IP-адрестердің сабақтары. A, B, C класс IP мекенжайлары

IP - бұл екі құрылғылардың ең кіші желісінен ғаламдық ақпараттық желіге дейін қолданылатын байланыс хаттамасы . IP-адрес - нақты желіде бөлінген нақты түйіннің (құрылғы) бірегей идентификаторы.

IP мекенжайын жазу

Мекен-жай 0-ден 4294967295-ке дейінгі ауқымда 32-биттік санға ұқсайды. Бұл бүкіл Интернетте объектілердің 4 миллиардтан астам толық бірегей мекенжайларын қамтуы мүмкін екенін білдіреді. Егер мекен-жайларды екілік немесе ондық түрінде жазсаңыз, бұл оларды сақтауға немесе өңдеуге қолайсыздықты тудырады. Осылайша, осындай мекен-жайларды жазуды жеңілдету үшін барлық адресті кезеңмен бөлінген төрт октетте (8-биттік сандар) бөлуге шешім қабылданды. Мысалы: он алтылық жүйедегі мекенжай C0290612 сияқты, IP мекенжай жазбасында ол 192.41.6.18 сияқты көрінеді. Бұл жағдайда ең кіші мекен-жайы төрт нөлге тең, ал максимум - төрт топ. 255. Жоғары аймақ (нүктелердің кез келгенінен сандардың топтарының сол жағында орналасқан) мекен-жай аймағы, төменгі аймақ (сол бөлгіш нүктенің оң жағында орналасқан) ) Бұл желідегі интерфейс нөмірін көрсетеді. Хост пен желі бөліктері арасындағы шекараның орны желінің нөміріне бөлінген биттердің санына байланысты, ол әртүрлі болуы мүмкін, бөліну тек октет шекарасы бойымен өтеді (олардың арасындағы нүктелер) және IP мекенжайының сыныптарын анықтауға мүмкіндік береді.

Класс мекен-жайының моделі

Бірнеше ондаған жылдар бойы мекенжайлар 5 сыныпқа бөлінеді. Бұл ескірген бөлім толыққанды адрестеу деп аталады. IP-адрестердің сыныптары А-дан Е-ға дейінгі латын әліпбиінің әріптері деп аталады. A-E сыныптары әрқайсысында 16 миллион желі интерфейсі бар 128 желіге арналған сәйкестендіргіштерді, 64 мың құрылғылармен 16384 желіні және 256 интерфейсі бар 2 миллион желіні көрсетуге мүмкіндік береді. IP-желілерінің сыныптары бірнеше хосттарға бір мезгілде жіберілетін хабарларды көп мағыналы тарату үшін беріледі. Бастапқы биттерді 1111 болатын мекенжайлар болашақта пайдалану үшін сақталған.

Төменде IP мекенжайларының кестесі берілген. Сыныптар адрестердің ең үлкен биттерімен анықталады.

А класы

А классы IP мекенжайлары нөлдік мекенжай биті және сегіз-биттік желі өлшемімен сипатталады. Формада жазылған:

Осыған сүйене отырып, A сыныпты А желілерінің ең көп саны 2 ⁷ болуы мүмкін, бірақ олардың әрқайсысында 2 ²⁴ құрылғы мекенжай кеңістігі болады. Адрестің бірінші биті 0 болғандықтан, A класының барлық IP мекенжайлары 0-ден 127-ге дейінгі ең жоғарғы октет ауқымында болады, бұл сонымен қатар желі нөмірі болады. Бұл жағдайда нөлдік мекен-жайы мен 127-і қызмет көрсету мекенжайлары үшін сақталған, сондықтан оларды пайдалануға болмайды. Осы себепті A сыныпты желілердің нақты саны 126-ды құрайды.

А класты желісіндегі түйіндер мекенжайы - 3 байт (немесе 24 бит). Қарапайым есептеу 16 777 216 екілік комбинацияларды (интерфейс мекенжайлары) орналастыруға болатындығын көрсетеді. Толық нөлдерден және мекен-жайдан тұратын мекен-жайлар мамандандырылған болғандықтан, А кластарындағы желілер саны 16777714 мекенжайға дейін азаяды.

B және C сыныптары

B класының IP-адресінің негізгі ерекшелігі - бұл екі биіктің биіктігі 10-ға тең. Бұл жағдайда желі бөлігі 16 битке тең болады. Осы желінің адрес форматы келесідей:

Осы себепті, B класының ең көп желісі 2 ¹⁶ ( ¹⁶ 164) мекенжай кеңістігі бар 2 ¹⁴ болуы мүмкін. B класындағы IP мекенжайлары 128-ден 191-ке дейінгі ауқымда басталады. Бұл желіге осы сыныпқа тиесілі екенін анықтауға болатын ерекше ерекшелік. Осы желілердің адрестеріне бөлінген екі байт, нөлге тең және мекенжайлардың бірліктерінен тұратын, 65,534 тең тораптардың санын құрайды.

Кез келген класс С IP-мекен-жайы 192-ден 223-ке дейінгі ауқымда басталады, ал желінің нөмірі үш аға октетпен жұмыс жасайды. Сызбалық түрде, мекен-жай келесі құрылымға ие:

Үш ең маңызды бит - 110, желі бөлігі - 24 бит. Бұл кластағы желілердің ең көп саны - 2 ²¹ (бұл 2 077 152 желі). C кластарындағы IP мекенжайларындағы түйіндердің мекенжайы - 1 байт, бұл тек 254 хост болады.

Қосымша желілік сыныптар

D және E сыныптары 224-тен жоғары жоғары октетпен байланысқан желілерді қамтиды. Бұл мекенжайлар арнайы мақсаттар үшін сақталады, мысалы, мультикастинг-жіберетін деректерді желідегі түйіндердің нақты топтарына жібереді.

D класының диапазоны 224.0.0.0-ден 239.255.255.255-ке дейін пакеттер мен жолдарды жіберу үшін пайдаланылады. Соңғы сынып E, болашақта пайдалану үшін сақталған. Оның мекенжайлары 240.0.0.0-ден 255.255.255.255-ке дейін. Сондықтан адрестеу кезінде ақаулардың пайда болуын қаламасаңыз, IP адрестерді осы ауқымдардан шығармау ұсынылады.

IP мекенжайлары қорғалған

IP-адрестердің қандай болмасын, қандай да бір құрылғыларға берілмейтін мекенжайлар бар. Қызмет IP мекенжайларының белгілі бір мақсаты бар. Мысалы, желілік мекенжай нөлдерден тұрса, бұл түйін ағымдағы желіге немесе нақты сегментке жатады дегенді білдіреді. Егер барлық бірліктер болса, онда бұл - хабар тарату пакеттерінің мекенжайы.

А санатында 0 және 127 сандары бар екі бөлінген арнайы желі бар. Нөлге тең мекен-жай әдепкі маршрут ретінде пайдаланылады және 127 мекен-жайды өз-өзіне бағыттайды (кері байланыс интерфейсі). Мысалы, IP 127.0.0.1-ге қатынасу түйін тек деректерді беру ортасының деңгейіне дейін дерматографияның шығуынсыз өзімен байланысады. Көлік қабаты үшін мұндай байланыс қашықтағы түйінмен байланысынан ерекшеленбейді, сондықтан бұл кері байланыс мекенжайы жиі желілік бағдарламалық жасақтаманы сынау үшін пайдаланылады.

Желіні және түйін идентификаторларын анықтаңыз

IP-адрестердің класын анықтау туралы сұрақ туындаған жағдайда құрылғының IP-мекен-жайын білу үшін мекен-жайдың бірінші октетіне ғана қарау жеткілікті. Егер ол 1-ден 126-ге дейін болса, онда бұл А класы желісі, 128-ден 191-ге дейін - бұл B сыныбының желісі, 192-ден 223-ке дейін - С классы

Желіні анықтау үшін сыныпта IP-мекен-жайдағы бастапқы нөмір, B-де алғашқы екі сан, C-де бастапқы үш сан. Қалғаны желі интерфейстерінің идентификаторлары (түйіндер) болып табылады. Мысалы, 139.17.54.23 IP мекенжайы B класының мекенжайы болып табылады, өйткені бірінші нөмір 139-дан 128-тен көп және 191-ден аз. Сондықтан желі идентификаторы 139.17.0.0, түйін коды 54.23 болады.

Subnets

Маршрутизаторлар мен көпірлердің көмегімен сіз желінің кеңейте аласыз, оған сегменттерді қосу немесе желі идентификаторын өзгерту арқылы оны кішірек ішкі желілерге бөлуге болады. Бұл жағдайда IP-мекенжайының қандай сегменті ішкі желідегі жаңа идентификатор ретінде пайдаланылатынын көрсететін ішкі желі маскасы қабылданады. Егер идентификаторлар сәйкестендірілсе, түйіндер сол ішкі желіге жатады деген қорытынды жасауға болады, әйтпесе олар әртүрлі ішкі желілерде болады және оларды қосу үшін маршрутизатор қажет болады.

IP-адрес кластары белгілі бір ұйым үшін желілер мен түйіндердің алдын-ала анықталуы үшін жасалған. Әдепкі бойынша, ұйымда желіге қосылған бірнеше құрылғылармен бір ғана желі қосуға болады. Желі сыныбына сәйкес шектеу бар нақты желі идентификаторы және түйіндердің саны бар. Көптеген тораптармен, желінің төмен өткізу қабілеті болады, өйткені кез келген широковещательным шаблонмен де өнімділік төмендейді.

Ішкі желі маскалары

Идентификаторды бөліп алу үшін, желі идентификаторларын IP мекенжайларындағы түйін идентификаторларынан ажыратуға көмектесетін, ішкі желі маскасын пайдалану керек. IP адрес кластары ішкі желі маскасына шектеулер енгізбейді. Маска мекен-жайдың өзі - 0-ден 255-ке дейінгі төрт сан санына ұқсайды. Сонымен қатар үлкен сандар алдымен, кейіннен кішігірім. Мысалы, 255.255.248.0 ішкі желі маскасы дұрыс, 255.248.255.0 - дұрыс емес. 255.255.255.0 маскасы IP адресінің алғашқы үш октетін ішкі желі идентификаторы ретінде көрсетеді.

Кәсіпорын желісінің сегменттелуін жобалау кезінде, IP-адрестеудің дұрыс ұйымдастырылуы қажет. Маски арқылы сегменттерге бөлінген IP-адрестердің сыныптары желідегі компьютерлер санын ұлғайтуға ғана емес, оның жоғары өнімділігін ұйымдастыруға мүмкіндік береді. Әрбір адрес классында әдепкі желі маскасы болады .

Қосымша маска үшін маска емес жиі пайдаланылады, бірақ жеке. Мысалы, 170.15.1.120 IP мекенжайы 255.255.255.0 ішкі желі маскасын 170.15.1.0 желі идентификаторымен бірге пайдалана алады және әдепкі бойынша пайдаланылатын 170.15.0.0 идентификаторымен 255.255.0.0 ішкі желі маскасын пайдаланудың қажеті жоқ. Бұл 170.15.0.0 нұсқасымен әртүрлі маскалар арқылы ішкі желіде бар Class B ұйымдастыру желісін бөлуге мүмкіндік береді.

Желінің ішкі параметрлерін есептеу

Әрбір интерфейсте ішкі желіні конфигурациялағаннан кейін желі протоколы бағдарламалық жасақтамасы ішкі желі мекенжайын анықтау үшін ішкі желі маскасын пайдаланып IP мекенжайларын сұрақ қояды. Желідегі қосалқы желілер мен хосттардың максималды санын есептеу үшін екі қарапайым формула бар:

• 2 ^{(маскадағы бір бит саны)} - 2 = қосалқы желілердің ең көп саны;
• 2 ^{(ішкі желі маскасындағы нөлдер саны)} - 2 = ішкі желідегі құрылғылардың ең көп саны.

Мысалы, мекен-жайы 182.16.52.10-ге тең маскасы 255.255.224.0-ге тең. Екілік нысандағы маска келесідей көрінеді: 11111111.1111111111100000.00000000. Бірінші октетке қарағанда, бұл желі B класына жатады, сондықтан үшінші және төртінші октеттерді қарастырыңыз. Үш бірлікті және он үш нөлді формулалармен алмастырамыз және біз 23-2 = 6 қосалқы және 213 - 2 = 8190 хосттар аламыз.

255.255.255.0 нысанындағы стандартты B желілік маскасын пайдаланған кезде желіде 65534 қосылған құрылғы болуы мүмкін. Егер ішкі желі мекенжайы түйіннің толық байтын алса, әр ішкі желіде қосылған құрылғылардың саны 254-ке дейін азаяды. Егер бұл құрылғылардың санын асып кету қажет болса, ішкі желі мекенжайы маскасы өрісін қысқарту немесе маршрутизатор интерфейсіне тағы бір қосымша мекенжайды қосу арқылы шешілуі мүмкін проблемалар болуы мүмкін. Бірақ бұл жағдайда ықтимал желілердің саны азаяды.

C желісіндегі желіде субнеттер жасаған кезде, таңдау тек бір октет тегін емес екенін ескеріңіз. Нөлді және трансляцияланатын мекенжайларды көрсету кезінде төрт оңтайлы ішкі желі жиынтығын жасауға болады: 253 хост үшін бір ішкі желі, 125 хост үшін екі ішкі желі, 61 хост үшін төрт ішкі желі, 29 хост үшін сегіз желі. Қалған бөлісу параметрлері маршруттау мен хабар таратуда қиындықтар туғызады, немесе тек қана хосттар арасындағы есептеулерді шешуде қолайсыздық тудырады.

B сыныпындағы желілерді құру әлдеқайда оңай, өйткені таңдау еркіндігі көп. Әдепкі бойынша, ішкі желі маскасы 255.255.0.0, оны пайдаланған кезде біз 65534 хост аламыз. Ішкі желі маскаларын жасағанда, 3 және 4 октеттердің сол жақта белгіленбеген биттері мекенжайларына бөлінеді. Есептеулер бойынша 32, 64, 96, 128, 160 және 192 сандары бар оңтайлы желілерді алуға болады.

А кластарында желілер өте көп мекенжайларға ие, олар үшін ішкі желілерді жасауға болады. Ішкі желі маскаларын пайдалану үшін 32 битті дейін пайдалануға болады. Жоғарыда келтірілген формуланы пайдаланып, біз ішкі желілердің максималды саны 254-ке дейін болатынын анықтай аламыз. Сонымен бірге хост-адресі 16 бит, яғни 65534 түйінін қосуға болады.

Әрине, бұл тек шамамен есептеулер. Сала жасау және субнеттермен жұмыс істеу кезінде провайдерге және кәсіпорын деңгейіне байланысты көптеген факторларды ескеру керек.