Ръководство за Subnet Mask (Subnetting) & IP Subnet Calculator

guide subnet mask ip subnet calculator

Този урок обяснява необходимостта от IP адресиране, маска на подмрежата (подмрежа) и калкулатор на IP подмрежи в системата за компютърни мрежи:

В това Пълна серия за обучение в мрежа , видяхме подробно за LAN срещу WAN срещу MAN в предишния ни урок.

В този урок ще научим и изследваме необходимостта от IP адресиране в компютърна мрежова система.

IP адресирането се използва за разпознаване на хоста на мрежата и еднозначно идентифициране на конкретно устройство от мрежата.

Докато подмрежите се използват в комбинация с IP адресиране за разработване на няколко логически адресирания, които съществуват в рамките на една мрежа.

Ще видим различните класове на мрежата заедно с техните роли и значение в компютърните мрежи. В нашето ежедневие ние, хората, се идентифицираме помежду си с имената си, по същия начин рутерите и комутаторите разпознават съседното си устройство и мрежа с IP адрес и маска на подмрежата.

Какво ще научите:

• Разбиране на IP адресирането
• Мрежови класове и маска на подмрежата
• Подмрежа
• Какво е IP Subnet Calculator?
  • Защо е необходим IP калкулатор?
• Заключение
  • Препоръчително четене

Разбиране на IP адресирането

Цялостният феномен на логическото адресиране работи върху Layer-3 на референтния модел на OSI, а мрежовите компоненти като рутери и комутатори са най-популярните хост устройства.

IP адресът е 32-битов логически адрес, който отличително класифицира хост от мрежата. Домакинът може да бъде компютър, мобилен телефон или дори таблет. 32-битовият двоичен IP адрес се състои от две отличителни части, т.е. Адресът на мрежата и адресът на домакина.

Той също така има 4 октета, тъй като всеки октет има 8 бита. Този октет се преобразува в десетичен знак и се отделя от формат, т.е. точка. По този начин той е представен в пунктир-десетичен формат. Диапазонът на един октет в двоичен файл е от 00000000 до 11111111 и в десетичен от 0 до 255.

Пример за формат на IP адрес:

192.168.1.64 (в десетични знаци)

java срещу c ++

11000000.10101000.00000001.01000000 (в двоичен формат).

Бинарният е труден за запомняне, като по този начин пунктираният десетичен формат се използва в цял свят за представяне на логическото адресиране.

Нека разберем подробно как двоичните стойности на октет се преобразуват в десетични стойности:

Има 8 бита и всеки бит има стойността 2 на степен n (2 ^ n). Най-дясната има стойността 2 ^ 0, а най-лявата има стойността 2 ^ 7.

Така стойността на всеки бит е както следва:

2 ^ 7 2 ^ 6 2 ^ 5 2 ^ 4 2 ^ 3 2 ^ 2 2 ^ 1 2 ^ 0 (^ означава мощността)

По този начин резултатът ще бъде:

128+ 64+ 32+ 16+ 8+ 4+ 2+ 1

Когато всички битове са 1, тогава стойностите излизат на 255 (128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 255).

Да предположим, че всички битове на един октет не са 1. След това вижте как можем да изчислим IP адреса:

1 0 0 1 0 0 0 1, 128 + 0 + 0 + 16 + 0 + 0 + 0 + 1 = 145.

Чрез комбиниране на битовете на октетите в различни комбинации според нуждата, можем да извлечем общия IP адрес на желаната мрежа. Според изискването те са разделени на различни класове от мрежа, наречени като клас A, клас B, клас C, клас D и клас E.

Най-популярните класове A, B и C се използват за търговски цели, а клас D и E имат запазени права.

Мрежови класове и маска на подмрежата

Организацията, която управлява интернет, е разделила IP адресите на различни класове на мрежата.

Всеки клас се идентифицира по маската на подмрежата. Чрез категоризирането на маска на подмрежата по подразбиране можем лесно да идентифицираме класа на IP адрес на мрежата. Първият октет на IP адрес идентифицира конкретния клас на IP адрес.

Класификацията е показана с помощта на таблицата и фигурата по-долу.

• Адресът на класа „A“, вариращ от 127.0.0.0 до 127.255.255.255, не може да се използва и е запазен за обратни връзки и диагностични функции. Броят на хостовете, които могат да бъдат свързани към тази мрежа, е по-голям от 65536 хоста.
• Броят на хостовете, свързани в мрежите от клас B, е от 256 до 65534 хоста.
• Броят на хостовете, свързани в мрежата на клас C, е по-малък от 254 хоста. Следователно мрежовата маска от клас С е идеална за малките мрежи, които са известни като подмрежи. Използваме битовете от последния октет на клас С за конструиране на маска. По този начин трябва да пренаредим и оптимизираме подмрежата в зависимост от наличността на битовете.

По-долу таблицата ще покаже маските, които могат да се нарисуват с мрежи от клас С.

Проучихме за феномена на мрежовия клас и маска на подмрежата на компютърните мрежи. Сега нека видим как маската ще ни помогне да класифицираме мрежовия идентификатор и ID на хоста част от IP адрес.

Нека приемем случая на IP адрес от клас A:

Например, вземете чифт IP адрес и маска на подмрежата 10.20.12.2 255.0.0.0

# 1) Преобразувайте тази комбинация в двоична стойност:

# две) Битовете, съответстващи на маската на подмрежата с всички 1, представляват мрежовия идентификатор, тъй като това е мрежа от клас А, а първият октет представлява мрежовия идентификатор. Битовете, съответстващи на всички 0 на маската на подмрежата, са ID на хоста. По този начин идентификаторът на мрежата е 10, а идентификаторът на хоста е 20.12.2

# 3) От дадената подмрежа можем също да изчислим IP обхвата на определена мрежа. Ако IP е 10.68.37.128 (при случай на клас А)

Маска на подмрежата: 255.255.255.224
IP обхват = 256-224 = 32.
От 32 IP, в идеалния случай един се използва за шлюза, вторият е за IP на мрежата, а третият е за IP за излъчване.
По този начин общите използваеми IP са 32-3 = 29 IP.

Обхватът на IP ще бъде от 10.68.27.129 до 10.68.27.158.

Подмрежа

Подмрежите ни позволяват да създаваме различни подмрежи или логически мрежи в рамките на една мрежа от определен клас от мрежата. Без подмрежа е почти нереалистично да се създават големи мрежи.

За изграждането на голяма мрежова система, всяка връзка трябва да има уникален IP адрес с всяко устройство в тази свързана мрежа, която е участник в тази мрежа.

С помощта на техника за подмрежи можем да разделим големите мрежи от определен клас (A, B или C) на по-малки подмрежи за взаимовръзка между всеки възел, които са разположени на различни места.

Всеки възел в мрежата ще има отличителен IP и IP маска на подмрежата. Всеки комутатор, рутер или шлюз, който свързва n мрежи, има n уникален мрежов идентификатор и една маска на подмрежата за всяка от мрежата, с която се свързва.

Формулите на подмрежата са както следва:

2 ^ n> = изискване.

Формулите на броя хостове на подмрежа са както следва:

2 ^ n -2

Сега нека разберем цялостния процес с помощта на Пример:

Взехме пример за мрежов идентификатор от клас С с маска на подмрежата по подразбиране.

Да предположим, че мрежовият идентификатор / IP адресът е: 192.168.1.0

Маска на подмрежата по подразбиране: 255.255.255.0 (в десетични знаци)

Маска на подмрежата по подразбиране: 11111111.11111111.11111111.00000000 (в двоичен формат)

По този начин броят на битовете е 8 + 8 + 8 + 0 = 24 бита. Както бе споменато по-рано, за подмрежа в мрежа от клас С ще заимстваме битове от хост частта на маската на подмрежата.

Следователно, за да персонализирате подмрежата според изискването:

Вземаме маска на подмрежа от 255.255.255.248 (в десетични знаци)

11111111.11111111.11111111.11111000 (в двоичен формат).

От горната двоична нотация можем да видим, че последните 3 бита от последния октет могат да се използват за адресиране на ID на хост.

По този начин броят на подмрежите = 2 ^ n = 2 ^ 3 = 8 подмрежи (n = 3).

Брой хостове на подмрежа = 2 ^ n -2 = 2 ^ 3 -2 = 8-2 = 6 подмрежи, т.е. използваем IP-адрес на хоста.

Сега схемата за IP адресиране е както следва:

Маската на подмрежата за всички горепосочени IP в таблицата е често срещана, т.е. 255.255.255.248.

С помощта на горния пример можем ясно да видим как подмрежата ни помага да изградим взаимодействие между различни връзки и възли на една и съща подмрежа. Всички тези по-горе IP могат да се използват за взаимодействие на устройствата в общата мрежа.

Забележка: Маската на подмрежата е най-широко използвана навсякъде в компютърна мрежова система. Следователно има още един метод за представяне на маската на подмрежата на определена мрежа, която е избрана и стандартизирана, тъй като е лесно да се обозначи и запомни.

Маска на подмрежата - 255.255.255.248 (двоичен)

11111111.11111111.11111111.11111000 (десетична нотация)

От десетичната нотация можем да изчислим броя на битовете с по 1 във всеки октет:

8 + 8 + 8 + 5 = 29

По този начин маската на подмрежата може да бъде означена като / 29.

С Network ID може да се обозначи като 192.168.1.9/29.

От горната нотация всеки, който познава стандартната нотация и формулите на подмрежата, може да разбере, че IP използва маска на подмрежа от 255.255.255.248 или / 29.

Различната схема на подмрежи в двоична и десетична нотация е показана по-долу:

Методът за обозначение ‘/’ на маската на подмрежата е най-широко използван, тъй като е лесен за запомняне, а двоичните обозначения и десетичните знаци са много дълги по размер.

Тъй като ние обозначаваме схемата на маска, докато свързваме мрежовите компоненти чрез фигурата, ако използваме десетичния и двоичен метод, тогава общата диаграма ще стане много сложна и трудна за разбиране.

На платформата има толкова много IP адреси, които да бъдат показани и става трудно да се запомни също. По този начин хората, които са запознати със схемата за маршрутизиране и IP адресиране, използват кратки методи за нотиране на фигури и диаграми.

Пример 1:

Разбиране на подмрежи с пример за взаимно свързване на мрежови устройства:

Горната фигура показва как подмрежата се използва за взаимно свързване на подмрежи. Първо, според нуждите ни от броя хостове, които трябва да бъдат свързани и да отговарят на другите изисквания на мрежата, ние персонализираме съответно маската на подмрежата и идентификатора на мрежата и ги присвояваме на устройствата след това.

Горната мрежа използва мрежова маска клас C и / 29 маска на подмрежа означава, че IP мрежата може да бъде разделена на 8 подмрежи. Всеки рутер има уникален IP адрес за всяка свързана подмрежа.

Трябва да се забележи важен момент, че колкото повече бита носим от маската на подмрежата за ID на хост, толкова повече ще има подмрежите, които могат да бъдат получени за мрежата.

Пример 2:

Мрежа от клас B:

Горната таблица показва подробности за броя на подмрежите и хостовете, които могат да бъдат свързани по маска на подмрежа, като се използва схема на подмрежи клас B.

За свързване на хост в голямо количество и WAN комуникационни системи, подмрежата клас B е много ефективна, тъй като дава широк набор от IP за конфигуриране.

Какво е IP Subnet Calculator?

Както бе споменато подробно по-горе по отношение на концепцията за IP адресиране и подмрежа, подмрежите и супермрежите са получени от голяма мрежа за създаване на малки мрежи за взаимно свързване на различни мрежови устройства, разположени далеч една от друга и присвояващи уникалния IP адрес и маска на подмрежата на тях за комуникация помежду си.

IP калкулаторът ще даде изход за стойността на излъчения IP адрес, използваем IP обхват на хост устройствата, маска на подмрежата, клас IP и общия брой хостове, като въведе маската на подмрежата и IP адреса на конкретната мрежа като входна стойност .

IP калкулаторът дава резултат за мрежовите класове IPV4 и IPV6 мрежови класове.

Защо е необходим IP калкулатор?

Съществуват различни класове мрежи, които се използват за мрежови системи, а от тези за търговски цели най-широко се използват класовете A, B и C.

Сега нека разберем необходимостта от IP калкулатор с помощта на пример. Ако трябва да изчислим обхвата на хоста, IP излъчването и т.н.

Пример # 1: За мрежа от клас C с мрежовия IP 190.164.24.0 и маска на подмрежа 255,255.255.240 означава / 28 в нотация CIDR.

След това можем да го изчислим ръчно както по математическите формули, които обяснихме по-рано в този урок.

Ще заемем IP адреса на хоста от последния октет за подмрежата, който е 11111111.11111111.11111111.11110000

Тук не. от подмрежите са 2 ^ n = 2 ^ 4 = 16 подмрежи (n = 4).
Броят на хоста на подмрежа е 2 ^ n -2 = 2 ^ 4 -2 = 14 подмрежи означава 14 използваеми IP на хоста.

За мрежовия IP 190.164.24.0,

Маската на подмрежата е обща за всички тези IP диапазони, които са 255.255.255.240.

Цялата процедура за изчисляване на това ръчно е дълга.

Епример # 2:° С изчисляване на същите параметри за подмрежа за мрежовия IP клас A.

IP адресът е 10.0.0.0
Маската на подмрежата е 255.252.0.0. (/ 14 в нотация CIDR)
Сега броят на използваемите хостове за подмрежа е 262 142.

По този начин за изчисляване на мрежовите параметри в такъв вид огромни мрежи е проектиран калкулаторът на подмрежата. Това е основно софтуерен инструмент и изчислява желаната стойност автоматично, като просто въвежда някои основни параметри като IP на мрежата и маска на подмрежата.

Резултатът е по-прецизен, точен и за потребителя, който изгражда подмрежите и супермрежите от една голяма мрежа и също така спестява време.

Също така, той е много лесен и лесен за използване и се използва най-вече в случая на мрежи от клас A и клас B, както тук не. от използваеми IP и хост обхват е от хиляди до милиони.

Мрежовият адрес е 10.0.0.0
Маската на подмрежата е 255.252.0.0 (/ 14) в нотация CIDR.
Броят на хостовете ще бъде 262144, а броят на подмрежите ще бъде 64.

Сега вижте как можем да получим това от инструмента с помощта на по-долу набор от скрийншотове от три части, тъй като резултатът е много голям.

Клас А мрежов IP калкулатор Екранна снимка-2

Пример # 3 : Мрежа от клас B за изчисляване на излъчения адрес, броя на използваемите хостове, броя на подмрежите и др. С помощта на този инструмент.

IP адресът е 10.0.0.0
Маската на подмрежата е 255.255.192.0 (/ 18) в нотация CIDR
Броят на хостовете ще бъде 16384, а броят на подмрежите ще бъде 1024.

Моля, намерете резултата с помощта на скрийншота по-долу от три части, тъй като резултатът е много дълъг.

Така с помощта на горните примери можем да получим подробности за подмрежата според нашите изисквания.

Таблицата по-долу показва различните подробности за подмрежата IPV4:

=> Внимавайте за простата компютърна мрежа Ser

Заключение

В този урок научихме необходимостта от IP адресиране и подмрежи в компютърните мрежови системи с помощта на различни примери.

Схемата за IP адресиране и подмрежата са градивните елементи при дефинирането на подмрежите и IP адресите в голяма мрежа.

Различните формули, които използвахме, ще ни помогнат при определянето на хостовете, които можем да свържем в определена мрежа и как също така ни позволяват да знаем как огромна мрежа може да бъде разделена на много по-малки мрежи за по-лесна комуникация.

PREV Урок | СЛЕДВАЩ урок

Препоръчително четене

• Урок за компютърни мрежи: Най-доброто ръководство
• TCP / IP модел с различни слоеве
• Пълно ръководство за защитна стена: Как да изградим сигурна мрежова система
• Всичко за рутерите: Видове рутери, маршрутизираща таблица и IP маршрутизация
• Всичко за превключвателите на слой 2 и слой 3 в мрежовата система
• LAN срещу WAN срещу MAN: Точна разлика между видовете мрежи
• 7 слоя от модела OSI (Пълно ръководство)
• Какво е Wide Area Network (WAN): Примери за WAN мрежа на живо