Маски подсетей

Для установления связи по протоколу IP кроме IP-адреса необходимо еще два компонента: маска подсети и адрес шлюза, используемого по умолчанию. Маска подсети определяет, какая часть адреса относится к хосту, а какая часть – к сети. Маска подсети представляет собой 32-битовое число, представленное, как и IP- адрес, в виде четырех десятичных чисел. В табл.4.3 приведены стандартные маски подсетей для IP- адресов классов А, В, С как в десятичной нотации, так и в виде двоичных чисел.

Таблица 4.3. Стандартные маски подсетей

Для определения адреса сети необходимо выполнить логическое умножение IP-адреса и маски подсети, т.е. выполнить логическую операцию “И” (AND) над всеми двоичными разрядами. На рис. 4.3 показан процесс определения адреса сети для хоста, имеющего IP-адрес 172.16.6.27 и маской подсети 255.255.0.0. Вначале адрес и маска переводятся в двоичную форму. Затем выполняется поразрядная операция логического “И”. После чего полученное двоичное число переводится в десятичную форму.

Рисунок 4.3. Определение адреса сети с помощью операции “И”

Кроме разбиения IP- адреса на сетевую и узловую части, маски подсети используются для сегментации сети на несколько локальных подсетей. Предположим, что большой компании присвоен IP-адрес класса В, например, 191.100.0.0. Сеть компании представляет собой 10 различных локальных сетей, каждая из которых состоит из 200 узлов. Использование маски 255.255.255.0 позволит разбить сеть на 254 отдельных подсетей с адресами от 191.100.1.0 до 191.100.254.0. В каждой из 254 подсетей может быть до 254 хостов.

Маска подсети не обязательно должна состоять из целых октетов. Узловая часть маски может быть как больше, так и меньше 8 бит. Проиллюстрируем сказанное еще одним примером. Пусть компания располагается в 6 зданиях, в каждом из которых расположено не более 30 хостов. Для их адресации используется блок адресов класса С - 200.10.1.0. При использовании стандартной маски подсети, младшие восемь разрядов определяют адрес хоста, а старших три байта – адрес сети (рис. 4.4, а). Так

Рисунок 4.4. Разбиение сети на подсети с помощью маски

как в каждой подсети будет использоваться не более 30 хостов, то для задания их адресов достаточно всего 5 двоичных разрядов ( ). Тогда оставшихся старших три разряда можно использовать для маски подсети (рис.4.4, б), которая в десятичной форме будет равна 255.255.255.224. В некоторых случаях, маска подсети может записываться через косую черту (/). Этот стиль записи намного компактнее и предусматривает указание после IP-адреса количество подряд идущих единиц в маске вместо записи маски в точечном десятичном формате. Например, чтобы представить сеть 172.16.1.0 с маской 255.255.224.0, ее можно записать в виде 172.16.1.0/19.

Следует отметить, что адрес хоста считается недействительным, только если нулю или единице равны все биты в части этого адреса, соответствующей хосту. Таковыми должны быть все эти части, а не просто некоторые биты отдельной части. Например, IP-адрес 172.16.0.255 является действительным поскольку вся часть адреса с обозначением хоста не состоит полностью из одних единиц или нулей (10101100.00010000.00000000.11111111). Но адрес 192.168.1.255 является недействительным, поскольку вся часть с обозначением хоста состоит из одних единиц (11000000.10101000.00000001.11111111).