Маска подсети как узнать на роутере
Обновлено: 21.11.2024
Я уверен, что вы уже слышали слово «подсеть». Это часто встречается в сообщениях об ошибках или когда речь идет о сетях. Для нас, технарей, ясно как день, что такое подсеть, и мы, скорее всего, можем сказать вам, сколько устройств может быть в сети (всегда есть ограничение), исходя из маски подсети.
Но вас это не волнует. Вы хотите знать, что такое и как найти свое, и для этого вы нажали на нужную статью. В этой статье мы объясним, что такое маска подсети, почему она так важна, и в чем разница между масками подсети и IP-адресами, а также как можно рассчитать маску подсети и как найти свою маску подсети.
Что такое маска подсети?
Чтобы понять, что такое маска подсети, сначала нужно узнать, что такое IP-адрес (интернет-протокол). Каждое устройство, которое подключается к сети, нуждается в собственном уникальном IP-адресе, если вы используете интернет-протокол, чтобы позволить устройствам взаимодействовать друг с другом. IP-адрес представляет собой строку чисел, разделенных точкой, например:
Маска подсети снова представляет собой число, и она определяет диапазон IP-адресов, которые может использовать сеть. Подсеть — это сокращение от подсети, и обычно это локальные сети, которые подключаются к Интернету. Эти подсети будут обозначаться маской подсети.
Устройства, находящиеся в одной подсети, могут взаимодействовать друг с другом. Если устройства в другой подсети хотят обмениваться данными с устройствами в другой подсети, им потребуется маршрутизатор для маршрутизации коммутации между подсетями. Вы можете использовать подсеть для разделения множества сетей и, таким образом, ограничения обмена данными между ними.
Ограниченное подключение.
Задачей маски подсети является скрытие сетевого элемента IP-адреса. Виден только основной элемент. Мы объясним, что такое IP-адрес класса C, позже, но одна из наиболее распространенных масок подсети класса C — 255.255.255.0
Как и IP-адрес, каждый раздел адреса маски подсети может содержать любые числа от 0 до 255. Для маски подсети 255.255.255.0 первые 3 раздела заполнены, что означает, что IP-адреса устройств в этой маске подсети должны быть так же, как первые 3 раздела. Последний раздел может быть любым числом от 0 до 255.
Это лучше всего объясняет пример. Два IP-адреса 12.0.1.101 и 12.0.1.102 расположены в одной подсети, но IP-адрес 12.0.2.101 будет в другой подсети. С маской подсети 255.255.255.0 имеется 256 IP-адресов, но только 254 из них могут использоваться для хостов. Это связано с тем, что шлюз (обычно первый адрес) и широковещательный адрес (обычно последний адрес) зарезервированы.
Почему так важна подсеть?
Одной из наиболее важных причин для создания подсети является безопасность. Когда вы находитесь в той же подсети, что и другие устройства, соединение свободно, но устройства из других подсетей не смогут получить доступ к вашей подсети.
Хорошим примером этого является ваша домашняя сеть. В вашей сети есть маршрутизатор, который будет использовать подсеть для обеспечения безопасности. Ваш интернет-провайдер выделит вам общедоступный IP-адрес. Этот IP-адрес увидят все веб-сайты и все, к чему вы подключаетесь. Однако, если вы проверите IP-адрес вашего компьютера, скорее всего, это будет другой IP-адрес, а не общедоступный.
Это связано с тем, что на домашней стороне вашего маршрутизатора есть подсеть, к которой нельзя подключиться извне. Что должно произойти, так это то, что входящий трафик должен проходить через маршрутизатор, который затем преобразует и направляет трафик на нужное устройство. Таким образом, все по-прежнему связано, хотя и не связано напрямую.
Подсеть увеличит количество устройств, имеющих доступ к Интернету. В стандартной сети IPv4 доступно только около трех миллиардов IP-адресов. Этого недостаточно, чтобы удовлетворить глобальный спрос на подключение устройств.
Итак, подсеть используется для того, чтобы группа устройств могла подключаться к Интернету с одним IP-адресом с помощью маршрутизатора (например, у вас дома или в офисе) и, таким образом, намного больше, чем три миллиарда устройств могут иметь доступ к Интернету. Это то, что было объяснено выше с 1 общедоступным адресом для всей вашей сети.
Обычная маска подсети для домашних сетей – 255.255.255.0. Это 24-битная маска, позволяющая использовать до 256 IP-адресов. Однако возможны «только» 254 хоста, чего должно быть достаточно для большинства домов.
В чем разница между IP-адресом и маской подсети?
Поэтому это может немного сбивать с толку. Как узнать разницу между маской подсети и IP? Давайте воспользуемся примером, чтобы устранить путаницу.
Лучший способ сделать это — думать об IP-адресе как о домашнем адресе или физическом адресе вашей компании.Итак, допустим, что один из ваших друзей хочет отправить вам письмо. Они добавят ваш адрес в конверт, а затем поставят марку и отправят в местный почтовый ящик.
Сотрудник почты заберет письмо и, если адрес местный, отправит его прямо в ваш почтовый ящик. Если адрес находится в другом штате, городе или населенном пункте, то он попадет в центральное почтовое отделение, где работники его сортируют и отправляют туда, куда нужно. Аналогичным образом работает IP-адрес.
Итак, если ваш IP-адрес – 20.0.0.1, а маска подсети – 255.0.0.0, это означает, что адреса в диапазоне 20.x.x.x находятся в вашей локальной сети так же, как адреса в вашей локальной сети. Однако, если вы хотите отправить что-то на IP-адрес за пределами вашей подсети, например 30.0.0.1, вы не можете сделать это напрямую (они будут в другом штате, городе или населенном пункте).
В этом случае почта должна идти в местный центральный офис, а затем отправляться в местный центральный офис предполагаемого получателя. Почтовый работник может доставить его.
Таким образом, IP-адрес — это число, которое включает номер сети, номер подсети (это не обязательно) и номер хоста. При маршрутизации используются номера сети и подсети, а номер хоста является адресом хоста.
Маска подсети определяет формат IP-адреса в числовом виде, где биты сети и подсети, формирующие адрес, имеют значения битов маски, равные 1, а компонент хоста адреса использует битовое значение маски, равное 0.
Что такое сети класса A, класса B и класса C?
InterNIC предоставляет все общедоступные интернет-адреса, поскольку отвечает за все администрирование. Он делит IP-адреса на отдельные классы, и наиболее распространенными классами являются адреса класса A, класса B и класса C.
Каждый из этих классов по умолчанию использует свою маску подсети, и вы можете легко определить класс IP-адреса по первому используемому октету.
Адреса класса А
В сети класса A используется маска подсети по умолчанию 255.0.0.0. Это означает, что первый октет IP-адреса класса A будет находиться в диапазоне от 0 до 127. Примером IP-адреса класса A будет 12.48.24.9
Адреса класса B
В сети класса B используется маска подсети по умолчанию 255.255.0.0. Это означает, что первый октет IP-адреса класса B будет между 128 и 191. Пример IP-адреса класса B будет 171.17.51.64
Сети класса B имеют 16-битный префикс со старшим порядком битов 1-0. Номер сети – 14 бит, а номер хоста – 16 бит.
Адреса класса C
В сети класса C используется маска подсети по умолчанию 255.255.255.0. Это означает, что первый октет IP-адреса класса C будет между 192 и 223. Пример IP-адреса класса C будет 194.166.124.133
Сети класса C имеют 24-битный префикс со старшим порядком битов 1-1-0. Номер сети — 24-битный, а номер хоста — 8-битный.
Как найти маску подсети
Это будет отличаться в зависимости от того, используете ли вы Windows, Mac или Linux.
Подсеть — это сокращение от "подсеть". Она определяется как небольшая сеть, входящая в состав более крупной сети. Наименьшая подсеть называется широковещательным доменом и не содержит больше подразделений подсети. Его основной целью является маршрутизация связи между устройствами в сети передачи данных через MAC-адреса устройства. MAC-адрес нельзя маршрутизировать через несколько подсетей или даже через Интернет, поскольку он ограничен небольшими сетями, поскольку использует широковещательную рассылку ARP. Для широковещательной передачи ARP требуется небольшая сеть, иначе объем трафика приведет к выходу из строя всей сети из-за ее неспособности хорошо масштабироваться и увеличения шума широковещательной передачи. Самый распространенный широковещательный домен — это небольшая 8-битная подсеть, но есть и другие широковещательные домены, которые немного меньше или больше. Подсеть состоит из «Идентификатора сети» и «Идентификатора широковещательной передачи». Идентификатор сети — это ее начальный номер, и это всегда четное число. Он назначает конкретную подсеть, чтобы дать ей идентификатор в сети. При обращении к подсети используется идентификатор сети и маска подсети подсети. Идентификатор широковещательной рассылки всегда является нечетным числом и является конечным номером подсети. Он предназначен для назначения адреса прослушивания для всех устройств в подсети. Когда кто-то хочет отправить данные на все устройства, находящиеся в подсети, он использует широковещательный идентификатор подсети. Если вы ищете IP-калькулятор, прежде чем мы углубимся во все это сумасшествие, идите сюда!
Что такое адрес маски подсети?
Маска подсети «маскирует» биты узла, оставляя видимым только идентификатор сети. Это также помогает определить размер конкретной подсети.Большинство масок подсети с битовым диапазоном от 0 до 8 принадлежат IP-блокам DSL и T1, в то время как частные сети имеют битовый диапазон в IP-блоках от 8 до 24.
Как определить маску подсети
Маска подсети может быть преобразована в двоичную форму, состоящую из нулей и единиц. Все нули помещаются справа, а все единицы — слева. Ниже приведен пример IP-адреса подсети: маска подсети 255.255.255.252 имеет двоичную маску 11111111.11111111.11111111.11111100. Количество нулей в двоичной маске напрямую связано с длиной подсети. Продолжая пример, подсеть для длины IP-адреса маски подсети 255.255.255.252 равна 2. При расчете подсетей и масок подсети существуют специальные числа, которые повторяются, и важно помнить эти числа. Это номера 255, 254, 252, 248, 240, 224, 192 и 128. Эти номера полезны для IP-сетей и помогают определить, где подсеть можно правильно разбить на более мелкие подсети.
Для чего хороша маска подсети?
Маска подсети может не только определять размер конкретной подсети. Если IP-адрес в подсети известен, можно использовать маску подсети, чтобы определить, где находятся конечные точки этой конкретной подсети. Чтобы вычислить сетевой идентификатор подсети, возьмите IP-адрес в подсети и запустите оператор И (на калькуляторе) в маске подсети. Использование калькулятора для поиска идентификатора сети — это простой способ, поскольку вам не нужно преобразовывать его в двоичную форму. Как только идентификатор сети найден, вычислить идентификатор широковещательной рассылки несложно. Сначала найдите длину подсети, подсчитав нули в двоичной форме подсети. Затем возведите 2 в степень длины подсети, чтобы получить максимальный хост для подсети. Со всей этой информацией можно определить диапазон подсети, а идентификатор широковещательной рассылки находится в точке, где заканчивается подсеть.
Какая у меня маска подсети?
Самый простой способ найти собственную маску подсети – запустить простую командную строку в Windows. Просто одновременно нажмите клавишу Windows и «R», чтобы открыть командную строку, и введите «cmd», а затем «enter». Введите команду ip config (в красном поле ниже). Это позволит вам увидеть маску вашей подсети (как показано ниже!). Это так просто!
Каждое устройство имеет IP-адрес, состоящий из двух частей: клиентского или хост-адреса и сервера или сетевого адреса. IP-адреса настраиваются либо DHCP-сервером, либо вручную (статические IP-адреса). Маска подсети разделяет IP-адрес на хост-адрес и сетевой адрес, тем самым определяя, какая часть IP-адреса принадлежит устройству, а какая — сети.
Устройство, называемое шлюзом или шлюзом по умолчанию, соединяет локальные устройства с другими сетями. Это означает, что когда локальное устройство хочет отправить информацию устройству с IP-адресом в другой сети, оно сначала отправляет свои пакеты на шлюз, который затем пересылает данные в пункт назначения за пределами локальной сети.
Часто задаваемые вопросы
Что такое маска подсети?
Маска подсети – это 32-битное число, созданное путем установки всех битов хоста на 0 и установки битов сети на все 1. Таким образом, маска подсети разделяет IP-адрес на сетевой и хост-адреса.
Адрес «255» всегда назначается широковещательному адресу, а адрес «0» всегда назначается сетевому адресу. Ни один из них не может быть назначен хостам, поскольку они зарезервированы для этих специальных целей.
IP-адрес, маска подсети и шлюз или маршрутизатор составляют базовую структуру — интернет-протокол, который используется в большинстве сетей для облегчения связи между устройствами.
Когда организациям требуется дополнительная подсеть, подсеть разделяет элемент хоста IP-адреса дальше на подсеть. Цель масок подсети — просто включить процесс подсети. Фраза «маска» применяется потому, что маска подсети по существу использует собственное 32-битное число для маскировки IP-адреса.
IP-адрес и маска подсети
Поскольку двоичный код сложен, мы конвертируем каждый октет так, чтобы он выражался в десятичном формате с точками. Это приводит к характерному десятичному формату с точками для IP-адресов, например, 172.16.254.1. Диапазон значений в десятичном формате — от 0 до 255, поскольку он представляет собой число от 00000000 до 11111111 в двоичном формате.
Классы IP-адресов и маски подсети
Поскольку Интернет должен поддерживать сети любого размера, существует схема адресации для ряда сетей, основанная на том, как разбиваются октеты в IP-адресе. Вы можете определить на основе трех старших или крайних левых битов любого IP-адреса, к какому из пяти различных классов сетей, от A до E, относится этот адрес.
(Сети класса D зарезервированы для многоадресной рассылки, а сети класса E не используются в Интернете, поскольку они зарезервированы для исследований Инженерной группой Интернета IETF.)
Маска подсети класса A отражает сетевую часть в первом октете и оставляет октеты 2, 3 и 4 администратору сети для разделения на узлы и подсети по мере необходимости. Класс A предназначен для сетей с более чем 65 536 хостами.
Маска подсети класса B требует первые два октета для сети, оставляя оставшуюся часть адреса, 16 бит октетов 3 и 4, для подсети и части узла. Класс B предназначен для сетей с количеством хостов от 256 до 65 534.
В маске подсети класса C сетевая часть — это первые три октета, а узлы и подсети — только в оставшихся 8 битах четвертого октета. Класс C предназначен для небольших сетей с менее чем 254 узлами.
Сети классов A, B и C имеют естественные маски или маски подсети по умолчанию:
- Класс А: 255.0.0.0
- Класс Б: 255.255.0.0
- Класс C: 255.255.255.0
Вы можете определить количество и тип IP-адресов, необходимых для любой локальной сети, на основе маски подсети по умолчанию.
Примером IP-адреса класса A и маски подсети может быть подмаска класса A по умолчанию 255.0.0.0 и IP-адрес 10.20.12.2.
Как работает подсеть?
Подсети — это метод логического разделения одной физической сети на несколько более мелких подсетей или подсетей.
Подсети позволяют организации скрыть сложность сети и сократить сетевой трафик, добавляя подсети без нового сетевого номера. Когда один сетевой номер должен использоваться во многих сегментах локальной сети (LAN), важно иметь подсети.
Преимущества подсетей включают в себя:
- Уменьшение объема вещания и, следовательно, сетевого трафика.
- Включение работы из дома
- Предоставление организациям возможности превзойти ограничения локальной сети, такие как максимальное количество хостов.
Сетевая адресация
Стандартным современным сетевым префиксом, используемым как для IPv6, так и для IPv4, является нотация бесклассовой междоменной маршрутизации (CIDR). Адреса IPv4, представленные в нотации CIDR, называются сетевыми масками и указывают количество битов в префиксе адреса после разделителя косой черты (/). Это единственный основанный на стандартах формат в IPv6 для обозначения префиксов маршрутизации или сети.
Для назначения IP-адреса сетевому интерфейсу с момента появления CIDR есть два параметра: маска подсети и адрес. Подсети усложняют маршрутизацию, поскольку в таблицах каждого подключенного маршрутизатора должна быть отдельная запись для каждой локальной подсети.
Что такое калькулятор маски подсети?
Некоторые умеют вычислять маски подсети вручную, но большинство используют калькуляторы масок подсети. Существует несколько типов калькуляторов сетевых подсетей. Некоторые из них охватывают более широкий спектр функций и имеют большую область применения, в то время как другие имеют конкретные утилиты. Эти инструменты могут предоставлять такую информацию, как диапазон IP-адресов, IP-адрес, маска подсети и сетевой адрес.
Вот некоторые из наиболее распространенных разновидностей калькулятора маски IP-подсети:
- Калькулятор IP-подсети IPv6 сопоставляет иерархические подсети.
- Калькулятор/преобразователь IPv4/IPv6 — это калькулятор маски IP, который поддерживает альтернативные и сокращенные форматы IPv6. Этот калькулятор подсети сети может также помочь вам преобразовать IP-номера из IPv4 в IPv6.
- Калькулятор IPv4 CIDR — это инструмент для настройки маски подсети и преобразования в шестнадцатеричный формат.
- Калькулятор подстановочных знаков IPv4 показывает, какие части IP-адреса доступны для проверки, вычисляя подстановочную маску IP-адреса.
- Используйте HEX-калькулятор подсети, чтобы вычислить первый и последний адреса подсети, включая шестнадцатеричные записи многоадресных адресов.
- Простой калькулятор IP-маски подсети определяет наименьшую доступную соответствующую подсеть и маску подсети.
- Калькулятор диапазона подсети/диапазона адресов предоставляет начальный и конечный адреса.
Что означает IP-маска?
Как правило, хотя фраза "маска подсети" предпочтительнее, вы можете использовать "IP/Mask" в качестве сокращения для одновременного определения IP-адреса и подмаски. В этой ситуации за IP-адресом следует количество битов в маске. Например:
Сетевой адрес — это часть, которая назначается организации IANA. Он закреплен за организацией. Адрес хоста — это часть, которая может быть назначена организацией. Это переменная часть, и организация может назначить любую комбинацию нулей и единиц.
Маска подсети — это способ разделения сети организации на подсети. Маска подсети может быть важной частью информации для эффективного выполнения маршрутизатором или коммутатором своей работы.
Предположим, вы хотите разделить адрес класса C на подсети, каждая из которых имеет 27-битный адрес подсети.Маска подсети используется маршрутизатором, чтобы узнать, какие биты в адресе относятся к подсети, а какие к хосту. Предположим, что адрес класса C — 205.34.15.69, что в двоичном виде равно 11001101.00100010.00001111.01000101. Маска подсети, построенная в двоичном формате, состоит из 1, обозначающих каждый бит адреса подсети, и 0, обозначающего каждый бит адреса хоста. В этом случае маска подсети состоит из 27 единиц, за которыми следуют 5 нулей:
| Двоичный | Десятичный с точками | |||
|---|---|---|---|---|
| Адрес | 11001101.00100010.00001111.01000101 | 205.34.15.69 | ||
| Двоичная маска подсети | 11111111.11111111.11111111.11100000> | td>255.255.255.224 | ||
| Сетевой адрес | 11001101.00100010.00001111.01000000 | 205.34.15.64 |
| Двоичный | Десятичный с точками | |||
|---|---|---|---|---|
| Адрес | 10000011.00000101.11111100.00010011 | 131.5.252.19 | ||
| Маска подсети | 11111111.11111111.11111110.00000000> | |||
| Адрес подсети | 10000011.00000101.11111100.00000000 | 131.5.252.0 |
| Ввод 1 | Вход 2 | Результат |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Побитовая операция И над двумя двоичными значениями вычисляется путем параллельного выполнения операции И над соответствующими битами:
11001001
10011011
========
10001001
Вот как это можно разбить:
| Столбец | 1 | 2 | 3 | 4< /td> | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Ввод 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | < td>11 |
| Вход 2 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | < tr>Результат | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
Обратите внимание, что в примерах 1 и 2 сетевой адрес равен побитовому и адреса хоста с маской подсети.
Таблицы маршрутизации
Маршрутизатор содержит внутреннюю таблицу, называемую таблицей маршрутизации, которая сообщает маршрутизатору, как пересылать пакеты уровня 3. В примере 3 мы обсуждаем упрощенную таблицу маршрутизации, содержащую поля «Маска подсети», «Адрес подсети» и «Адрес следующего перехода». После этого примера мы перечислим некоторые другие поля, которые включены в реальную таблицу маршрутизации. Пример 3:
Предположим, что это записи в примерной таблице маршрутизации.
| Маска подсети | Сетевой адрес | Адрес следующего перехода |
|---|---|---|
| 255.255.255.240 | 192.17.7.208 | 192.12.7.15 |
| 255.255.255.240 | 192.17. 7.144 | 192.12.7.67 |
| 255.255.255.0 | 192.17.7.0 | 192.12.7.251 |
| 0.0.0.0 | 0.0.0.0 | 192.17.7.1 |
Предположим, маршрутизатор получил IP-пакет с адресом назначения 192.17.7.164. Вот как определяется адрес следующего перехода.
Шаг 1. Вычислите побитовое значение и для адреса назначения и маски подсети. Если результат равен сетевому адресу в этой строке таблицы маршрутизации, совпадение найдено, и пакет перенаправляется на адрес следующего перехода в этой строке. Если совпадений не найдено, процесс продолжается со следующей строки в таблице маршрутизации.
| Десятичный с точками | Двоичный | |
|---|---|---|
| Адрес назначения | 192.17.7.164 | 11000000.00010001.00000111.10100100 |
| Маска подсети | 255.255.255.240 | 11111111.11111111.11111111.11110000 |
| Результат | 192.17.7.160 | 11000000.00010001.00000111.10100000 |
| Сетевой адрес | 192.17.7.144 | 11000000.00010001.00000111.10010000 |
Результат и сетевой адрес не совпадают, поэтому переходите к шагу 2, где мы повторяем ту же процедуру со второй строкой таблицы маршрутизации. Шаг 2.
| Десятичный с точками | Двоичный | |
|---|---|---|
| Адрес назначения | 192.17.7.164 | 11000000.00010001.00000111.10100100 |
| Маска подсети | 255.255.255.240 | 11111111.11111111.11111111.11110000 |
| Результат | 192.17.7.160 | 11000000.00010001.00000111.10100000 |
| Сетевой адрес | 192.17.7.208 | 11000000.00010001.00000111.11010000 |
Опять совпадений нет, поэтому переходим к шагу 3.
Шаг 3.
| Десятичный с точками | Двоичный | |
|---|---|---|
| Адрес назначения | 192.17.7.164 | 11000000.00010001.00000111.10100100 |
| Маска подсети | 255.255.255.0 | 11111111.11111111.11111111.00000000 |
| Результат | 192.17.7.0 | 11000000.00010001.00000111.00000000 | < /tr>
| Сетевой адрес | 192.17.7.0 | 11000000.00010001.00000111.00000000 |
Теперь результат и сетевой адрес совпадают, поэтому пакет перенаправляется на адрес следующего перехода 192.12.7.251.
Обратите внимание, что у нас всегда будет совпадение для последней строки приведенной выше таблицы маршрутизации. Почему?
- Флажки, указывающие дополнительные сведения о доставке.
- Количество пользователей, использующих этот маршрут.
- Количество пакетов, переданных через этот маршрутизатор для соответствующего пункта назначения.
- Минимальное количество прыжков, необходимое для достижения сетевого адреса отсюда.
Статическая таблица маршрутизации — это таблица, которая не изменяется, например таблица, созданная сетевым администратором. Таблица динамической маршрутизации — это таблица, которая изменяется с помощью алгоритма маршрутизации, описанного в следующем разделе.
Алгоритмы маршрутизации
-
Протокол маршрутной информации (RIP). Хотя это старый алгоритм, он все еще широко используется. Его идея состоит в том, чтобы попытаться свести к минимуму количество прыжков, которые пакет проходит от источника к месту назначения. Каждый маршрутизатор делится маршрутной информацией со своими соседями через равные промежутки времени (по умолчанию = 30 секунд). На основе этой информации маршрутизатор затем обновляет свою собственную таблицу.
Сначала открыть кратчайший путь (OSPF). Этот алгоритм в настоящее время набирает популярность. Вместо того, чтобы просто пытаться минимизировать количество переходов, он также учитывает такую информацию, как пропускная способность и задержка для каждого перехода. Маршрутизатор делится своей информацией со своими соседями только тогда, когда происходит изменение, что снижает сетевой трафик.
Протокол пограничного шлюза (BGP). Мы не будем здесь вдаваться в подробности BGP. В то время как RIP и OSPF предназначены для внутрисетевого трафика (трафик внутри сети, контролируемый одной организацией), BGP предназначен для межсетевого трафика (трафик между сетями). RIP и OSPF неэффективны для межсетевого трафика, поскольку вычисление кратчайшего пути неэффективно для очень больших сетей.
Протокол ARP
Когда пакет, наконец, достигает конечного узла маршрутизатора, пакет должен завершить свое последнее путешествие к хосту через Ethernet или какой-либо другой протокол уровня 2. Как маршрутизатор может обнаружить MAC-адрес хоста, если в пакете содержится только IP-адрес назначения? Ответ — протокол ARP. Маршрутизатор отправляет пакет запроса ARP, который содержит следующую информацию:
<таблица граница CELLPADDING = 5>
Целевой хост распознает свой IP-адрес в пакете ARP, заполняет свой MAC-адрес, изменяет первое поле на Ответ и отправляет пакет ARP обратно:
| Ответ | MAC-адрес отправителя | IP-адрес отправителя | MAC-адрес назначения | Целевой IP-адрес |
Маршрутизатор получает ответ, затем инкапсулирует исходный IP-пакет в кадр Ethernet и пересылает его на целевой хост.
Эта статья предназначена для общего ознакомления с концепциями сетей и подсетей Интернет-протокола (IP). В конце статьи есть глоссарий.
Относится к: Windows 10 — все выпуски
Исходный номер базы знаний: 164015
Обзор
- IP-адрес
- Маска подсети
- Шлюз по умолчанию
Чтобы правильно настроить TCP/IP, необходимо понимать, как сети TCP/IP адресуются и делятся на сети и подсети.
Успех TCP/IP как сетевого протокола Интернета во многом обусловлен его способностью соединять вместе сети разных размеров и системы разных типов. Эти сети произвольно делятся на три основных класса (наряду с несколькими другими), которые имеют предопределенные размеры. Каждая из них может быть разделена системными администраторами на более мелкие подсети. Маска подсети используется для разделения IP-адреса на две части. Одна часть идентифицирует хост (компьютер), другая часть идентифицирует сеть, к которой он принадлежит. Чтобы лучше понять, как работают IP-адреса и маски подсети, посмотрите на IP-адрес и посмотрите, как он организован.
IP-адреса: сети и хосты
IP-адрес — это 32-битное число. Он однозначно идентифицирует узел (компьютер или другое устройство, например принтер или маршрутизатор) в сети TCP/IP.
IP-адреса обычно выражаются в десятичном формате с точками, состоящем из четырех чисел, разделенных точками, например 192.168.123.132. Чтобы понять, как маски подсети используются для различения хостов, сетей и подсетей, изучите IP-адрес в двоичной записи.
Например, десятичный IP-адрес с точками 192.168.123.132 представляет собой (в двоичном представлении) 32-битное число 110000000101000111101110000100. Это число может быть трудно понять, поэтому разделите его на четыре части по восемь двоичных цифр.< /p>
Чтобы глобальная сеть TCP/IP (WAN) работала эффективно как совокупность сетей, маршрутизаторы, которые передают пакеты данных между сетями, не знают точного местоположения хоста, которому предназначен пакет информации. . Маршрутизаторы знают только, членом какой сети является хост, и используют информацию, хранящуюся в их таблице маршрутизации, чтобы определить, как доставить пакет в сеть хоста назначения. После того, как пакет доставлен в сеть назначения, пакет доставляется на соответствующий хост.
Чтобы этот процесс работал, IP-адрес состоит из двух частей. Первая часть IP-адреса используется как сетевой адрес, а последняя часть — как адрес хоста. Если вы возьмете пример 192.168.123.132 и разделите его на эти две части, вы получите 192.168.123. Сеть .132 Host или 192.168.123.0 — сетевой адрес. 0.0.0.132 - адрес хоста.
Маска подсети
Второй элемент, необходимый для работы TCP/IP, — это маска подсети. Маска подсети используется протоколом TCP/IP для определения того, находится ли узел в локальной подсети или в удаленной сети.
В TCP/IP части IP-адреса, которые используются в качестве адресов сети и хоста, не являются фиксированными. Если у вас нет дополнительной информации, указанные выше адреса сети и хоста определить невозможно. Эта информация предоставляется в другом 32-битном числе, называемом маской подсети. Маска подсети в этом примере — 255.255.255.0. Неясно, что означает это число, если только вы не знаете, что 255 в двоичном представлении равно 11111111. Таким образом, маска подсети 11111111.11111111.11111111.00000000.
Соединяя IP-адрес и маску подсети вместе, сетевую и узловую части адреса можно разделить:
11000000.10101000.01111011.10000100 - IP-адрес (192.168.123.132)
11111111.11111111.11111111.00000000 - Маска подсети (255.255.255.0)
Первые 24 бита (количество единиц в маске подсети) идентифицируются как сетевой адрес. Последние 8 бит (количество оставшихся нулей в маске подсети) идентифицируются как адрес хоста. Он дает вам следующие адреса:
11000000.10101000.01111011.00000000 – сетевой адрес (192.168.123.0)
00000000.00000000.00000000.10000100 – адрес хоста (000.000.000.132)
Итак, теперь вы знаете, что для этого примера с маской подсети 255.255.255.0 идентификатор сети равен 192.168.123.0, а адрес хоста — 0.0.0.132. Когда пакет поступает в подсеть 192.168.123.0 (из локальной подсети или удаленной сети) и имеет адрес назначения 192.168.123.132, ваш компьютер получит его из сети и обработает.
| Десятичный | Двоичный |
|---|---|
| 255.255.255.192 | < td>1111111.11111111.1111111.11000000|
| 255.255.255.224 | 1111111.11111111.1111111.11100000 |
Internet RFC 1878 (доступен в InterNIC-Public Information UC Registration Services) описывает допустимые подсети и маски подсетей, которые можно использовать в сетях TCP/IP.
Сетевые классы
Интернет-адреса выделяются InterNIC, организацией, управляющей Интернетом. Эти IP-адреса делятся на классы. Наиболее распространенными из них являются классы A, B и C. Классы D и E существуют, но не используются конечными пользователями.Каждый из классов адресов имеет свою маску подсети по умолчанию. Вы можете определить класс IP-адреса, взглянув на его первый октет. Ниже приведены диапазоны интернет-адресов классов A, B и C, для каждого из которых приведен пример адреса:
Сети класса A используют маску подсети по умолчанию 255.0.0.0 и имеют 0–127 в качестве первого октета. Адрес 10.52.36.11 является адресом класса А. Его первый октет — 10, то есть от 1 до 126 включительно.
Сети класса C используют маску подсети по умолчанию 255.255.255.0 и имеют 192–223 в качестве первого октета. Адрес 192.168.123.132 является адресом класса C. Его первый октет — 192, то есть от 192 до 223 включительно.
В некоторых сценариях значения маски подсети по умолчанию не соответствуют потребностям организации по одной из следующих причин:
- Физическая топология сети
- Количество сетей (или хостов) не соответствует ограничениям маски подсети по умолчанию.
В следующем разделе объясняется, как можно разделить сети с помощью масок подсети.
Подсети
Сеть класса A, B или C TCP/IP может быть дополнительно разделена или разделена на подсети системным администратором. Это становится необходимым, когда вы согласовываете логическую схему адресов Интернета (абстрактный мир IP-адресов и подсетей) с физическими сетями, используемыми в реальном мире.
Системный администратор, которому выделен блок IP-адресов, может управлять сетями, организованными не так, чтобы эти адреса легко помещались. Например, у вас есть глобальная сеть со 150 узлами в трех сетях (в разных городах), соединенных маршрутизатором TCP/IP. Каждая из этих трех сетей имеет 50 хостов. Вам выделена сеть класса C 192.168.123.0. (Например, этот адрес на самом деле находится в диапазоне, не выделенном в Интернете.) Это означает, что вы можете использовать адреса от 192.168.123.1 до 192.168.123.254 для ваших 150 хостов.
В вашем примере нельзя использовать два адреса: 192.168.123.0 и 192.168.123.255, так как двоичные адреса с частью узла, состоящей из единиц и всех нулей, недействительны. Нулевой адрес недействителен, поскольку он используется для указания сети без указания хоста. Адрес 255 (в двоичной записи, адрес узла из всех единиц) используется для передачи сообщения каждому узлу в сети. Просто помните, что первый и последний адрес в любой сети или подсети не могут быть назначены какому-либо отдельному хосту.
Теперь вы должны иметь возможность назначать IP-адреса 254 хостам. Он отлично работает, если все 150 компьютеров находятся в одной сети. Однако ваши 150 компьютеров находятся в трех отдельных физических сетях. Вместо того чтобы запрашивать дополнительные блоки адресов для каждой сети, вы делите свою сеть на подсети, что позволяет использовать один блок адресов в нескольких физических сетях.
В этом случае вы разделяете свою сеть на четыре подсети, используя маску подсети, которая увеличивает сетевой адрес и уменьшает возможный диапазон адресов узлов. Другими словами, вы «заимствуете» некоторые биты, используемые для адреса хоста, и используете их для сетевой части адреса. Маска подсети 255.255.255.192 дает вам четыре сети по 62 хоста в каждой. Это работает, потому что в двоичной записи 255.255.255.192 совпадает с 1111111.11111111.1111111.11000000. Первые две цифры последнего октета становятся сетевыми адресами, поэтому вы получаете дополнительные сети 00000000 (0), 01000000 (64), 10000000 (128) и 11000000 (192). (Некоторые администраторы будут использовать только две из подсетей, используя 255.255.255.192 в качестве маски подсети. Для получения дополнительной информации по этой теме см. RFC 1878.) В этих четырех сетях последние шесть двоичных цифр могут использоваться для адресов узлов.
При использовании маски подсети 255.255.255.192 ваша сеть 192.168.123.0 становится четырьмя сетями: 192.168.123.0, 192.168.123.64, 192.168.123.128 и 192.168.123.192. Эти четыре сети будут иметь действительные адреса узлов:
192.168.123.1–62 192.168.123.65–126 192.168.123.129–190 192.168.123.193–254
Помните еще раз, что двоичные адреса узлов, содержащие все единицы или все нули, недействительны, поэтому вы не можете использовать адреса с последним октетом 0, 63, 64, 127, 128, 191, 192 или 255.< /p>
Вы можете увидеть, как это работает, взглянув на два адреса хоста: 192.168.123.71 и 192.168.123.133. Если вы использовали маску подсети класса C по умолчанию 255.255.255.0, оба адреса находятся в сети 192.168.123.0. Однако если вы используете маску подсети 255.255.255.192, они находятся в разных сетях; 192.168.123.71 находится в сети 192.168.123.64, 192.168.123.133 — в сети 192.168.123.128.
Шлюзы по умолчанию
Если компьютеру TCP/IP необходимо установить связь с хостом в другой сети, он обычно осуществляет связь через устройство, называемое маршрутизатором. В терминах TCP/IP маршрутизатор, указанный на узле, который связывает подсеть узла с другими сетями, называется шлюзом по умолчанию.В этом разделе объясняется, как протокол TCP/IP определяет, следует ли отправлять пакеты на шлюз по умолчанию для достижения другого компьютера или устройства в сети.
Когда хост пытается установить связь с другим устройством с помощью TCP/IP, он выполняет процесс сравнения, используя определенную маску подсети и IP-адрес назначения, с маской подсети и собственным IP-адресом. Результат этого сравнения сообщает компьютеру, является ли пункт назначения локальным или удаленным хостом.
Если в результате этого процесса адресатом будет определен локальный хост, компьютер отправит пакет в локальную подсеть. Если в результате сравнения будет определено, что пунктом назначения является удаленный узел, то компьютер перенаправит пакет на шлюз по умолчанию, указанный в его свойствах TCP/IP. В этом случае ответственность за пересылку пакета в правильную подсеть лежит на маршрутизаторе.
Устранение неполадок
Проблемы с сетью TCP/IP часто возникают из-за неправильной настройки трех основных записей в свойствах TCP/IP компьютера. Понимая, как ошибки в конфигурации TCP/IP влияют на работу сети, вы можете решить многие распространенные проблемы с TCP/IP.
Неправильная маска подсети. Если в сети используется маска подсети, отличная от маски по умолчанию для класса адресов, а клиент по-прежнему настроен на использование маски подсети по умолчанию для класса адресов, связь с некоторыми соседними сетями невозможна, но не с дальние. Например, если вы создаете четыре подсети (например, в примере с подсетями), но используете неправильную маску подсети 255.255.255.0 в конфигурации TCP/IP, хосты не смогут определить, что некоторые компьютеры находятся в разных подсетях. их. В этой ситуации пакеты, предназначенные для узлов в разных физических сетях, которые являются частью одного и того же адреса класса C, не будут отправляться на шлюз по умолчанию для доставки. Распространенным признаком этой проблемы является то, что компьютер может взаимодействовать с хостами, находящимися в его локальной сети, и может взаимодействовать со всеми удаленными сетями, кроме тех сетей, которые находятся поблизости и имеют одинаковый адрес класса A, B или C. Чтобы решить эту проблему, просто введите правильную маску подсети в конфигурации TCP/IP для этого хоста.
Неправильный IP-адрес: если вы поместите компьютеры с IP-адресами, которые должны находиться в разных подсетях в локальной сети друг с другом, они не смогут обмениваться данными. Они попытаются отправить пакеты друг другу через маршрутизатор, который не может правильно их переслать. Симптомом этой проблемы является компьютер, который может взаимодействовать с хостами в удаленных сетях, но не может взаимодействовать с некоторыми или всеми компьютерами в своей локальной сети. Чтобы устранить эту проблему, убедитесь, что все компьютеры в одной физической сети имеют IP-адреса в одной и той же IP-подсети. Если у вас закончились IP-адреса в одном сегменте сети, есть решения, которые выходят за рамки этой статьи.
Неправильный шлюз по умолчанию. Компьютер, для которого настроен неправильный шлюз по умолчанию, может обмениваться данными с хостами в своем собственном сегменте сети. Но он не сможет связаться с хостами в некоторых или во всех удаленных сетях. Хост может взаимодействовать с некоторыми удаленными сетями, но не с другими, если выполняются следующие условия:
- В одной физической сети может быть несколько маршрутизаторов.
- В качестве шлюза по умолчанию настроен неверный маршрутизатор.
Эта проблема часто возникает, если в организации есть маршрутизатор, подключенный к внутренней сети TCP/IP, и еще один маршрутизатор, подключенный к Интернету.
Ссылки
- "TCP/IP Illustrated, Volume 1: The Protocols", Richard Stevens, Addison Wesley, 1994 г.
- "Internetworking with TCP/IP, Volume 1: Principles, Protocols, and Architecture", Douglas E. Comer, Prentice Hall, 1995
Рекомендуется, чтобы системный администратор, отвечающий за сети TCP/IP, имел хотя бы один из этих справочников.
Глоссарий
Широковещательный адрес — IP-адрес, часть хоста которого состоит из единиц.
Хост – компьютер или другое устройство в сети TCP/IP.
Интернет — глобальная совокупность сетей, соединенных вместе и имеющих общий диапазон IP-адресов.
InterNIC – организация, отвечающая за администрирование IP-адресов в Интернете.
IP – сетевой протокол, используемый для отправки сетевых пакетов по сети TCP/IP или Интернету.
IP-адрес – уникальный 32-битный адрес узла в сети TCP/IP или межсетевом соединении.
Сеть. В этой статье термин "сеть" используется двумя способами. Один представляет собой группу компьютеров в одном физическом сегменте сети. Другой — это диапазон сетевых IP-адресов, выделенный системным администратором.
Сетевой адрес – IP-адрес, часть узла которого состоит из нулей.
Пакет – единица данных, передаваемая по сети TCP/IP или глобальной сети.
RFC (Request for Comment) — документ, используемый для определения стандартов в Интернете.
Маршрутизатор. Устройство, передающее сетевой трафик между разными IP-сетями.
Маска подсети – 32-разрядное число, используемое для различения сетевой и хостовой частей IP-адреса.
Подсеть или подсеть – меньшая сеть, созданная путем разделения большей сети на равные части.
TCP/IP – в широком смысле набор протоколов, стандартов и утилит, широко используемых в Интернете и крупных сетях.
Глобальная вычислительная сеть (WAN). Большая сеть, представляющая собой набор небольших сетей, разделенных маршрутизаторами. Интернет является примером большой глобальной сети.
Читайте также: