Ipv4 калькулятор подсетей

Настройка статических адресов IPv4 и IPv6

Каждый установленный сетевой адаптер может быть подключен к одной локальной сети. Подключения создаются автоматически. Для настройки ІР-адреса конкретного подключения выполните следующие действия:

1. Щелкните Пуск (Start) и Сеть (Network). В консоли Сеть (Network) щелкните кнопку Центр управления сетями и общим доступом (Network And Sharing Center) на панели инструментов.
2. В окне Центр управления сетями и общим доступом (Network And Sharing Center) щелкните ссылку Управление сетевыми подключениями (Manage Network Connections). В окне Сетевые подключения (Network Connections) щелкните правой кнопкой нужное подключение и выберите команду Свойства (Properties).
3. Дважды щелкните протокол, соответствующий типу настраиваемого IP-адреса – TCP/IPv6 или TCP/IPv4.
4. Настройте адрес IPv6:
   • Установите переключатель Использовать следующий IPv6-адрес (Use The Following IPv6 Address) и введите IPv6-адрес в поле IPv6-адрес (IPv6 Address). Этот IPv6-адрес должен быть уникален в пределах сети.
   • Нажмите на клавишу Tab. Поле Длина префикса сети (Subnet Prefix Length) обеспечивает нормальный доступ компьютера к сети. Система вставляет в поле Длина префикса сети (Subnet Prefix Length) стандартное значение префикса. Если в сети не используются подсети переменной длины, стандартное значение должно сработать. В противном случае вам придется привести значение в соответствии с вашей сетью.
5. Настройте адрес IPv4:
   • Установите переключатель Использовать следующий IP-адрес (Use The Following IP Address) и введите IPv4-aдpec в поле IP-адрес (IP Address). Назначаемый компьютеру IPv4-адрес должен быть уникален в пределах сети.
   • Нажмите на клавишу Tab. Поле Маска подсети (Subnet Mask) обеспечивает нормальный доступ компьютера к сети. Система сама вставляет в поле значение маски по умолчанию, которое подходит в большинстве ситуаций. При необходимости задайте другое значение, соответствующее вашей сети.
6. Если компьютеру необходим выход в другие ТСР/IP-сети, в Интернет или другие подсети, укажите IP-адрес шлюза по умолчанию в поле Основной шлюз (Default Gateway).
7. Для разрешения доменных имен требуется DNS. В соответствующие поля введите ІР-адреса основного и альтернативного DNS-серверов.
8. Завершив настройку, щелкните ОК и Закрыть (Close). Повторите процесс для других сетевых адаптеров и IP-протоколов, которые требуется настроить.
9. При необходимости настройте WINS для IPv4-адресов.

Маска ip адреса, адрес подсети.

Владение двоичной арифметикой обязательно для любого профессионального администратора. Нужно уметь безошибочно переводить IP-адреса из десятичной формы в двоичную и обратно. Это может делаться в уме или на бумажке. Обходиться в таких вопросах без калькулятора — это требование суровой действительности.

Адрес 192.168.8.0 называется адресом подсети

Обратите внимание на все обнулённые биты на позициях, которые соответствуют нулям в маске. Адрес подсети обычно нельзя использовать в качестве адреса для интерфейса того или иного хоста. Если, наоборот эти же биты превратить в единицы, то получится адрес 192.168.15.255

Такой адрес называется направленным бродкастом (то есть широковещательным) для данной сети. Сейчас особого смысла в нём нет, но когда-то раньше считалось, что все хосты в подсети должны на него откликаться. Сейчас это неактуально, однако этот адрес тоже (обычно) нельзя использовать как адрес хоста

Если, наоборот эти же биты превратить в единицы, то получится адрес 192.168.15.255. Такой адрес называется направленным бродкастом (то есть широковещательным) для данной сети. Сейчас особого смысла в нём нет, но когда-то раньше считалось, что все хосты в подсети должны на него откликаться. Сейчас это неактуально, однако этот адрес тоже (обычно) нельзя использовать как адрес хоста.

Получается, из каждой подсети выбрасывается два адреса. Остальные адреса в диапазоне от 192.168.8.1 до 192.168.15.254 включительно — это полноправные адреса хостов внутри подсети 192.168.8.0/21. Их, все без исключения, можно использовать для назначения на компьютерах.

Зрительно адрес как бы делится на две части. Та часть адреса, которой соответствуют единицы в маске, является идентификатором подсети — или адресом подсети. Обычно её называют «префикс».

Вторая часть, которой соответствуют нули в маске — это идентификатор хоста внутри подсети.

Очень часто встречается адрес подсети в таком виде:

192.168.8.0/21

или

192.168.8.0 255.255.248.0

Когда маршрутизатор прокладывает в сети маршруты для передачи трафика, он оперирует именно префиксами.

Как ни странно, он не интересуется местонахождением хостов внутри подсетей. Об этом знает только шлюз по умолчанию конкретной подсети (технологии канального уровня могут отличаться).

Главное: в отрыве от подсети адрес хоста не используется совсем.

IPv4[править]

IPv4 (англ. Internet Protocol version 4) — четвёртая версия интернет протокола (IP). Описан в IETF в статье RFC 791 (сентябрь 1981 года). Это один из самых используемых интернет протоколов. Был введен в использование в ARPANET в 1983 году.

Функция протокола — передавать дейтаграммы по множеству соединенных сетей.

Структура пакетаправить

Рассмотрим формат IPv4-дейтаграмм.

Дейтаграмма состоит из заголовка и основной части (данных). Биты передаются слева направо и сверху вниз (big-endian порядок). В настоящее время ясно, что лучше было бы использовать обратный (little-endian) порядок, но во время создания протокола это не было очевидно. Так на Intel x86 требуется программное преобразование, как при передаче, так и при приеме.

Рассмотрим структуру заголовка:

• Версия: 4 бита
• IHL: 4 бита
• Дифференциальное обслуживание (Тип службы): 8 битов
• Полная длина: 16 бит
• Идентификатор: 16 бит
• Флаги: 3 бита
  • Бит 0: зарезервированное значение, должны быть равно 0.
  • Бит 1 (DF): Не фрагментировать (англ. Don’t Fragment). 0 — можно фрагментировать, 1 — нельзя. Также может использоваться при определении путевого значения MTU, которое равно максимальному размеру пакета, передаваемого по пути без фрагментации. Пометив этот бит, отправитель гарантирует, что либо дейтаграмма дойдет единым блоком, либо отправитель получит сообщение об ошибке.
  • Бит 2 (MF): Продолжение следует (англ. More Fragments). 0 — в последнем фрагменте, 1 — в предыдущих.
• Смещение фрагмента: 13 битов
• Время жизни: 8 битов
• Протокол: 8 битов
• Контрольная сумма заголовка: 16 бит
• IP-адрес источника: 32 бита.
• IP-адрес получателя: 32 бита.
• Опции: переменная длина
  • В начале поля всегда располагается однобайтный идентификатор. Иногда за ним может располагаться также однобайтное поле длины, а затем один или несколько информационных байтов. Размер этого поля должен быть кратен 4 байтам. Поле опции имеет следующий формат:
    • 1 бит — флаг копирования. Показывает, если опция скопирована во все фрагменты.
    • 2 бита — класс опции. Могут быть следующие классы: 0 — control, 2 — debugging и измерение, 1 и 3 — зарезервированы на будущее.
    • 5 бит — номер опции.
  • Приведем примеры опций:
    • Безопастность — указывет уровень секретности дейтаграммы. Но на практике все его игнорируют.
    • Строгая маршрутизация от источника — задает полный путь следования дейтаграммы.
    • Свободная маршрутизация от источника — задает список маршрутизаторв, которыенельзя миновать.
    • Запомнить маршрут — требует от всех маршрутизаторов добавлять свой IP-адрес.
    • Временной штамп — требует от всех маршрутизаторв добавлять свой IP-адрес и текущее время.
  • Обычно маршрутизаторы либо игнорируют опции, либо обрабатывают неэффективно, отодвигая в стороны как нечто необычное.
• Остаток (Padding): переменная длина

IP адреса

Вид глобальных адресов, которые мы рассматриваем в этой статье это IP адреса, которые используются в стеке протоколов TCP/IP. и Интернет. IP адреса нужны для уникальной идентификации компьютеров в крупной составной сети, которая может включать в себя весь мир, например сети Интернет, и различные части сети интернет построенные на разных технологиях канального уровня.

Сейчас есть 2-е версии протокола IP: версия IPv4 и IPv6. Основное отличие между версиями протоколов в длине IP адреса. В IPv4 длина адреса 4 байта, а в IPv6 длина адреса 16 байт.

Длина адреса IPv4 — 32 бита, 4 байта. И чтобы людям было удобно работать с такими IP адресами их делят на 4 части.

В каждой части по 8 бит, такая часть называется октет. Каждый октет записывают в десятичном формате, и форма записи IP адреса следующая: четыре октета разделенных точкой (213.180.193.3). С таким видом деления адресов людям гораздо удобнее работать, чем с записью в двоичной форме длиной в 32 бита.

IP-адреса и IP-сети

Одна из задач сетевого уровня обеспечить масштабирование, построить такую сеть, которая может работать в масштабах всего мира. Для этого сетевой уровень работает не с отдельными компьютерами, а с подсетями, которые объединяют множество компьютеров.

В IP объединение происходит следующим образом, подсеть это некое количество компьютеров, у которых одинаковая старшая часть IP-адреса. В примере ниже у данного диапазона адресов одинаковые первые 3 октета, и отличается только последний октет.

И маршрутизаторы, устройства передающие информацию на сетевом уровне, работают уже не с отдельными IP адресами, а с подсетями.

Структура IP адреса

Наш IP адрес состоит из 2 частей:

1. номер подсети — старшие биты IP адреса.
2. номер компьютера в сети (хост) — младшие биты IP адреса.

Рассмотрим пример:

• IP-адрес: первые три октета (213.180.193.3) это адрес сети. Последний октет это адрес хоста (3).
• Адрес подсети записываем: 213.180.193.0
• Номер хоста: 3 (0.0.0.3).

Маска подсети

Как по IP адресу узнать, где адрес сети, а где адрес хоста. Для этого используется Маска подсети. Маска также, как IP адрес состоит из 32 бит, и она устроена следующим образом: там где в IP адресе находится номер сети маска содержит 1, а там где указан номер хоста 0. 

Подробный пример разобран в видео на 4:50 минуте.

Есть два способа указать маску подсети. Десятичное представление в виде префикса.В десятичном представление маска записывается в формате похожем на формат IP адреса. 32 разделенные на 4 октета по 8 бит и каждый из этих 8 бит переведены в десятичное представление, они записываются через точку.

Маска в десятичном представление выглядит так 255.255.255.0

Другой формат записи маски в виде префикса. В этом случае указывается, сколько первых бит IP адреса относится к адресу сети, а всё остальное, считается, что относится к адресу хоста.

Префикс записывается через  слэш (/).

213.180.193.3/24 это означает что первые 24 бита, то есть 3 октета относится к адресу к сети, а последний октет к адресу хоста.

Оба эти представления эквивалентны. Если мы запишем маску подсети в десятичном виде, либо виде префикса, мы получаем одинаковый адрес подсети.

Важно понимать, что маска подсети не обязательно должна заканчиваться на границе октетов. Хотя, так делают часто, чтобы людям было удобно работать с такими адресами сетей и хостов, но это делать не всегда удобно. Например, если у вас сеть достаточно крупная, то вам можно ее разбить на несколько более маленьких частей

А для этого приходится использовать маски переменной длины, именно так называются маски подсети которые не заканчиваются на границе октета. 

Например, если у вас сеть достаточно крупная, то вам можно ее разбить на несколько более маленьких частей. А для этого приходится использовать маски переменной длины, именно так называются маски подсети которые не заканчиваются на границе октета. 

Подробный пример на видео выше на минуте 8:20.

Как узнать основной шлюз для локальной сети

Для доступа компьютера к локальной сети используется множество параметров, наиболее важными из которых являются ip адрес, маска подсети и основной шлюз.

И здесь мы рассмотрим, что такое основной шлюз для локальной сети, и как можно узнать данный параметр при самостоятельной настройке системы.

Для чего нужен основной шлюз в локальной сети?

Основной шлюз в локальной сети может представлять собой либо отдельное устройство — маршрутизатор, либо программное обеспечение, которое синхронизирует работу всех сетевых компьютеров.

Стоит отметить, что компьютеры при этом могут использовать разные протоколы связи (например, локальные и глобальные), которые предоставляют доступ к локальной или глобальной сети, соответственно.

Основное назначение шлюза в сети заключается в конвертации данных. Кроме того, основной шлюз в сети это своеобразный указатель, необходимый для обмена информацией между компьютерами из разных сегментов сети.

При этом формирование IP адреса роутера (или выполняющего его роль ПО) напрямую зависит от адреса сетевого шлюза.

Таким образом, адрес основного шлюза фактически представляет собой IP адрес интерфейса устройства, с помощью которого осуществляется подключение компьютера к локальной сети

Для того чтобы связаться с определенным узлом данной сети, компьютер из другой сети (Сеть 2) ищет путь к нему в своей таблице маршрутизации. Если нужная информация там отсутствует, то узел направляет весь трафик через основной шлюз (роутер1) первой сети, который и настраивает соединение с нужным компьютером своего участка сети.

Иными словами, если при подключении к любому устройству в сети указать его IP адрес вручную, то трафик пойдет напрямую, без участия шлюза. В остальных случаях пакеты данных сперва попадают в «сортировочный центр» сети — основной шлюз, откуда потом благополучно рассылаются конечным устройствам.

— Значительное улучшение эффективности IP-маршрутизации. При этом для соединения с функциональными узлами других сегментов сети все узлы TCP/IP опираются на хранящуюся в основных шлюзах информацию. Соответственно, отдельные шлюзы в большой локальной сети не загружаются лишними данными, что существенно улучшает скорость обмена информацией между компьютерами.

— При наличии в сети нескольких интерфейсов (в частном случае — подключение на компьютере нескольких сетевых карт) для каждого из них может настраиваться свой шлюз «по умолчанию». При этом параметры соединения рассчитываются автоматически, и приоритет отправки трафика на свой основной шлюз получает наиболее быстрый сетевой интерфейс.

Как узнать основной шлюз для локальной сети?

Узнать основной шлюз для локальной сети можно с помощью командной строки на подключенном к сети компьютере или непосредственно в настройках используемого в качестве шлюза сетевого оборудования.

1. Посмотреть основной шлюз можно с помощью специальной команды ipconfig /all (о которой мы также рассказывали в статье как узнать ip адрес компьютера).

Для этого зайдите запустите окно командной строки (на на windows 7 «Пуск -> Все программы -> Стандартные -> Командная строка), введите ipconfig /all и нажмите клавишу Enter.

Нужный параметр здесь указан в строке «Основной шлюз».

2. Чтобы найти маску подсети и основной шлюз непосредственно в настройках маршрутизатора на любом подключенном к сети компьютере:

• — откройте интернет-браузер;
• — в адресной строке введите 192.168.1.1 (статический IP адрес маршрутизатора, проверить который можно на сервисной этикетке устройства, — в большинстве случаев это и есть искомый основной шлюз локальной сети) и нажмите клавишу Enter;
• — введите аутентификационные данные (при заводских настройках в большинстве случаев — admin/admin);
• — на странице основной информации об устройстве проверьте данные об установленном сетевом шлюзе.

3. Кроме того, узнать основной шлюз роутера можно в настройках активного сетевого соединения на компьютере. Для этого:

— в трее кликните правой кнопкой мыши по значку «подключение по сети»;

— перейдите в раздел контекстного меню «Состояние»

— в открывшемся окне зайдите во вкладку «Поддержка» и посмотрите строку «Основной шлюз».

Как узнать основной шлюз провайдера?

Основной шлюз для подключения к интернету можно также узнать из настроек маршрутизатора. Для этого зайдите в веб-интерфейс устройства (аналогично второму пункту данной инструкции) и на главной странице посмотрите нужную информацию.

Расчет подсети:

Вы не указали достаточно информации для подсчета подсети для
этой сети; как правило, вы создаете подсети путем перераспределения
некоторых битов хоста в виде сетевых битов для каждой подсети.
Много раз нет ни одного правильного пути для подсети блока … в
зависимости от ваших ограничений может существовать несколько
допустимых способов подсети в блоке адресов.

Предположим, что мы разделим 128.42.0.0/21 на 4 подсети, которые
должны содержать не менее 100 хостов каждый …

В этом примере мы знаем, что вам нужен хотя бы префикс/25,
содержащий 100 хостов; Я выбрал a/24, потому что он попадает на
границу октета

Обратите внимание, что сетевой адрес для каждой
подсети берет биты хоста из родительского сетевого блока

Поиск необходимой маски подсети подсети или сетевой маски:

Как я узнал, что мне нужно как минимум 25 маску для 100 хостов?
Вычислите префикс, обратившись к числу хост-бит, который должен
содержать 100 хостов. Нужно 7 хостов, чтобы содержать 100 хостов.
Официально это рассчитывается с:

Host bits = Log₂(Number-of-hosts) =
Log₂(100) = 6.643

Поскольку адреса IPv4 имеют ширину в 32 бита, и мы используем
биты хоста (то есть младшие значащие биты), просто вычитаем 7 из
32, чтобы вычислить префикс минимальной подсети для каждой подсети
… 32 — 7 = 25.

Ленточный способ разбить 128.42.0.0/21 на четыре равные
подсети:

Поскольку нам нужно всего четыре подсети из всего блока
128.42.0.0/21, мы могли бы использовать/23 подсети. Я выбрал/23,
потому что нам нужны 4 подсети … т. Е. Добавлены еще два бита,
добавленные в сетевую маску.

Это равноправный ответ на ограничение, используя/23 подсети из
128.42.0.0/21 …

Интернет-протокол версии 4

Определение префикса сети

Маска подсети IPv4 состоит из 32 бит; это последовательность единиц ( 1 ), за которой следует блок нулей ( ). Единицы указывают биты в адресе, используемом для префикса сети, а завершающий блок нулей обозначает эту часть как идентификатор хоста.

В следующем примере показано отделение префикса сети и идентификатора хоста от адреса ( 192.0.2.130 ) и связанной с ним маски подсети 24 ( 255.255.255.0 ). Операция отображается в виде таблицы с использованием двоичных форматов адресов.

Результатом побитовой операции И для IP-адреса и маски подсети является префикс сети 192.0.2.0 . Часть хоста, равная 130 , получается побитовой операцией AND адреса и дополнения к единице маски подсети.

Подсети

Разделение на подсети — это процесс обозначения некоторых старших битов из части хоста как части префикса сети и соответствующей настройки маски подсети. Это делит сеть на более мелкие подсети. Следующая диаграмма изменяет приведенный выше пример, перемещая 2 бита от части хоста к префиксу сети, чтобы сформировать четыре меньшие подсети, каждая четверть предыдущего размера.

Специальные адреса и подсети

IPv4 использует специально назначенные форматы адресов, чтобы облегчить распознавание специальных функций адреса. Первая и последняя подсети, полученные путем разделения на подсети более крупной сети, традиционно имели специальное обозначение и, с самого начала, особые последствия использования. Кроме того, IPv4 использует адрес узла « все единицы» , т. Е. Последний адрес в сети, для широковещательной передачи всем узлам в канале связи.

В первой подсети, полученной в результате разбиения на подсети более крупной сети, все биты в группе битов подсети установлены в ноль (0). Поэтому он называется нулевой подсетью . В последней подсети, полученной в результате разбиения на подсети более крупной сети, все биты в группе битов подсети установлены на единицу (1). Поэтому она называется подсетью « все единицы» .

Первоначально IETF не одобряла использование этих двух подсетей в производственной среде. Если длина префикса недоступна, большая сеть и первая подсеть имеют один и тот же адрес, что может привести к путанице. Подобная путаница возможна при широковещательном адресе в конце последней подсети. Поэтому рекомендуется зарезервировать значения подсети, состоящие из всех нулей и всех единиц в общедоступном Интернете, уменьшив количество доступных подсетей на два для каждой подсети. Эта неэффективность была устранена, и в 1995 году эта практика была объявлена ​​устаревшей и актуальной только при работе с устаревшим оборудованием.

Хотя значения хоста «все нули» и «все единицы» зарезервированы для сетевого адреса подсети и ее широковещательного адреса , соответственно, в системах, использующих CIDR, все подсети доступны в разделенной сети. Например, сеть 24 можно разделить на шестнадцать используемых сетей 28 . Каждый широковещательный адрес, например * .15 , * .31 ,…, * .255 , уменьшает только количество хостов в каждой подсети.

Количество хостов подсети

Количество доступных подсетей и количество возможных хостов в сети можно легко вычислить. Например, сеть 192.168.5.0 24 может быть разделена на следующие четыре подсети 26 . Выделенные два бита адреса становятся частью номера сети в этом процессе.

Остальные биты после битов подсети используются для адресации хостов внутри подсети. В приведенном выше примере маска подсети состоит из 26 бит, что составляет 255.255.255.192, оставив 6 бит для идентификатора хоста. Это позволяет использовать 62 комбинации хостов (2 6 -2).

В общем, количество доступных хостов в подсети составляет 2 ч -2, где h — количество битов, используемых для хостовой части адреса. Количество доступных подсетей равно 2 n , где n — количество битов, используемых для сетевой части адреса.

Есть исключение из этого правила для 31-битных масок подсети, что означает, что идентификатор хоста имеет длину всего один бит для двух допустимых адресов. В таких сетях, обычно в двухточечных каналах , могут быть подключены только два хоста (конечные точки), и указание сетевых и широковещательных адресов не требуется.

Итоги по маске IP-адреса.

Само понятие «классы адресов», о котором нет-нет да и приходится читать/слышать, давно устарело. Уже больше 20 лет назад выяснилось, что длина префикса может быть любой. Если же раздавать адреса блоками по /8, то никакого Интернета не получится. Итак: «классов адресов» не существует!

Другой, мягко говоря, странный термин. Иногда говорят «сеть класса такого-то» по отношению к подсети с той или иной длиной маски. Например, «сеть класса C» про 10.1.2.0/24. или что-то подобное. Знайте, так никогда не скажет серьёзный специалист. Класс сети, когда он ещё существовал, не имел отношения к длине маски и определялся совсем другими факторами — а именно комбинациями битов в адресе. Если классовая адресация использовалась, то длина масок тоже была строго регламентирована. Каждому классу соответствовали маски только строго определённой длины. Хотя бы поэтому подсеть 10.1.2.0/24, как в примере, никогда не принадлежала и не могла принадлежать к классу C.

Но лучше об этом не вспоминать

Важно только вот что. «Под одной крышей» в RFC3330 собраны все существующие глобальные конвенции, которые посвящены специальным значениям разнообразных блоков адресов

В них блоки 10/8, 172.16/12 и 192.168/16 (написание сокращённое) определяются как диапазоны для частного использования, запрещённые к маршрутизации в интернете. Другими словами, каждый может использовать их по своему усмотрению, в частных целях.

Пусть вас не удивляет способ написания префиксов, когда полностью отбрасывается хостовая часть: он широко применяется и не вызывает разночтений или недоразумений.

Далее, блок 224.0.0.0/4 зарезервирован для мультикаста, и так далее. Но конвенции — это не совсем законы в полном юридическом смысле слова. Их цель — сделать проще и легче административное взаимодействие. Конвенции крайне не рекомендуется нарушать, но до поры до времени никем не запрещено использовать любые адреса для любых целей. Ровно до того момента, пока вы не встречаетесь с внешним миром