Adresacja sieciowa IPv4 – obliczenia

article-thumbnail

Sieć komputerową możemy porównać do miasta, w którym rolę dróg pełnią media transmisyjne, rolę znaków pełnią urządzenia sieciowe, a budynki są odzwierciedlone przez hosty. I tak jak każdy budynek ma swój adres, tak każdy host również ów adres (a nawet kilka) posiada.

Podstawowe informacje

Zanim przejdziemy do obliczeń musi wyjaśnić sobie kilka fundamentalnych pojęć:

  • Sieć komputerowa to połączenie co najmniej dwóch komputerów ze sobą w celu transmisji danych.
  • Host to każde urządzenie klienckie podłączone do sieci.
  • Adres hosta to przypisany mu numer, który jest unikalny w danej sieci.
  • Maska podsieci to liczba, określająca, które części adresu dotyczą sieci, a które hosta.
  • Adres sieci to pierwszy adres w danym zakresie.
  • Adres rozgłoszeniowy to ostatni adres w danej sieci.   

Musimy pamiętać, że zarówno adres IPv4 jak i jego maska podsieci mają zawsze długość 32 bitów.

Zanim przejdziemy dalej, upewnij się, że pamiętasz, czym jest system binarny i jak z niego korzystać. Dla przypomnienia polecam zerknąć na wpis na naszym blogu.

Jak obliczyć adres sieci

W celu prezentacji będę się posługiwać dwoma adresami: 192.168.1.34/24 oraz  193.112.34.11/18.
Aby obliczyć adres sieci, na początek rozpiszmy adres do postaci bitowej.

Wiersze: 1. Adres dziesiętny, | 2. Rozpisane na sumę potęg 2 | 3. Zapis binarny liczby

Więc adres 192.168.1.34 zapisujemy jako: 11000000.10101000.00000001.00100010
A adres 193.112.34.11 zapiszemy w postaci: 11000001.01110000.00100010.00001011

Teraz zajmijmy się maską. Zapis skrócony to po prostu liczba 1 w masce, więc w postaci binarnej mamy:                            
                                                /24 ->  11111111111111111111111100000000
                                                 /18 ->  11111111111111111100000000000000

Na końcu mnożymy bitowy zapis adresu i bitowy zapis maski. 

Wiersze: 1. Adres IP dziesiętny | 2. Adres IP binarny | 3. Maska | 4. Iloczyn adresu i maski | 5. Adres sieci

Nasze wyniki to kolejno 192.168.1.0/24 oraz 193.112.0.0/18 – są to adresy naszych dwóch sieci.

Jak obliczyć adres rozgłoszeniowy

Aby obliczyć adres rozgłoszeniowy, musimy pomnożyć adres hosta rozpisany binarnie przez maskę, a następnie w miejscach, gdzie w masce występują 0, umieszczamy 1. Na przykład:

Wiersze: 1. Adres IP dziesiętny | 2. Adres IP binarny | 3. Maska | 4. Iloczyn adresu i maski z podmienionymi 0 | 5. Adres sieci

Naszymi adresami rozgłoszeniowymi są kolejno: 192.168.1.255/24 oraz 193.112.63.255/18.

Jak obliczyć maksymalną ilość adresów i hostów

Do obliczania maksymalnej ilości adresów wykorzystujemy prosty wzór 2n , gdzie n jest ilością 0 w masce. Dlatego maksymalna ilość adresów dla adresu /24 to 28, czyli 256, a dla adresu /18 214, czyli 16384.

Natomiast maksymalna ilość hostów jest równa maksymalnej ilości adresów pomniejszonej o dwa (adres sieci i rozgłoszeniowy). Na przykład dla maski /24 to 28-2, czyli 254, a dla maski /18 to 214-2, czyli 16382.