Основные типы адресации

Сетевой (Netid) и локальный (Hostid) адреса

При адресации по классам адрес IP в классах A, B и C разделен на сетевой (Netid) и локальный (Hostid) адреса. Длина адреса зависит от класса объекта. Обращаем внимание на то, что классы D и E не разделены на эти части.

В классе A 1 байт определяет сетевой адрес и 3 байта определяют локальный адрес. В классе B 2 байта определяют сетевой адрес и 2 байта — локальный. В классе C 3 байта определяют сетевой адрес и 1 байт — локальный.

Классы и блоки

При адресации по классам каждый класс разделен на фиксированное число блоков, и каждый блок имеет фиксированный размер. Давайте рассмотрим каждый класс.

Класс A

Класс A разделяется на 128 блоков, где каждый блок имеет различный netid. Первый блок охватывает адреса от 0.0.0.0 до 0.255.255.255 (netid 0), второй блок — адреса от 1.0.0.0 до 1.255.255.255 (netid 1), последний блок — адреса от 127.0.0.0 до 127.255.255.255 (netid 127). Обратите внимание, что для каждого блока адресов первый байт (netid) является тем же самым, но другие 3 байта (hostid) могут принимать любое значение в данном диапазоне.

Первый и последний блоки в этом классе сохранены для специальных целей и будут обсуждаться далее. Кроме того, один блок (netid 10) используется для частных адресов. Оставшиеся 125 блоков могут быть назначены для организаций. Это означает, что общее количество организаций, которые могут иметь адреса класса — только 125. Однако каждый блок в этом классе содержит 16 777 216 адресов, то есть организация должна быть действительно большой, чтобы использовать все эти адреса.

Адреса класса A были предназначены для больших организаций с большим количеством хостов или маршрутизаторов, закрепленных за их сетью. Однако число адресов в каждом блоке, 16 777 216, является, вероятно, большим, чем потребности почти всех организаций. В этом классе много адресов потрачены впустую.

Класс B

Класс B разделен на 16 384 блока, и каждый блок имеет различный сетевой номер. Шестнадцать блоков зарезервированы для частных адресов, оставшиеся 16 368 блоков — для назначения организацией. Первый блок охватывает адрес от 128.0.0.0 до 128.0.255.255 (netid 128.0 ), последний блок — адреса от 191.255.0.0 до 191.255.255.255 (netid 191.255 ). Обратите внимание, что для каждого блока адресов первые 2 байта (netid) являются теми же самыми, но другие 2 байта (hostid) могут принимать любое значение в данном диапазоне.

Всего могут быть назначены адреса для 16 368 блоков. Это означает, что общее количество организаций, которые могут иметь адрес класса B, — 16 368. Так как каждый блок в этом классе содержит 65 536 адресов, организация должна быть достаточно большой, чтобы использовать все эти адреса. Таблица 2.1 показывает блоки в классе B.

Первый адрес ( 128.0 ) — сетевой адрес; последний адрес — 191.255, зарезервирован для специальной цели.

Адреса класса B были предназначены для организаций среднего размера, которые могут иметь десятки тысяч хостов или маршрутизаторов, закрепленных за их сетями. Однако число адресов в каждом блоке, 65 536, является большим, чем потребности большинства организаций среднего размера. Много адресов в этом классе также потрачены впустую.

Класс C

Класс C разделен на 2 097 152 блока, каждый блок имеет различный сетевой номер. Двести пятьдесят шесть блоков используются для частных адресов, остальные 2 096 896 блоков — для назначения организацией. Первый блок охватывает адреса от 192.0.0.0 до 192.0.0.255 (netid 192.0.0 ), последний — адреса от 223.255.255.0 до 223.255.255.255 (netid 223.255.255 ). Следует обратить внимание, что для каждого блока адресов первые 3 байта (netid) являются одними и теми же, а остающийся байт (hostid) может принимать любое значение в данном диапазоне.

Имеются 2 096 блоков, которые могут иметь адреса класса C — 2 096 902. Однако каждый блок в этом классе содержит 256 адресов. Это означает, что организация должна быть достаточно маленькой и нуждаться в менее чем 256 адресах. Первый адрес ( 192.0.0 ) — сетевой; последний адрес зарезервирован для специальной цели.

Адреса класса C были предназначены для маленьких организаций с небольшим количеством хостов или маршрутизаторов, закрепленных за их сетью. Число адресов в каждом блоке ограничено так, что большинство организаций не хотят иметь блоки в этом классе.

Класс D

Класс D имеет один блок адресов. Этот класс разработан для рассылки информации по многим адресам. Каждый адрес в этом классе используется, чтобы определить одну группу хостов в Интернете. Когда группа назначена в этом классе адресов, тогда каждый хост — член этой группы будет иметь адрес групповой рассылки в дополнение к его нормальному (индивидуальному) адресу.

Класс E

Класс E имеет один блок адресов. Он был разработан для использования в качестве класса резервных адресов. Последний адрес в этом классе, 255.255.255.255, используется для специального адреса.

Пример 9

Дан сетевой адрес 17.0.0.0, найдите класс, блок и диапазон адресов.

Решение

Класс — A, потому что первый байт — между 0 и 127. Блок имеет сетевой номер 17. Адреса располагаются от 17.0.0.0 до 17.255.255.255.

Пример 10

Дан сетевой адрес 132.21.0.0, найдите класс, блок и диапазон адресов.

Решение

Класс — B, потому что первый байт — между 128 и 191. Блок имеет сетевой номер 132.21. Адреса располагаются от 132.21.0.0 до 132.21.255.255.

Пример 11

Дан сетевой адрес 220.34.76.0, найдите класс, блок и диапазон адресов.

Решение

Класс — C, потому что первый байт — между 192 и 223. Блок имеет сетевой номер 220.34.76. Адреса располагаются от 220.34.76.0 до 220.34.76.255.

Маска

Уже давно наблюдается дефицит IP-адресов, который обусловлен не только ростом числа пользователей, но и необходимостью выделения IP-адресов на каждый порт маршрутизатора. Имеется несколько подходов смягчения этой проблемы, в том числе за счет использования масок.

Традиционно номер сети и узла определяется в зависимости от класса адреса. Однако наличие только четырех классов адресов часто бывает неудобно. Например, администратор получил от поставщика услуг номер сети 135.38.0.0 (адрес класса В, двоичный код сети – 10000111 00100110 00000000 00000000 ). В такой сети потенциально можно иметь 65 534 узла, но такое количество узлов администратору не нужно, ему достаточно иметь 32 000. Проблема решается с помощью масок. Количество "единиц" в маске показывает число старших разрядов, которые определяют номер сети. Для нашего случая следует выбрать маску со значением 255.255.192.0 (двоичный код 11111111 11111111 11000000 00000000 ). В результате наложения маски на сетевой адрес получается четыре подсети: 135.38.0.0 ; 135.38.64.0 ; 135.38.128.0 ; 135.38.192.0. (табл. 2.2).

Две полученные подсети с общим количеством узлов 32764 = 2 х 16382 администратор использует для своих нужд, а остальные может отдать другому администратору.

Для адресации по классам есть три маски. Для класса A маска – из восьми "единиц" и двадцати четырех "нулей" ( 255.0.0.0 ). Для класса B маска – шестнадцать "единиц" и шестнадцать "нулей" ( 255.255.0.0 ). На класс C маска — двадцать четыре "единицы" и восемь "нулей" ( 255.255.255.0 ). "Единицы" сохраняют сетевой адрес (netid); "нули" устанавливают локальный адрес (hostid) на "0".

Пример 12

Дан адрес 23.56.7.91 и заданный по умолчанию класс маски А; найдите начальный адрес (сетевой адрес).

Решение

Заданная по умолчанию маска — 255.0.0.0, что означает, что только первый байт сохраняется, а другие 3 байта устанавливаются на "нуль". Сетевой адрес — 23.0.0.0.

Пример 13

Дан адрес 132.6.17.85 и задана по умолчанию маска класса B; найдите начальный адрес (сетевой адрес).

Решение

Заданная по умолчанию маска — 255.255.0.0, что означает, что первые 2 байта сохраняются и другие 2 байта устанавливаются на "нуль". Сетевой адрес — 132.6.0.0.

Пример 14

Дан адрес 201.180.56.5 и маска класса C, заданная по умолчанию; найдите начальный адрес (сетевой адрес).

Решение

Заданная по умолчанию маска — 255.255.255.0, что означает, что первые 3 байта сохраняются, а последний байт установлен на 0. Сетевой адрес — 201.180.56.0.

Следует обратить внимание, что мы не должны применять по умолчанию маски одного класса к адресам, принадлежащим другому классу.