IP-alhálózati maszk kiszámítása

A vállalatok, egyetemek és más szervezetek gyakran rendelkeznek internetprotokoll-címekkel, amelyeket a hálózatukon lévő számítógépekhez és egyéb eszközökhöz rendelhetnek. Biztonsági és hatékonysági okokból gyakran érdemes ezeket a hálózatokat alhálózatoknak nevezett egységekre osztani, ahelyett, hogy egyetlen szétszórt és egységes hálózatot tartana fenn. Ennek egyik módja az úgynevezett matematikai eszközök használata alhálózati maszkok, ahol az útválasztó egy gyors alhálózati maszk számítással meghatározhatja, hogy egy adott IP melyik alhálózathoz tartozik.

A Az Internet protokoll egy adattovábbítási rendszer számítógépek között a globális interneten vagy más hálózatokon. Az olyan adatokat, mint a weboldalak tartalma, az e-mail üzenetek vagy a streaming videó átvitel, kis egységekre osztja fel csomagokat meghatározott szerkezettel, beleértve a fejléc információkkal arról, hogy honnan érkeznek és hová mennek a csomagok.

Minden csomag tartalmaz egy forrás IP-cím, amely azonosítja az üzenetet küldő eszközt, és egy cél IP-cím, azonosítja a fogadni szándékozott eszközt. A legtöbb ma használt IP-cím az Internet protokoll 4. verziójának szabályain alapul, rövidítve IPv4. Ezek az IP-címek 32 bináris számjegyből vagy bitből állnak. Ők gyakran négy tizedesjegyként írják le, pontokkal elválasztva, például 192.168.0.1 vagy 255.255.255.255.

Az IP-címeket a különböző szervezetekhez egy csoport rendeli hozzá Internet Assigned Numbers Authority vagy IANA. Általában az IP-címek numerikusan összefüggő blokkjai egyetlen szervezethez vannak hozzárendelve. Sok szervezet rendelkezik belső IP-címekkel is, amelyekhez csak belsőleg lehet hozzáférni. Bizonyos IP-címblokkok belső használatra vannak fenntartva hálózatokon belül.

néven ismert eszközök routerek felelősek az IP-csomagok vételéért és annak meghatározásáért, hogy hova küldjék őket, vagy közvetlenül a címre küldik célgép, ha csatlakoznak egymáshoz, vagy egy másik útválasztóra továbbítják őket egy oda vezető úton eszköz. Tárolnak útválasztó táblák amelyet annak meghatározására használnak, hogy hova küldjenek egy csomagot a célcíme alapján.

Hagyományosan az IP-cím blokkokat felosztották osztályok, az osztály határozza meg, hogy hány cím van a blokkban, és hogyan néz ki a formátumuk.

A osztályú címek "0" bittel kezdődik. A következő hét bit az egyedi hálózati blokkot, a következő 24 bit pedig a hálózaton belüli egyes számítógépeket azonosítja. B osztályú címek egy "1" bittel kezdődött, amelyet egy "0" bit követett, ahol a következő 14 bit a hálózati blokkot, a következő 16 bit pedig az egyes számítógépeket azonosítja. C osztályú címek két "1" bittel kezdődött, amelyet egy "0" bit követett, a következő 21 bit a hálózati blokkot, az utolsó 8 bit pedig a hálózaton belüli meghatározott eszközöket azonosította.

Az IP-címosztályok megkönnyítették az útválasztók számára olyan táblázatok készítését, amelyek meghatározzák, hogy az adott IP-címhez rendelt csomagokat hova kell küldeni, mivel információkat tárol az előtaggal azonosított minden hálózathoz egy adott IP-címről.

Hátránya, hogy nem hatékonyak az IP-címek hálózatokhoz való kiosztásában, különösen olyan esetekben, amikor a hálózatnak több IP-címre van szüksége. címeket, mint amennyit egy C osztályú hálózat megengedne magának, de kevesebbet, mint amennyit egy B osztály biztosítana, vagy több, mint amennyit a B osztály megengedne, de kevesebb, mint egy A osztályú biztosítja. Ez oda vezethet elpazarolt IP-címek, amikor a szervezetek nagyobb IP-címosztályt használnak, mint amennyit valójában igényelnek, vagy az útválasztási hatékonyság hiánya, ha a szervezetek sok, egymással nem összefüggő C osztályú IP-cím blokk összeillesztése egyetlen tényleges hálózaton belül, hogy megkapja a hozzájuk tartozó címek számát szükség.

A dolgok hatékonyabbá tétele érdekében sok útválasztó és szervezet alkalmazta az ún osztály nélküli interdomain routing vagy CIDR (gyakran úgy ejtik, mint a "cider".) Ez lehetővé teszi az IP-címek felosztását rugalmasabb méretű IP-cím blokkokat, ahol a hálózatot azonosító tetszőleges hosszúságú előtagot követheti az egyes eszközöket azonosító IP-cím fennmaradó része.

Az előtagot általában így írják pontokkal elválasztott decimális szám vagy decimális számok halmaza, utána egy perjel és az előtag bitjeinek száma. Például a „017/8” az Apple-hez rendelt IP-címblokk, amely magában foglalja az összes IP-címet, amely a 17-es decimális számnak megfelelő bináris számjegyekkel kezdődik. Hasonlóképpen, a „70.132.0.0/18” az Amazon számára kiosztott IP-címblokk, amely olyan címekből áll, ahol az első 18 bináris számjegy megegyezik a 70.132.0.0 IP-cím első 18 bináris számjegyével.

Az IP-cím egy hálózatnak és az egyes gépeket azonosító részének jelzésének egyik módja az ún. alhálózati maszk. Az egyszerű IP-számítóeszközök ezután két részre oszthatják az IP-címet.

Az alhálózati maszk úgy néz ki, mint egy IP-cím, abban az értelemben jellemzően négy tizedesjegyből álló pontozott halmazként írják le, például 255.255.254.0 vagy 255.128.0.0. Az alhálózati maszkokra vonatkozó fő korlátozás az, hogy a bal szélső bináris számjegyeknek egy bizonyos pontig 1-nek, a következő számjegyeknek pedig 0-nak kell lenniük. IP-cím feldolgozása során az útválasztó az alhálózati maszk és az IP bináris "és"-jét veszi. cím, ami azt jelenti, hogy minden bit, amely 1 a maszkban és a címben is, 1 az eredményben, és minden más számjegy 0. Az eredmény az a hálózat vagy alhálózat, amelyhez az IP-cím tartozik.

Ha ki szeretné számítani az adott alhálózati maszknak megfelelő alhálózatok és gazdagépek (vagy eszközök) számát, ez viszonylag egyszerű. Az alhálózatok teljes száma az IP-cím változatainak lehetséges száma a maszk azon részének esetében, amely csak egy, amely kettő a maszkban lévő egyesek számának hatványára emelve. Például a binárisan írt 255.255.254.0 23 egyessel kezdődik, tehát 2^(23) vagy 8 388 608 lehetséges alhálózat van. Minden alhálózat tartalmazza az összes IP-címet érvényes előtagjával, de a fennmaradó 9 bináris számjegyben változhat, így 2^9 = 512 IP-cím áll a gazdagépek rendelkezésére az egyes alhálózatokban.

Számos megtalálható netmaszk számolóeszközök online hogy elvégezze ezeket a számításokat az Ön helyett, és hogy IP-címeket és alhálózati maszkokat képezzen le az alhálózatokra. A számítások gyors elvégzéséhez szükséges hardver és szoftver be van építve a modern útválasztókba.

Bizonyos IP-címtartományok kifejezetten erre vannak fenntartva privát IP-címek hálózaton belül. Ezeket a különböző hálózatok különböző számítógépei használhatják, mivel nem irányíthatók át a globális interneten, így az otthoni hálózaton lévő számítógép az irodai hálózaton lévő nyomtatónak és az egyetemi hálózaton lévő okostelefonnak ugyanaz a privát IP-címe lehet anélkül, hogy bármilyen konfliktus.

A A privát IP-tartományok 10.0.0.0 és 10.255.255.255, 172.16.0.0 és 172.31.255.255 és 192.168.0.0 és 192.168.255.255 között. CIDR értelemben ez 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 és 192.168.0.0/16.

A szokatlan körülmények kivételével az útválasztókat és a számítógépeket úgy kell beállítani, hogy ne irányítsák a privát IP-címekre címzett csomagokat. hálózatukon kívül, és ne használjanak a hálózatukhoz nem hozzárendelt privát IP-címeket a hálózaton belüli számítógépek azonosítására.

Az IP-címek másik speciális típusa a hurokcím. Ez egy IP-cím a 127.0.0.1-127.255.255.255 tartományban. A CIDR kifejezéssel élve ez a 127.0.0.0/8 tartomány, amely szintén A osztályú IP-címblokk.

Azok az IP-címek az aktuális számítógépre vonatkozik, amelyen a csomag feldolgozása folyamatban van. A loopback címeket gyakran használják tesztelésre és fejlesztésre, amikor a programozók és informatikusok ellenőrizni akarják, hogy egy szolgáltatás működik-e az aktuális számítógépen. Egyes esetekben, amikor a számítógépen futó programok úgy vannak beállítva, hogy csak az ugyanazon gépről érkező üzenetekre válaszoljanak, ez a visszacsatolás A címek biztonsági okokból használhatók fel, mivel onnantól csak visszahurkolt célcímmel lehet üzeneteket fogadni számítógép.

A cím "127.0.0.1" messze a leggyakrabban használt IP-cím a visszahurkoláshoz, és általában akkor kell használni, hacsak nem fontos oka van egy másik használatának, mivel a felhasználók és a szoftverek nagyobb valószínűséggel használják értem.

A speciális célú domain név "helyi kiszolgálóA "" kifejezés az aktuális számítógépre is utal.