Маска IP-адреса.
Вопрос о том, что такое *маска IP-адреса*, из чего она состоит и как используется, приходится слышать довольно часто. Самое неприятное, что в Интернете есть много непроверенной, устаревшей и не соответствующей действительности информации. Поэтому постараюсь ответить максимально подробно.
Для вас это простой вопрос, на который вы отвечаете не задумываясь? И ответите правильно, даже если вас разбудят среди ночи? Значит, вы профессиональный айтишник — сетевой инженер или, например, администратор. Если вы засомневались, не беда. Дочитав статью до конца, вы наверняка узнаете много интересного.
Для удобства информация разделена на шесть порций, или небольших глав. Есть мудрая поговорка, что нельзя съесть слона целиком, но можно съесть его по частям. Поехали.
Что такое маска подсети
Маска подсети (network mask, subnet mask) — это битовая маска (bitmask), которая используется для определения к какой подсети принадлежит определенный ИП адрес. Она не отправляется в заголовках IP-пакетов, т.е. не является ее частью, поэтому по айпи узнать ее просто никак нельзя.
Как и IP-адрес в IPv4 имеет размер в 32-бита. В двоичном формате, ноли и единицы не должны в ней чередоваться, так вначале всегда идут единички, а уже потом ноли.
Чаще всего пишется префиксом, например, 192.168.11.4/19. Посчитать префикс довольно легко, например, у 255.255.224.000, префикс будет — 19. Посчитайте просто все первые единички в двоичном формате.
Также, можно посчитать и в обратную сторону. Напишите столько единичек и сколько нужно, например, 15, потом допишите 17 нолей, чтобы получилось 32 и переведите это в десятичный формат, получится: 255.254.000.000. Не забывайте, после каждой 8 цифры ставить точку.
Интересно! Как и протокол IPv4 маска сети состоит тоже из 32 бит. И для запоминания, протокол IPv6 состоит из 128 бит.
Сам префикс означает вот что, например, возьмем префикс 20, это означает, что из 32 бит, 20 будут хранить информацию о самой сети, а 12 уже информацию о хосте. Посчитаем сколько это возможных IP адресов. 2^12 = 4 096. Убираем два адреса, т.к. они всегда зарезервированы под свои цели и получаем 4 094.
Частные IP-адреса
У каждого хоста в сети Интернет должен быть уникальный адрес. Если сеть изолирована от Интернета (например, связывают два филиала компании), для хостов можно использовать любые IP-адреса. Однако, уполномоченной организацией по распределению нумерации в сети Интернет (IANA) специально для частных сетей зарезервированы следующие три блока IP-адресов:
- 10.0.0.0 — 10.255.255.255
- 172.16.0.0 — 172.31.255.255
- 192.168.0.0 — 192.168.255.255
Виды сетей – что такое сеть класса A, класса B и C
IP-адреса делятся на отдельные классы. Наиболее распространенными являются адреса классов A, B и C.
Каждый из этих классов по умолчанию использует разные маски подсети, и вы можете легко определить класс IP-адреса по первому октету, который он использует.
Класс А
В сети класса A вы увидите маску по умолчанию 255.0.0.0. Это означает, что первый октет IP-адресов класса A будет находиться в диапазоне от 0 до 127. Пример IP-адреса класса A будет 12.48.24.9.
Сети класса A имеют 8-битный префикс с максимальным битом, установленным на 0. Существует 7-битный номер сети, а номер хоста – 24-битный.
С классом А существует максимум 126 сетей.
Класс B
В сети класса B вы увидите маску по умолчанию 255.255.0.0. Это означает, что первый октет IP-адресов класса B будет находиться между 128 и 191. Пример IP-адреса класса B будет 171.17.51.64.
Сети класса B имеют 16-битный префикс с самым высоким битовым порядком. Номер сети – 14 бит, а номер хоста – 16 бит.
Класс С
В сети класса C вы увидите маску по умолчанию 255.255.255.0. Это означает, что первый октет IP-адресов класса C будет между 192 и 223. Примером IP-адреса класса C будет 194.166.124.133.
Сети класса C имеют 24-битный префикс с наивысшим битовым порядком, установленным в 1-1-0. Номер сети 24 бит, а номер хоста 8 бит.
Определение
Всего существует пять категорий маршрутизации. В соответствии с нуждами потребителя могут быть зарезервированы адреса классов A, B, C, D, E. Например, адреса категории В могут отдавать только организациям и фирмам, которые имеют большое количество вычислительной техники. Предоставлять их потребителям домашнего интернета нецелесообразно. Это слишком дорого и нерентабельно.
Классическому пользователю вряд ли понадобится более 65000 адресов, именно столько хостов может объединять адрес типа В. В этом случае и понадобится распределить их по подразделам.
«Маска подсети – это битовая маска, которая используется для отслеживания принадлежности конкретного IP-адреса к определенной подсети».
Этот параметр необходим для определения девайсом его локации по отношению к другим устройствам, принадлежности к определенной сети. Сам процесс осуществляется путем перевода IP и маски в двоичный код и побитовым поочередным перемножением двух этих чисел.
Для лучшего понимания возьмем маску 255.255.248.0 и переведем ее в двоичный код, получится 11111111.11111111.11111000.00000000. Обратите внимание, что первыми в списке идут единицы, а потом нули, эти цифры не должны чередоваться. Для примера будем использовать IP-адрес 192.168.11.10, его двоичный код выглядит так — 11000000.10101000.00001011.00001010. Компьютер выполняет поочередное побитовое перемножение, считать просто (1*1=1; 1*0=0; 0*0=0), и в резуультате получается следующее число — 11000000.10101000.00001000.00000000 — 192.168.8.0/21, это и есть айпи подсети (21 – количество бит, выделенное для подсети).
Как узнать маску подсети
Я уже писал статьи, о том, что обозначает IP адрес, а также МАК адрес, как их найти. Так вот, маска, это не менее важный параметр, необходимый при указании конфигураций сетей.
Хотите представить наглядно? Всё очень просто, каждый компьютер имеет свой IP адрес, состоящий из адреса сети, плюс, адрес хоста.
Маска, посредством её наложения на адрес, даёт возможность «рассмотреть», отделить сетевой адрес от адреса компьютера (или хоста).
Когда я говорю «маска накладывается на адрес», у меня возникают ассоциации с фильмом о Шерлоке Холмсе.
Помните там, в титрах показывают много букв, и накладывается шаблон (маска) которая даёт возможность прочитать текст.
Это конечно, слишком упрощённое объяснение, но оно даёт представление о том, как это работает, простому пользователю.
Рассмотрим это на конкретном упрощённом примере:
Возьмём IP адрес 192.168.0.78; наложим на него классическую маску – 255.255.255.0.
Переведём все значения в двоичный вид:
- IP адрес 11000000 10101000 00000000 01001110 (192:168:0:78);
- Маска подсети 11111111 11111111 11111111 00000000 (255.255.255.0);
Перемножим последовательно все значения между собой (в столбик), получим номер, означающий адрес сети:
11000000 10101000 00000000 00000000 (192:168:0:0).
Теперь умножим последовательно значения IP адреса на инверсию маски:
- IP адрес 11000000 10101000 00000000 01001110 (192:168:0:78);
- Инверсия маски подсети 00000000 00000000 00000000 11111111 (0.0.0.255);
Получим адрес хоста (адрес компьютера):
00000000 00000000 00000000 01001110 (0:0:0:78).
Маска помогает отделять адреса сети от адресов хостов, указывая, какая часть IP адреса показывает сеть, а какая, хост.
Внимательно посмотрите на маску, в её двоичном виде, можно увидеть, что единицы открывают адрес сети, а нули показывают адрес хоста.
Определение маски подсети по ip на ОС Windows
- Способ 1: Вам нужно зайти в меню «Пуск», в строке поиска написать команду «CMD» и нажать клавишу «Enter».
Откроется окно терминала, где вам нужно ввести команду «ipconfig» и вновь нажать клавишу «Enter», после чего откроется список всех ваших сетевых подключений.
В этом списке вы увидите и ваш ip адрес и, соответственно, маску подсети.
- Способ 2: Заходите в Панель управленияСеть и ИнтернетСетевые подключения, выбираете ваше подключение и кликом правой кнопкой мыши переходите в графу «Состояние».
В открывшемся окне кликните по клавише «Сведения». Откроется новое окно вашего подключения, где будут указаны ваш ip и маска подсети.
Еще один способ узнать маску подсети по ip адресу: кликните по значку подключения в правом нижнем углу монитора и выберите «Центр управления сетями». Затем кликните в открывшемся окне «Изменение параметров адаптера» и дальше действуете аналогично вышеописанному варианту: начиная с выбора вашего подключения.
Заключение
Теперь вы знаете, как происходит IP-адресация и что такое маска подсети. Вопреки ожиданиям, внедрение нового протокола IPv6 происходит достаточно медленно. Кроме того, он не оптимизирован для работы в мобильных сетях и не дает значительного прироста в производительности.
Вполне возможно, что в будущем ему на смену придут новые технологии, такие как, например, Recursive Internetwork Architecture (RINA). В RINA сеть рассматривается как набор слоев, где все слои работают по одним протоколам, но имеют свой размер. Для передачи данных в RINA-системе достаточно знать название процесса-получателя, а не его адрес в сети или порт для подключения. Но подробней об этом как-нибудь в другой раз. А пока посмотрите видео для закрепления нашей основной темы:
