Префикс в компьютерных сетях

Дать определение маски и префикса. Для чего они предназначены.

В терминологии сетей TCP/IP маской подсети или маской сети называется битовая маска, определяющая, какая часть IP-адреса узла сети относится к адресу сети, а какая — к адресу самого узла в этой сети.

префикс сети (подсети) в терминологии сетей TCP/IP — определяется маской подсети. Длина префикса — количество двоичных единиц в маске подсети.

Например, узел с IP-адресом 12.34.56.78 и маской подсети 255.255.255.0 находится в сети 12.34.56.0/24 с длиной префикса 24 бита. В случае адресации IPv6 адрес 2001:0DB8:1:0:6C1F:A78A:3CB5:1ADD с длиной префикса 32 бита (/32) находится в сети 2001:0DB8::/32.

Какие ip –адреса являются специальными для конкретной сети. Для чего служит широковещательный адрес сети. Как отправить сообщение самому себе.

0.0.0.0 — может фигурировать как адрес источника в IP-пакете. Означает, что станция, пославшая пакет, не имеет IP-адреса. В таблице маршрутизации адрес сети 0.0.0.0 означает маршрут «по-умолчанию» — он применяется при пересылке пакетов, которые не попадают под другие записи таблицы.

255.255.255.255 — широковещательный адрес. Отправка пакета на этот адрес вызывает его доставку всем машинам в одной сети с отправителем

Также широковещательным считается адрес сети, в котором все хостовые биты установлены в «1». Это «направленное широковещание».

Адрес, в котором хостовые биты установлены в «0» называется адресом сети.

Адрес, в котором биты адреса сети установлены в «0», означает адрес хоста в текущей сети.

Диапазон адресов 127.0.0.0-127.255.255.255 — это адрес замыкания на себя. Применяется для проверки правильности установки стека TCP/IP на машине и для обращения хоста к самому себе.

10.0.0.0-10.255.255.255, 172.16.0.0 — 172.31.255.255 и 192.168.0.0-192.168.255.255 — это так называемые «приватные» диапазоны, которые не маршрутизируются в интернет и предназначены для назначения внутри локальных сетей. Они гарантировано не пересекаются с адресами хостов в сети Интернет, так как IANA не выдает адреса из этого диапазона в аренду.

169.254.0.0 — 169.254.255.255 — диапазон адресов для Zeroconf — технологии автоматической настройки сети, позволяющей хостам автоматически создавать работающую IP-сеть без специальной настройки. Выбирается DHCP-клиентами при недоступности DHCP-сервера

192.0.2.0 — 192.0.2.255 — «Test-Net», адресный диапазон для использования в документации и примерах. Обычно используется в документации на оборудование или протоколы в качестве примеров IP-адресов. Не должен использоваться в Internet.

Для того чтобы отправить сообщение самому себе, необходимо знать сетевой адрес своего компьютера, или же воспользоваться broadcast адресом, но тогда сообщение будет отправлено на все компьютеры. В windows обрабатывает сообщения netmeseger и команда выглядит следующим образом net setd [адрес] “[сообщение]”.

Источник

Шпаргалка по маскам для подсетей IPv4

Маска подсети — это битовая маска для определения по IP-адресу допустимого адреса узла (компьютер, маршрутизатор, принтер, точка доступа и т.п.) этой подсети. Иными словами маска определяет начальный и конечный адрес подсети и количество адресов (устройств) в ней.

Маска является неразрывной последовательность единиц и нулей. То есть с начала (слева направо) идет некоторое количество единиц, а затем — нулей. Маска показывает границу: какая часть адреса есть подсеть, а какая адрес узла.

Для протокола IPv4 длина маски соответствует разрядности сети и составляет 32 бита (4 октета).

Допустимое количество узлов в сети меньше на 2 адреса, чем это количество определено маской. Первый адрес является адресом подсети, а последний широковещательным адресом. На это правило в сети IPv4 есть исключения для подсетей с префиксами /32 и /31.

Широковещательный адрес — это условный (не присвоенный никакому устройству в сети) адрес, при передаче пакетов на который эти пакеты получат все устройства подсети, которой предлежит этот широковещательный адрес. Все устройства в сети должны интерпретировать широковещательный адрес как свой собственный. Такое использование позволяет, в частности, находить шлюзы без статически заданных таблиц, а также сервера имён, времени и т. п.

Префикс подсети

Кроме двоичной (что неудобно) и десятичной (что непонятно) формой записи маски подсети есть понятие префикса подсети. По сути префикс — это сумма всех единиц маски. Так для маски 255.255.255.0 префикс равен 24 (три октета по 8 бит). Обратите внимание на рисунок выше.

Префиксы являются укороченной формой двоичной записи и с ними удобней работать чем с десятичными цифрами.

Префиксы, маски, адреса и хосты

Я свел в одну таблицу все маски для IPv4 и подсчитал допустимое количество адресов и узлов для подсетей определенных этими масками.

Префикс маски	Маска подсети	Количество адресов	Количество узлов
/32	255.255.255.255	1	1*
/31	255.255.255.254	2	2**
/30	255.255.255.252	4	2
/29	255.255.255.248	8	6
/28	255.255.255.240	16	14
/27	255.255.255.224	32	30
/26	255.255.255.192	64	62
/25	255.255.255.128	128	126
/24	255.255.255.0	256	254
/23	255.255.254.0	512	510
/22	255.255.252.0	1 024	1 022
/21	255.255.248.0	2 048	2 046
/20	255.255.240.0	4 096	4 094
/19	255.255.224.0	8 192	8 190
/18	255.255.192.0	16 384	16 382
/17	255.255.128.0	32 768	32 766
/16	255.255.0.0	64 536	64 534
/15	255.254.0.0	131 072	131 070
/14	255.252.0.0	262 144	262 142
/13	255.248.0.0	524 288	524 286
/12	255.240.0.0	1 048 576	1 048 574
/11	255.224.0.0	2 097 152	2 097 150
/10	255.192.0.0	4 194 304	4 194 302
/9	255.128.0.0	8 388 608	8 388 606
/8	255.0.0.0	16 777 216	16 777 214
/7	254.0.0.0	33 554 432	33 554 430
/6	252.0.0.0	67 108 864	67 108 862
/5	248.0.0.0	134 217 728	134 217 726
/4	240.0.0.0	268 435 456	268 435 454
/3	224.0.0.0	536 870 912	536 870 910
/2	192.0.0.0	1 073 741 824	1 073 741 822
/1	128.0.0.0	2 147 483 648	2 147 483 646
/0	0.0.0.0	4 294 967 296	4 294 967 294***

* — такая маска используется в виде исключения для присвоения адреса сетевому интерфейсу, например в туннеле WARP
** — эта маска применима в виде исключения только для соединений точка-точка
*** — это вся сеть IPv4, то есть максимально возможное количество адресуемых узлов

Благодарности

При написании статьи были использованы следующие источники:

Источник

Что такое префикс сети, и как он помогает расшифровать IP-адрес

Каждое устройство, подключённое к интернету, требует цифровой идентификатор. IP-адрес является цифровым кодом, используемым для определения различного оборудования, подключённого к Всемирной паутине. На сегодняшний день существует две версии IP: IPv4 и IPv6. Протокол версии 4 является все ещё основным, но количество доступных ресурсов исчерпалось, поэтому постепенно начинает использоваться 6 версия, позволяющая использовать гораздо большее количество ресурсов. Каждый идентификатор содержит информацию о конкретном соединении, а также о подключённом оборудовании. Префикс указывает, какие значения используются для обозначения сети, а какие — для обозначения устройства. Давайте детальнее рассмотрим, что такое сетевой префикс, и как он поможет расшифровать IP-адрес.

Любое устройство гарантированно получает свой уникальный идентификатор

Структура IP-адреса

Обычно IP-адрес записывается следующим образом: 192.168.10.100. Каждая секция представляет собой 8 бит или 1 байт информации. Сервер видит эти цифры как набор единиц и нулей, для нашего удобства они записываются в обычной десятичной системе. Максимальная её длина — 3 знака, а минимальная — 1. Суммарно вся запись занимает 32 бита и теоретически может быть 232 или 4.294.967.296 ресурсов.

Весь цифровой код делится на две части: адрес провайдера и хост. Первый из них определяет провайдера, через который вы работаете, а второй обозначает идентификатор конкретного устройства, как, например, ноутбук или планшет Андроид, в локальном подключении. Для того чтобы узнать, сколько бит обозначает каждый из показателей, записывается префикс сети через слеш. Тогда запись выглядит как 192.168.10.100/24. В нашем случае 24 обозначает, что первых 3 секции (3*8=24), а именно 192.168.10 является адресом соединения. Оставшиеся 8 бит, а именно 100 — это идентификатор оборудования (максимум 28 = 256 адресов). При 192.168.10.100/16 локальный ресурс будет 192.168, а хост — 10.100 (216 = 65536).

Часто для определения адреса используется маска подсети. Её длина не отличается. Это, по сути, то же самое, что и префикс сети, только немножко по-другому организовано. Вы, наверное, обращали внимание, что провайдер указывает этот параметр при подключении к интернету. Она также показывает, какая часть IP относится к провайдеру, а какая — к хосту. Она записывается также в виде четырёх 8-битных секций. Единственное отличие, что в двоичном исчислении сначала должны идти только единицы. Если перевести двоичные 11111111 в десятичное исчисление, получится 255. Поэтому маска обязательно будет начинаться с 255.

Рассмотрим пример. Возьмём наш адрес 192.168.10.100 и маску 255.255.255.0. Соответственно, первых три раздела записи будут идентификатором LAN, а последняя — идентификатором компьютера. Если маска — 255.255.0.0, то сеть будет 192.168, а хост — 10.100.

Также маска лучше поможет определить, относятся ли два IP-ресурса к одному подключению. Возьмём, к примеру, 213.111.125.17 и 213.111.176.3. Если маска — 255.255.0.0, то оба адреса расположены в одной сети, если она 255.255.255.0, то в разной, так как 125 и 176 отличаются.

Префикс сети позволит определить её подмаску. Например, у нас есть запись 176.172.7.132/22. Как мы помним, 22 показывает количество бит, отвечающие за провайдера. В двоичной системе на самом начале запишем 22 единицы и дополним их 10 нулями, чтобы суммарно получилось 32 бита, и разделим точками секции по 8 бит — 11111111.11111111.11111100.00000000. Теперь переведём результат в десятичное исчисление, итоговым результатом у нас получится 255.255.252.0.

Для обратного расчёта возьмём адрес 176.172.7.132 и маску 255.255.128.0. Переводим её в двоичную систему, получим 11111111.11111111.10000000.00000000. Единиц в нашем случае 17, это и есть наш префикс сети. В десятичном виде запишем его как 255.255.128.0/17.

Заключение

После прочтения статьи вас не будут пугать длина цифровых записей при настройке подключения и термины «префикс сети» и другие. Если вы обычный пользователь системы Андроид, информации из статьи вам будет вполне достаточно. Если вы хотите вручную настроить домашнее подключение, возможно, придётся провести более глубокое исследование.

Считаете ли вы этот материал полезным? Будем благодарны за оставленные комментарии.

Источник