Я давно обещался написать о бесклассовой адресации и под давлением окружения решился на этот шаг. Но меня просили сделать это как можно проще и понятнее. Не знаю, получиться у меня эта простота в данном вопросе, но я постараюсь. Поэтому будем погружаться в бесклассовую адресацию (CIDR) постепенно …затрагивая по пути еще и другие попутные вопросы…

                                                                                                           Леонид.

Снова о классовой адресации и маске сети.

В прошлых статьях ранее написанных ( смотрите здесь) мы уже обсуждали классовую адресацию. Сделаем маленький экскурс для тех, кому лень прочитать ранее написанное на данном сайте в разделе «сети» по теме "классовая адресация".

 Итак … в семействе протоколов TCP/IP в качестве адресов используются 32-х разрядные идентификаторы машин. Под словом идентификатор нужно понимать адрес данного компа…а если выражаться профессионально то  адрес сетевого интерфейса (IP-адрес). Почему сетевого интерфейса? -  я уже писал, но не поленюсь напомнить. Дело в том, что комп может иметь более чем одну сетевую карту… и тогда у данного хоста (читай компа) будут больше адресов, чем один, в зависимости от количества сетевых карт (хотя меня могут, поправить знающие... так как даже одной сетевой карте  можно присвоить 2 адреса… но это отдельный разговор ( не грузитесь)). Поэтому принято говорить о сетевых интерфейсах, а не о адресе компа как единственного возможного варианта…надеюсь это понятно….

Так вот этим сетевым интерфейсам присваиваются адреса.  Адреса нужны для того что бы компы (и не только) могли обращаться друг к другу. Это как наши личные имена, или как обычные городские адреса…если бы их не было бы мы бы не смогли обращаться друг к другу или найти квартиру знакомых…. или послать им телеХрамму на Новы Ход по старому.

 Вид этих адресов такой -  11000000.11101101..00100101.00001111 (в двоичном представлении), или то же самое число в десятичном представлении 192.237.37.15. То есть адрес разбивается на 4 октета (октет это восемь знаков) которые разделены точками. Такие адреса принято называть межсетевыми адресами или IP – адресами.

В классовой адресации, которая использует классы (смотри тут и тут), адрес делится на две части, а именно на адрес сети и адрес хоста (смотри рисунок 1).

Рисунок 1.

Или еще как пишут в литературе и различной документации та часть адреса,  которая идентифицирует сеть, называется префиксом. Префикс идентифицирует сеть, к которому подключен данный комп. Остававшиеся  часть адреса называется суффиксом идентифицирующий хост или узел в данной сети. Смотрите рис 1. 

Рисунок 2. Классы сетей и их маски

Так вот, классовой адресацией называется, потому что каждый префикс сети относится к одному из основных классов, о котором мы говорили раньше (A,B,C).  Для идентификации класса сети используются первые биты IP – адреса. Смотрите рис 2.)

И еще немного о том как мы отображаем адрес.

Префиксная запись маски.

Напоминаю… под  -

маской сети надо понимать число в двоичной форме записи у которого в тех разрядах, которые содержат 1 (единицу) при сопоставлении с IP – адресом идентифицируют сеть или номер (читай адрес) сети.

Или если вернутся к написанному выше, то идентифицирует префикс сети.

Маска сети это 32 – битовое число, которое для удобства обычно записывается в десятичном виде так же октетами разделенными точками. Например

255.255.0.0

Префиксная или CIDR запись маски.

Но в нашем реале существует и другая форма записи. Этот метод записи в литературе и в документации называется – префиксная запись (prefix notation). А в некоторых источниках можете встретить такое название данного метода записи – CIDR – записью.

Пользоваться префиксной записью или  CIDR – записью намного удобнее.

Чтобы понимать, как строится префиксная запись достаточно запомнить что –

- маска сети это некоторое число последовательных 1 (единиц) в двоичной форме записи, после которых идут 0 (нули)… то есть нужно помнить, что в маске нули и единицы не надо перемешивать.

В префиксной  записи указывается количество двоичных единиц после символа "прямой косой черты"- (/).

Например, для маски подсети 255.255.255.0 двоичная представление  которой 11111111.11111111.11111111.00000 префиксная запись  будет выглядеть как /24. Почему 24? А вы посчитайте количество единиц в маске в двоичном представлении. Теперь мы можем выражаться в таком стиле – «Адрес сети – «такОйта», «косая черта» « 24»» вместо «Адрес сети « такой», «маска сети 255.255.255.0»». Как видно альтернативная запись проще.

Как преобразовать десятичную запись в префиксную запись?

1. Преобразовать адрес из десятичной нотации в двоичную нотацию (читай запись).
2. Подсчитайте количество двоичных 1 (единиц) в маске  - это и будет значение после косой черты.

Пример. Если преобразовать маску 255.255.255.240, в двоичную нотификацию то получим

11111111.11111111.11110000.00000000

Cчитаем единицы в этой маске. У нас 20 штук единиц…Тогда префиксная запись будет выглядеть так

/20.

Обратный процесс преобразования из двоичного формата в десятичный.

Обратный процесс преобразования из двоичной форме в десятичный следующий -

1. Записываем, к примеру, на бумаге слева направо единицы в количестве указанной после косой черты.
2.  Дополняем полученную запись справа нулями, что бы общее количество цифр равнялось длине IP –адреса, а именно 32-м цифрам.
3.  Преобразуем побайтно (то есть октетами или еще проще по 8 символов) в десятичный формат, и получаем привычную или стандартную форму записи маски.

Пример. Для префикса  /20 сначала пишем единицы в маске. Получим такую картину

                11111111 11111111 1111 (если посчитать тут 20 единиц)

Потом эту запись дополняем нулями что бы получит 32 – х битовое число (32-а бита - длина IP – адреса)

                11111111 11111111 1111000 00000000

Далее после каждой группы из восьми цифр ставим точку.

                11111111.11111111.1111000.00000000

Эти октеты преобразуем из двоичной  формы записи в десятичную и получаем такое число –

                255.255.240.0

Десятичный метод преобразования маски из десятичной формы в префиксную.

Метод преобразования масок из разных форматов с использованием  двоичной записи довольно прост, особенно если админ натренирован быстро выполнять двоичное  и десятичное конвертирование. Тем не менее он достаточно громоздок и иногда начинающим админам приходится «грузится». Некоторые уже опытные админы помнят наизусть таблицу десятичных значений, приведенную в таблице1.

В таблице 1 приведены  девять возможных десятичных чисел которые встречаются в масках сетей  а так же их двоичное представление. Так же в данной таблице указанно число двоичных единиц и нулей для каждого варианта маски подсети.

Таблица 1. Десять возможных варианта октетов сетевой маски

Перевод маски из десятичной в префиксную запись.

Для перевод маски из десятичной в префиксную запись делаем следующее –

1.  Изначально считаем, что длина префикса равна 0.
2.  Считаем для каждого октета количество единиц (в двоичном виде)(смотри таб. 1).
3.  Сложить полученные числа из каждого октета полученные в пункте 2 . и записать маску в виде префиксной записи или CIDR записи - /x. х – это префикс.

Пример. Берем, допустим, маску 255.255.240.0, и на первом этапе мы считаем что префикс равен 0. На 2 этапе смотрим следующее:

Смотрим на первый октет, он равен у нас 255. Смотрим таблицу 1 и видим что 255 это 8 единиц. Отмечаем это  (допустим на бумаге).

Смотрим на второй  октет, он так же равен 255. Смотрим таблицу 1 и видим что 255 это 8 единиц. Отмечаем это  (допустим на бумаге).

Смотрим на третий октет, он равен у нас 240. Смотрим таблицу 1 и видим что 240 это 4 единиц. Отмечаем это  (допустим на бумаге).

Смотрим на 4 октет, он равен у нас 0. Отмечаем это.

Слаживаем полученные цифры и мы получаем 20 (0+8+8+4+0)

То есть у нас префикс будет 20 или запись /20.

Перевод маски из префиксной нотации в десятичную запись.

Перевод маски из префиксной нотации в десятичную запись чуть сложнее. Но не настолько что бы испугаться.

Как уже отмечалось и мы в данном случае через х будем отмечать значение префикса. Для преобразования префиксной формы записи  в десятичную форму записи необходимо сделать следующее:

1. Делим значение префиксной части (ту цифру что указана за косой чертой) то есть как мы обозначали префиксную часть через х на 8. Почему на 8 догадайтесь сами…и полученный целочисленный результат (обозначим его как rd) то есть мы определяем, сколько раз  8 (читай октет) попадает в х. А так же не забываем об остатке деления (обозначим rod)…т.е. сколько от числа нужно отбросить, что бы он нацело делился на 8.
2. В rd октетов пишем 255 ( Практика показывает что всегда попадаются сети с масками с 8, 16, 24 единицами).
3.  В следующем октете пишем число  единиц равное остатку от деления т.е. у нас он обозначен как rod и дополнить до полного октета нулями (смотри таб.1).
4.  В оставшихся октетах если они есть заполняем нулями.

Пример. Возьмем снова наш префикс  /20. Выполняем пункт первый и делим 20 на 8 и получаем целое значение 2  и неделимый остаток 4.

Переходим к пункту 2 и запишем в 2 октета в десятичном виде цифру 255 (целочисленное 2) – и получим

255.255.

Переходим к пункту 3 и смотрим на таблицу 1 (или у себя в голове)  и видим что  4 –ем  двоичным единицам (получившиеся в результате деления (неделимый остаток)) соответствует  число в десятичной форме 240. Дополняем после единиц 0 до получения полного октета. И получается что в третьем октете у нас цифра 240. И у нас получается такая картина маслом.

255.255.240.

В пункте 4 добавляем нули и получаем полную маску. Она в нашем случае будет выглядеть так –

255.255.240.0  что эквивалентна надписи /20.

Для тех которые хотят научится …так с ходу определять маску подсети в любой нотации советую игру фирмы Cisco – Binary Game. Скачать ее можно тут.

Продолжение здесь.