Кожен пристрій, підключений до Інтернету, спілкується, знаходить і взаємодіє з іншими пристроями, підключеними до Інтернету через IP-адресу. Ця адреса є унікальним набором номерів, призначених кожному пристрою в мережі, подібно до домашньої адреси, яка визначає та відрізняє розташування певного будинку від інших будинків на вулиці.
Хоча в типовій домашній мережі IPv4 не так багато IP-адрес (наприклад, 192.168.0.0/24 дає 256 адрес), у мережах IPv6 може бути доступно до 18 квінтильйонів адрес.
Тим не менш, не всі з них використовуються пристроями вашої родини завдяки підмережам і маскам підмереж. Тож залишаються запитання: що таке підмережа? Що таке маска підмережі? Як працює підмережа IPv4 і IPv6? І як можна використовувати шпаргалку підмережі для налаштування мережі? На все це відповість ваша правда в цій статті.
Я створив шпаргалку, яка охоплює маски підмережі, довжину префікса IPv6 CIDR і те, як налаштувати ваші мережі IPv4 або IPv6. Обов’язково перевірте це в кінці цієї статті! Він також містить корисну інформацію про IP-адреси та мережу.
Що таке маска підмережі?
Адреса IPv4 складається з 32 бітів, які потім діляться на 8-бітні сегменти, які зазвичай називають «октетами». Ці октети зазвичай призначаються для ідентифікатора мережі або ідентифікатора хоста. Якщо вам потрібна додаткова інформація про IPv4 та IPv6, прочитайте допис нашого блогу під назвою «IPv4 проти IPv6: як IPv6 налаштовано на заміну IPv4.”
Ідентифікатор мережі та ідентифікатор хоста
Ідентифікатор мережі або мережева адреса визначає, до якої мережі належить IP-адреса. Отже, коли пакет даних надсилається через Інтернет або локальну мережу, маршрутизатори використовують ідентифікатор мережі, щоб вирішити, чи є адресат пакета в тій самій мережі, чи його потрібно переслати в іншу мережу. Ідентифікатор мережі повідомляє маршрутизаторам, до якої мережі має бути направлений пакет.
Крім того, ідентифікатор мережі також допомагає розрізняти різні підмережі у великій організації чи середовищі. Завдяки окремому ідентифікатору мережі для кожної підмережі пристрої можуть спілкуватися в межах своєї локальної підмережі або підключатися до інших підмереж через маршрутизатори. Звичайно, усі пристрої в одній мережі мають однаковий ідентифікатор мережі.
Потім ми маємо частину ідентифікатора хоста IP-адреси. Ця частина, по суті, визначає унікальний пристрій (хост) у цій мережі. Ідентифікатор хоста розрізняє пристрої в мережі, щоб мережа могла належним чином направляти трафік до правильних пристроїв і з них.
Маска підмережі
Тепер ми нарешті можемо обговорити маску підмережі. Маска підмережі — це 32-розрядне число (схоже на IP-адресу), яке визначає, які з октетів, згаданих вище, призначено ідентифікатору мережі, а які — ідентифікатору хоста.
Маска підмережі IPv4
Припустімо, у вас є адреса IPv4, яка виглядає як 192.168.1.10, а маска підмережі виглядає як 255.255.255.0. Повторювані числа в масці підмережі показують нам, що перші три октети, або 24 біти, IP-адреси, яка є 192.168.1.0, представляють частину мережі (ідентифікатор мережі).
Це пояснюється тим, що, як я вже говорив раніше, мережева частина всіх пристроїв в одній мережі має однаковий мережевий ідентифікатор, тому це число є постійним для всіх пристроїв у мережі. Що стосується частини ідентифікатора хоста, останній октет — це кількість доступних IP-адрес, які можна призначити пристрою.
Отже, ви можете запитати, як мені дізнатися, скільки IP-адрес доступно для пристроїв? Що ж, коли маска підмережі показує нам, що IP-адреса має вісім бітів, зарезервованих для ідентифікаторів хостів, це означає, що є вісім змінних, де можна розмістити 0 або 1.
Це означає 2^8 або 256 IP-адрес, які можна призначити пристрою в цій IPv4-адресі. Однак зауважте, що дві з цих адрес завжди зарезервовані для адреси мережі (192.168.1.0) і широкомовної адреси (192.168.1.255).
Маска підмережі IPv6
Крім масок підмережі в IPv4, давайте поговоримо про маски підмережі в IPv6. Замість того, щоб показувати, яка частина адреси IPv6 призначена ідентифікатору мережі, а яка – ідентифікатору хоста через десяткову нотацію з роздільними крапками, як у IPv4 (255.255.255.0), IPv6 використовує довжину префікса, яка є частиною нової системи розподілу IP та нотації.
Ця система називається безкласовою міждоменной маршрутизацією. Замість попередньої системи розподілу IP на основі класів, вона використовує маскування підмережі змінної довжини (VLSM). Ви можете дізнатися більше про CIDR, як він працює та чим він відрізняється від попередніх систем тут.
Що стосується того, як нотація CIDR показує, які частини призначені для ідентифікатора мережі та хоста, зазвичай / додається в кінці адреси IPv6, за якою слідує число, яке вказує, скільки бітів виділено для частини мережі. Ця нотація CIDR називається довжиною префікса.
Зауважте, що в той час як кожне число в адресі IPv4 представляє 8 біт або октет, у IPv6 кожна комбінація числа та букви між двома десятковими знаками представляє 16 біт. Наприклад:
2001 (шістнадцятковий) → 0010000000000001 (двійковий)
Повна двійкова версія адреси IPv6 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 це:
0010000000000001 0000110110111000 1000010110100011 0000000000000000
0000000000000000 1000101000101110 0000001101110000 0111001100110100
Крім того, щоб скоротити адресу IPv6, замість включення всіх нульових блоків (16-бітних блоків нулів в адресі IPv6) вони замінюються подвійною двокрапкою («::»). Кількість 16-бітних нульових блоків можна обчислити шляхом віднімання кількості ненульових блоків, які відображаються повними, із загальної кількості блоків в адресі IPv6, яка становить вісім. наприклад:
2001:db8:1234::/64 → 2001:db8:1234 → 8 блоків – 3 ненульові блоки = 5 нульових блоків
Отже, повна адреса 2001:0db8:1234:0000:0000:0000:0000:0000/64.
Розглянувши ці основи, давайте розглянемо приклад масок підмережі IPv6:
Якщо адреса IPv6 така: 2001:db8:1234::/64
Перші 64 біти призначені для мережевої частини: 2001:db8:1234
Решта 64 біти (128-64=64) призначені для хост-частини: 0000.0000.0000.0000.
Шпаргалка підмережі для IPv4 та IPv6
Хоча маски підмережі та підмережі здаються однаковими термінами, вони роблять абсолютно різні речі. Підмережі по суті розбивають величезну кількість адрес IPv4 або IPv6, які постачаються з мережею, щоб краще керувати різними відділами чи пристроями та покращити безпеку.
Наприклад, у корпоративному середовищі фінансовий відділ може мати власну підмережу, що запобігає несанкціонованому доступу з боку інших відділів. У домашньому середовищі поділ мережі на дві підмережі, одну для персональних пристроїв, а іншу для IoT (Інтернет речей), як-от розумні домашні помічники або Roombas, може покращити безпеку та трафік, оскільки IoT постійно спілкуються з хмарними службами та зазвичай більш вразливі до порушень безпеки.
До 1993 року підмережі виконувалися за допомогою класів, у яких мережа мала 254, 65 534 або понад 16 мільйонів IP для (пристроїв), і ви не могли розділити їх на менші мережі, як це можна зробити сьогодні.
Однак завдяки розробці CIDR тепер ви можете розділити будь-яку мережу будь-якого розміру на скільки завгодно менших мереж. Отже, давайте розберемося, як виконується підмережа в IPv4 і IPv6 і як ви можете використовувати нашу зручну шпаргалку підмережі для налаштування мережі.
Шпаргалка підмережі IPv4
Припустімо, у вас є мережа, наприклад 192.168.1.0/24, із 256 IP-адресами для хост-частини. Хоча за допомогою маски підмережі (255.255.255.0) можна визначити, скільки IP-адрес призначено для мережі та частини хоста, за допомогою /24 у кінці IP-адреси можна зробити висновок, що оскільки 24 біти виділено для частини мережі, 8 біт або 256 (2^8=256) адрес використовуються для частини хоста.
Якщо ми хочемо розділити цю мережу та мати дві підмережі по 128 адрес, ми запозичуємо один біт із частини мережі, що призводить до наступних налаштувань і змін:
- Нова маска підмережі: /25 або 255.255.255.128
- Хостів на підмережу: 128
- Підмережа 1: 192.168.1.0/25 (126 доступних адрес від 192.168.1.1 до 192.168.1.126)
- Підмережа 2: 192.168.1.128/25 (126 доступних адрес від 192.168.1.129 до 192.168.1.254)
За допомогою цього процесу CIDR ви можете розділити будь-яку мережу скільки завгодно, якщо у вас є дві придатні для використання IP-адреси (за винятком двох IP-адрес, необхідних для трансляції та мережевої адреси). Отже, для мережі /24 із 254 доступними IP-адресами ви можете створити 64 підмережі, кожна з яких містить дві доступні IP-адреси; однак така невелика кількість хостів зазвичай використовується для з’єднань «точка-точка».
Шпаргалка підмережі IPv6
Підмережі IPv6 особливо важливі, оскільки адресний простір IPv6 пропонує 2^128 або 340 ундецильйонів (34 із 37 нулями за ними) унікальних IP-адрес. Середня мережа IPv6 зазвичай налаштована з /64 CIDR, який виділяє 64 біти для мережевої частини, а інші 64 біти для хостової частини, що дає вам 2^64 або 18 квінтильйонів (18 із 18 нулями позаду) унікальних адрес.
Враховуючи величезну кількість доступних адрес IPv6, навіть із типовим /64 CIDR, підмережа мережі IPv6 є надзвичайно корисною, оскільки мережеві адміністратори можуть керувати пристроями, групуючи їх на основі розташування, відділу чи функції, контролювати їхній трафік, застосовувати політики безпеки та налаштовувати маршрутизатори набагато легше.
Хоча підмережі /64 є найпоширенішою формою об’єднання IP-адрес IPv6 у підмережі, оскільки такі функції, як SLAAC або автоконфігурація адрес без збереження даних (дозволяє пристроям автоматично генерувати свої IP-адреси на основі мережі, до якої вони підключаються, не потребуючи сервера DHCP), ви можете легко розділити мережу IPv6 на будь-яку кількість підмереж.
Припустімо, у вас типова мережа /64 IPv6, наприклад 2001:db8:abcd:1000::/64; якщо ми запозичимо, наприклад, 4 біти з мережевої частини, ми можемо розділити нашу мережу на 16 підмереж, що призведе до наступних змін:
- Оригінальна підмережа: 2001:db8:abcd:1000::/64
- Нова підмережа: /68
- Кількість підмереж: 2^(біти, запозичені з мережі)= 2^4=16 підмереж
- Перша підмережа: 2001:db8:abcd:1000:0000::/68
- Друга підмережа: 2001:db8:abcd:1000:1000::/68
- Третя підмережа: 2001:db8:abcd:1000:2000::/68
- … до 2001:db8:abcd:1000:f000::/68
- 2001:db8:abcd:1000: перші 64 біти визначають глобальний префікс маршрутизації.
- 0000 – f000: наступні 4 біти використовуються для підмереж.
- Приймаюча частина: Решта 60 біт використовуються для адрес хоста. (Залишок «::», який показує три 16-бітні блоки)
- Кожна підмережа /68 має 2^60 = 1,15 квінтильйонів можливих адрес хостів.
Заключні думки
Підмережі є важливою частиною кожної мережі, будь то підмережі IPv4 або IPv6. Сподіваємось, цей пост і шпаргалка підмереж Я надав, що може допомогти вам набагато простіше налаштувати та роз’єднати мережу.
поширені запитання
Що таке маска підмережі?
У IPv4 маска підмережі — це 32-розрядне число (схоже на IP-адресу), яке визначає, які октети призначаються ідентифікатору мережі та ідентифікатору хоста. У IPv6 замість використання масок підмережі, як у IPv4 (наприклад, 255.255.255.0), IPv6 використовує позначення довжини префікса, щоб вказати, скільки бітів адреси використовується для частини мережі.
Як здійснюється створення підмереж IPv4 і IPv6?
За допомогою CIDR або Classless Inter-Domain Routing ми можемо розділити мережу IPv4 або IPv6 на скільки завгодно підмереж, запозичуючи біти з мережевої частини; однак для IPv4 ви повинні мати принаймні дві доступні IP-адреси (за винятком двох IP-адрес, необхідних для трансляції та мережевої адреси). Наприклад, якщо у вас є мережа з 256 IP-адресами (192.168.1.0/24) і ви хочете розділити її на дві підмережі зі 128 IP-адресами, ви запозичуєте один біт із частин мережі, створюючи ці дві підмережі: 192.168.1.0/25 і 192.168.1.128/25
Чи існує шпаргалка для підмереж для IPv4 та IPv6?
так! Розрахувати кількість IP-адрес, які ви отримуєте під час розбиття мережі на підмережі, може бути досить складно, особливо з IPv6. Ось чому я склав вичерпну шпаргалку підмереж, щоб полегшити створення підмереж. Це також шпаргалка IPv6 і мережева шпаргалка, тому вона досить вичерпна!
