Приклади розрахунку мереж

IP адреса

Пояснення формул розрахунку мереж

Формула розрахунку мереж

Кількість підмереж = 2ⁿ, де n – це кількість зайнятих біт від порції хоста.

Формула розрахунку хостів (вузлів)

Кількість хостів в підмережі = 2ⁿ–2, де n – це кількість вільних біт (нулів) в порції хоста, а «–2» – це відрахування адреси мережі (в порції хоста всі нулі) і широкомовного адреси (в порції хоста всі одиниці).

IP адреса складається з 32 бітів, які поділені на 4 частини по 8 біт відповідно (ці частини називаються октетами). Реально використовується запис IP адреси в десятковому вигляді.

Приклади IP адрес:

172.16.2.15 = 10101100.00010000.00000010.00001111

178.68.128.168 = 10110010.01000100.10000000.10101000

217.20.147.94 = 11011001.00010100.10010011.01011110

З цих 32 бітів частина відноситься до адреси хоста, якому належить цей IP адреса, а інша частина належить до адресою мережі, в якій знаходиться цей хост. Перша частина (зліва направо) IP адреси позначає адресу мережі, а друга частина (що залишилися біти) - адреса хоста. Щоб дізнатися, скільки бітів відноситься до адреси мережі, треба скористатися маскою мережі.

Маска мережі

Маска мережі теж складається з 32 бітів, але на відміну від IP адреси, в масці одиниці і нулі не можуть перемішуватися. Реально використовується запис мережевий маски в десятковому вигляді.

Приклади масок мережі:

255.255.255.0 = 11111111.11111111.11111111.00000000

255.0.0.0 = 11111111.00000000.00000000.00000000

255.255.240.0 = 11111111.11111111.11110000.00000000

255.255.255.128 = 11111111.11111111.11111111.10000000

Префікс маски

Ще частіше, маска мережі записується у вигляді короткого префікса маски. Число у префіксі позначає кількість біт відносяться до адреси мережі.

/16 = 11111111.11111111.00000000.00000000 = 255.255.0.0

/24 = 11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0

/26 = 11111111.11111111.11111111.11000000 = 255.255.255.192

IP адреса і маска мережі

Щоб дізнатися, яка частина IP адреси відноситься до порції мережі, необхідно виконати бінарну логічну операцію AND (І).

Бінарна логічна операція AND (І)

Сенс операції полягає в порівнянні двох бітів, причому тільки в одному випадку бінарна операція дає одиницю на виході - у разі порівняння двох одиниць. В інших випадках логічна операція AND дає на виході 0.

Операція AND над IP адресою та маскою

Уявімо, що є IP адреса 192.168.1.31 з маскою мережі у вигляді префікса / 24. Необхідно обчислити адресу мережі, порцію мережі, порцію хоста.

Спочатку треба перекладати IP адреса з десяткової системи числення в двійкову систему. Потім перевести префікс в двійковий вигляд і нормальний вигляд маски мережі (десятковий). Далі залишиться тільки скласти IP адреса з маскою за допомогою логічної операції AND.

192.168.1.31/24

192.168.1.31 = 11000000.10101000.00000001.00011111

/24 = 11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0

11000000.10101000.00000001.00011111 (IP)

AND

11111111.11111111.11111111.00000000 (Mask)

=

11000000.10101000.00000001.00000000 (Адреса мережі в двійковому вигляді)

192.168.1.0/24 (Адреса мережі в десятковому вигляді з мережевим префіксом)

Так дізналися адресу мережі. Одиниці в масці вказують на довжину порції адреси мережі (11000000.10101000.00000001), а нулі - на порцію адреси хоста (.00011111).

Ділення мережі здійснюється присвоєнням бітів з порції адреси хоста до порції адреси мережі. Тим самим збільшуємо можливу кількість підмереж, але зменшуємо кількість хостів у подсетях. Щоб дізнатися, скільки виходить підмереж із привласнених бітів треба скористатися формулою розрахунку мереж: 2n, де n є кількістю присвоєних біт.

Приклад розрахунку мережі на 2 підмережі

Є адресу мережі 192.168.1.0/24, треба розділити наявну мережу на 2 підмережі. Спробуємо забрати від порції хоста 1 біт і скористатися формулою: 2¹ = 2, це означає, що якщо заберемо один біт від частини хоста, то отримаємо 2 підмережі. Присвоєння одного біта з порції хоста збільшить префікс на один біт: / 25. Тепер треба виписати 2 однакових IP адреси мережі в двійковому вигляді змінивши тільки присвоєний біт (у першої підмережі присвоєний біт буде дорівнює 0, а у другої підмережі = 1).

2 підмережі (захоплений біт виділений більш жирним шрифтом):

1) 11000000.10101000.00000001. 0 0000000

2) 11000000.10101000.00000001. 1 0000000

Тепер запишемо поруч з двійковим видом десятковий, і додамо новий префікс. Жирним шрифтом позначена порція підмережі, а простим - порція хоста.

1) 11000000.10101000.00000001.0 0000000 =192.168.1.0/25

2) 11000000.10101000.00000001.1 0000000 = 192.168.1.128/25

Все, мережа розділена на 2 підмережі. Як видно, порція хоста тепер становить 7 біт.

Щоб вирахувати, скільки адрес хостів можна отримати використовуючи 7 біт, необхідно скористатися формулою розрахунку хостів: 2ⁿ–2, де n – кількість біт в порції хоста.

2⁷ - 2 = 126 хостів. Віднімаєма цифра 2 є двома адресами, які не можна присвоїти хосту: адреса мережі та широкомовна адреса.

Адреса мережі, це коли в порції хоста всі нулі, а широкомовна адреса, це коли в порції хоста всі одиниці. Випишемо ці адреси для кожної підмережі в двійковому і десятковому вигляді:

11000000.10101000.00000001.0 0000000 =192.168.1.0/25

(адреса мережі першої підмережі)

11000000.10101000.00000001. 01111111 =192.168.1.127/25

(широкомовна адреса першої підмережі)

11000000.10101000.00000001.1 0000000 = 192.168.1.128/25

(адреса мережі другий підмережі)

11000000.10101000.00000001.1 1111111 =192.168.1.255/25

(широкомовна адреса другий підмережі)

Приклад розрахунку мережі на 4 підмережі

Цей приклад робиться абсолютно за тим же алгоритмом, що і попередній.

Є адресу мережі 192.168.1.0/24, треба розділити мережу на 4 підмережі. Вираховуємо за формулою, скільки треба зайняти біт від хоста: 2² = 4. Префікс змінюється на /26.

4 підмережі (захоплені біти виділені жирним шрифтом):

1) 11000000.10101000.00000001. 00 000000

2) 11000000.10101000.00000001. 01 000000

3) 11000000.10101000.00000001. 10 000000

4) 11000000.10101000.00000001. 11 000000

4 підмережі (захоплені біти виділені жирним шрифтом

Далі, жирним шрифтом позначені порції підмережі, а простим - порції хоста:

1) 11000000.10101000.00000001.00 000000 =192.168.1.0/26

2) 11000000.10101000.00000001.01 000000 = 192.168.1.64/26
3) 11000000.10101000.00000001.10 000000 = 192.168.1.128/26
4) 11000000.10101000.00000001.11 000000 = 192.168.1.192/26

Все, мережа розділена на 4 підмережі. Порція хоста тепер становить 6 біт.

2⁶ - 2 = 62 хостів.

11000000.10101000.00000001.00 000000 = 192.168.1.0/26

(адреса мережі першої підмережі)

11000000.10101000.00000001.00 111111 = 192.168.1.63/26

(широкомовна адреса першої підмережі)

11000000.10101000.00000001.01 000000 = 192.168.1.64/26

(адреса мережі другий підмережі)

11000000.10101000.00000001.01 111111 = 192.168.1.127/26

(широкомовна адреса другий підмережі)

11000000.10101000.00000001.10 000000 = 192.168.1.128/26

(адреса мережі третьої підмережі)

11000000.10101000.00000001.10 111111 = 192.168.1.191/26

(широкомовна адреса третьої підмережі)

11000000.10101000.00000001.11 000000 = 192.168.1.192/26

(адреса мережі четвертої підмережі)

11000000.10101000.00000001.11 111111 = 192.168.1.255/26

(широкомовна адреса четвертої підмережі)

ДОДАТОК В

Дата добавления: 2014-12-07