Mască de rețea

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Masca de subrețea (în engleză subnet mask), ca parte a unei rețele TCP / IP , este o configurație de parametru care definește dimensiunea (înțeleasă ca un interval de adrese) a adresei IP a subrețelei , sau subrețea, aceasta aparține unei gazde , pentru a reduce traficul de rețea și a facilita căutarea și atingerea unei anumite gazde cu adresa IP a acesteia.

Descriere

Metoda de definire a subrețelor utilizate în prezent pe internet, CIDR (Classless Inter-Domain Routing) , vă permite să indicați o subrețea într-un mod sintetic, cu primul IP al subrețelei urmat de notația zecimală a subrețelei masca.

Notarea utilizată pentru a exprima adresele CIDR este următoarea: abcd / x, unde x este masca de subrețea, numărul de biți (numărați începând de la cel mai semnificativ din stânga) care alcătuiesc partea de adresă a rețelei.

Abcd-ul IP este adresa de rețea a subrețelei, care poate fi obținută setând primii x biți egali cu 1 și ceilalți egali cu 0.

Restul biții vă permit să calculați numărul de gazde din subrețea egal cu . The se datorează faptului că prima și ultima adresă a fiecărei rețele nu pot fi atribuite niciunei gazde, deoarece acestea sunt rezervate respectiv ca adresă de rețea a subrețelei (folosită de exemplu în tabelele routerului) și ca adresă de difuzare (adică o adresa care include fără discriminare orice altă adresă din acea rețea: este utilizată de exemplu în unele protocoale de rutare).

Rețineți că masca de subrețea / 24 are numărul de biți 1 consecutivi prezenți în mască, după care restul sunt toți 0; 255.255.255.0 reprezintă o valoare binară constând din exact douăzeci și patru de 1 biți urmată de opt 0 biți.

 / 24 -> 11111111.11111111.11111111.00000000
255.255.255.0 -> 11111111.11111111.11111111.00000000

Din masca de subrețea este de asemenea ușor să se deducă numărul maxim de gazde prezente în subrețeaua luată în considerare: cu n biți pentru gazde există 2 n valori posibile și, în special, este posibil să se atribuie 2 n - 2 adrese valide pentru (sau mai general la interfețele de rețea) ale acelei subrețele. Această limitare relativă se datorează faptului că două dintre adresele oricărei rețele (sau subrețele) au un anumit sens și, prin urmare, nu sunt utilizabile:

  • adresa cu toți biții părții gazdă la 0 identifică rețeaua în sine;
  • adresa cu toți biții părții gazdă la 1 indică difuzarea (mesaj trimis către toate mașinile din rețea).

Mai precis:

Pentru a determina numărul maxim de adrese utile dintr-o subrețea, numărați doar numărul a bitului 0 din dreapta măștii de subrețea, setați n ca exponent de 2 și scădeți din aceasta cele două adrese rezervate (una indică subrețeaua însăși, cealaltă este utilizată pentru difuzare). Formula este deci

Folosind notația zecimală fără clase (ex: wxyz / m), este, de asemenea, posibil să calculați numărul maxim de adrese utile cu formula , complet echivalent cu precedentul. De fapt, m indică, prin urmare, numărul de biți 1 prezenți în masca de subrețea .

Când sistemul de operare (mai precis: stratul IP al stivei TCP / IP) primește o cerere de la un program de a trimite un pachet IP la o anumită adresă IP a destinatarului, calculează mai întâi AND-ul logic dintre masca de subrețea și IP-ul propriu și o compară cu AND-ul logic dintre masca de subrețea și adresa IP de destinație. În cazul în care rezultatul operațiunilor este identic (adică biții care identifică ID-ul rețelei sau ID-ul rețelei sunt identici, în timp ce doar biții din ID-ul gazdei variază), atunci acesta va trimite pachetul în rețeaua locală adresându-i adresa de rețeaua locală a computerului destinatar (dacă nu cunoaște această adresă, va folosi protocolul ARP pentru ao găsi); dacă, pe de altă parte, rezultatul operațiunilor este diferit, înseamnă că computerul destinatar nu aparține rețelei locale, iar pachetul va fi transmis către gateway-ul rețelei locale pentru a fi direcționat către rețeaua la distanță care conține computerul destinatar.

Atâta timp cât există 8 biți pentru a defini ID-ul gazdei într-o subrețea / 24, există șase moduri diferite în care o rețea poate fi mascată. Fiecare corespunde unei subrețele personalizate diferite, atunci când este creată prin schimbarea biților alocați pentru ID-ul subreței de la 0 la 1

Să luăm în considerare o subrețea / 24 (de exemplu 192.168.45.0). Există 8 biți în ID-ul de gazdă implicit, care vă permit să aveți șase opțiuni de mascare diferite (biții 7 și 8 nu pot fi utilizați pentru a defini ID-ul subrețele). Să presupunem că folosim 3 biți pentru a defini ID-ul subrețele și lăsăm ceilalți 5 pentru ID-ul gazdei.

Pentru a determina masca de subrețea, să începem cu următoarea subrețea / 24:

 11111111 11111111 11111111 00000000

Să schimbăm acum primele trei 0 pe care le găsim începând de la stânga la 1, pentru a obține masca de subrețea personalizată:

 11111111 11111111 11111111 11100000

în format zecimal 255.255.255.224 este astfel tradus

Operațiune

Odată identificată subrețeaua aparținând, protocolul IP va opera rutare indirectă prin partea Net-Id a adresei IP pentru a ajunge la acea subrețea, urmată de rutare directă prin Host-Id pentru a ajunge la gazda din acea subrețea prin intermediul protocoalelor de subrețeaua locală.

Masca de subrețea permite dispozitivului de rețea să caute destinatarul într-un interval bine definit, fără a fi nevoie să utilizați un router care acționează ca o poartă către o altă rețea.

De exemplu, dacă doriți să știți sau să indicați din câte gazde este formată rețeaua pe care o folosim, trebuie să scrieți în formă zecimală „punctată”, adică cu o adresă de 32 de biți scrisă sub forma a 4 numere zecimale (8 biți fiecare) separați printr-un punct.

Clarificări

Adresa subrețelei este adresa unei subrețele întregi (192.168.0.0/16).

Aici, prin subrețea, ne referim la un set de mașini care aparțin aceluiași domeniu de difuzare.

Masca de subrețea este un număr care indică ce parte a unei adrese IP identifică (sub) rețeaua și care parte gazdă.

Din moment ce vorbim despre stratul IP, este mai potrivit să folosim termenul de router mai degrabă decât gateway .

Un exemplu practic

Să presupunem că protocolul IP al computerului nostru este configurat după cum urmează:

  • Adresa IP: 192.168.32.97
  • mască de subrețea: 255.255.255.224

și că vă cerem să vă conectați la adresa IP 192.168.32.130;

În primul rând, să transformăm adresele IP și masca de subrețea în notație binară:

 192.168.032.097 = 11000000.10101000.00100000.01100001
192.168.032.130 = 11000000.10101000.00100000.10000010

255.255.255.224 = 11111111.11111111.11111111.11100000

Apoi nivelul IP va calcula:

 11000000.10101000.00100000.01100001 ȘI (192.168.032.097)
11111111.11111111.11111111.11100000 = (255.255.255.224)
-------------------------------------
11000000.10101000.00100000.011 00000 (192.168.032.096)

Acum să repetăm ​​operația cu adresa IP de destinație:

 11000000.10101000.00100000.10000010 ȘI (192.168.032.130)
11111111.11111111.11111111.11100000 = (255.255.255.224)
-------------------------------------
11000000.10101000.00100000.100 00000 (192.168.032.128)

Rezultatele 192.168.32.96 și 192.168.32.128 indică două subrețele diferite și, prin urmare, mașinile aparțin unor subrețele diferite.

Observăm că, cu o mască de subrețea de 255.255.255.224, este posibil să aveți un interval de 30 de adrese utile pentru fiecare subrețea, ca 2 (32-27) - 2 = 2 5 - 2 = 30.

Adresa 192.168.32.97 aparține intervalului cuprins între 192.168.32.96 și 192.168.32.127

Adresa 192.168.32.130 aparține intervalului cuprins între 192.168.32.128 și 192.168.32.159

Dacă adresa IP de destinație ar fi fost 192.168.32.100, cele două adrese ar fi indicat mașini aparținând aceleiași subrețele:

 11000000.10101000.00100000.01100100 ȘI (192.168.032.100)
11111111.11111111.11111111.11100000 = (255.255.255.224)
-------------------------------------
11000000.10101000.00100000.011 00000 (192.168.032.096)

EXEMPLU: Cum se găsește masca de subrețea a subrețelei 61.161.16.224/27

27 reprezintă numărul celor mai semnificativi biți 1 ai măștii de subrețea

32-27 = 5 reprezintă numărul celor mai puțin semnificativi 0 biți ai măștii de subrețea, prin urmare:

 11111111.11111111.11111111.11100000 = 255.255.255.224

Rețineți că masca de subrețea este un număr, în timp ce subrețeaua reprezintă un set de adrese IP. Prin urmare, este posibil și complet normal ca diferite subrețele (de ex. 192.168.0.0/16, 132.144.0.0/16) să aibă aceeași mască de subrețea (în acest caz: 255.255.0.0)


Următorul tabel ilustrează metodele de utilizare a reprezentării subrețele.

Notare CIDR Bits de gazdă Masca Gazdă pe subrețea Utilizare tipică
/ 8 24 255.0.0.0 16777214 = 2 24 - 2 Cea mai mare alocare posibilă pentru IANA
/ 9 23 255.128.0.0 8388608 = 2 23
/ 10 22 255.192.0.0 4194304 = 2 22
/ 11 21 255.224.0.0 2097152 = 2 21
/ 12 20 255.240.0.0 1048576 = 2 20
/ 13 19 255.248.0.0 524288 = 2 19
/ 14 18 255.252.0.0 262144 = 2 18
/ 15 17 255.254.0.0 131072 = 2 17
/ 16 16 255.255.0.0 65536 = 2 16
/ 17 15 255.255.128.0 32768 = 2 15 Furnizori de servicii Internet / companii mari
/ 18 14 255.255.192.0 16384 = 2 14 Furnizori de servicii Internet / companii mari
/ 19 13 255.255.224.0 8192 = 2 13 Furnizori de servicii Internet / companii mari
/ 20 12 255.255.240.0 4096 = 2 12 Furnizori mici de internet / companii mari
/ 21 11 255.255.248.0 2048 = 2 11 Furnizori mici de internet / companii mari
/ 22 10 255.255.252.0 1024 = 2 10
/ 23 9 255.255.254.0 512 = 2 9
/ 24 8 255.255.255.0 256 = 2 8 LAN larg
/ 25 7 255.255.255.128 128 = 2 7 LAN larg
/ 26 6 255.255.255.192 64 = 2 6 LAN mică
/ 27 5 255.255.255.224 32 = 2 5 LAN mică
/ 28 4 255.255.255.240 16 = 2 4 LAN mică
/ 29 3 255.255.255.248 8 = 2³ Cea mai mică rețea multi-gazdă
/ 30 2 255.255.255.252 4 = 2² „Rețea de lipire” (conexiuni punct-la-punct)
/ 31 1 255.255.255.254 2 = 2 1 Legături rar folosite, punct-la-punct ( RFC 3021 )
/ 32 0 255.255.255.255 1 = 2 0 Traseu către o singură gazdă
 găzduiește subn / c subn / c subn / b subn / b biți hex-mask dec-mask
                   strict strict
2 64 62 16384 16382 2 fffffffc 255.255.255.252
       6 32 30 8192 8190 3 fffffff8 255.255.255.248
      14 16 14 4096 4094 4 fffffff0 255.255.255.240
      30 8 6 2048 2046 5 ffffffe0 255.255.255.224
      62 4 2 1024 1022 6 ffffffc0 255.255.255.192
     126 2 0 512 510 7 ffffff80 255.255.255.128
     254 256 254 8 ffffff00 255.255.255.0
     510 128 126 9 fffffe00 255.255.254.0
    1022 64 62 10 fffffc00 255.255.252.0
    2046 32 30 11 fffff800 255.255.248.0
    4094 16 14 12 fffff000 255.255.240.0
    8190 8 6 13 ffffe000 255.255.224.0
   16382 4 2 14 ffffc000 255.255.192.0
   32766 2 0 15 ffff8000 255.255.128.0

Intervalele de adrese permise pentru o subrețea pot fi calculate din subrețea însăși. De exemplu, masca de subrețea 255.255.255.248 este:

 11111111.11111111.11111111.11111000 (29 biți semnificativi)

Cu această mască de subrețea putem avea adrese IP cu primii 29 de biți egali și cu ultimii 3 biți variind de la 001 la 110 (fiind 000 și 111 rezervați respectiv pentru rețea și difuzare), deci de exemplu începând de la adrese cu 192.168.1 ca primii 3 octeți, îi putem avea

 11000000.10101000.00000001.00000 001 192.168.1.1
11000000.10101000.00000001.00000 010 192.168.1.2
...
11000000.10101000.00000001.00000 110 192.168.1.6

sau:

 11000000.10101000.00000001.01010 001 192.168.1.81
11000000.10101000.00000001.01010 010 192.168.1.82
...
11000000.10101000.00000001.01010 110 192.168.1.86

și așa mai departe până la:

 11000000.10101000.00000001.11111 001 192.168.1.249
11000000.10101000.00000001.11111 010 192.168.1.250
...
11000000.10101000.00000001.11111 110 192.168.1.254

Toate acestea pot fi rezumate într-un tabel, pentru simplitate doar pentru CIDR de la 24 la 29:

CIDR Masca Adrese totale Net Intervalele de adrese Transmisie
/ 24 255.255.255.0 256 0 1-254 255
/ 25 255.255.255.128 128 0
128
1-126
129-254
127
255
/ 26 255.255.255.192 64 0
64
128
192
1-62
65-126
129-190
193-254
63
127
191
255
/ 27 255.255.255.224 32 0
32
64
96
128
160
192
224
1-30
33-62
65-94
97-126
129-158
161-190
193-222
225-254
31
63
95
127
159
191
223
255
/ 28 255.255.255.240 16 0
16
32
48
64
80
96
112
128
144
160
176
192
208
224

240

1-14
17-30
33-46
49-62
65-78
81-94
97-110
113-126
129-142
145-158
161-174
177-190
193-206
209-222
225-238

241-254

15
31
47
63
79
95
111
127
143
159
175
191
207
223
239

255

/ 29 255.255.255.248 8 0
8
16
24
32
40
48
56
64
72
80
88
96
104
112
120
128
136
144
152
160
168
176
184
192
200
208
216
224
232
240
248
1-6
9-14
17-22
25-30
33-38
41-46
49-54
57-62
65-70
73-78
81-86
89-94
97-102
105-110
113-118
121-126
129-134
137-142
145-150
153-158
161-166
169-174
177-182
185-190
193-198
201-206
209-214
217-222
225-230
233-238
241-246
249-254
7
15
23
31
39
47
55
63
71
79
87
95
103
111
119
127
135
143
151
159
167
175
183
191
199
207
215
223
231
239
247
255

Calculul imediat al adresei de subrețea

Având în vedere o rețea pentru care sunt cunoscuți biții care alcătuiesc masca de subrețea ( m ) și se dorește adresa celei de-a n-a subrețele, se poate utiliza formula:

 Exemplu:
Având în vedere rețeaua 138.81.0.0/25 găsiți adresa celei de-a șaptea subrețele.
Deci adresa celei de-a șaptea subrețele va fi: 138.81.3.0.
În timp ce subrețeaua 6 va avea adresa:
Înmulțiți partea zecimală (0,5) cu 256
       
iar adresa celei de-a șasea subrețele este 138.81.2.128

Elemente conexe

linkuri externe