IPv4-адрес
Биты в сетевой части адреса должны быть одинаковыми у всех устройств, находящихся в одной сети. Биты в хостовой части адреса должны быть уникальными для каждого хоста в сети. Если два узла имеют одну битовую комбинацию в определенной сетевой части 32-битного потока, то эти два узла находятся в одной и той же сети.
Но как узлы определяют, какая из частей 32-битного потока является сетевой, а какая — узловой? Это задача маски подсети.
11.1.2 Маска подсети
Как показано на рисунке, для назначения адреса IPv4 узлу требуется следующее:
IPv4 адрес - это уникальный IPv4 адрес хоста.
Маска подсети - используется для определения сетевой части и части хоста адреса IPv4.
Конфигурация IPv4 на компьютере с Windows
Примечание: Для доступа к удаленным сетям требуется IPv4-адрес шлюза по умолчанию, а IPv4-адрес DNS-сервера необходим для преобразования доменных имен в IPv4-адреса.
Маска подсети IPv4 — это 32-битовое значение, которое отделяет сетевую часть адреса от хостовой части. При назначении устройству IPv4-адреса для определения адреса сети, к которому относится данное устройство, используется маска подсети. Сетевой адрес представляет все устройства в одной сети.
На следующем рисунке показана 32-битная маска подсети в десятичном и двоичном форматах с точками.
Маска подсети 255.255.255.0 сверху с двоичным представлением 11111111 1111111 11111111 0000000 снизу; пунктирная линия рисуется после третьего октета и 24-го бита
Маска подсети
Обратите внимание, что маска подсети представляет собой последовательную последовательность из единичных битов (1), за которой следует последовательная последовательность из нулевых битов (0).
Для идентификации сетевой и узловой части IPv4-адреса маска подсети побитово сравнивается с IPv4-адресом слева направо, как показано на рисунке.
На рисунке показан адрес IPv4, записанный как в десятичном формате с точками, так и в двоичном виде, с маской подсети ниже, также записанный в десятичном формате с точками и в двоичном виде, который используется для отображения разделения между сетевой частью и частью узла адреса. Адрес IPv4 — 192.168.10.10, который преобразуется в 11000000 10101000 00001010 00001010. Маска подсети — 255.255.255.0, которая преобразуется в 11111111 111111 111111 00000000. Пунктирная линия показывает разделение между сетевой и хостовой частью адреса. Это происходит после третьего октета и 24-го бита.
Связь адреса IPv4 с маской подсети
Обратите
внимание, что маска подсети на самом
деле не содержит сетевой или узловой
части IPv4-адреса; она лишь указывает
компьютеру, где искать эти части в
конкретном IPv4-адресе.
Сам процесс, используемый для определения сетевой и узловой частей адреса, называется логической операцией И (AND).
11.1.3 Длина префикса
Представление сетевых адресов и адресов узлов путем в виде маски подсети в десятичном формате с точкой-разделителем может быть очень громоздким. К счастью, существует альтернативный, более простой, способ определения маски подсети, называемый длиной префикса.
Длина префикса означает количество бит, установленных в единицу (1) в маске подсети. Она обозначается наклонной чертой вправо («/»), после которой идет набор единиц. Следовательно, нужно подсчитать число битов в маске подсети и поставить перед этим значением косую черту.
Примеры см. в таблице. В первом столбце перечислены различные маски подсети, которые могут использоваться с адресом узла. Во втором столбце указан полученный 32-битный двоичный адрес. В последнем столбце указана полученная длина префикса.
Сопоставление маски подсети и длины префикса
Маска подсети |
32-битный адрес |
Длина префикса |
255.0.0.0 |
11111111.00000000.00000000.00000000 |
/8 |
255.255.0.0 |
11111111.11111111.00000000.00000000 |
/16 |
255.255.255.0 |
11111111.11111111.11111111.00000000 |
/24 |
255.255.255.128 |
11111111.11111111.11111111.10000000 |
/25 |
255.255.255.192 |
11111111.11111111.11111111.11000000 |
/26 |
255.255.255.224 |
11111111.11111111.11111111.11100000 |
/27 |
255.255.255.240 |
11111111.11111111.11111111.11110000 |
/28 |
255.255.255.248 |
11111111.11111111.11111111.11111000 |
/29 |
255.255.255.252 |
11111111.11111111.11111111.11111100 |
/30 |
Примечание: Сетевой адрес также называется префиксом или сетевым префиксом. Длина префикса означает количество бит, установленных в единицу (1) в маске подсети.
При представлении адреса IPv4 с использованием длины префикса, адрес IPv4 записывается за ним длина префикса без пробелов. Например, 192.168.10.10 255.255.0 будет записан как 192.168.10.10/24. Об использовании различных типов длины префикса вы узнаете позже. Сейчас же мы будем говорить о маске подсети /24 (т.е. 255.255.255.0).