როგორ გამოვთვალოთ IP ქვექსელის ნიღაბი

კომპანიებს, უნივერსიტეტებსა და სხვა ორგანიზაციებს ხშირად აქვთ ინტერნეტ პროტოკოლის მისამართების ნაკრები, რომელიც მათ შეუძლიათ მიაწოდონ კომპიუტერები და სხვა მოწყობილობები თავიანთ ქსელში. უსაფრთხოებისა და ეფექტურობის მიზნებისთვის, ხშირად აზრი აქვს ამ ქსელების დაყოფას ქვექსელებად, ვიდრე ერთი ფართო და ერთიანი ქსელის შენარჩუნება. ამის გაკეთების ერთ-ერთი გზაა მათემატიკური ხელსაწყოების გამოყენება ე.წ ქვექსელის ნიღბები, სადაც როუტერს შეუძლია გამოიყენოს ქვექსელის ნიღბის სწრაფი გაანგარიშება, რათა დადგინდეს, რომელ ქვექსელს ეკუთვნის კონკრეტული IP.

The ინტერნეტ პროტოკოლი არის მონაცემთა მარშრუტიზაციის სისტემა გლობალურ ინტერნეტში ან სხვა ქსელებში არსებულ კომპიუტერებს შორის. ის ყოფს ისეთ მონაცემებს, როგორიცაა ვებ გვერდის შინაარსი, ელ.ფოსტის შეტყობინებები ან ვიდეო გადაცემები მცირე ერთეულებად, რომლებიც ცნობილია როგორც პაკეტები კონკრეტული სტრუქტურით, მათ შორის ა სათაური ინფორმაცია იმის შესახებ, თუ საიდან მოდის პაკეტები და სად მიდიან.

თითოეული პაკეტი მოიცავს წყაროს IP მისამართი, მოწყობილობის იდენტიფიცირება, რომელმაც გაგზავნა შეტყობინება და დანიშნულების IP მისამართი, მოწყობილობის იდენტიფიცირება, რომელიც აპირებს მის მიღებას. დღეს გამოყენებული IP მისამართების უმეტესობა ეფუძნება ინტერნეტ პროტოკოლის მეოთხე ვერსიის წესებს, შემოკლებით IPv4. ეს IP მისამართები არის 32 ორობითი ციფრი, ან ბიტი. Ისინი არიან ხშირად იწერება, როგორც ოთხი ათობითი რიცხვი, გამოყოფილი წერტილებით, როგორიცაა 192.168.0.1 ან 255.255.255.255.

IP მისამართები ენიჭება სხვადასხვა ორგანიზაციებს ჯგუფის მიერ, რომელსაც ეწოდება ინტერნეტის მინიჭებული ნომრების ავტორიტეტი, ან IANA. ზოგადად, IP მისამართების რიცხვითი მიმდებარე ბლოკები ენიჭება ერთ ორგანიზაციას. ბევრ ორგანიზაციას ასევე აქვს შიდა IP მისამართები, რომლებზეც წვდომა შესაძლებელია მხოლოდ შიდა. IP მისამართების გარკვეული ბლოკები დაცულია შიდა გამოყენებისთვის ქსელებში.

მოწყობილობები ცნობილი როგორც მარშრუტიზატორები პასუხისმგებელნი არიან IP პაკეტების აღებაზე და იმის დადგენაზე, თუ სად უნდა გაგზავნონ ისინი, ან გაგზავნონ ისინი პირდაპირ ა დანიშნულების მანქანა, თუ ისინი დაკავშირებულია ერთმანეთთან ან გადაგზავნის მათ სხვა როუტერზე მისკენ მიმავალ გზაზე მოწყობილობა. ინახავენ მარშრუტიზაციის მაგიდები რომელსაც ისინი იყენებენ იმის დასადგენად, თუ სად უნდა გაგზავნონ პაკეტი მისი დანიშნულების მისამართის მიხედვით.

ტრადიციულად, IP მისამართის ბლოკები იყოფა კლასები, კლასი განსაზღვრავს რამდენი მისამართი იყო ბლოკში და როგორ გამოიყურებოდა მათი ფორმატი.

A კლასის მისამართები იწყება "0" ბიტით. შემდეგი შვიდი ბიტი განსაზღვრავს ცალკეულ ქსელის ბლოკს, ხოლო შემდგომი 24 ბიტი იდენტიფიცირებს ცალკეულ კომპიუტერებს ამ ქსელში. B კლასის მისამართები დაიწყო "1" ბიტით, რასაც მოჰყვა "0" ბიტი, სადაც შემდეგი 14 ბიტი იდენტიფიცირებს ქსელის ბლოკს და შემდგომი 16 ბიტი იდენტიფიცირებს ცალკეულ კომპიუტერებს. C კლასის მისამართები დაიწყო ორი "1" ბიტით, რასაც მოჰყვა "0" ბიტი, შემდეგი 21 ბიტი იდენტიფიცირებს ქსელის ბლოკს და ბოლო 8 ბიტი განსაზღვრავს კონკრეტულ მოწყობილობებს ქსელში.

IP მისამართების კლასებმა გაუადვილეს მარშრუტიზატორებს ცხრილების აგება, სადაც მითითებულია, თუ სად უნდა გაიგზავნოს კონკრეტული IP მისამართებისთვის განკუთვნილი პაკეტები, რადგან მათ შეეძლოთ შეინახეთ ინფორმაცია თითოეული ქსელისთვის, რომელიც იდენტიფიცირებულია პრეფიქსით კონკრეტული IP მისამართის.

მინუსი არის ის, რომ ისინი არაეფექტურია IP მისამართების ქსელებში გადანაწილებაში, განსაკუთრებით იმ შემთხვევებში, როდესაც ქსელს სჭირდება მეტი IP. მისამართები, ვიდრე C კლასის ქსელი იტევს, მაგრამ იმაზე ნაკლებს, ვიდრე B კლასი იძლევა, ან იმაზე მეტს, ვიდრე B კლასის ნებადართულია, მაგრამ ნაკლებია ვიდრე A კლასი უზრუნველყოფს. ამან შეიძლება გამოიწვიოს გადაყრილი IP მისამართები, როდესაც ორგანიზაციები იყენებენ უფრო დიდ IP მისამართების კლასს, ვიდრე რეალურად მოითხოვენ, ან მარშრუტიზაციის არაეფექტურობას, თუ ორგანიზაციებს აქვთ C კლასის IP-მისამართების მრავალი შეუსაბამო ბლოკის დაყენება ერთ რეალურ ქსელში, რათა მიიღონ მისამართების რაოდენობა საჭიროება.

იმისათვის, რომ ყველაფერი უფრო ეფექტური გახდეს, ბევრმა მარშრუტიზატორმა და ორგანიზაციამ მიიღო ის, რაც ე.წ კლასობრივი ინტერდომენური მარშრუტიზაცია, ან CIDR (ხშირად წარმოითქმის როგორც სიტყვა "სიდრი.") ეს საშუალებას აძლევს IP მისამართებს დაიყოს უფრო მოქნილი ზომის IP მისამართების ბლოკები, სადაც ნებისმიერი სიგრძის პრეფიქსი, რომელიც იდენტიფიცირებს ქსელს, შეიძლება მოჰყვეს ინდივიდუალური მოწყობილობების იდენტიფიცირების IP მისამართის დარჩენილი ნაწილი.

პრეფიქსი ჩვეულებრივ იწერება როგორც ათობითი რიცხვი ან ათწილადი რიცხვების ნაკრები, რომლებიც გამოყოფილია წერტილებით, რასაც მოჰყვება წინსვლა და ამ პრეფიქსის ბიტების რაოდენობა. მაგალითად, "017/8" არის IP მისამართების ბლოკი, რომელიც მინიჭებულია Apple-ისთვის, ყველა IP მისამართის ჩათვლით, რომელიც იწყება ორობითი ციფრებით, რომლებიც შეესაბამება ათობითი რიცხვს 17. ანალოგიურად, "70.132.0.0/18" არის IP მისამართის ბლოკი, რომელიც გამოყოფილია Amazon-ისთვის, რომელიც შედგება მისამართებისგან, სადაც პირველი 18 ორობითი ციფრი ემთხვევა IP მისამართის პირველ 18 ორობით ციფრს 70.132.0.0.

IP მისამართის ნაწილის მითითების ერთ-ერთი გზა, რომელიც შეესაბამება ქსელს და ის ნაწილი, რომელიც განსაზღვრავს ცალკეულ მანქანებს, არის ის, რასაც ე.წ. ქვექსელის ნიღაბი. მარტივი IP კალკულატორის ხელსაწყოებს შეუძლიათ IP მისამართის ორ ნაწილად დახატვა.

ქვექსელის ნიღაბი IP მისამართს ჰგავს, იმით, რომ ის არის ჩვეულებრივ იწერება ოთხი ათობითი რიცხვის წერტილოვანი ნაკრების სახით, როგორიცაა 255.255.254.0 ან 255.128.0.0. ქვექსელის ნიღბების მთავარი შეზღუდვა არის ის, რომ მარცხნივ ორობითი ციფრები, გარკვეულ მომენტამდე, ყველა უნდა იყოს 1, ხოლო შემდგომი ციფრები უნდა იყოს 0. როდესაც მიმდინარეობს IP მისამართის დამუშავება, როუტერი იღებს ქვექსელის ნიღბის და IP-ის ორობით "და"-ს მისამართი, რაც ნიშნავს, რომ ნებისმიერი ბიტი, რომელიც არის 1 როგორც ნიღბში, ასევე მისამართში, არის 1 შედეგი და ნებისმიერი სხვა ციფრი არის 0. შედეგი არის ქსელი ან ქვექსელი, რომელსაც ეკუთვნის IP მისამართი.

თუ გსურთ გამოთვალოთ ქვექსელების და ჰოსტების (ან მოწყობილობების) რაოდენობა, რომლებიც ემთხვევა მოცემულ ქვექსელის ნიღაბს, ეს შედარებით მარტივია. ქვექსელების ჯამური რაოდენობა არის IP მისამართის ვარიაციების შესაძლო რაოდენობა ნიღბის იმ ნაწილისთვის, რომელიც არის ყველა ერთი, რომელიც არის ორი ამაღლებული ნიღბის ერთეულთა რიცხვის სიმძლავრემდე. მაგალითად, ორობითად დაწერილი 255.255.254.0 იწყება 23 ერთით, ამიტომ არის 2^(23) ან 8,388,608 შესაძლო ქვექსელი. თითოეული ქვექსელი შეიცავს ყველა IP მისამართს თავისი მოქმედი პრეფიქსით, მაგრამ შეიძლება განსხვავდებოდეს დარჩენილი 9 ორობითი ციფრით, ამიტომ თითოეულ ქვექსელში ჰოსტებისთვის ხელმისაწვდომია 2^9 = 512 IP მისამართი.

შეგიძლიათ იპოვოთ მრავალი netmask კალკულატორის ინსტრუმენტები ონლაინ ამ გამოთვლების გასაკეთებლად თქვენთვის და IP მისამართების და ქვექსელის ნიღბების ქვექსელებში განლაგების მიზნით. აპარატურა და პროგრამული უზრუნველყოფა ამ გამოთვლების სწრაფად შესასრულებლად ჩაშენებულია თანამედროვე მარშრუტიზატორებში.

IP მისამართების გარკვეული დიაპაზონი სპეციალურად არის დაცული პირადი IP მისამართები ქსელის ფარგლებში. მათი გამოყენება შესაძლებელია სხვადასხვა კომპიუტერის მიერ სხვადასხვა ქსელში, რადგან მათი გადატანა შეუძლებელია გლობალურ ინტერნეტში, ამიტომ კომპიუტერი თქვენს საშინაო ქსელში, პრინტერს თქვენს საოფისე ქსელში და სმარტ ტელეფონს თქვენი უნივერსიტეტის ქსელში შეიძლება ჰქონდეს იგივე პირადი IP მისამართი რაიმე სახის შექმნის გარეშე კონფლიქტი.

The პირადი IP დიაპაზონი არის 10.0.0.0-დან 10.255.255.255-მდე, 172.16.0.0-დან 172.31.255.255-მდე და 192.168.0.0-დან 192.168.255.255-მდე. CIDR თვალსაზრისით, ეს არის 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 და 192.168.0.0/16.

გარდა უჩვეულო შემთხვევებისა, მარშრუტიზატორები და კომპიუტერები უნდა იყოს კონფიგურირებული ისე, რომ არ გაატარონ პაკეტები, რომლებიც მიმართულია კერძო IP მისამართებზე. მათი ქსელების ფარგლებს გარეთ და არ გამოიყენონ პირადი IP მისამართები, რომლებიც არ არის მინიჭებული მათ ქსელებში, რათა იდენტიფიცირონ კომპიუტერები ქსელში.

IP მისამართის კიდევ ერთი სპეციალური ტიპი არის loopback მისამართი. Ეს არის IP მისამართი 127.0.0.1-127.255.255.255 დიაპაზონში. CIDR თვალსაზრისით, ეს არის 127.0.0.0/8 დიაპაზონი, რომელიც ასევე არის A კლასის IP მისამართის ბლოკი.

ეს IP მისამართები მიმართეთ მიმდინარე კომპიუტერს, რომელზედაც მიმდინარეობს პაკეტის დამუშავება. მარყუჟის მისამართები ხშირად გამოიყენება ტესტირებისა და განვითარებისთვის, როდესაც პროგრამისტებს და IT ადამიანებს სურთ დაადასტურონ, რომ სერვისი მუშაობს მიმდინარე კომპიუტერზე. ზოგიერთ შემთხვევაში, როდესაც კომპიუტერზე გაშვებული პროგრამები დაყენებულია, რომ უპასუხონ მხოლოდ იმავე აპარატის შეტყობინებებს, loopback მისამართები შეიძლება გამოყენებულ იქნას უსაფრთხოების მიზნებისთვის, რადგან შეტყობინებების მიღება შესაძლებელია მხოლოდ დანიშნულების მარყუჟის მისამართით კომპიუტერი.

Მისამართი "127.0.0.1" არის ყველაზე ხშირად გამოყენებული IP მისამართი loopback-ისთვის და, როგორც წესი, უნდა იქნას გამოყენებული, თუ არსებობს მნიშვნელოვანი მიზეზი, რომ გამოიყენოთ სხვა, რადგან მომხმარებლები და პროგრამული უზრუნველყოფა უფრო სავარაუდოა გასაგებია.

სპეციალური დანიშნულების დომენის სახელი "ლოკალჰოსტი" ასევე გამოიყენება მიმდინარე კომპიუტერთან მიმართებაში.