Класове IP адреси. IP адреси от клас А, B и C

IP е комуникационен протокол,

Запис на IP адрес

Адрес изглежда като номер 32-битова в диапазона от 0 до 4294967295. Това означава, че по време на интернет може да съдържа повече от 4 милиарда уникални адреси напълно съоръжения. Ако пишете адреси в двоичен или десетичен вид, това ще доведе до неудобството им при тяхното съхранение или обработка. Ето защо, за да се опрости писането на тези адреси, беше решено да се разделят с пълен адрес в четири байта (8-битов брой), разделени с точка. Например: на адреса, който в Hex прилича S0290612, запис на IP адреси ще изглеждат 192.41.6.18. В този случай, най-ниската адрес - това е четири нули, а максималният - четири групи от 255. Най-старият район (на този, който се намира от лявата страна групи на фигури от всеки от разделителни точки) заема площ адрес, най-младият район (от дясната страна от същата точка дивизия ) показва номера на интерфейса в тази мрежа. Позицията на границата между домакина и от страна на мрежата зависи от броя на битовете, които са били предприети за броя на мрежата е различна, разделението е само граница октет (точката между тях) и ви позволява да дефинирате класове на IP-адреси.

Модел на адреса на класа

В продължение на няколко десетилетия адресите са разделени на 5 класа. Това остаряло разделение се нарича пълноправно адресиране. Класове на IP-адреси се наричат ​​букви от азбуката от А до Е. класове от А до Е да позволи да се уточни идентификатори за 128 мрежи с 16 милиона на мрежови интерфейси всяка, 16384 мрежови устройства с 64 хиляди и 2 милиона мрежи с 256 интерфейси. Класове IP-мрежи D са предвидени за многоканабиране, в които пакетите за съобщения се изпращат на няколко хоста едновременно. Адресите, които имат началните битове 1111, са запазени за бъдеща употреба.

По-долу е таблицата с IP адреси. Класовете се определят от най-високите битове от адреси.

Клас А

IP адресите на клас А се характеризират с нулев най-висок адресен бит и осем-битов мрежов размер. Записан във формата:

Като се започне от това, най-големият брой Мрежите от клас А могат да бъдат 2⁷, но всеки от тях ще има адресно пространство 2²⁴ устройства. Тъй като първият бит на адреса е 0, всички IP адреси на клас А ще бъдат в диапазона на най-високия октет от 0 до 127, което освен това ще бъде и номерът на мрежата. В този случай нулевият адрес и 127 са запазени за сервизни адреси, така че те не могат да бъдат използвани. Поради тази причина точният брой на мрежите от клас А е 126.

Адресът на възлите в мрежата от клас А е 3 байта (или 24 бита). Просто изчисление показва, че можете да поставите 16 777 216 двоични комбинации (интерфейсни адреси). Тъй като адресите, състоящи се изцяло от нули и такива, са специализирани, броят на мрежите от клас А намалява до 16 777 214 адреса.

Класове B и C

Основната отличителна черта на IP адреса на клас b е стойността на двата най-високи бита, равна на 10. В този случай размерът на мрежовата част ще бъде равен на 16 бита. Адресният формат на тази мрежа изглежда така:

По тази причина най-големият брой мрежи от клас В може да бъде 2¹⁴ (16384) с адресно пространство 2¹⁶ всеки от тях. IP адресите на клас B започват в диапазона от 128 до 191. Това е отличителна характеристика, чрез която можете да определите дали мрежата принадлежи към този клас. Два байта, разпределени на адресите на тези мрежи, минус нула и състоящи се от единици адреси, могат да съставляват броя възли, равен на 65,534.

Всеки IP адрес от клас C започва в диапазона от 192 до 223, като мрежовият номер заема три старчески октета. Схематично адресът има следната структура:

Трите най-значими бита са 110, мрежата е 24 бита. Най-големият брой мрежи в този клас е 2²¹ (това са 2,097,152 мрежи). Адресът на възлите в IP адреса на мрежите от клас C е 1 байт, който е само 254 хоста.

Допълнителни класове в мрежата

Класове D и E включват мрежи с по-висок октет над 224. Тези адреси са запазени за специализирани цели, като например изпращане на многоканални дейтаграми до определени групи възли в мрежата.

Обхватът на клас D се използва за изпращане на пакети и се намира в диапазона от 224.0.0.0 до 239.255.255.255. Последният клас, E, е запазен за бъдеща употреба. Той включва адреси от 240.0.0.0 до 255.255.255.255. Следователно, ако не искате проблеми при адресирането, препоръчваме да не приемате IP адреси от тези диапазони.

Запазени IP адреси

Има адреси, които не могат да се предават на нито едно устройство, независимо от IP адреса. IP адресите на услугата имат конкретна цел. Например, ако мрежовият адрес се състои от нули, това означава, че възелът принадлежи към текущата мрежа или към конкретен сегмент. Ако всички единици са, тогава това е адресът за излъчване на пакети.

В клас А има две специализирани специални мрежи с номера 0 и 127. Адресът, равен на нула, се използва като маршрут по подразбиране, а 127 показва адреса за себе си (интерфейс за обратна връзка). Например, достъпът до IP 127.0.0.1 означава, че възелът комуникира само със себе си без изхода на дейтаграми до нивото на носителя за предаване на данни. За транспортния слой такава връзка не се различава от връзката с отдалечения възел, така че този адрес за обратна връзка често се използва за тестване на мрежов софтуер.

Идентифицирайте идентификаторите на мрежата и възлите

Познаването на IP адреса на устройството, в случай че има въпрос за това как да се определи класът на IP адреси, е достатъчно само да се види първия октет на адреса. Ако е от 1 до 126, това е мрежа от клас А, от 128 до 191 тя е мрежа от клас Б, от 192 до 223 - мрежа от клас С.

За да идентифицирате мрежата, не забравяйте, че в клас А това е първоначалното число в IP адреса, в B - първите две числа, в C - първоначалните три номера. Останалите са идентификатори на мрежовите интерфейси (възли). Например, IP адресът 139.17.54.23 е адресът на клас B, тъй като първият номер е 139 - по-голям от 128 и по-малко от 191. Поради това мрежовият идентификатор ще бъде 139.17.0.0, идентификационният номер на възела е 54.23.

подмрежа

С помощта на маршрутизатори и мостове можете да разширите мрежата, като добавите сегменти към нея или я разделите на по-малки подмрежи, като промените идентификатора на мрежата. В този случай се взема маската на подмрежа, която показва кой сегмент от IP адреса ще бъде приложен като нов идентификатор на подмрежата. Ако идентификаторите съвпадат, можете да заключите, че възлите принадлежат към една и съща подмрежа, в противен случай те ще бъдат в различни подмрежи и ще се нуждаят от маршрутизатор, за да ги свържат.

Класовете на IP адресите са проектирани така, че броят на мрежите и възлите за определена организация да се определя предварително. По подразбиране в дадена организация можете да внедрите само една мрежа с няколко устройства, свързани с мрежата. Има специфичен идентификатор на мрежата и няколко възли, които имат ограничение в съответствие с мрежовия клас. С голям брой възли, мрежата ще има ниска честотна лента, защото дори и при всяко излъчване, предаването ще падне.

Подмрежови маски

За да се отдели идентификаторът, е необходимо да се използва маска на подмрежата - шаблон, който помага да се разграничат идентификаторите на мрежата от идентификаторите на възли в IP адресите. Класовете на IP адресите не налагат ограничения върху маската на подмрежата. Маската изглежда като самия адрес - четири групи от цифри от 0 до 255. При това на първо място има големи числа, следвани от по-малки. Например, 255.255.248.0 е правилната маска на подмрежата, 255.248.255.0 е грешната. Маската 255.255.255.0 определя първоначалните три октета на IP адреса като ID на подмрежата.

При проектирането на сегментирането на дадена корпоративна мрежа е необходимо IP адреса да бъде правилно организиран. Класовете от IP адреси, разделени на сегменти с маски, позволяват не само да се увеличи броят на компютрите в мрежата, но и да се организира високата им производителност. Всеки клас адреси има мрежова маска по подразбиране.

За допълнителни подмрежи често не се използват стандартните маски, а индивидуалните. Например, IP-адрес 170.15.1.120 да използвате маска на подмрежа 255.255.255.0 до ID мрежа 170.15.1.0, че не е необходимо да се използва маска на подмрежата на 255.255.0.0 с ID 170.15.0.0, което е по подразбиране. Това ви позволява да разделите съществуваща организация от клас B с 170.15.0.0 на подмрежа, като използвате различни маски.

Изчисляване на параметрите на подмрежата

След като конфигурирате подмрежата на всеки интерфейс, софтуера мрежов протокол ще провери IP адресите, като използва маската на подмрежата, за да определи адреса на подмрежата. Има две прости формули за изчисляване на максималния брой подмрежи и хостове в мрежата:

• 2^{(броят на битовете, които са еднакви в маската)} - 2 = най-голям брой подмрежи;
• 2^{(броя нули в маската на подмрежата)} - 2 = най-голям брой устройства в подмрежата.

Например, вземете адреса, равен на 182.16.52.10, с маската 255.255.224.0. Маската в двоична форма изглежда така: 11111111.11111111.11100000.00000000. Съдейки по първия октет, тази мрежа принадлежи към клас B, така че помислете за третия и четвъртия октет. Три елемента и тринадесет нули се заменят с формулите и получаваме 23-2 = 6 подмрежа и 213-2 = 8190 хоста.

Ако приложите стандартна мрежова маска от клас B във формата 255.255.255.0, мрежата може да има 65534 свързани устройства. Ако подмрежа адрес байт заема пълен възел, тогава броят на свързаните устройства във всяка подмрежа е сведен до 254. Когато е необходимо да се надвишава броя на устройствата могат да бъдат решени проблеми чрез съкращаване маска адрес поле подмрежа или добавянето на още един вторичен адрес на интерфейса на маршрутизатора. Но в този случай ще има намаляване на броя на възможните мрежи.

Когато създавате подмрежи в C мрежа клас, трябва да знаете, че изборът ще бъде много малък, безплатен само един октет. Когато пресяване нула и адрес излъчване е възможността за създаване на четири групи най-добрите варианти подмрежи: една подмрежа да бъде домакин на 253, две подмрежата 125 е домакин на четири подмрежи на 61-домакин на осем подмрежи на 29-домакини. Други варианти на разпределението ще предизвика проблеми в маршрута и предавания или просто неудобство при изчисляването на адресиране между домакини.

Създаването на подмрежи в мрежи от клас Б вече е по-лесно, тъй като повече свобода на избор. По подразбиране маската на подмрежата е 255.255.0.0, когато я използваме, получаваме 65534 хоста. При създаването на маски на подмрежа, левите немаркирани битове с 3 и 4 октета се разпределят към техните адреси. Чрез изчисления е възможно да се получат оптимални мрежи с номера 32, 64, 96, 128, 160 и 192.

Мрежите от клас А имат много голям брой адреси, за които е възможно да се създават подмрежи. До 32 бита могат да се използват за използване на подмрежови маски. Използвайки горната формула, можем да определим, че максималният брой подмрежи може да бъде до 254. В същото време 16 бита остават на адресите на хост, т.е. могат да бъдат свързани 65534 възли.

Разбира се, това са само приблизителни изчисления. При създаването на сектори и работа с подмрежите е необходимо да се вземат предвид повече фактори, които зависят от доставчика и предприятието ниво.