые реализуют механизмы физического уровня модели OSI 7, про разницу между хабами, коммутаторами и роутерами читайте здесь), и для нее нет отдельного поля в IP-пакете.

Как выглядит маска подсети? Да на самом деле, как IP-адрес, вот несколько примеров маски: 255.255.255.0, 255.255.254.0, 255.248.0.0. Заметили, здесь общего? Ну, кроме того, что во всех примерах первый октет 255. Общая составляющая будет заметна, если написать все эти маски в двоичном виде:

  • 255.255.255.0: 11111111 11111111 11111111 00000000;
  • 255.255.254.0: 11111111 11111111 11111110 00000000;
  • 255.248.0.0: 11111111 11111000 00000000 00000000.

Обратите внимание: у каждой маски вначале идут только единицы, затем идут только нули, чередоваться нули и единицы в маске подсети не могут. Например, не может быть вот такой маски: 255.254.255.0 или в двоичной системе: 11111111 11111110 11111111 00000000. И это очень важно, поскольку именно на границе нулей и единиц маски подсети находится граница между номером сети и номером узла в IP-адресе.

На примере будет все немного яснее, давайте возьмем следующий IP-адрес и маску: 192.168.1.25/24, иначе это можно было бы записать так: 192.168.1.25 с маской 255.255.255.0, число 24 означает количество единиц в маске. Если вам просто дать этот IP-адрес без маски, то вы не сможете сказать: какие биты этого IP-адреса отданы под номер сети, а какие под номер узла, с маской же все становится понятно. Чтобы понять где здесь номер сети, а где номер узла, нужно перевести и маску, и IP-адрес в двоичную систему счисления. Давайте сделаем всё это в виде таблицы.

4.2.2 Переводим IP-адрес и маску подсети в двоичный вид

Рисунок 4.2.2 Переводим IP-адрес и маску подсети в двоичный вид

Сразу отметим, что те биты IP-адреса, напротив которых в маске подсети стоят единицы, будут относиться к номеру сети, а те биты адреса, напротив которых у маски нули, относятся к номеру хоста. Чтобы узнать номер узла и номер сети нужно выполнить операцию «логическое И» между соответствующими битами IP-адреса и маски. Операция «логическое И» в двоичной системе счисления эквивалентна операции умножения в десятичной: 1×1=1, 1×0=0, 0×0=0. Вы уже понимаете, что номер сети в IP-адресе при использовании CIDR и VLSM определяется маской, а именно единичными битами маски, то есть для нашего случая номер сети это: 192.168.1.0, а под номера узлов у нас остается диапазон с 192.168.1.1 по 192.168.1.254, заметьте, что есть еще 192.168.1.255 — это широковещательный IP-адрес для данной сети и его нельзя назначить узлу или интерфейсу маршрутизатора.

Мы рассмотрели простой пример использования маски подсети, в данном случае граница между номером сети и номером узла в IP-адресе проходит по границе предпоследнего октета, но не всегда бывает так, например, маска 255.248.0.0 проводит границу между номером сети и номером узла посередине октета, но о таких случаях мы поговорим в отдельной теме, посвященной бесклассовой адресации (CIDR) и механизму маски подсети (VLSM).

4.2.5 Форма записи IP-адреса и сокращения

Теперь вас стоит немного удивить и сказать, что ни один официальный документ, посвященный IP протоколу, не говорит нам о том, как правильно записывать IP-адрес в документах, на бумаге или в конфигурациях того или иного устройства. На самом деле IP-адрес — это число, которое можно записать в любой системе счисления, хоть в восьмеричной.

Форма записи октетов, разделенных точками, просто удобна для человека: 127.0.0.1. Но для машины IP-адрес число, которое может находиться в диапазоне от 00000000 00000000 00000000 00000000 до 11111111 11111111 11111111 11111111 или в десятичной системе счисления: от 0 до 4 294 967 295. И вы понимаете, что IP-адрес 127.0.0.1 — это не число 127001, это вот такое число 01111111 00000000 00000000 00000001 или в десятичной системе: 2 130 706 433. Более того, если вы запустите командую строку или эмулятор терминала в своей операционной системе, то сможете пропинговать IP-адрес 127.0.0.1, используя число выше, если не верите, то смотрите листинг ниже.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Microsoft Windows [Version 10.0.17134.228]

(c) Корпорация Майкрософт (Microsoft Corporation), 2018. Все права защищены.

C:UsersDell>ping 2130706433

Обмен пакетами с 127.0.0.1 по с 32 байтами данных:

Ответ от 127.0.0.1: число байт=32 время<1мс TTL=128

Ответ от 127.0.0.1: число байт=32 время<1мс TTL=128

Ответ от 127.0.0.1: число байт=32 время<1мс TTL=128

Ответ от 127.0.0.1: число байт=32 время<1мс TTL=128

Статистика Ping для 127.0.0.1:

Пакетов: отправлено = 4, получено = 4, потеряно = 0

(0% потерь)

Приблизительное время приемапередачи в мс:

Минимальное = 0мсек, Максимальное = 0 мсек, Среднее = 0 мсек

C:UsersDell>

Эстетами или проще говоря тем, кому хочется понтанутся, было придумано еще два способа записи IP-адресов в десятичном виде, эти способы идут к нам из стека BSD и функции inet_aton (). Первый способ записи выглядит так: 8bit.24bit. Вот так будет выглядеть IP-адрес в 127.0.0.1: 127.1, в двоичном виде он будет выглядеть так: 01111111.000000000000000000000001. То есть под первое число выделено 8 бит, а под второе 24.  Windows вполне себе понимает такую форму записи.

C:UsersDell>ping 127.1

Обмен пакетами с 127.0.0.1 по с 32 байтами данных:

Ответ от 127.0.0.1: число байт=32 время<1мс TTL=128

Ответ от 127.0.0.1: число байт=32 время<1мс TTL=128

Ответ от 127.0.0.1: число байт=32 время<1мс TTL=128

Ответ от 127.0.0.1: число байт=32 время<1мс TTL=128

Статистика Ping для 127.0.0.1:

Пакетов: отправлено = 4, получено = 4, потеряно = 0

(0% потерь)

Приблизительное время приемапередачи в мс:

Минимальное = 0мсек, Максимальное = 0 мсек, Среднее = 0 мсек

Чтобы было понятнее, приведу еще один пример: 127.267894, чтобы понять, что это за IP, вам нужно будет перевести его в двоичный вид, разбить на октеты и восстановить его в том виде, к которому мы привыкли или просто попробовать пропинговать адрес:

C:UsersDell>ping 127.267894

Обмен пакетами с 127.4.22.118 по с 32 байтами данных:

Ответ от 127.4.22.118: число байт=32 время<1мс TTL=128

Ответ от 127.4.22.118: число байт=32 время<1мс TTL=128

Ответ от 127.4.22.118: число байт=32 время<1мс TTL=128

Ответ от 127.4.22.118: число байт=32 время<1мс TTL=128

Статистика Ping для 127.4.22.118:

Пакетов: отправлено = 4, получено = 4, потеряно = 0

(0% потерь)

Приблизительное время приемапередачи в мс:

Минимальное = 0мсек, Максимальное = 0 мсек, Среднее = 0 мсек

Вторая сокращенная форма записи IP-адреса выглядит так: 8bit.8bit.16bit. Адрес 127.0.0.1 в этой форме можно записать так: 127.0.1. Винда понимает и эту форму:

C:UsersDell>ping 127.0.1

Обмен пакетами с 127.0.0.1 по с 32 байтами данных:

Ответ от 127.0.0.1: число байт=32 время<1мс TTL=128

Ответ от 127.0.0.1: число байт=32 время<1мс TTL=128

Ответ от 127.0.0.1: число байт=32 время<1мс TTL=128

Ответ от 127.0.0.1: число байт=32 время<1мс TTL=128

Статистика Ping для 127.0.0.1:

Пакетов: отправлено = 4, получено = 4, потеряно = 0

(0% потерь)

Приблизительное время приемапередачи в мс:

Минимальное = 0мсек, Максимальное = 0 мсек, Среднее = 0 мсек

Для примера давайте пропингуем адрес 127.99.259, чтобы посмотреть как происходит преобразование:

C:UsersDell>ping 127.99.259

Обмен пакетами с 127.99.1.3 по с 32 байтами данных:

Ответ от 127.99.1.3: число байт=32 время<1мс TTL=128

Ответ от 127.99.1.3: число байт=32 время<1мс TTL=128

Ответ от 127.99.1.3: число байт=32 время<1мс TTL=128

Ответ от 127.99.1.3: число байт=32 время<1мс TTL=128

Статистика Ping для 127.99.1.3:

Пакетов: отправлено = 4, получено = 4, потеряно = 0

(0% потерь)

Приблизительное время приемапередачи в мс:

Минимальное = 0мсек, Максимальное = 0 мсек, Среднее = 0 мсек

Нормальный человек никогда не будет вам рекомендовать использовать для записи IP-адреса обычные числа или формы 8bit.24bit, 8bit.8bit.16bit. Дело в том, что эти формы записи IP-адресов настолько непривычны, что не всем удобно и понятно с ними работать, вас могут просто банально не понять, если вместо IP-адреса вы напишите огромное число или сокращенную форму записи. Второй момент заключается в том, что не всё оборудование и не каждая программа сможет работать с такими формами записи IP-адресов, нет никакой гарантии того, что разработчик софта вообще знал о том, что такие формы допустимы в протоколе IP.

4.2.6 Выводы

Итак, какие выводы можно сделать по IP-адресам в протоколе IPv4 и их структуре? IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Для отделения мух от котлет у нас есть два механизма: классовая адресация, которая уже не используется из-за неэкономного расходования ограниченного ресурса IP-адресов, а также механизмы VLSM и CIDR, которые позволяют очень гибко делить сети на подсети. Оба этих механизма мы рассмотрим более подробно, сейчас же был просто поверхностный взгляд.

Также стоит сказать, что IP-адреса узлам назначаются администратором вручную или при помощи DHCP-сервера, который настраивает администратор. Если же у вас сеть разделена на подсети, то у каждой подсети должен быть уникальный номер, а еще внутри подсети каждый узел должен иметь уникальный номер.

Нужно сказать еще и о том, что очень часто вместе с IP-адресом узла, нам нужно будет использовать IP-адрес шлюза и маску сети, обе эти настройки никак не передаются по сети, поскольку для них нет поля в заголовке IP-пакета. В заголовке есть только IP-адрес источника и IP-адрес назначения, этой информации хватает маршрутизатору для того, чтобы выбрать направление, по которому будет направлен пакет.

  • karabanov

Как определить номер сети, номер узла и широковещательный адрес?

Дан IP адрес 109.126.49.37. Определить номер сети, номер узла, и широковещательный адрес для полученного адреса сети.
Сегодня первое занятие было по сетям. Помогите разобраться, спасибо


  • Вопрос задан

    более двух лет назад

  • 2950 просмотров

Пригласить эксперта

Даёте в лоб преподавателю и объясняете, что без маски подсети/CIDR вопрос неоднозначен.

Если речь про классовую адресацию, тогда это сеть клааса С (/24), так как первые три бита адреса 110

Network 109.126.49.0
Broadcast 109.126.49.255

Номер узла получается 37

а я думал что для школьных вопросов майлру вопросы а не тут…


  • Показать ещё
    Загружается…

15 мая 2023, в 21:17

5000 руб./за проект

15 мая 2023, в 20:19

1500 руб./за проект

15 мая 2023, в 20:00

1000 руб./за проект

Минуточку внимания

  • Чек-лист по настройкам
  • Матрица оборудования
  • Основы виртуализации
  • Конфигурации с VLAN
  • Архитектура современных компьютерных сетей
  • Настройка беспроводных сетей (Wi-Fi)
  • Перечень Wi-Fi устройств без регистрации
  • Сетевые технологии для системных администраторов
  • Основы виртуализации
  • Тест по основам сетей
  • Базовый тест по MikroTik
  • Тест по устройству Wi-Fi
  • IP калькулятор
  • Генератор паролей
  • Конвертер систем счисления
  • Whois и IP Lookup
  • Мой IP-адрес
  • Конвертер бит в байты

IP-калькулятор поможет рассчитать адрес сети и широковещательный адрес, первый и последний адрес в сети, максимальное количество узлов в сети.

Рассчитать маску сети из длины маски сети

Рассчитать длину маски сети из маски сети

Служебные IP-адреса

  • Статьи по MikroTik
  • Статьи из Telegram
  • Договор-оферта
  • Политика конфиденциальности

ВЕРСИЯ ДЛЯ СЛАБОВИДЯЩИХ

Добавить комментарий