Ipv4 калькулятор подсетей

Смотрите также

Где искать веб-камеру

Задний план

IP-адрес интерпретируется как состоящий из двух частей: префикса идентификации сети, за которым следует идентификатор хоста в этой сети. В предыдущей классической сетевой архитектуре распределение IP-адресов было основано на границах битов четырех октетов IP-адреса. Адрес считался комбинацией 8-, 16- или 24-битного префикса сети вместе с 24-, 16- или 8-битным идентификатором хоста соответственно. Таким образом, самый маленький блок распределения и маршрутизации содержал только 256 адресов — слишком мало для большинства предприятий, а следующий больший блок содержал 65 536 адресов — слишком велик для эффективного использования даже крупными организациями. Это привело к неэффективности использования адресов, а также к неэффективности маршрутизации, поскольку требовалось большое количество распределенных сетей класса C с объявлениями отдельных маршрутов, которые были географически рассредоточены с небольшой возможностью для агрегации маршрутов .

В течение первого десятилетия существования Интернета после изобретения системы доменных имен (DNS) стало очевидно, что разработанная система, основанная на классовой сетевой схеме распределения пространства IP-адресов и маршрутизации IP-пакетов, не масштабируется . Это привело к последовательному развитию подсетей и CIDR. Классовые различия сети были удалены, и новая система была описана как бесклассовая по сравнению со старой системой, которая стала известна как классовая . В 1993 г. Инженерная группа Интернета опубликовала новый набор стандартов RFC   и RFC   , чтобы определить эту новую концепцию распределения блоков IP-адресов и новые методы маршрутизации пакетов IPv4. Обновленная версия спецификации была опубликована как RFC   в 2006 году.

Бесклассовая междоменная маршрутизация основана на маскировке подсети переменной длины (VLSM), которая позволяет разделить сеть на подсети разного размера, предоставляя возможность определять размер сети, более соответствующий локальным потребностям. Маски подсети переменной длины упоминаются в RFC   . Соответственно, методы группировки адресов для общих операций были основаны на концепции кластерной адресации, впервые предложенной Карлом-Гербертом Рокитански.

Примеры

Упражнение 1

После ознакомления с концепцией подсетей, примените новые знания на практике. В этом примере предоставлены две комбинации «адрес/маска», представленные с помощью обозначения «префикс/длина», которые были назначены для двух устройств. Ваша задача — определить, находятся эти устройства в одной подсети или в разных. С помощью адреса и маски каждого устройства можно определить, к какой подсети принадлежит каждый адрес.

Определим подсеть для устройства DeviceA:

Рассмотрение битов адресов, соответствующие биты маски для которых равны единице, и задание всех остальных битов адресов, равными нулю (аналогично выполнению логической операции И между маской и адресом), покажет, к какой подсети принадлежит этот адрес. В рассматриваемом случае устройство DeviceA принадлежит подсети 172.16.16.0.

Определим подсеть для устройства DeviceB:

Следовательно, устройства DeviceA и DeviceB имеют адреса, входящие в одну подсеть.

Пример упражнения 2

Рис. 3

Самая большая подсеть должна содержать 28 адресов узлов. Возможно ли это при использовании сети класса C? И если да, то каким образом следует выполнить разделение на подсети?

Можно начать с оценки требования к подсетям. Чтобы создать пять подсетей, необходимо использовать три бита из битов узла класса C. Два бита позволяют создать только четыре подсети (22).

Так как понадобится три бита подсети, для части адреса, отвечающей за узел, останется только пять битов. Сколько хостов поддерживается в такой топологии? 25 = 32 (30 доступных). Это отвечает требованиям.

Следовательно, можно создать эту сеть, используя сеть класса C. Пример назначения подсетей:

Поиск минимальной сетевой маски, которая содержит два IP-адреса:

Предположим, кто-то дает нам два IP-адреса и ожидает, что мы найдем самую длинную сетевую маску, содержащую их оба; например, что, если бы у нас было:

Проще всего сделать, чтобы преобразовать оба в двоичный файл и найти самую длинную строку сетевых битов из левой части адреса.

В этом случае минимальная сетевая маска будет /25

ПРИМЕЧАНИЕ. Если вы попытаетесь начать с правой стороны, не обманывайте себя только потому, что вы найдете один соответствующий столбец бит; могут существовать несогласованные биты за пределами этих совпадающих битов. Честно говоря, самым безопасным делом является запуск с левой стороны.

Ответ выше отлично подходит для ногтей на голове. Однако, когда я впервые начал, мне потребовалось несколько разных примеров из нескольких источников, чтобы он действительно ударил по дому. Поэтому, если вас интересуют другие примеры, я написал несколько сообщений в блогах по этому вопросу – http: //www.oznetnerd. ком /категории /подсеть /

Администраторы, если этот пост считается спамом, не стесняйтесь его удалять.

Изменить: согласно предложению YLearn, я попытаюсь захватить соответствующие части из первой части моей серии, не вставив сюда всю запись.

В качестве примера воспользуемся примером 195.70.16.159/30.

Поскольку это /30, мы знаем, что часть хоста будет находиться в четвертом октете. Давайте преобразуем это в двоичный:

Теперь, чтобы узнать сетевой адрес, все, что мы делаем, это добавить бит SN, у которых есть 1 под ними вместе. (128 + 16 + 8 + 4 = 156).

Когда вы добавите этот 156 в первые три октета адреса, мы остаемся с Сетевым адресом 195.70.16.156.

Теперь, поскольку мы знаем, что первый полезный адрес всегда является сетевым адресом плюс один, , нам нужно выполнить следующий расчет: (156 + 1 = 157).

Это дает нам первый полезный адрес 195.70.16.157.

Теперь давайте пропустим последний полезный адрес и найдите широковещательный адрес. Чтобы узнать, что это такое, нам нужно всего лишь добавить все H-бит (независимо от того, являются ли они 1 или 0), а затем добавить этот номер в сетевой адрес. (2 + 1 + 156 = 159).

Это дает нам широковещательный адрес 195.70.16.159.

И, наконец, давайте рассмотрим последний полезный адрес. Этот процесс похож на поиск первого полезного адреса, однако вместо того, чтобы добавлять его к сетевому адресу, мы фактически вычитаем его из широковещательного адреса. (159 – 1 = 158).

Это дает нам Последний полезный адрес 195.70.16.158.

И у нас это есть! Наш temaplte закончен. Для удобства, здесь это снова:

• Сетевой адрес: 195.70.16.156
• Первый полезный адрес: 195.70.16.157
• Последний полезный адрес: 195.70.16.158
• Адрес широковещания: 195.70.16.159

В качестве ярлыка вы также можете использовать эту формулу. Он работает на подсетях любого размера:

• Первый полезный адрес = Сетевой адрес + 1
• Широковещательный адрес = Следующий сетевой адрес – 1
• Последний полезный адрес = широковещательный адрес – 1

Изучение организации подсетей

Подсети позволяют создавать несколько логических сетей в пределах одной сети класса А, В или С. Если не использовать подсети, то можно будет использовать только одну сеть из сети класса A, B или C, что представляется нереалистичным.

Каждый канал передачи данных в сети должен иметь уникальный идентификатор сети, при этом каждый узел в канале должен быть членом одной и той же сети. Если разбить основную сеть (класс A, B или C) на небольшие подсети, это позволит создать сеть взаимосвязанных подсетей. Каждый канал передачи данных в этой сети будет иметь уникальный идентификатор сети или подсети. Какое-либо устройство или шлюз, соединяющее n сетей/подсетей, имеет n различных IP-адресов — по одному для каждой соединяемой сети/подсети.

 Чтобы организовать подсеть в сети, расширьте обычную маску несколькими битами из части адреса, являющейся идентификатором хоста, для создания идентификатора подсети. Это позволит создать идентификатор подсети. Пусть, например, используется сеть класса C 204.17.5.0, естественная сетевая маска которой равна 255.255.255.0. Подсети можно создать следующим образом:

Расширение маски до значения 255.255.255.224 произошло за счет трех битов (обозначенных «sub») исходной части узла в адресе, которые были использованы для создания подсетей. С помощью этих трех битов можно создать восемь подсетей

Оставшиеся пять битов идентификаторов хоста позволяют каждой подсети содержать до 32 адресов хостов, 30 из которых фактически можно присвоить устройствам, поскольку идентификаторы хостов, состоящие из одних нулей или одних единиц, не разрешены (это очень важно, запомните это). С учетом всех изложенных факторов были созданы следующие подсети

Примечание: Существует два способа обозначения этих масок. Первый: поскольку используется на три бита больше, чем в обычной маске класса C, можно обозначить эти адреса как имеющие 3-битовую маску подсети. Вторым методом обозначения маски 255.255.255.224 является /27, поскольку в маске задано 27 битов. При использовании данного способа одна из этих сетей может быть описана с помощью обозначения префикса или длины. Например, 204.17.5.32/27 обозначает сеть 204.17.5.32 255.255.255.224. Если применяется, записи префикса/длины используются для обозначения маски на протяжении этого документа.

Схема разделения на подсети в этом разделе позволяет создать восемь подсетей, и сеть может выглядеть следующим образом:

Рис. 2

Кроме того, каждый маршрутизатор имеет IP-адрес в каждой подсети, к которой он подключен. Каждая подсеть может поддерживать до 30 адресов узлов.

Из этого можно сделать важный вывод. Чем больше битов используется для маски подсети, тем больше доступно подсетей. Однако чем больше доступно подсетей, тем меньше адресов узлов доступно в каждой подсети. Например, в сети класса C 204.17.5.0 при сетевой маске 255.255.255.224 (/27) можно использовать восемь подсетей, в каждой из которых будет содержаться 32 адреса узлов (30 из которых могут быть назначены устройствам). Если использовать маску 255.255.255.240 (/28), разделение будет следующим:

Поскольку теперь имеются четыре бита для создания подсетей, остаются только четыре бита для адресов узлов. В этом случае можно использовать до 16 подсетей, в каждой из которых может использоваться до 16 адресов узлов (14 из которых могут быть назначены устройствам).

Посмотрите, как можно разделить на подсети сеть класса B. Если используется сеть 172.16.0.0, то естественная маска равна 255.255.0.0 или 172.16.0.0/16. Расширение маски до значения выше 255.255.0.0 означает разделение на подсети. Можно быстро понять, что можно создать гораздо больше подсетей по сравнению с сетью класса C. Если использовать маску 255.255.248.0 (/21), то сколько можно создать подсетей и узлов в каждой подсети?

Вы можете использовать для подсетей пять битов из битов оригинального хоста. Это позволяет получить 32 подсети (25). После использования пяти битов для подсети остаются 11 битов, которые используются для адресов узлов. Это обеспечивает в каждой подсети 2048 адресов хостов (211), 2046 из которых могут быть назначены устройствам.

Примечание: Ранее существовали ограничения на использование подсети 0 (все биты подсети имеют значение 0) и подсети со всеми единицами (все биты подсети имеют значение 1). Некоторые устройства не разрешают использовать эти подсети. Устройства Cisco Systems позволяют использовать эти подсети при настройке команды ip subnet zero.

Установка apk-файла ранней версии

Допустим, альтернативный клиент не ваш вариант и срочно нужно решение! Тогда перейдём к «тяжёлой артиллерии», — будем ставить приложение вручную из apk-файла. Любую программу на Google Play Market можно скачать в виде файла с расширением «.apk», и затем запустить установку, как обычной программы в Windows. Как скачивать «apk» .

Файл APK можно скачать на компьютере и перенести в память телефона по проводу USB. При этом скачать можно более раннюю версию Инстаграма. Старая версия может заработать на вашем устройстве. Если это сработает, то не забудьте, что инсту нельзя будет обновлять!

IPv4-адреса

Разложение IPv4-адреса из десятичного представления в двоичное значение.

Адрес IPv4 имеет размер 32 бит, что ограничивает адресное пространство до 4 294 967 296 (2 32 ) адресов. Из этого числа некоторые адреса зарезервированы для специальных целей, таких как частные сети (~ 18 миллионов адресов) и многоадресная адресация (~ 270 миллионов адресов).

Адреса IPv4 обычно представлены в десятичном формате с точками, состоящем из четырех десятичных чисел, каждое в диапазоне от 0 до 255, разделенных точками, например 172.16.254.1 . Каждая часть представляет собой группу из 8 битов ( октет ) адреса. В некоторых случаях технической документации адреса IPv4 могут быть представлены в различных шестнадцатеричных , восьмеричных или двоичных представлениях.

История подсетей

На ранних стадиях развития Интернет-протокола номер сети всегда был октетом самого высокого порядка (старшие восемь битов). Поскольку этот метод позволял использовать только 256 сетей, вскоре он оказался непригодным, поскольку были разработаны дополнительные сети, независимые от существующих сетей, уже обозначенных сетевым номером. В 1981 году спецификация адресации была пересмотрена с введением классической сетевой архитектуры.

Классический дизайн сети позволял использовать большее количество отдельных сетевых назначений и детализированный дизайн подсети. Первые три бита старшего октета IP-адреса были определены как класс адреса. Для универсальной одноадресной адресации были определены три класса ( A , B и C ) . В зависимости от производного класса идентификация сети основывалась на сегментах границы октета всего адреса. Каждый класс последовательно использовал дополнительные октеты в идентификаторе сети, таким образом уменьшая возможное количество хостов в классах более высокого порядка ( B и C ). В следующей таблице представлен обзор этой устаревшей системы.

Классический дизайн сети служил своей цели на начальном этапе развития Интернета, но ему не хватало масштабируемости перед лицом быстрого расширения сетей в 1990-х годах. Система классов адресного пространства была заменена на бесклассовую междоменную маршрутизацию (CIDR) в 1993 году. CIDR основан на маскировке подсети переменной длины (VLSM), чтобы обеспечить распределение и маршрутизацию на основе префиксов произвольной длины. Сегодня остатки классовых сетевых концепций функционируют только в ограниченном объеме в качестве параметров конфигурации по умолчанию для некоторых сетевых программных и аппаратных компонентов (например, сетевой маски), а также на техническом жаргоне, используемом в обсуждениях сетевых администраторов.

Частные адреса

Ранний дизайн сети, когда предполагалось глобальное сквозное соединение для связи со всеми хостами Интернета, предполагал, что IP-адреса будут глобально уникальными. Однако было обнаружено, что это не всегда было необходимо, поскольку частные сети развивались, и пространство общедоступных адресов необходимо было сохранить.

Компьютеры, не подключенные к Интернету, такие как заводские машины, которые общаются друг с другом только через TCP / IP , не должны иметь глобально уникальные IP-адреса. Сегодня такие частные сети широко используются и обычно при необходимости подключаются к Интернету с помощью преобразования сетевых адресов (NAT).

Зарезервированы три неперекрывающихся диапазона адресов IPv4 для частных сетей. Эти адреса не маршрутизируются в Интернете, поэтому их использование не требует согласования с реестром IP-адресов. Любой пользователь может использовать любой из зарезервированных блоков. Обычно сетевой администратор делит блок на подсети; например, многие домашние маршрутизаторы автоматически используют диапазон адресов по умолчанию от 192.168.0.0 до 192.168.0.255 ( 192.168.0.0 24 ).

Зарезервированные диапазоны частных сетей IPv4

название	Блок CIDR	Диапазон адресов	Количество адресов	Классное описание
24-битный блок	10.0.0.0/8	10.0.0.0 — 10.255.255.255	16 777 216	Одиночный класс А.
20-битный блок	172.16.0.0/12	172.16.0.0 — 172.31.255.255	1 048 576	Непрерывный диапазон из 16 блоков класса B.
16-битный блок	192.168.0.0/16	192.168.0.0 — 192.168.255.255	65 536	Непрерывный диапазон из 256 блоков класса C.

Скачать бесплатно бланк графика работы сотрудников на месяц

Как включить wi-fi на ноутбуке ?

Фрагментация и повторная сборка

Интернет-протокол разрешает трафик между сетями. Дизайн вмещает сети различной физической природы; он не зависит от базовой технологии передачи, используемой на канальном уровне. Сети с разным оборудованием обычно различаются не только скоростью передачи, но и максимальной единицей передачи (MTU). Когда одна сеть хочет передать дейтаграммы в сеть с меньшим MTU, она может фрагментировать свои дейтаграммы. В IPv4 эта функция была размещена на уровне Интернета и выполняется в маршрутизаторах IPv4, которые, таким образом, не требуют реализации каких-либо более высоких уровней для функции маршрутизации IP-пакетов.

Напротив, IPv6 , следующее поколение Интернет-протокола, не позволяет маршрутизаторам выполнять фрагментацию; хосты должны определить MTU пути перед отправкой дейтаграмм.

Фрагментация

Когда маршрутизатор получает пакет, он проверяет адрес назначения и определяет исходящий интерфейс для использования и MTU этого интерфейса. Если размер пакета больше, чем MTU, а бит Do not Fragment (DF) в заголовке пакета установлен в 0, то маршрутизатор может фрагментировать пакет.

Маршрутизатор разделяет пакет на фрагменты. Максимальный размер каждого фрагмента равен MTU за вычетом размера IP-заголовка (минимум 20 байтов; максимум 60 байтов). Маршрутизатор помещает каждый фрагмент в свой собственный пакет, причем каждый пакет фрагмента имеет следующие изменения:

• Поле общей длины — это размер фрагмента.
• Больше фрагментов флага (MF) устанавливается для всех фрагментов , кроме последнего, который установлен в 0.
• Поле смещения фрагмента устанавливается на основе смещения фрагмента в исходных полезных данных. Это измеряется в блоках по восемь байтов.
• Поле контрольной суммы заголовка пересчитывается.

Например, для MTU 1500 байтов и размера заголовка 20 байтов смещения фрагментов будут кратны
. Эти кратные: 0, 185, 370, 555, 740, …
1500-208знак равно185{\ displaystyle {\ frac {1500-20} {8}} = 185}

Возможно, что пакет фрагментирован на одном маршрутизаторе, а фрагменты фрагментированы далее на другом маршрутизаторе. Например, пакет размером 4520 байтов, включая 20 байтов IP-заголовка (без параметров), фрагментируется на два пакета по каналу с MTU 2500 байтов:

Общий размер данных сохраняется: 2480 байтов + 2020 байтов = 4500 байтов. Смещения равны

и
.
{\ displaystyle 0}+24808знак равно310{\ displaystyle {\ frac {0 + 2480} {8}} = 310}

В канале с MTU 1500 байт каждый фрагмент приводит к двум фрагментам:

Опять же, размер данных сохраняется: 1480 + 1000 = 2480 и 1480 + 540 = 2020.

Также в этом случае бит More Fragments остается равным 1 для всех фрагментов, которые пришли с 1, а для последнего поступившего фрагмента он работает как обычно, то есть бит MF устанавливается в 0 только в последнем. И, конечно же, поле «Идентификация» по-прежнему имеет то же значение во всех повторно фрагментированных фрагментах. Таким образом, даже если фрагменты повторно фрагментированы, получатель знает, что изначально все они были запущены из одного пакета.

Последнее смещение и размер последней данные используются для расчета общего размера данных:
.
495×8+540знак равно3960+540знак равно4500{\ displaystyle 495 \ times 8 + 540 = 3960 + 540 = 4500}

Повторная сборка

Получатель знает, что пакет является фрагментом, если выполняется хотя бы одно из следующих условий:

• Устанавливается флаг «больше фрагментов», который актуален для всех фрагментов, кроме последнего.
• Поле «смещение фрагмента» не равно нулю, что верно для всех фрагментов, кроме первого.

Получатель идентифицирует совпадающие фрагменты, используя внешний и локальный адрес, идентификатор протокола и поле идентификации. Получатель повторно собирает данные из фрагментов с тем же идентификатором, используя как смещение фрагмента, так и флаг дополнительных фрагментов. Когда получатель получает последний фрагмент, для которого флаг «больше фрагментов» установлен в 0, он может вычислить размер исходной полезной нагрузки данных, умножив смещение последнего фрагмента на восемь и прибавив размер данных последнего фрагмента. В данном примере это вычисление было 495 * 8 + 540 = 4500 байт.

Когда у получателя есть все фрагменты, их можно собрать в правильной последовательности согласно смещениям, чтобы сформировать исходную дейтаграмму.

Диагностические инструменты

Четыре подсети

В предыдущем примере было показано использование 25-битной маски подсети для разделения 24-битного адреса на две подсети. Аналогичным образом для разделения 24-битного адреса на четыре подсети потребуется «одолжить» два бита идентификатора хоста, чтобы получить четыре возможные комбинации (00, 01, 10 и 11). Маска подсети состоит из 26 бит (11111111.11111111.11111111.11000000), то есть 255.255.255.192.

Каждая подсеть содержит 6 битов адреса хоста, что в сумме дает 26 — 2 = 62 хоста для каждой подсети (адрес хоста из всех нулей — это сама подсеть, а из всех единиц — широковещательный адрес для подсети).

Подсеть 169.254.0.0/16 используется для автоматического назначения IP операционной системой в случае, если настроено получение адреса по DHCP, но ни один сервер не отвечает.

Формат записи

Поскольку маска всегда является последовательностью единиц слева, дополняемой серией нулей до 32 бит, можно просто указывать количество единиц, а не записывать значение каждого октета. Обычно это записывается через слеш после адреса и количество единичных бит в маске.

Например, адрес 192.1.1.0/25 представляет собой адрес 192.1.1.0 с маской 255.255.255.128. Некоторые возможные маски подсети в обоих форматах показаны в следующей таблице.