Классы сетей интернет таблица
Сети класса А — это огромные сети. Маска сети класса А: 255.0.0.0. В каждой сети такого класса может находиться 16777216 адресов. Адреса таких сетей лежат в промежутке 1.0.0.0. 126.0.0.0, а адреса хостов (компьютеров) имеют вид: 125.*.*.*
Сети класса В — это средние сети. Маска такой сети — 255.255.0.0. Эта сеть содержит 65536 адресов. Диапазон адресов таких сетей 128.0.0.0. 191.255.0.0. Адреса хостов имеют вид: 136.12.*.*
Сеть класса С — маленькие сети. Содержат 256 адресов (на самом деле всего 254 хоста, так как номера 0 и 255 зарезервированы). Маска сети класса С — 255.255.255.0. Интервал адресов: 192.0.1.0. 223.255.255.0. Адреса хостов имеют вид: 195.136.12.*
Класс сети определить очень легко. Для этого нужно перевести десятичное представление адреса сети в двоичное. Например, адрес сети 128.11.1,0 в двоичном представлении будет выглядеть так: ICOOOOOO 00001011 00000001 00000000 А 192.168.1.0: 11000000 10101000 00000001 00000000
Если адрес начинается с последовательности битов 10, то данная сеть относится к классу В, а если с последовательности 110, то — к классу С. Если адрес начинается с последовательности 1110, то сеть является сетью класса D, а сам адрес является особым — групповым (multicast). Если в пакете указан адрес сети класса D, то этот пакет должны получить все хосты, которым присвоен данный адрес. Адреса класса Е зарезервированы для будущего применения. В табл. 1.2 приведены сравнительные характеристики сетей классов А, В, С, D и Е. Характеристики сетей различных классов Таблица 1.2 Теперь самое время немного сказать о специальных адресах, о которых я упомянул немного выше. Если весь IP-адрес состоит из нулей (0.0.0.0), то он обозначает адрес того узла, который сгенерировал этот пакет. Адрес 255.255.255.255 — это широковещательный адрес. Пакет с таким адресом будет рассылаться всем узлам, которые находятся в той же сети, что и источник пакета. Это явление называется ограниченным широковещанием. Существует также другая рассылка, которая называется широковещательным сообщением. В этом случае вместо номера узла стоят все единицы в двоичном представлении (255). Например, 192.168.2.255. Это означает, что данный пакет будет рассылаться всем узлам сети 192.168.2.0.
Талица1.2. Характеристики сетей различных классов.
| Класс | Перве биты | Дифпозон адресов | Количество узлов |
| А | 0 | 1.0.0.0. 126.0.0.0 | 16777216(2^24) |
| В | 10 | 128.0.0.0. 1191.255.0.0 | 65536(2^16) |
| С | 110 | 192.0.1.0. 223.255.225.0 | 256(2^8) |
| D | 1110 | 224.0.0.0. 239.255.255.255 | Multicast |
| E | 11110 | 240.0.0.0. 247.255.255.255 | Зарезервирован |
Особое значение имеет IP-адрес 127.0.0.1 — это адрес локального компьютера. Он используется для тестирования сетевых программ и взаимодействия сетевых процессов. При попытке отправить пакет по этому адре- су данные не передаются по сети, а возвращаются протоколам верхних уровней, как только что принятые. При этом образуется как бы «петля». Этот адрес называется loopback. В IP-сети запрещается использовать IP-адреса, которые начинаются со 127. Любой адрес подсети 127.0.0,0 относится к локальному компьютеру, например: 127.0.0.1, U7,Cm.vV17.77A.&. Существует также специальные адреса, которые зарезервированы для несвязанных локальных сетей — это сети, которые используют протокол IP, но не подключены к Интернет. Вот эти адреса:
1. 10.0.0.0 (сеть класса А, маска сети 255.0.0.0). 2.172.16.0.0 — 172.31.0.0 (16 сетей класса В, маска каждой сети 255.255.0.0). 3. 192.168.0.0 —- 192.168.255.0 (256 сетей класса С, маска каждой сети 255.255.255.0). В этой книге я старался использовать именно такие адреса, чтобы не вызвать пересечение с реальными IP-адресами.
Классы IP адресов и планирование сетей
В предыдущей статье шла речь о переводе чисел в различные системы счислений, что поможет нам разделять сетевую и хостовую части для различного масштаба сетей, определять максимальное количество устройств(хостов) в сети, определять адрес сети и широковещательный адрес, и т.п. Об этом всем и пойдет речь в данной статье. Так как мы будем обсуждать и работать с IPv4 адресами – начнем с теории и потом плавно перейдем к практике.
1. IP-адреса
IP-адрес – это число, которое позволяет (должно) уникально идентифицировать узел компьютерной сети. Одним словом – это идентификатор с которым вы можете лазить по сетям и обмениваться информацией с различными сервисами и устройствами. Адрес представляет собой четыре октета (8 двоичных разрядов) разделенных точкой – общая длинна 32 бита.
Сам по себе IP-адрес состоит из сетевой и хостовой частей, по которой определяется номер сети и номер узла. Для определения этих параметров используется два вида адресации:
1.1 Классовая адресация
Сначала все сети строились используя только этого вид адресации, поскольку никто не думал, что пул адресов так быстро иссякнет. Здесь номер сети и узла определялись используя классы, в которых по первым битам можно было определить номер сети, а все остальное отводилось на узел (рис. 1.1.1).
Рисунок 1.1.1 – Распределение битов в классовой адресации
В классовой адресации все сети делились на 5 классов. Каждый класс имеет свой диапазон адресов, но не все адреса из данного диапазона можно использовать. Многие из них зарезервированы (рис. 1.1.2).
Рисунок 1.1.2 – Особенности классовой адресации
С этой таблицы можно увидеть диапазоны адресов каждого из классов, маску сетей для каждого класса, доступное количество хостов и сетей и диапазон некоторых зарезервированных адресов по каждому из классов (список всех зарезервированных адресов можно найти в rfc3330).
Каждый из А, В, С классов сетей имеет диапазон адресов, которые используются в локальных сетях и относятся к частным (private). Вот эти диапазоны:
10.0.0.0/8 10.0.0.0 — 10.255.255.255
172.16.0.0/12 172.16.00 — 172.31.255.255
192.168.0.0/16 192.168.0.0 — 192.168.255.255
Любой из этих диапазонов можно использовать в локальных сетях, но если использовать классовую адресацию, то минимальное количество узлов в сети может быть – 254, если брать класс С. И когда у нас ситуация, что нужно в одной сети иметь, к примеру, 500 компьютеров, то нужно уже резервировать класс В, и брать маску 16 с 65534 доступными IP – чего нам вообще не нужно. В связи з этим (и не только этим), и стали переходить на бесклассовою адресацию.
1.2 Бесклассовая адресация
Данный вид адресации еще называют CIDR (Classless Inter-Domain Routing). В отличии от классовой (длинна маски фиксирована по октетам), здесь можно сэкономить IP-адреса используя маски переменной длинны (VLSM — variable length subnet mask). В этом случаи на 500 компьютеров можно резервировать любой класс сети (А, В, С), но с маской – 255.255.254.0 (префикс — /23). Диапазон адресов будет следующим:
10.0.0.0 – 10.0.1.255
172.16.0.0 – 172.16.1.255
192.168.0.0 – 192.168.1.255
В каждом из диапазонов у нас будет 510 хостов. О том, как это подсчитать пойдет речь в следующей главе.
1.3 Планирование сети
После того, как мы немного познакомились с сетями, пора переходить к практике. При планировании сети предприятия нужно в первую очередь определиться с классом сети и возможным количеством конечных узлов сети (компьютеров, сетевых принтеров, wi-fi роутеров, телефонов, ноутбуков, виртуальных машин, и т.п.). Класс не столько важен, сколько максимальное количество хостов, которое определяется по формуле:
Где,
Х – это количество хостов в подсети;
n – количество бит отведенных на хостовую часть;
Мы отнимаем 2, потому что в каждой из сетей резервируется два адреса:
- Адрес сети (все биты отведенные на хостовую часть равны нулю)
- Широковещательный адрес (все биты отведенные на хостовую часть равны единице)
Каждую сеть можно разбить на подсети. Количество подсетей считается по формуле:
Где,
С – это количество подсетей;
n – количество бит отведенных на адрес сети;
Еще, при расчете, нам понадобится заранее подготовленная таблица с масками сетей в двоичной и, соответственно, десятичной форме и указанием максимального количества хостов в сети (рис. 1.3.1).
Рисунок 1.3.1 – Маски подсетей в десятичной и двоичной форме с соответствующим префиксом и максимальным количеством хостов
Давайте помечтаем, что у нас огромное предприятие с 250000 хостами, которые должны получить уникальный IP-адрес. Используя рис. 1.3.1 видим, что для этого нам нужна маска 255.252.0.0, которая покроет чуть больше 250 000 адресов. Префикс сети равен 14. Префикс – это краткое обозначение количества единичек в сетевой части.
Теперь возьмем, к примеру, IP-адрес с предыдущей статьи с префиксом 14 (98.251.16.138/14) и на его базе определим:
- Адрес сети
- Широковещательный адрес
- Адрес первого хоста сети
- Адрес последнего хоста сети
- Максимальное количество хостов в сети
- Количество сетей
Рисунок 1.3.2 – Подсчет параметров сети
Теперь объясню, что здесь было сделано. Для начала мы перевели каждый октет из десятичной формы в двоичную и провели грань между адресом сети и хостовой частью используя маску. В результате получили адрес сети (красное) и хостовую часть в двоичной форме. Теперь нужно перевести адрес сети в десятичную форму, для этого пользуемся предыдущей статьей и у нас получается адрес – 98.248.0.0. Теперь таким же образом узнаем широковещательный адрес (где вся хостовая часть равна единичкам) и получаем – 98.251.255.255. Оба этих адреса мы не можем использовать как адреса хоста, так как они зарезервированы уже. Теперь первый адрес хоста – это адрес сети плюс единичка (т.е. 98.248.0.1), а последний – это широковещательный адрес минус единичка (т.е. 98.251.255.254). Количество сетей и хостов определяем по формуле 1.3.1 и 1.3.2.
Вот и все.