Определите Номер Компьютера В Сети По Ip

4.2 IP-адрес в протоколе IPv4. Структура IP-адреса: как узнать номер сети и номер хоста?

  • 09/12/2018
  • Cisco CCNA (ICND1 и ICND2), компьютерные сети
  • 3 комментария

Здравствуйте, посетитель сайта ZametkiNaPolyah.Ru! Мы продолжаем изучать основы компьютерных сетей, в этой теме я предлагаю разобраться со структурой IP-адреса и откуда берутся какие-либо номера сети и хоста, потому что IP-адрес, по-видимому, является неотъемлемой и неразделимой сущностью. Также в этом посте мы кратко поговорим о маске подсети и о том, зачем она нужна, мы увидим, что когда-то все было плохо и сети были классными, но теперь все хорошо благодаря CIDR и VLSM, и сети стали Бесклассовые и в итоге рассмотрим формы записи IP-адреса IPv4-адрес.

Если вас интересует тема компьютерных сетей, вы можете прочитать другие записи курса.

4.2.1 Введение

Структура IP-адреса. Это одна из самых важных тем для понимания принципов IP, эта тема очень тесно связана с маршрутизацией, механизмом сетей классов и механизмом маски подсети переменной длины, если вы не понимаете структуру IP адрес, у вас наверняка не будет проблем с доступом в интернет на вашем ПК, но вы не поймете, как работают IP-сети. Я надеюсь, что убедил вас, что тема важна, хотя и небольшая.

4.2.2 Структура IP-адреса и маска подсети

Есть две очень важные вещи для IP., что сделало его вездесущим. Первый. Заголовок IP-пакета., который определяет функциональность протокола, и другой IP-адрес, что, следует отметить, является частью названия, но об этом стоит поговорить отдельно, что мы и сделаем сейчас. Я более чем уверен, что вы видели IP-адреса и работали с ними, но если нет, вот пример: 192.168.1.0. Для людей адреса IPv4 часто представлены в этой форме.

Здесь нет ничего сложного. Для нас IP-адрес разделен на четыре части, разделитель между частями. Это точки, каждый такой фрагмент. Один байт или один октет, поэтому максимально возможное число, которое можно записать, равно 255, а минимальное число равно нулю. Получается, что чисто теоретически можно использовать адреса от 0,0,0,0 до 255,255,255,255. Однако некоторые из этих адресов зарезервированы для особых нужд, мы обсудим это как отдельную тему. Теперь предположим, что у нас есть два IP-адреса тридцать второй степени, или 4 294 967 296, которых катастрофически не хватает, поэтому существует плавная реализация IPv6.

Фактически, IP-адрес. Это не просто четыре числа, разделенные точками, а более интересный и сложный объект.. Во-первых, следует отметить, что маршрутизаторы не знают десятичной системы счисления, а также абонентских узлов, для них IP-адрес представлен набором нулей и единиц в нашем случае (192.168.1.0), IP-адрес для машина выглядит так: тогда: 11000000 (192) 10101000 (168) 00000001 (1) 00000000 (0). В этом случае я разделил октеты пробелами, я думаю, что все понятно: каждый байт. Это восемь двоичных значений (0 или 1), и всего у нас есть четыре байта для IP-адреса, то есть 32 бита, поэтому IP адрес два тридцать второй степени.

READ  Samsung Galaxy S4 Mini Поддерживает 4g

Я сразу предупредил, что IP-адрес сложнее, чем кажется на первый взгляд. Дело в том, что IP-адрес включает в себя два параметра, которые позволяют идентифицировать узел в глобальной сети: номер узла и номер сети. В общем, IP предоставляет два механизма для разделения IP-адреса на номер сети и номер хоста. Первый механизм называется адресацией класса, а второй механизм называется CIDR (бесклассовой междоменной маршрутизацией) или бесклассовой адресацией. В этой теме мы сделаем поверхностный обзор этих механизмов, а в будущем проанализируем их подробно.

Теперь давайте сделаем небольшое отступление и поговорим о байтах и ​​битах, а точнее о порядке нумерации байтов и битов в байтах. Например, возьмите IP-адрес 192.168.1.0 и запишите его в двоичном виде.

Рисунок 4.2.1 Октет и битовые числа в IP-адресе

Таблица показывает нумерацию октетов и битов в октетах, как это реализовано в сетях модели TCP / IP. Эта нумерация действительна как для одного IP-адреса, так и для всего заголовка IP-пакета. Самый маленький левый байт или первый байт называется старшим, его порядковый номер равен нулю, последний байт. Младший, а его порядковый номер. Три. То же самое относится к битам: старший значащий бит имеет порядковый номер ноль, а младший значащий бит в байте имеет порядковый номер семь. Эта нумерация называется от старшей к младшей или мажорной, иногда этот порядок называется сетевым порядком.

Кстати, если у вас есть процессор архитектуры Intel, он нумерует байты и биты в обратном порядке, то есть от младшей к старшей порядковой нумерации с прямым порядком байтов или Intel. Есть также смешанный порядок и переключатель, но нам это не очень интересно. Почему я использую прямые заказы в компьютерных сетях? Да, это очень просто, дело в том, что в этом порядке число легче сравнивать, а сетевые устройства в основном просто сравнивают результаты в пакетах с тем, что записано в их конфигурации или памяти.

4.2.3 Классовые сети

Сети класса были единственным способом делить пространство IP-адресов между всеми до 1993 года, то есть с 1981 по 1993 год, в 1993 году появились механизмы VLSM и CIDR, которые сделали процесс деления более гибким, из чего можно заключить, что в начале девяностых появились первые проблемы с отсутствием IP-адресов в протоколах IPv4.

Адресация классов, как следует из названия, делит все пространство IP-адресов на классы. Существует пять таких классов: A, B, C, D, E. Как вы понимаете, какому классу принадлежит IP-адрес? Да очень просто! Посмотрите на его первые произведения. Я дам вам краткий список, чтобы понять, к какому классу принадлежит IP-адрес:

Видео: Определите Номер Компьютера В Сети По Ip



  • Сети класса А определяются значением первого бита, если первый бит IP-адреса равен нулю, это означает, что он принадлежит сети класса А, во всех остальных случаях это другой класс;
  • Сети класса B определяются значениями первых двух битов IP-адреса, IP-адрес относится к сети класса B, если первый бит равен 1, а второй равен 0;
  • Ip-адрес будет принадлежать сети класса C, если первый бит адреса равен 1, второй бит равен 1, а третий равен 0;
  • Сети класса D идентифицируются первыми четырьмя битами IP-адреса, первый бит 1, второй бит 1, третий бит 1 и четвертый 0, следует добавить, что сети класса D использовались для многоадресной или другой многоадресной рассылки;
  • И наконец Сети класса E были зарезервированы и не могли быть использованы просто смертными, они были определены первыми четырьмя битами, каждый из которых должен иметь значение 1.
READ  Монитор Пишет Нет Сигнала А Компьютер Работает

Для ясности рассмотрим пример IP-адресов для каждого класса:

  1. Сеть класса А. Десятичный IP-адрес: 10.10.0.1. Двоичный IP-адрес 00001010 00001010 00000000 00000001. Обратите внимание, что первый бит равен нулю, он просто определяет, что этот IP-адрес принадлежит сети класса A.
  2. Сеть класса B. Десятичный IP-адрес: 130.25.25.12. Ip-адрес в двоичном виде: 1000 0010 00011001 00011001 000011000. Членство в этом классе определяется первыми двумя битами: 10.
  3. Сеть класса C. Десятичный IP-адрес: 192.168.1.0. Двоичный IP-адрес: 11000000 10101000 00000001 00000000. Значение первых трех битов определяет, принадлежит ли этот адрес классу C.
  4. Сеть класса D. Десятичный IP-адрес: 224.0.0.6. Двоичный IP-адрес: 11100000000000000000000000000000010. Значение первых четырех битов выделено жирным шрифтом.
  5. Сеть класса E. Десятичный IP-адрес: 240.10.10.10. Двоичный IP-адрес: 11110000 00001010 00001010 00001010.

С сетевыми классами все ясно и понятно, вопрос остается нерешенным: как понять из какой подсети тот или иной IP-адресs, но мы поговорим об этом в теме о классовых сетях, но сейчас я просто укажу, что IP-адрес, принадлежащий конкретной подсети, определяется значением некоторых бит в самом IP-адресе и фиксированной маской. Который будет сопровождать этот адрес в любом случае.

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

Бесклассовая адресация или CIDR. Является механизмом для разделения сети на подсети в современных сетях передачи данных, этот механизм значительно экономит адреса и не тратит слишком много. Cidr тесно связан с концепцией VLSM (маска подсети переменной длины) или маски подсети переменной длины, Вы можете просто замаскировать подсеть или маску, в данный момент вас правильно поймут. Становится ясно, что жестких рамок классов больше не существует, потому что не существует и самих классов. Теперь, чтобы понять, к какой подсети принадлежит IP-адрес, сам IP-адрес недостаточен, вам также нужна маска подсети, которая, надо сказать, не передается по сети, она указывается только на конечных узлах и маршрутизаторах ( и, например, L2-переключатели). И концентраторы вообще ничего не знают об IP-адресах, первые работают на уровне канала, а вторые реализуют механизмы физического уровня OSI 7, читайте о разнице между концентраторами, коммутаторами и маршрутизаторами здесь), а пакет IP не имеет отдельное поле для него.

Как выглядит маска подсети? Да, фактически, в качестве IP-адреса, вот несколько примеров масок: 255.255.255.0, 255.255.254.0, 255.248.0.0. Вы заметили что-нибудь общее здесь? Хорошо, за исключением того, что во всех примерах первый октет равен 255. Общий компонент будет заметен, если вы напишите все эти маски в двоичной форме:

  • 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, что каждая маска изначально имеет только единицы, тогда только нули, нули и единицы в маске подсети не могут чередоваться. Например, не может быть такой маски: 255.254.255.0 или в двоичной системе: 11111111 11111110 11111111 00000000. И это очень важно, потому что на границе между нулями и единицами маски подсети находится граница между номером сети и номером узла в IP-адресе.

READ  Как Сбросить Фото С Компьютера На Айфон

Пример будет немного понятнее, возьмем такой IP-адрес и маску: 192.168.1.25/24, иначе можно было бы написать так: 192.168.1.25 с маской 255.255.255.0, число 24 означает количество единиц в маске. Если вы просто дадите этот IP-адрес без маски, вы не сможете сказать: какие биты этого IP-адреса перечислены под номером сети, а какие под номером хоста с помощью маски все будет ясно , Чтобы понять, где находится номер сети и где находится номер узла, вам нужно перевести и маску, и IP-адрес в двоичный файл. Давайте сделаем все это в таблице.

определить номер компьютера в сети с помощью ip

Рисунок 4.2.2 Двоичный IP-адрес и маска подсети

Обратите внимание только на то, что биты IP-адреса напротив маски подсети. Это единицы, которые относятся к номеру сети, а те биты адреса, напротив которых маска имеет нули, будут ссылаться на номер хоста. Чтобы узнать номер хоста и номер сети, вам необходимо выполнить «логическую операцию И» между соответствующими битами IP-адреса и маски. Операция «логическое И» в системе двоичных чисел эквивалентна операции умножения в десятичном виде: 1 × 1 = 1, 1 × 0 = 0, 0 × 0 = 0. Вы уже понимаете, что номер сети в IP Адрес при использовании CIDR и VLSM определяется маской, а именно единичными битами маски, т.Е. Для нашего случая номер сети составляет: 192.168.1.0, а для номеров узлов у нас еще есть диапазон от 192.168.1.1 до 192.168.1.254, обратите внимание что по-прежнему существует 192.168.1.255. Это сетевой широковещательный IP-адрес для этой сети, и его нельзя назначить интерфейсу хоста или маршрутизатора.

Мы рассмотрели простой пример использования маски подсети, в этом случае граница между номером сети и номером хоста в IP-адресе проходит вдоль предпоследней границы октета., но это не всегда происходит, например, маска 255.248.0.0 рисует линию между номером сети и номером узла в середине октета, но о таких случаях мы поговорим в отдельной теме о бесклассовой адресации (CIDR) и механизм маски подсети (VLSM).

4.2.5 IP-адрес и форма сокращения

Теперь вы должны быть немного удивлены и рассказать, что ни один официальный IP-документ не говорит нам, как правильно написать IP-адрес в документах, на бумаге или в конфигурациях устройства. Фактически, IP-адрес. Это число, которое может быть записано в любую систему счисления, даже восьмеричную.

Форма для записи октетов, разделенных точками, просто удобна для человека: 127.0.0.1. Но для машины IP-адрес. Это число, которое может быть от 000000000000000000000000000000000000 до 11111111 11111111 11111111 11111111 или в десятичном виде: от 0 до 4 294 967 295. И вы понимаете, что IP-адрес 127.0.0.1 не является номером 127001, это это номер 01111111 00000000 00000000 00000001 или в десятичной системе: 2 130 706 433. Кроме того, если вы запускаете командную строку или эмулятор терминала в вашей операционной системе, вы можете ввести адрес эхо-запроса IP-адреса 127.0.0.1 с помощью приведенного выше номер, если не веришь, то смотри список ниже.