2. Маски подсетей

Применяется для более полного использования сетевых номеров (если данная сеть подключена к Internet).

При использовании класса С в адресации сетевых ПК существует проблема нерационального использования IP-адресов.

Всего с помощью класса С можно адресовать 500 млн. ПК. Так как класс С наиболее популярен, то это количество невелико.

Каждому сетевому сегменту выдается один IP-адрес (32-разрядный) и вместе с этим "уходит" 254 возможных адреса, хотя далеко не все они будут использованы.

Пример: В сети есть 3 сегмента и 60 ПК. Всего для этого выделяется 3 сегмента по 254 адреса = 762 адреса. Реально расходуется 60 IP-адресов. Итого 762 – 60 = 702 незадействованных адреса. Поэтому при таком подходе быстро израсходуется запас номеров. (Если сеть не подключена к Internet, то это не важно, т. к. можно использовать все адресное пространство TCP/IP).

Для эффективного использования IP-адресов вводится маска подсети.

Смысл: сетевая часть IP-адреса получает дополнительно биты из последнего октета.

Выделим в качестве дополнительного бита для адресации сети первый бит из последнего октета. Теперь для правильной адресации ПК в сети необходимо об этом выделении сообщить. Это делается с помощью введения маски подсети (которая устанавливается при инсталляции протокола TCP/IP в сети). Если указывается маска подсети 255.255.255.128 (11111111 11111111 11111111 10000000), то это значит, что для адресации сети в рассматриваемом IP-адресе надо взять дополнительно первый бит в последнем октете.

Если для адресации сети нужно выделить два первых бита в последнем октете, то маска подсети будет 255.255.255.192, т. е. 11111111 11111111 11111111 11000000.

Если маска задана 255.255.255.0 (11111111 11111111 11111111 00000000), то адрес сети определяется традиционно по первым трем октетам.

Пример:

Пусть маска подсети 255.255.255.128, тогда будем иметь:

Номер сегмента сети	Адрес сети	Адрес узлов (хостов)
первый сегмент	192.168.004	001 – 127
второй сегмент	192.168.004	128 – 254

Получили две подсети по 127 номеров в каждой (всего 254 номера, т. к. номера 0 и 255 не используются – это резерв). Иначе пришлось бы выделять для двух этих подсетей вдвое больше номеров (т. е. надо было бы выделить 192.168.004 и 192.168.005).

Стандартная маска для класса С – это маска 255.255.255.0

Маска подсети обрабатывается маршрутизаторами

Алгоритм обработки маски подсети маршрутизатором

Ранее маршрутизатор проверял, не совпадает ли адрес сети полученного IP-адреса с адресом какой-либо непосредственно подсоединенной к маршрутизатору сети. Теперь маршрутизатор использует маску подсети, чтобы выделить адрес сети получателя. При этом выполняется побитовая операция И для маски подсети и IP-адреса.

Если полученный в результате адрес не совпадает с адресом подсети, то пакет направляется на другой маршрутизатор, который делает аналогичные операции.

3. Преимущества подсетей

1. Рациональное использование IP-адресов.

2. Возможность применения разных методов доступа в разных сегментах одной сети (например, Ethernet и Token Ring).

3. Преодоление ограничений на максимальное количество узлов в сети (например, в Ethernet (тонкий) может быть не более 30 РС).

4. Взаимодействие физически различных сетей в рамках Internet.

Если данная ЛВС не подключена к Internet, то не нужно разбивать на подсети, т. к. можно использовать все адреса TCP/IP.

Также можно не создавать подсети, если сеть соединена с Internet через Proxy-сервер или Firewall (брандмауэр). Эти устройства скрывают внутреннюю структуру сети и обслуживают передачу информации через один IP-адрес. Тем более каждый пакет, покидающий сеть, воспринимается как пришедший непосредственно с Proxy-сервера, а не от узла, который его отправил. Proxy-сервер сам заботится о распределении пакетов нужным узлам.

Эксперты предупреждают, что в недале­ком будущем Internet исчерпает собственное адресное пространство. Эта проблема вызывает беспокойство у ис­следователей, производителей и по­ставщиков услуг.

Суть в том, что IPv4, нынешний стандарт про­токола Internet, ограничивает допустимое число адресов Internet четырьмя миллиардами.

Эксперты расходятся в точной оценке числа используемых сейчас IP-адресов и сроков, когда все IP-адреса окажутся задействованными. Одна­ко многие предсказывают, что это может про­изойти уже в ближайшие несколько лет. Все по­пулярнее становятся телефоны и другие интеллектуальные устройства персональной электроники с доступом в Internet, и для них требуются постоянные IP-адреса.

Новый стандарт для IP-адресов IPv6 существует с 1997 года, он постоянно совершенствуется рабочей группой Internet Engineering Task Force. Однако сроки перехода на новый стандарт пока неизвестны. Привлекательность нового стандарта заключается в том, что в отличие от предыдущей и ныне действующей версии Ipv4 c его 32-разрядной адресацией, Ipv6 использует 128-разрядную схему формирования IP- адресов. Новый стандарт ускоряет процесс маршрутизации пакетов, а также обеспечивает встроенные в нем средства аутентификации и шифрования пакетов.