Przewodnik po masce podsieci (podsieci) i kalkulatorze podsieci IP

guide subnet mask ip subnet calculator

Ten samouczek wyjaśnia potrzebę adresowania IP, maski podsieci (podsieci) i kalkulatora podsieci IP w systemie sieci komputerowych:

W tym Kompletna seria szkoleń dotyczących sieci , omówiliśmy szczegółowo LAN kontra WAN kontra MAN w naszym poprzednim samouczku.

W tym samouczku nauczymy się i zbadamy potrzebę adresowania IP w systemie sieci komputerowych.

Adresowanie IP służy do rozpoznawania hosta sieci i jednoznacznej identyfikacji konkretnego urządzenia w sieci.

Natomiast podsieci są używane w połączeniu z adresowaniem IP, aby opracować kilka logicznych adresów, które istnieją w jednej sieci.

Zobaczymy różne klasy sieci oraz ich role i znaczenie w sieciach komputerowych. W naszym codziennym życiu my, ludzie, identyfikujemy się z naszymi imionami, podobnie routery i przełączniki rozpoznają sąsiednie urządzenie i sieć za pomocą adresu IP i maski podsieci.

Czego się nauczysz:

• Zrozumienie adresowania IP
• Klasy sieci i maska ​​podsieci
• Podsieci
• Co to jest kalkulator podsieci IP?
  • Dlaczego potrzebny jest kalkulator IP?
• Wniosek
  • rekomendowane lektury

Zrozumienie adresowania IP

Ogólne zjawisko adresowania logicznego działa na warstwie 3 modelu odniesienia OSI, a komponenty sieci, takie jak routery i przełączniki, są najczęściej używanymi urządzeniami hosta.

Adres IP to 32-bitowy adres logiczny, który w wyraźny sposób klasyfikuje hosta w sieci. Gospodarzem może być komputer, telefon komórkowy lub nawet tablet. 32-bitowy binarny adres IP składa się z dwóch wyróżniających się części, tj. Adres sieciowy i adres hosta.

Ma również 4 oktety, ponieważ każdy oktet ma 8 bitów. Ten oktet jest konwertowany na dziesiętny i oddzielany formatem, tj. Kropką. Dlatego jest przedstawiany w formacie dziesiętnym z kropkami. Zakres oktetu w systemie dwójkowym wynosi od 00000000 do 11111111, a dziesiętnie od 0 do 255.

Przykład formatu adresu IP:

192.168.1.64 (dziesiętnie)

podstawowe pytania do wywiadu SQL i odpowiedzi dla odświeżających

11000000.10101000.00000001.01000000 (binarnie).

Format binarny jest trudny do zapamiętania, dlatego na ogół do reprezentacji adresowania logicznego stosowany jest na całym świecie format dziesiętny z kropkami.

Przyjrzyjmy się szczegółowo, w jaki sposób binarne wartości oktetów są konwertowane na wartości dziesiętne:

Jest 8 bitów, a każdy bit ma wartość od 2 do potęgi n (2 ^ n). Najbardziej na prawo mają wartość 2 ^ 0, a najbardziej na lewo ma wartość 2 ^ 7.

Zatem wartość każdego bitu jest następująca:

2 ^ 7 2 ^ 6 2 ^ 5 2 ^ 4 2 ^ 3 2 ^ 2 2 ^ 1 2 ^ 0 (^ oznacza moc)

Zatem wynik byłby:

128+ 64+ 32+ 16+ 8+ 4+ 2+ 1

Gdy wszystkie bity mają wartość 1, wówczas wartości wychodzą na 255 (128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 255).

Załóżmy, że wszystkie bity oktetu nie są równe 1. Następnie zobacz, jak obliczyć adres IP:

1 0 0 1 0 0 0 1, 128 + 0 + 0 + 16 + 0 + 0 + 0 + 1 = 145.

Łącząc bity oktetów w różnych kombinacjach w zależności od potrzeb, możemy uzyskać ogólny adres IP żądanej sieci. Zgodnie z wymaganiami są one podzielone na różne klasy sieci zwane klasą A, klasą B, klasą C, klasą D i klasą E.

Najczęściej klasy A, B i C są używane do celów komercyjnych, a klasy D i E mają zastrzeżone prawa.

Klasy sieci i maska ​​podsieci

Organizacja zarządzająca Internetem podzieliła adresy IP na różne klasy sieci.

Każda klasa jest identyfikowana przez swoją maskę podsieci. Dzięki kategoryzacji domyślnej maski podsieci możemy łatwo zidentyfikować klasę adresu IP sieci. Pierwszy oktet adresu IP określa konkretną klasę adresu IP.

Klasyfikację przedstawiono za pomocą poniższej tabeli i rysunku.

• Adres klasy „A” z zakresu od 127.0.0.0 do 127.255.255.255 nie może być używany i jest zarezerwowany dla funkcji sprzężenia zwrotnego i funkcji diagnostycznych. Liczba hostów, które można podłączyć do tej sieci, jest większa niż 65536 hostów.
• Liczba hostów połączonych w sieci klasy B wynosi od 256 do 65534 hostów.
• Liczba hostów połączonych w sieci klasy C jest mniejsza niż 254 hosty. Dlatego maska ​​sieci klasy C jest idealna dla mniejszych sieci, które są znane jako podsieci. Używamy bitów z ostatniego oktetu klasy C do budowy maski. Dlatego musimy zmienić kolejność i zoptymalizować podsieć w zależności od dostępności bitów.

Poniższa tabela przedstawia maski, na których można rysować w sieciach klasy C.

Zbadaliśmy zjawisko związane z klasą sieci i maską podsieci w sieciach komputerowych. Zobaczmy teraz, jak maska ​​pomoże nam sklasyfikować identyfikator sieci i część identyfikatora hosta adresu IP.

Załóżmy przypadek adresu IP klasy A:

Na przykład, weź parę adresów IP i maskę podsieci 10.20.12.2 255.0.0.0

# 1) Zamień tę kombinację na wartość binarną:

#dwa) Bity odpowiadające masce podsieci ze wszystkimi 1 reprezentują identyfikator sieci, ponieważ jest to sieć klasy A, a pierwszy oktet reprezentuje identyfikator sieci. Bity odpowiadające wszystkim zerom maski podsieci to identyfikator hosta. Zatem identyfikator sieci to 10, a identyfikator hosta to 20.12.2

# 3) Z podanej podsieci możemy również obliczyć zakres IP danej sieci. Jeśli IP to 10.68.37.128 (zakładając przypadek klasy A)

Maska podsieci: 255.255.255.224
Zakres IP = 256-224 = 32.
Z 32 adresów IP, najlepiej jeden jest używany dla bramy, drugi dla IP sieci, a trzeci dla IP rozgłoszeniowego.
Zatem łączna liczba użytecznych adresów IP wynosi 32-3 = 29 adresów IP.

Zakres adresów IP to 10.68.27.129 do 10.68.27.158.

Podsieci

Podsieci pozwalają nam tworzyć różne podsieci lub sieci logiczne w ramach jednej sieci określonej klasy sieci. Tworzenie dużych sieci bez podsieci jest prawie nierealne.

Aby zbudować duży system sieciowy, każde łącze musi mieć unikalny adres IP dla każdego urządzenia w tej połączonej sieci, która jest uczestnikiem tej sieci.

Za pomocą techniki podsieci możemy podzielić duże sieci określonej klasy (A, B lub C) na mniejsze podsieci w celu wzajemnego połączenia między każdym węzłem, który znajduje się w różnych lokalizacjach.

Każdy węzeł w sieci miałby odrębny adres IP i adres IP maski podsieci. Każdy przełącznik, router lub brama łącząca n sieci ma n unikatowego identyfikatora sieci i jedną maskę podsieci dla każdej sieci, z którą jest połączony.

Formuły podsieci są następujące:

2 ^ n> = wymaganie.

Formuły liczby hostów w podsieci są następujące:

2 ^ n -2

Przyjrzyjmy się teraz całemu procesowi na przykładzie:

Wzięliśmy przykład identyfikatora sieci klasy C z domyślną maską podsieci.

Załóżmy, że identyfikator sieci / adres IP to: 192.168.1.0

Domyślna maska ​​podsieci: 255.255.255.0 (dziesiętnie)

Domyślna maska ​​podsieci: 11111111.11111111.11111111.00000000 (binarnie)

Zatem liczba bitów wynosi 8 + 8 + 8 + 0 = 24 bity. Jak wspomniano wcześniej, w przypadku tworzenia podsieci w sieci klasy C pożyczymy bity z części maski podsieci dotyczącej hosta.

Dlatego, aby dostosować podsieć zgodnie z wymaganiami:

Bierzemy maskę podsieci 255.255.255.248 (dziesiętnie)

11111111.11111111.11111111.11111000 (binarnie).

Z powyższej notacji binarnej widać, że ostatnie 3 bity ostatniego oktetu mogą być użyte do adresowania identyfikatora hosta.

Zatem liczba podsieci = 2 ^ n = 2 ^ 3 = 8 podsieci (n = 3).

Liczba hostów w podsieci = 2 ^ n -2 = 2 ^ 3 -2 = 8-2 = 6 podsieci, tj. Użyteczny adres IP hosta.

Teraz schemat adresowania IP wygląda następująco:

Maska podsieci dla wszystkich powyższych adresów IP w tabeli jest wspólna, tj. 255.255.255.248.

Z pomocą powyższego przykładu możemy wyraźnie zobaczyć, jak podsieci pomagają nam tworzyć wzajemne sieci między różnymi łączami i węzłami tej samej podsieci. Wszystkie powyższe adresy IP mogą być używane do łączenia w sieci urządzeń w całej sieci.

Uwaga: Maska podsieci jest najczęściej stosowana wszędzie w systemie sieci komputerowych. W związku z tym istnieje jeszcze jedna metoda reprezentowania maski podsieci określonej sieci, która jest wybrana i ustandaryzowana, ponieważ jest łatwa do oznaczenia i zapamiętania.

Maska podsieci - 255.255.255.248 (binarny)

11111111.11111111.11111111.11111000 (notacja dziesiętna)

Z notacji dziesiętnej możemy obliczyć liczbę bitów mających 1 w każdym oktecie:

8 + 8 + 8 + 5 = 29

Dlatego maskę podsieci można oznaczyć jako / 29.

Za pomocą identyfikatora sieciowego można go oznaczyć jako 192.168.1.9/29.

Z powyższej notacji każdy, kto zna standardową notację i formuły podsieci, może zrozumieć, że adres IP używa maski podsieci 255.255.255.248 lub / 29.

Poniżej przedstawiono różne schematy podsieci w zapisie binarnym i dziesiętnym:

Metoda notacji „/” maski podsieci jest najczęściej stosowana, ponieważ jest łatwa do zapamiętania, a notacja binarna i dziesiętna są bardzo długie.

Ponieważ oznaczamy schemat maski podczas łączenia elementów sieci na rysunku, jeśli użyjemy metody dziesiętnej i binarnej, ogólny diagram stanie się bardzo złożony i trudny do zrozumienia.

Na platformie jest tak wiele adresów IP do wyświetlenia, że ​​trudno je zapamiętać. Dlatego ludzie, którzy są zaznajomieni z routingiem i schematem adresowania IP, używają krótkich metod notacji na rysunkach i diagramach.

Przykład 1:

Zrozumienie podsieci na przykładzie wzajemnego połączenia urządzeń sieciowych:

Powyższy rysunek pokazuje, jak podsieci są używane do łączenia podsieci. Po pierwsze, zgodnie z naszą potrzebą liczby hostów wymaganych do podłączenia i spełniania innych wymagań sieci, odpowiednio dostosowujemy maskę podsieci i identyfikator sieci, a następnie przypisujemy do urządzeń.

Powyższa sieć używa maski sieci klasy C, a / 29 maska ​​podsieci oznacza, że ​​adres IP sieci można podzielić na 8 podsieci. Każdy router ma unikalny adres IP dla każdej połączonej podsieci.

Należy zauważyć, że im więcej bitów przenosimy z maski podsieci dla identyfikatora hosta, tym więcej podsieci będzie dostępnych dla sieci.

Przykład 2:

Sieć klasy B:

W powyższej tabeli przedstawiono szczegółowe informacje o liczbie podsieci i hostów, które można podłączyć do każdej maski podsieci przy użyciu schematu podsieci klasy B.

W przypadku podłączania hosta w dużych ilościach i systemach komunikacji WAN podsieć klasy B jest bardzo skuteczna, ponieważ zapewnia szeroki zakres adresów IP do konfiguracji.

Co to jest kalkulator podsieci IP?

Jak wspomniano szczegółowo powyżej, koncepcja adresowania IP i podsieci, podsieci i sieci supersieci są wyprowadzane z dużej sieci, aby tworzyć małe sieci do łączenia różnych urządzeń sieciowych, rozmieszczonych daleko od siebie i przypisujących niepowtarzalny adres IP i maskę podsieci do nich w celu komunikacji między sobą.

Kalkulator IP poda dane wyjściowe dla wartości rozgłaszanego adresu IP, użytecznego zakresu IP urządzeń hosta, maski podsieci, klasy IP i całkowitej liczby hostów, wprowadzając maskę podsieci i adres IP określonej sieci jako wartość wejściową .

Kalkulator IP podaje wynik dla klas protokołów sieciowych IPV4 i IPV6.

Dlaczego potrzebny jest kalkulator IP?

Istnieją różne klasy sieci, które są używane w systemach sieciowych, a spośród tych do celów komercyjnych najczęściej używane są klasy A, B i C.

Rozumiemy teraz potrzebę kalkulatora IP na przykładzie. Jeśli musimy obliczyć zakres hostów, IP transmisji itp.

Przykład 1: Dla sieci klasy C z adresem IP 190.164.24.0 i maską podsieci 255,255.255.240 oznacza / 28 w notacji CIDR.

Następnie możemy obliczyć go ręcznie, jak za pomocą wzorów matematycznych, które wyjaśniliśmy wcześniej w tym samouczku.

Pożyczymy adres IP hosta z ostatniego oktetu dla podsieci, którym jest 11111111.11111111.11111111.11110000

Tutaj nie. podsieci to 2 ^ n = 2 ^ 4 = 16 podsieci (n = 4).
Liczba hostów w podsieci wynosi 2 ^ n -2 = 2 ^ 4 -2 = 14 podsieci oznacza 14 użytecznych adresów IP hostów.

Dla sieci IP 190.164.24.0,

Maska podsieci jest wspólna dla wszystkich zakresów adresów IP, czyli 255.255.255.240.

Cała procedura ręcznego obliczania tego jest długotrwała.

JESTprzykład # 2:do obliczanie tych samych parametrów dla podsieci dla IP sieci klasy A.

Adres IP to 10.0.0.0
Maska podsieci to 255.252.0.0. (/ 14 w notacji CIDR)
Teraz liczba użytecznych hostów w podsieci wynosi 262 142.

Dlatego do obliczania parametrów sieci w tego rodzaju ogromnych sieciach służy kalkulator podsieci. Jest to w zasadzie narzędzie programowe i automatycznie oblicza żądaną wartość, wprowadzając tylko kilka podstawowych parametrów, takich jak adres IP sieci i maska ​​podsieci.

Dane wyjściowe są bardziej precyzyjne, dokładne i dla użytkownika, który konstruuje podsieci i supersieci z jednej dużej sieci, a także oszczędza czas.

Ponadto jest bardzo łatwy i prosty w obsłudze i jest używany głównie w przypadku sieci klasy A i klasy B, jak tutaj nr. użytecznego adresu IP i zakresu hostów wynosi od tysięcy do milionów.

Adres sieciowy to 10.0.0.0
Maska podsieci to 255.252.0.0 (/ 14) w notacji CIDR.
Liczba hostów wyniesie 262144, a liczba podsieci - 64.

Teraz zobacz, jak możemy to uzyskać z narzędzia za pomocą poniższego zestawu zrzutów ekranu w trzech częściach, ponieważ wynik jest bardzo duży.

Kalkulator IP sieci klasy A Screenshot-2

Przykład nr 3 : Sieć klasy B do obliczania adresu rozgłoszeniowego, liczby możliwych do wykorzystania hostów, liczby podsieci itp. Za pomocą tego narzędzia.

Adres IP to 10.0.0.0
Maska podsieci to 255.255.192.0 (/ 18) w notacji CIDR
Liczba hostów wyniesie 16384, a liczba podsieci - 1024.

Proszę odszukać wynik za pomocą poniższego zestawu zrzutów ekranu w trzech częściach, ponieważ wynik jest bardzo długi.

Tak więc za pomocą powyższych przykładów możemy uzyskać szczegóły podsieci zgodnie z naszymi wymaganiami.

Poniższa tabela przedstawia różne szczegóły podsieci IPV4:

=> Uważaj na proste sieci komputerowe Ser

Wniosek

W tym samouczku poznaliśmy potrzebę adresowania IP i podsieci w komputerowych systemach sieciowych, korzystając z różnych przykładów.

Schemat adresowania IP i podsieci są elementami składowymi definiowania podsieci i adresów IP w dużej sieci.

Różne formuły, których użyliśmy, pomogą nam w określeniu hostów, z którymi możemy się połączyć w określonej sieci, a także w jaki sposób pozwalają nam dowiedzieć się, jak ogromną sieć można podzielić na wiele mniejszych w celu ułatwienia komunikacji.

POPRZEDNIA samouczek | NEXT Tutorial

rekomendowane lektury

• Samouczek dotyczący sieci komputerowych: kompletny przewodnik
• Model TCP / IP z różnymi warstwami
• Kompletny przewodnik po zaporze: jak zbudować bezpieczny system sieciowy
• Wszystko o routerach: typy routerów, tablice routingu i routing IP
• Wszystko o przełącznikach warstwy 2 i warstwy 3 w systemie sieciowym
• LAN Vs WAN Vs MAN: Dokładna różnica między typami sieci
• 7 warstw modelu OSI (kompletny przewodnik)
• Co to jest sieć rozległa (WAN): przykłady aktywnych sieci WAN