Содержание
Как уже говорилось ранее, IP-адрес состоит из 4-х байт и обычно представлен в формате наподобие 260.260.260.5; однако, этот адрес сам по себе означает не так уже и много. Для указания сегмента адреса, определяющего сеть, необходима маска подсети. Она позволяет выделить из IP-адреса идентификатор сети и идентификатор компьютера, расположенный в этой сети.
Представьте идентификатор сети в виде названия улицы, а идентификатор компьютера — как номер дома на этой же улице. Возьмем к примеру адрес “Ямская 18”, где “18” будет идентификатором компьютера, а “Ямская” — идентификатором сети. Маска подсети указывает на то, какая часть IP-адреса является идентификатором сети, а какая —идентификатором узла.
Например, при использовании IP-адреса 200.200.200.5 и маски подсети 255.255.255.0 идентификатором сети будет 200.200.200, а идентификатором компьютера — значение 5. Эта информация получена с помощью следующих расчетов.
Расчет маски подсети для IP-адреса 200.200.200.5
При этом по отношению к маске подсети и IP-адресу используется побитовая операция логического сложения “И”. Например:
Существуют маски подсети, принятые по умолчанию в зависимости от используемого класса IP-сети. Например:
А где же адрес 127.ххх.ххх.ххх? Этот адрес является зарезервированным и применяется для тестирования сетевого интерфейса. Тестовый пакет данных, переданный по адресу 127.0.0.1, передается локальной системе, отправившей пакет.
Маска подсети используется при организации сетевого взаимодействия двух компьютеров. Если оба компьютера расположены в одной подсети, то компьютер А может “общаться” непосредственно с компьютером B. Если компьютер B располагаться в другой подсети, то компьютер А должен использовать шлюз для связи с компьютером B. Для определения наличия компьютера B в локальной подсети, компьютеру А понадобится маска подсети, например:
Если в данном случае компьютер А пытается связаться с компьютером В, то окажется, что обе системы расположены в подсети 200.200.200 и могут взаимодействовать друг с другом без посредников. Если же компьютер А станет подключаться к компьютеру С, выяснится, что обе системы расположены в разных подсетях — 200.200.200 и 200.200.199, поэтому компьютеру А для отправки пакетов данных системе C понадобится шлюз.
5 виндат на “Зачем нужна маска подсети”
При этом по отношению к маске подсети и IP-адресу используется побитовая операция логического сложения “И”. Например:
1 И 1 = 1
1 И 0 = 0
0 И 1 = 0
0 И 0 = 0
Используется операция логического умножения “И”, а не сложения.
да да и вообще думаю что он не бум бум пишет:”в формате наподобие 260.260.260.5″ это просто убило
Вообще-то тут автор прав. Операция & или “И” или “побитовое сложение” дает в результате 1, если оба бита над которыми производится операция равны 1. Если хотя бы один из этих битов равен 0 – в результате получается 0. Это логическая операция, а не арифметическая. Если сложно перестроиться, вместо 1 можно подставить true.
Как бэ, побитовое сложение это операция “ИЛИ”, обозначается |
Это очень хорошая, понятная и лаконичная статья! Огромный респект автору!
Наверное, каждый, кто хоть раз сталкивался с настройкой интернет соединения слышал о таком понятии — Маска подсети, но не все знают, что это такое, да и информация в интернете по этому запросу довольно устарела и сложна в понимании.
Давайте закроем этот пробел знаний в работе сети и интернета в целом и выясним, что это такое и зачем она в принципе нужна. Информация будет изложена самым доступным и понятным языком.
Итак, вот мы и отметили день программиста, продолжим обучение компьютерной грамотности и разберем по полочкам, что такое маска подсети, для чего она нужна и как вообще это работает.
Что такое маска подсети
Маска подсети (network mask, subnet mask) — это битовая маска (bitmask), которая используется для определения к какой подсети принадлежит определенный ИП адрес. Она не отправляется в заголовках IP-пакетов, т.е. не является ее частью, поэтому по айпи узнать ее просто никак нельзя.
Как и IP-адрес в IPv4 имеет размер в 32-бита. В двоичном формате, ноли и единицы не должны в ней чередоваться, так вначале всегда идут единички, а уже потом ноли.
Чаще всего пишется префиксом, например, 192.168.11.4/19. Посчитать префикс довольно легко, например, у 255.255.224.000, префикс будет — 19. Посчитайте просто все первые единички в двоичном формате.
Также, можно посчитать и в обратную сторону. Напишите столько единичек и сколько нужно, например, 15, потом допишите 17 нолей, чтобы получилось 32 и переведите это в десятичный формат, получится: 255.254.000.000. Не забывайте, после каждой 8 цифры ставить точку.
Интересно! Как и протокол IPv4 маска сети состоит тоже из 32 бит. И для запоминания, протокол IPv6 состоит из 128 бит.
Сам префикс означает вот что, например, возьмем префикс 20, это означает, что из 32 бит, 20 будут хранить информацию о самой сети, а 12 уже информацию о хосте. Посчитаем сколько это возможных IP адресов. 220 — 2 = 4 094. Убираем два адреса, т.к. они всегда зарезервированы под свои цели.
Для чего нужна маска сети
Она позволяет определить, кто находится с вами в одной (под)сети, а кто не в ней. Компьютеры, находящиеся внутри одной сети, обмениваются данными между собой напрямую, например, в локальной. Но если нужно выйти в глобальную паутину, то запрос идет уже через роутер — шлюз по умолчанию.
Она позволяет понять сеть нахождения IP-адреса, к примеру, адрес 193.150.14.87 и с маской 255.255.255.0 располагается в сети 193.150.14.0/24.
Рассчитывается это так: Используется функция поразрядной конъюнкции (побитовое И). Это просто, переводим все в бинарную/двоичную систему счисления. Ставим ИП-адрес и маску подсети друг над другом и считаем поочередно сверху и снизу. Если единички совпадают — то ставим 1, если есть хотя бы один ноль, то ставим 0. Потом переводим назад в десятичную и смотрим результат. Вот пример.
193.150.14.0/24 предполагает 256 айпи и как мы помним 2 мы от них убираем, т.к. они зарезервированы, остается 254.
Важно! Главное не ошибиться в расчетах и вообще указать ее правильно, так, например, если вы укажите 0.0.0.0 — то компьютер будет считать абсолютно все адреса локальными и даже не будет пытаться соединится с внешним интернетом. Это же работает и в обратную сторону — укажите не правильный префикс, то компьютер будет считать другой хост, который по сути находится с ним же в связке — внешним, и будет пытаться подключиться к нему через сетевой шлюз.
Как вычислить маску подсети для определенного количества ПК
При ее выборе, также стоит учитывать и класс сети, вот наглядная картинка с диапазонами IP-адресов:
Например, нам нужно выделить 30 IP-адресов для компьютеров в определенной фирме. Вычисляется все так: 28 — 30 — 2 = 256 — 30 — 2 = 224. Т.е. у нас получается: 255.255.255.224. Естественно для этих целей мы берем сеть класса C. Так, вы можете рассчитать ее для любого количества компьютеров.
Интересно! Также, с помощью нее можно разбивать большие сетки на несколько более маленьких. Это очень удобно, особенно в больших корпорациях.
В заключение
Надеюсь все объяснил, как можно в более понятном виде, чтобы вы точно усвоили материал. В дальнейших публикациях продолжим тему работы с глобальной паутиной, так что приходите еще.
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.
| 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 |
* 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:
