6. Маски ip-адрес. Створення підмереж

В термінології мереж стека протоколів TCP/IP маскою мережі або маскою підмережі називається бітова маска, яка визначає, яка частина IP-адреси вузла мережі відноситься до адреси мережі, а яка — до адреси самого вузла в цій мережі. Наприклад, вузол з IP-адресою 12.34.56.78 і маскою мережі 255.255.0.0 знаходиться в мережі 12.34.0.0.

Щоб отримати адресу мережі, знаючи IP-адресу і маску мережі, необхідно застосувати до них операцію порозрядної кон'юнкції (логічне І). Наприклад, у випадку більш складної маски:

IP-адреса: 00001100 00100010 00111000 01001110 (12.34.56.78)

Маска: 11111111 11111111 11100000 00000000 (255.255.224.0)

Адреса мережі: 00001100 00100010 00100000 00000000 (12.34.32.0)

Маску мережі часто записують разом з IP-адресою нотації CIDR (в форматі «IP-адреса/кількість одиничних біт в масці»).

Розбиття однієї великої мережі на кілька маленьких підмереж дозволяє спростити маршрутизацию. Наприклад, нехай таблиця маршрутизації деякого маршрутизатора містить такий запис: Мережа призначення Маска Адреса шлюзу

12.34.0.0 255.255.0.0 11.22.3.4

Нехай тепер маршрутизатор отримує пакет даних з адресою призначення 12.34.56.78. Обробляючи порядково таблицю маршрутизації, він виявляє, що при накладанні маски 255.255.0.0 на адресу 12.34.56.78 отримується адреса мережі 12.34.0.0. В таблиці маршрутизації цієї мережі відповідає шлюз 11.22.3.4, якому і відправляється пакет.

Маски підмереж являються основою методу безкласової маршрутизації.

Інколи зустрічається запис IP-адрес виду 10.96.0.0/11. Даний вид запису замінює собою діапазон IP-адрес. Число після слеша означає кількість одиничних розрядів в масці підмережі.

Для приведеного прикладу маска підмережі буде мати двійковий вид 11111111 11100000 00000000 00000000 або те ж саме в десятковому виді: 255.224.0.0. 11 розрядів IP-адреси відводиться під номер мережі, а решта 32 - 11 = 21 розрядів повної адреси — під локальну адресу в цій мережі. Отже, 10.96.0.0/11 означає діапазон адрес от 10.96.0.0 до 10.127.255.255

Призначення маски мережі

Маска призначається по такій схемі <math>2^8-n</math> (для мереж класу C), де <math>n</math> - кількість комп'ютерів в мережі + 2, округлене до найближчої більшої степені двійки.

Для зменшення трафіка в мережах з великою кількістю вузлів застосовується розділення вузлів за підмережами потрібного розміру. Адреса підмережі використовує кілька старших бітів гост–частини IP–адреси, решта молодших бітів – нульові. В цілому IP–адреса складається з адреси мережі, підмережі та локальної гост–адреси, яка є унікальною для кожного вузла. Для виділення номерів мережі, підмережі та госта (вузла) використовується маска підмережі – бітовий шаблон, в якому бітам, що використовуються для адреси підмережі, присвоюються значення 1, а бітам адреси вузла – значення 0. Розглянемо адресу 192.168.40.252 та значення маски 255.255.255.0. У цьому випадку маємо адресу підмережі 192.168.40 та адресу госта – 252. При цьому всі гости підмережі 192.168.40 мають встановити ту ж саму маску підмережі. Отже, мережа 192.168 може мати 256 підмереж з 254 вузлами в кожній. Використання ж маски 255.255.255.192 дасть змогу мати 1024 підмережі з 60 вузлами в кожній.

Комбінації всіх нулів або всіх одиниць у мережній, підмережній або гост–частині зарезервовані для загальних (broadcast) повідомлень та службових цілей. Наприклад, адреса 192.168.40.255 використовується для загального повідомлення всім вузлам підмережі 192.168.40. Кожен xост може мати не тільки IP–адресу, але й ім'я (Host name). Як і цифрові IP–адреси, імена вузлів діляться на частини, що розділяються крапками. Починають запис від імені комп'ютера, далі йдуть імена локальних доменів (груп комп'ютерів) і закінчується ім'я вказанням імен вищих доменів (організаційних та територіальних). Список цих імен зберігається в спеціальній базі даних доменів служби імен DNS (Domain Name System). Наприклад, ім'я blues.franko.lviv.ua відповідає серверу з іменем Blues у домені franko.lviv.ua комп'ютерів кампусної мережі Львівського державного університету ім. І.Франка. Звертаючись до вузла, з однаковим успіхом можна використати як IP–адресу, так і його ім'я.