Как узнать маску сети: что это такое и зачем она нужна

Что такое IP-адрес

Как и у большинства людей, у каждого компьютера есть своего рода паспортные данные, состоящие из двух основных частей: MAC- и IP-адресов. Первый вшит в микросхему сетевой карты производителем и, как правило, не меняется — он представляет собой имя компьютера, по которому его могут определить в любой сети. Второй же предоставляется провайдером интернета и является собственно адресом — по нему можно узнать местоположение узла, через который компьютер выходит в сеть.

Вообще, интернет очень похож на обычную почтовую систему. Когда пользователь заходит на какой-либо сайт, домашний компьютер и сервер начинают обмениваться пакетами данных, как люди письмами. Чтобы получилось принять данные сайта, сервер должен знать, куда их отправлять — для этого и нужен IP-адрес компьютера.

Таким образом, в большинстве ситуаций устройства обмениваются своими адресами без помощи человека. Иногда, однако, приходится узнавать IP своего компьютера и указывать его вручную:

• для соединения с другим ПК через интернет или локальную сеть в некоторых программах — например, в онлайн-играх или софте для удаленного доступа к рабочему столу;
• для открытия общего доступа к содержимому жестких дисков или различному оборудованию;
• для настройки локальной сети или подключения к интернету;
• для создания домашнего сервера.

У каждого ПК есть два айпи: внутренний и внешний. Первый используется для различения устройств, объединенных в локальную сеть, второй же является идентификатором в интернете. Оба этих адреса представляют собой серию из 4 трехзначных чисел от 0 до 255 в версии IPv4. Внешний IP может быть практически любым, локальный же практически всегда имеет вид 192.168.xxx.xxx — связано это с тем, что во всемирной сети подсеть с таким номером не используется.

У компьютера может быть и дополнительный набор адресов, созданных по протоколу IPv6. Если идентификатор версии IPv4 имеет размер 32 бита, то более современный протокол позволяет записать порядок чисел объемом 128 бит, что на несколько порядков увеличивает количество возможных адресов. На данный момент IPv6 практически не используется, поэтому разбираться в этом протоколе подробно нет смысла.

Внешние IP-адреса дополнительно делятся на два вида:

• динамические — меняются при каждом переподключении к интернету;
• статические — являются постоянными.

Как правило, провайдер выдает клиентам динамические адреса. Из-за этого, проверяя свой IP, каждый раз можно увидеть разные цифры, причем иногда меняется даже подсеть (первые две группы чисел). Это осложняет геопозиционирование — местоположение, вычисленное по адресу, может меняться в пределах целого региона страны. Узнать, где живет человек, гораздо проще по статическому IP, но такой адрес бывает необходим при организации удаленного доступа.

ПРЯМОЙ ШИРОКОВЕЩАТЕЛЬНЫЙ АДРЕС (Directed Broadcast Address)

Для того чтобы отправить данные ко всем устройствам в сети, используется широковещательный адрес (broadcast address). Широковещательные IP адреса заканчиваются двоичными единицами во всей хостовой части адреса.

Для приведенной сети в примере (172.16.0.0), в которой последние 16 бит составляют поле хоста или хостовую часть адреса, широковещательным адресом, по которому будет производиться рассылка широковещательных пакетов всем устройствам в этой сети, является 172.16.255.255.

Прямой широковещательный адрес может быть маршрутизирован. Однако, эта возможность по умолчанию отключена на маршрутизаторах Cisco.

Как устройство получает IP-адрес

Теперь, когда вы знаете основы работы IP-адресов, давайте поговорим о том, как устройства получают свои IP-адреса. Существует два типа IP-назначений: динамический и статический.

Динамический IP-адрес назначается автоматически, когда устройство подключается к сети. Подавляющее большинство сетей сегодня (включая вашу домашнюю сеть) используют Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP). Когда устройство подключается к сети, оно отправляет широковещательное сообщение с запросом IP-адреса. DHCP перехватывает это сообщение, а затем назначает IP-адрес этому устройству из пула доступных IP-адресов.

Особенность динамических адресов заключается в том, что они могут иногда меняться. DHCP-серверы арендуют IP-адреса устройствам, и когда этот «срок аренды» заканчиваются, устройства должны получить другой IP-адрес из пула адресов, которые может назначить сервер.

В большинстве случаев это не имеет большого значения, и всё будет как и работало. Однако, вы можете указать устройству IP-адрес, который должен сохраняться. Например, у вас устройство, к которому нужно получать доступ вручную, и вам легче запомнить IP-адрес, чем имя. Или, у вас есть определенные приложения, которые могут подключаться только к сетевым устройствам, используя свой IP-адрес.

В этих случаях вы можете назначить статический IP-адрес для этих устройств. Есть несколько способов сделать это. Вы можете  вручную настроить устройство со статическим IP-адресом, хотя иногда это может быть утомительным. Другим, более элегантным решением является настройка маршрутизатора для назначения статических IP-адресов определенным устройствам во время динамического назначения сервером DHCP. Таким образом, IP-адрес никогда не меняется, но вы не прерываете процесс DHCP, который обеспечивает бесперебойную работу.

Вычисление маски подсети

Иногда возникает потребность определить маску подсети, нужно это, как правило, для определения количества IP-адресов в пределах одной подсети или для настройки оборудования, например, роутера.

Числовое значение маски подсети в двоичной системе счисления определяет количество бит. Всего по умолчанию имеется 32 бита в значении, это стандартный размер, в его составе есть единицы и нули. Биты со значением единицы представляют адрес сети, а биты с нулями относятся к адресу хоста. Если в коде 8 единиц, тогда перед нами восьмибитная маска.

Для определения значения маски на компьютере с ОС Windows используем следующую технологию: вводим «ipconfig» в командной строке и жмем Enter. Также эту информацию можно получить в разделе «Сетевые подключения». Выбираем действующее подключение, вызываем диалоговое меню и выбираем «Состояние».

В появившемся окне кликаем «Сведения», откроется вкладка с нужными данными. Эти способы подойдут, если необходимо определить маску подсети для внутреннего IP. Для определения маски внешнего айпи, можно воспользоваться онлайн калькулятором.

Необходимо ввести нужный айпи и нажать «Подсчитать», система выведет результат. Такие онлайн-калькуляторы присутствуют на тематических сайтах.

Для удобства и экономии времени можно использовать и другие утилиты, которые быстро рассчитают и проанализируют числовые данные.

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. 

Подробный пример на видео выше на минуте 8:20.

Битовая маска

Маска подсети может называться битовой маской, что является 32-битным значением, которое указывает на одну часть IP, относящуюся к адресации сетевого интерфейса, и на вторую часть, относящуюся к адресации подсетей. Обычно её значение отображается в десятичном виде, в формате ХХХ.ХХХ.ХХХ.ХХХ.

Это определение приближено к профессиональному сленгу и может показаться непонятным. Разобраться с тем, что это такое, поможет конкретный пример.

Предположим, что у нас есть какая-то сеть, в которой присутствует компьютер. В свойствах подключения видно, что его сетевому интерфейсу присвоен IP-адрес и маска подсети.

Далее оба значения приводятся в двоичный вид и вычисляются следующие последовательности:

Теперь надо последовательно умножить каждый разряд IP-адреса в двоичном виде на разряд маски в двоичном виде и в результате будет получено значение,

которое при переводе в десятичный вид будет выглядеть, как

— это адрес сети.

Умножая адрес IP на инвертированное значение маски, получаем последовательность

Возвращая в десятичный вид, получается цифра 199, соответствующая адресу интерфейса хоста.

Сравнив первый и второй результаты, можно сказать, что цифры IP-адреса, которые соотносятся с единицами маски, указывают на адрес подсети. Цифры IP-адреса, соотносящиеся с нулями маски, образуют адрес компьютера в этой подсети.

В итоге маска подсети помогла выяснить по IP, что наш компьютер находится в подсети 192.168.0.0 и имеет в ней адрес 199. Возвращаясь к определению выше, она показала, какая часть IP указывает на подсетку, а какая на адрес хоста.

Использование маски подсети

Благодаря маске подсети, можно узнать какая часть ip адреса принадлежит сети, а какая – хосту.

Для примера возьмем ip адрес компьютера 192.168.105.21/24 и с помощью маски подсети высчитаем адрес сети, адрес хоста и широковещательный адрес.

Как мы видим, адрес компьютера состоит из ip адреса и префикса, воспользовавшись таблицей выше, мы без труда узнали, что префикс 24 является маской 255.255.255.0.

Дальше переведём ip адрес и маску из десятичного представления данных в двоичное представление.

IP адрес (десятичное, decimal, dec)	192.168.105.21
IP адрес (двоичное, binary, bin )	11000000.10101000.01101001.00010101
Маска подсети (dec)	255.255.255.0
Маска подсети (bin)	11111111.11111111.11111111.00000000

Затем над двоичными ip адресом и маской выполним логическую операцию AND. Операцию AND можно представить обычным умножением: 1 * 1 = 1, 1 * 0 = 0, 0 * 1 = 0, 0 * 0 = 0.

IP адрес (dec)	192.168.105.21
IP адрес (bin)	11000000.10101000.01101001.00010101
Маска подсети (bin)	11111111.11111111.11111111.00000000
Адрес сети (bin)	11000000.10101000.01101001.00000000
Адрес сети (dec)	192.168.105.0

Теперь давайте высчитаем широковещательный адрес. Основное отличие широковещательного (broadcast) адреса от адреса сети заключается в том, что в адресе сети, в порции хоста находятся только нули (0), а в широковещательном адресе, в порции хоста – только единицы (1).

Адрес сети (dec)	192.168.105.0
Адрес сети (bin)	11000000.10101000.01101001.00000000
Маска подсети (bin)	11111111.11111111.11111111.00000000
Широковещательный адрес (bin)	11000000.10101000.01101001.11111111
Широковещательный адрес (dec)	192.168.105.255

Примеры расчета сетей

Деление сети осуществляется присвоением битов из порции адреса хоста к порции адреса сети. Тем самым мы увеличиваем возможное количество подсетей, но уменьшаем количество хостов в подсетях. Чтобы узнать, сколько получается подсетей из присвоенных битов надо воспользоваться cisco формулой расчета сетей: 2n, где n является количеством присвоенных бит.

Пример расчета сети на 2 подсети.

У нас есть адрес сети 192.168.1.0/24, нам надо разделить имеющуюся сеть на 2 подсети. Попробуем забрать от порции хоста 1 бит и воспользоваться формулой: 21=2, это значит, что если мы заберём один бит от части хоста, то мы получим 2 подсети. Присвоение одного бита из порции хоста увеличит префикс на один бит: /25. Теперь надо выписать 2 одинаковых IP адреса сети в двоичном виде изменив только присвоенный бит (у первой подсети присвоенный бит будет равен 0, а у второй подсети = 1). Захваченный бит я выделю более жирным шрифтом красного цвета.

2 подсети (захваченный бит я выделю более жирным шрифтом красного цвета):

1) 11000000.10101000.00000001.0000000
2) 11000000.10101000.00000001.10000000

Теперь запишем рядом с двоичным видом десятичный, и добавим новый префикс. Красным пометил порцию подсети, а синим – порцию хоста.

1) 11000000.10101000.00000001.00000000 = 192.168.1.0/25
2) 11000000.10101000.00000001.10000000 = 192.168.1.128/25

Всё, сеть разделена на 2 подсети. Как мы видим выше, порция хоста теперь составляет 7 бит.

Чтобы высчитать, сколько адресов хостов можно получить используя 7 бит, необходимо воспользоваться cisco формулой расчёта хостов: 2n-2, где n = количество бит в порции хоста.

27 — 2 = 126 хостов. В начале статьи было сказано, что вычитаемая цифра 2 является двумя адресами, которые нельзя присвоить хосту: адрес сети и широковещательный адрес.

Адрес сети, это когда в порции хоста все нули, а широковещательный адрес, это когда в порции хоста все единицы. Выпишем эти адреса для каждой подсети в двоичном и десятичном виде:

11000000.10101000.00000001.00000000 = 192.168.1.0/25 (адрес сети первой подсети)

11000000.10101000.00000001.01111111 = 192.168.1.127/25 (широковещательный адрес первой подсети)

11000000.10101000.00000001.10000000 = 192.168.1.128/25 (адрес сети второй подсети)

11000000.10101000.00000001.11111111 = 192.168.1.255/25 (широковещательный адрес второй подсети)

Пример расчета сети на 4 подсети.

Этот пример делается абсолютно по тому же алгоритму, что и предыдущий, поэтому я запишу текст немного короче. Адрес я буду использовать тот же, чтобы вы видели отличия. Если нужны подробности, пишите на почту eaneav@gmail.com.

У нас есть адрес сети 192.168.1.0/24, надо разделить сеть на 4 подсети. Высчитываем по формуле, сколько нам надо занять бит от хоста: 22 = 4. Префикс изменяется на /26.

4 подсети (захваченный бит я выделю более жирным шрифтом красного цвета):

1) 11000000.10101000.00000001.00000000
2) 11000000.10101000.00000001.01000000
3) 11000000.10101000.00000001.10000000
4) 11000000.10101000.00000001.11000000

Красным пометил порцию подсети, а синим – порцию хоста:

1) 11000000.10101000.00000001.00000000 = 192.168.1.0/26
2) 11000000.10101000.00000001.01000000 = 192.168.1.64/26
3) 11000000.10101000.00000001.10000000 = 192.168.1.128/26
4) 11000000.10101000.00000001.11000000 = 192.168.1.192/26

Всё, сеть разделена на 4 подсети. Порция хоста теперь составляет 6 бит.

26 — 2 = 62 хостов.

11000000.10101000.00000001.00000000 = 192.168.1.0/26 (адрес сети первой подсети)

11000000.10101000.00000001.00111111 = 192.168.1.63/26 (широковещательный адрес первой подсети)

11000000.10101000.00000001.01000000 = 192.168.1.64/26 (адрес сети второй подсети)

11000000.10101000.00000001.01111111 = 192.168.1.127/26 (широковещательный адрес второй подсети)

11000000.10101000.00000001.10000000 = 192.168.1.128/26 (адрес сети третьей подсети)

11000000.10101000.00000001.10111111 = 192.168.1.191/26 (широковещательный адрес третьей подсети)

11000000.10101000.00000001.11000000 = 192.168.1.192/26 (адрес сети четвёртой подсети)

11000000.10101000.00000001.11111111 = 192.168.1.255/26 (широковещательный адрес четвёртой подсети)

Объяснение формул расчета сетей

IP адрес

IP адрес состоит из 32 битов, которые поделены на 4 части по 8 бит соответственно (эти части называются октетами). В жизни используется запись IP адреса в десятичном виде.

Примеры IP адресов:

172.16.2.15 = 10101100.00010000.00000010.00001111

178.68.128.168 = 10110010.01000100.10000000.10101000

217.20.147.94 = 11011001.00010100.10010011.01011110

Из этих 32 битов часть относится к адресу хоста, которому принадлежит этот IP адрес, а другая часть относится к адресу сети, в которой находится этот хост. Первая часть (слева направо) IP адреса обозначает адрес сети, а вторая часть (оставшиеся биты) – адрес хоста. Чтобы узнать, сколько битов относится к адресу сети, надо воспользоваться маской сети.

Маска сети

Маска сети тоже состоит из 32 битов, но в отличие от IP адреса, в маске единицы и нолики не могут перемешиваться. В жизни используется запись сетевой маски в десятичном виде.

Примеры масок сети:

255.255.255.0 = 11111111.11111111.11111111.00000000

255.0.0.0 = 11111111.00000000.00000000.00000000

255.255.240.0 = 11111111.11111111.11110000.00000000

255.255.255.128 = 11111111.11111111.11111111.10000000

Префикс маски

Еще чаще, маска сети записывается в виде короткого префикса маски. Число в префиксе обозначает количество бит относящихся к адресу сети.

/16 = 11111111.11111111.00000000.00000000 = 255.255.0.0

/24 = 11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0

/26 = 11111111.11111111.11111111.11000000 = 255.255.255.192

IP адрес и маска сети

Чтобы узнать, какая часть IP адреса относится к порции сети, необходимо выполнить бинарную логическую операцию AND (И).

Бинарная логическая операция AND (И)

Смысл операции заключается в сравнении двух битов, причем только в одном случае бинарная операция даёт единицу на выходе – в случае сравнения двух единиц. В остальных случаях логическая операция AND даёт на выходе 0.

Результаты сравнения логической операцией AND двух битов:

1 AND 1 = 1

1 AND 0 = 0

0 AND 1 = 0

0 AND 0 = 0

Операция AND над IP адресом и маской

Представим, что у нас есть IP адрес 192.168.1.31 с маской сети в виде префикса /24, наша задача вычислить адрес сети, порцию сети, порцию хоста.

Сначала надо перевести IP адрес из десятичной системы счисления в двоичную систему. Затем перевести префикс в двоичный вид и нормальный вид маски сети (десятичный). Далее останется только сложить IP адрес с маской с помощью логической операции AND.

192.168.1.31/24

192.168.1.31 = 11000000.10101000.00000001.00011111

/24 = 11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0

11000000.10101000.00000001.00011111 (IP)
AND
11111111.11111111.11111111.00000000 (Mask)
=
11000000.10101000.00000001.00000000 (Адрес сети в двоичном виде)
192.168.1.0/24 (Адрес сети в десятичном виде с сетевым префиксом)

Вот мы и узнали адрес сети. Единички в маске указывают на длину порции адреса сети (11000000.10101000.00000001.), а нолики – на порцию адреса хоста (.00011111).

Что такое IP адрес

IP адрес — это уникальный идентификатор устройства в сети, базирующийся на стеке протоколов TCP/IP. Может формироваться в двух различных видах: IPv4 и IPv6. По-английски полностью пишется, как Internet Protocol Address, расшифровывается — адрес интернет-протокола. Он может быть, как частным — в локальной сети, так и глобальным — во всемирной паутине.

Так, для применения в частных /локальных сетях по документу RFC1918 выделены следующие диапазоны адресов вида IPv4:

• 10.0.0.0 — 10.255.255.255 (10/8 префикс)
• 172.16.0.0 — 172.31.255.255 (172.16/12 префикс)
• 192.168.0.0 — 192.168.255.255 (192.168/16 префикс)

IP приписывается каждому устройству в сети. Это необходимо, чтобы устройства могли находить / определять друг друга и производить обмен информацией. Без него вы просто не сможете пользоваться интернетом. Это, как в жизни, как вас найдет почтальон, чтобы доставить вам корреспонденцию, не зная вашего адреса. Даже при соединении двух компьютеров в локальную сетку — у каждого будет свой айпи.

Из чего состоит ИП адрес — формат

На данный момент используется два цифровых формата для формирования айпи, привычный нам IPv4 и более новый, дающий больше возможных вариантов создания новых уникальных адресов — IPv6.

IPv4 (Internet Protocol v.4) — адрес в 32 битном формате. Состоит из 4 чисел — от 0 до 255, по 8 бит и 1 байту каждое, разделены точками. Протокол позволяет формировать большое количество возможных айпи — всего 4 294 967 296 и чаще всего вы видите их именно в этом формате.

Очень удобно использовать его в локальных сетях, т.к. адрес в таком видеть легко прочитать и запомнить. А вот во всемирной паутине — его возможностей уже не хватает, т.к. устройств становится все больше, поэтому был придуман и реализован новейший формат протокола.

IPv6 (Internet Protocol v.6) — адрес в 128 битном формате. Состоит из 4 цифр с буквами в 8 ячейках по 16 бит, разделенных между собой двоеточием. Был разработан в 1995 году с целью увеличения создания возможных уникальных айпишников (сленг), т.к. у IPv4 их стало не хватать.

Данный формат позволяет абсолютно всем устройствам иметь свой собственный уникальный адрес, решив проблему их нехватки и использования динамических айпи. Но, пока на него полностью не перешли, т.к. перенастройка и замена оборудования довольно дорогой и длительный процесс.

Назначение маски подсети, IP-адреса, шлюза

Любой девайс, который имеет возможность выхода в сеть, должен быть обозначен своим уникальным кодом, IP-адресом. Встречаются и локальные (внутрисетевые) IP-адреса, не предназначенные для выхода в интернет, но в данном случае нас интересуют устройства с присутствием этой функции. Это может быть не только компьютер, но и роутер, принтер и любое другое устройство, которое имеет возможность выйти в интернет.

Каждая единица такой техники в сети называется хостом. Лучше объединить несколько IP-адресов, которые смогут использовать сеть в рамках определенной подсети. Локация или местоположение хоста определяется при помощи протокола сетевого взаимодействия. Наиболее распространенным является протокол версии CP/IPv4.

Сама маска содержит 4 раздела, каждый из которых может быть числом от 0 до 255. У хостов, находящихся в одной подсети, первые октеты одинаковые (та часть, где в двоичной системе стоят единицы), отличаться могут лишь концовки. Например:

• одна подсеть (155.148.124.1; 155.148.124.2);
• разные подсети (155.148.124.1; 252.148.124.1).

В данном случае, число в четвертом разделе – это идентификатор хоста. Как адрес дома состоит из названия улицы и номера дома, так и IP-адрес в своем числовом значении имеет адрес сети и адрес хоста. Подробное описание и расчет IP-адресов даны в следующем видео:

Если объяснить доступным для чайников языком, получится следующее сравнение: двум живущим в одном дворе людям проще передать пакет друг другу, для передачи в другой город понадобятся, например, услуги почты. В сети все устроено аналогично. Два устройства в одной сети получают пакеты данных напрямую, а зарегистрированные в разных сетях устройства для передачи данных используют шлюз.

Это практично с точки зрения безопасности. В отдельных случаях в разных сетях необходимо осуществлять подключение разного количества девайсов, в одном месте 40 компьютеров, в другом 5. Для этого и создаются подсети, обобщенные одним маршрутизатором.

Приведем пример: в доме есть один маршрутизатор, который предоставляет трафик другим девайсам (компьютер, ноутбук, планшет или телефон). Провайдер выделяет статический IP-адрес, а сам маршрутизатор использует подсеть для ограничения доступа извне. Так вы можете выходить в интернет с разных устройств при использовании роутером функции трансляции сигнала.

Префикс

«Префикс создан для удобства графического отображения сетевой маски, он определяет количество бит порции сети».

Выглядит он следующим образом: 252.154.130.150/5. Ниже представлена таблица, которая наглядно отображает принцип формирования значений префикса. Количество единиц в двоичном коде маски и есть значение префикса.

Если известны IP-адрес сети и префикс, можно без труда определить маску подсети (или взять ее значение из таблицы), далее на основе этих данных можно узнать адрес сети и адрес хоста. Все математически легко высчитывается. Сам префикс показывает, сколько бит выделено в рамках одной сети. Провайдер может сокращать или расширять хостовую часть, тем самым контролируя количество возможных подключений дополнительных IP-адресов.

Число адресов

Рассчитать количество хостов или подсетей в пределах одной сети несложно. Для этого возьмем сеть в десятичной записи 232.154.120.4/26. Префикс равен 26, значит формат двоичных чисел будет следующим:

11111111.11111111.11111111.11000000

В последнем разделе 11000000 первые 2 бита – единицы, значит вычисление числа подсетей будет выглядеть так:

22 = 4;

В этом же разделе считаем нули, их 6, вычисляем количество хостов:

26 = 64.

Следовательно, число IP-адресов первой подсети – 62 (0 – подсеть, 61 – broadcast)

Таким образом можно вычислить диапазон IP для каждой из шести подсетей.

Обратная маска

«Обратная маска – это инверсия маски подсети, образ, где единицы заменяются нулями, а нули единицами».

Допустим, у нас есть прямая маска (subnet mask)

11111111.11111111.11110000.00000000.

Ее инверсия (wildcard mask) будет выглядеть так:

00000000.00000000.00001111.11111111.

Для чего же нужна маска сети в обратном виде? Она позволяет отфильтровать узлы или группы в разных подсетях, а также реализовать другие задачи. Такая технология отображения удобна, например, для выявления хостов с определенными адресами и объединения их в одну систему с целью предоставления общего доступа.

Как изменить IP роутера

Стандартный адрес устройства можно изменить в настройках локальной сети (LAN). Для этого необходимо запустить веб-интерфейс роутера. Общий алгоритм процедуры замены IP одинаков для всех устройств, но из-за различий в ПО порядок действий может отличаться.

TP-Link

IP-адрес роутера TP-Link задается в настройках LAN. Компания выпускается устройства с пятью разными интерфейсами. Рассмотрим кратко каждый из них.

В серо-зеленом интерфейсе для замены айпи адреса вайфай роутера перейдите во вкладку «Сеть», подраздел LAN. Обязательно сохраните изменения.

В голубом интерфейсе Smart сначала нужно открыть раздел «Дополнительные настройки», а затем подраздел LAN.

В стандартном бирюзовом интерфейсе настройки IP-адреса осуществляются через раздел «Сеть» подраздел LAN.

В smart-версии бирюзового интерфейса необходимо перейти в раздел «Дополнительные настройки».

В ПО Reliably Smart менять IP тоже следует в «Дополнительных настройках».

После ввода нового IP обязательно нажмите на кнопку «Сохранить».

D-Link

Откройте раздел «Расширенные настройки».

На значке «Сеть» выберите LAN.

В открывшемся окне найдите поле «IP-адрес» и укажите новое значение. Обязательно в окне нажмите на «Применить».

После сохранения нового адреса ПО роутера предложит изменить пул DHCP-сервера. Кликните «Ок».

Сохраните сделанные изменения и перезагрузите роутер.

Asus

Откройте «Дополнительные настройки», найдите вкладку «Локальная сеть». В строке IP-адрес измените значение и нажмите «Применить».

Другие модели

Многие роутеры Xiaomi по умолчанию поставляются без русскоязычной и англоязычной прошивки. После авторизации загружается интерфейс на китайском языке.

Чтобы разобраться с настройками маршрутизатора, можно включить автоматический перевод текста с русского на английский в браузере Google Chrome. Интерфейс сразу станет более понятным. Для смены IP-адреса перейдите в раздел «Настройки».

Откройте подраздел локальная сеть.

Найдите стройку «Локальный IP». Там можно изменить адрес. Обязательно сохраните сделанные изменения.

Адрес точки доступа роутера Netgear изменяют, переключив веб-интерфейс в расширенный режим. Необходимо открыть параметры локальной сети, нажать кнопку «Редактировать», а затем изменить IP-адрес. Обязательно нажмите кнопку «Применить» после внесения изменений.

В старой прошивке Netgear параметры локальной сети находятся в разделе «Дополнительно» на главном экране.

Дальнейший порядок действий такой же, как и в новой прошивке.

В веб-интерфейсе Tenda параметры локальной сети расположены в дополнительных настройках. Для доступа к ним нужно открыть «Настройки LAN».

На устройствах ZyXEL настройки LAN находятся во вкладке «Домашняя сеть». Адрес задается в параметрах IP.

В прошивке роутеров Keenetic параметры айпи тоже задаются в разделе «Домашняя сеть».

Стандартный адрес Alcatel изменяется в настройках LAN, расположенных в разделе Network.

Роутеры MikroTik настраиваются через меню QuickSet.

Перейдите в режим Home AP через выпадающий список возле надписи QuickSet.

В разделе Local Network измените IP устройства. В правом нижнем углу кликните на кнопку Apply Configuration.

Адрес шлюза по умолчанию

В дополнение к самому IP-адресу и маске подсети, вы также увидите адрес шлюза по умолчанию, указанный вместе с информацией IP-адресации. В зависимости от используемой платформы, этот адрес может называться по-другому. Его иногда называют «маршрутизатором», «адресом маршрутизатора», «маршрутом по умолчанию» или просто «шлюзом». Это всё одно и то же.

Это стандартный IP-адрес, по которому устройство отправляет сетевые данные, когда эти данные предназначены для перехода в другую сеть (с другим идентификатором сети).

Простейший пример этого можно найти в обычной домашней сети. Если у вас есть домашняя сеть с несколькими устройствами, у вас, вероятно, есть маршрутизатор, подключенный к интернету через модем. Этот маршрутизатор может быть отдельным устройством или может быть частью комбо-модуля модем/маршрутизатор, поставляемого вашим интернет-провайдером.

Маршрутизатор находится между компьютерами и устройствами в вашей сети и более ориентированными на открытый доступ устройствами в интернете, передавая (или маршрутизируя) трафик взад и вперёд.

Как правило, маршрутизаторы настроены по умолчанию, чтобы их частный IP-адрес (их адрес в локальной сети) был первым идентификатором хоста. Так, например, в домашней сети, использующей 192.168.1.0 для сетевого ID, маршрутизатор обычно будет на хосте 192.168.1.1.

Таблица масок подсетей

Маска позволяет выделить целое множество сетей класса С, как и сетевых адресов других типов. В предыдущем примере была показана маска для стандартной сети класса С. Однако если сбросить крайнюю единицу на ноль, тогда получим следующую запись 255.255.254.0 или /23. При такой маске можем получить 2 сети класса С, так как сброшенная единица может быть восстановлена. Запись с 17-ю единицами позволит адресовать сразу 128 сетей класса С.

С целью облегчения понимания бесклассовой адресации (CIDR) создаются целые таблицы соответствия префиксов, масок, количества подключаемых хостов и классов сетей. Сетевому администратору нет нужды рассчитывать маски, число сетей и хостов самостоятельно. Достаточно только заглянуть в список соответствия, чтобы ответить на вопрос какую маску выбрать при необходимости подключить конкретное число рабочих станций.

Так, если администратору надо подключить 30 рабочих станций, тогда маска сети должна завершаться 5-ю нулями. Действительно, для нумерации узлов достаточно 5 нулей, так как 2 в степени 5 равно 32.

При этом узел с пятью нулями отвечает за номер сети, а узел с 5-ю единицами является широковещательным. Соответственно три старшие бита должны заполняться единицами, как и три предшествующих байта, поэтому маска должна принять вид:

1111111.11111111.11111111.11100000 или 255.255.255.224.

Вместо вычислений администратор может воспользоваться данными из таблиц соответствий.