Guia de màscara de subxarxa (subxarxes) i calculadora de subxarxa IP

guide subnet mask ip subnet calculator

Aquest tutorial explica la necessitat de l'adreça IP, la màscara de subxarxa (subxarxes) i la calculadora de subxarxa IP al sistema de xarxes informàtiques:

En aquest Sèrie completa de formació en xarxa , vam veure detalladament sobre LAN Vs WAN Vs MAN al nostre tutorial anterior.

En aquest tutorial, aprendrem i explorarem la necessitat de l'adreça IP en un sistema de xarxa informàtica.

L’adreçament IP s’utilitza per reconèixer l’amfitrió d’una xarxa i identificar de manera única un dispositiu concret de la xarxa.

Mentre que la subxarxa s'utilitza en combinació amb l'adreça IP per desenvolupar diverses adreces lògiques que existeixen dins d'una mateixa xarxa.

Veurem les diferents classes d’una xarxa juntament amb el seu paper i la seva importància a les xarxes d’ordinadors. A la nostra vida diària, els éssers humans ens identifiquem amb els nostres noms, de manera similar, els enrutadors i els commutadors reconeixen el seu dispositiu i xarxa veïns amb una adreça IP i una màscara de subxarxa.

Què aprendreu:

• Comprensió de l'adreça IP
• Classes de xarxa i màscara de subxarxa
• Subxarxes
• Què és la calculadora de subxarxa IP?
  • Per què es necessita una calculadora IP?
• Conclusió
  • Lectura recomanada

Comprensió de l'adreça IP

El fenomen general de l’adreçament lògic funciona a la capa 3 del model de referència OSI i els components de la xarxa com a encaminadors i commutadors són els dispositius host que s’utilitzen més popularment.

Una adreça IP és una adreça lògica de 32 bits que classifica distintament un amfitrió de la xarxa. L'amfitrió pot ser un ordinador, un telèfon mòbil o fins i tot una tauleta. L’adreça IP binària de 32 bits es compon de dues parts distintives, és a dir, L'adreça de xarxa i l'adreça de l'amfitrió.

També té 4 octets, ja que cada octet té 8 bits. Aquest octet es converteix en decimal i està separat per un format, és a dir, punt. Per tant, es representa en un format decimal amb punts. El rang d'un octet en binari és de 00000000 a 11111111 i en decimal de 0 a 255.

Exemple de format d'adreça IP:

192.168.1.64 (en decimal)

quants amfitrions utilitzables hi ha disponibles amb una adreça IP de classe c amb la màscara de subxarxa per defecte?

11000000.10101000.00000001.01000000 (en binari).

El binari és difícil de memoritzar, de manera que, en general, el format decimal amb punts s'utilitza a tot el món per representar l'adreça lògica.

Comprenguem detalladament com es converteixen els valors de l’octet binari en valors decimals:

Hi ha 8 bits i cada bit té el valor de 2 a la potència n (2 ^ n). Els més a la dreta tenen el valor 2 ^ 0 i els més a l'esquerra tenen el valor 2 ^ 7.

Per tant, el valor de cada bit és el següent:

2 ^ 7 2 ^ 6 2 ^ 5 2 ^ 4 2 ^ 3 2 ^ 2 2 ^ 1 2 ^ 0 (^ denota la potència)

Així, el resultat seria:

128+ 64+ 32+ 16+ 8+ 4+ 2+ 1

Quan tots els bits són 1, els valors són 255 (128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 255).

Suposem que tots els bits d’un octet no són 1. Llavors vegeu com podem calcular l’adreça IP:

1 0 0 1 0 0 0 1, 128 + 0 + 0 + 16 + 0 + 0 + 0 + 1 = 145.

Combinant els bits dels octets en diferents combinacions segons la necessitat, podem obtenir l'adreça IP global de la xarxa desitjada. Segons el requisit, es divideixen en diverses classes d’una xarxa anomenades de classe A, classe B, classe C, classe D i classe E.

Més popularment, les classes A, B i C s’utilitzen amb finalitats comercials i les classes D i E tenen drets reservats.

Classes de xarxa i màscara de subxarxa

L'organització que governa Internet ha dividit les adreces IP en diferents classes de la xarxa.

Cada classe s’identifica per la seva màscara de subxarxa. Mitjançant la classificació d’una màscara de subxarxa per defecte, podem identificar fàcilment la classe d’una adreça IP de la xarxa. El primer octet d’una adreça IP identifica la classe particular d’una adreça IP.

La classificació es mostra amb l'ajut de la taula i la figura següents.

• L'adreça de la classe 'A' que va des de 127.0.0.0 fins a 127.255.255.255 no es pot utilitzar i es reserva per a funcions de loopback i diagnòstic. El nombre d'amfitrions que es poden connectar a aquesta xarxa és superior a 65536 amfitrions.
• El nombre d’amfitrions connectats a les xarxes de classe B oscil·la entre 256 i 65534.
• El nombre d’amfitrions connectats a la xarxa de classe C és inferior a 254 amfitrions. Per tant, la màscara de xarxa de classe C és perfecta per a les xarxes menors que es coneixen com a subxarxes. Utilitzem els bits de l’últim octet de la classe C per construir màscara. Per tant, hem de reordenar i optimitzar la subxarxa en funció de la disponibilitat dels bits.

A la taula següent es mostraran les màscares que es poden dibuixar amb les xarxes de classe C.

Hem estudiat sobre la classe de xarxa i el fenomen de la màscara de subxarxa de les xarxes informàtiques. Ara veurem com la màscara ens ajudarà a classificar la part de l’identificador de xarxa i de l’amfitrió d’una adreça IP.

Suposem el cas d’una adreça IP de classe A:

Per exemple, agafeu un parell d’adreça IP i màscara de subxarxa 10.20.12.2 255.0.0.0

# 1) Convertiu aquesta combinació en un valor binari:

# 2) Els bits corresponents a la màscara de subxarxa amb tots els 1 representen l’identificador de xarxa ja que és una xarxa de classe A i el primer octet representa l’identificador de xarxa. Els bits corresponents a tots els 0 de la màscara de subxarxa són l’identificador d’amfitrió. Per tant, l’identificador de xarxa és 10 i l’identificador d’amfitrió és el 20.12.2

# 3) Des de la subxarxa donada, també podem calcular l'abast d'IP d'una xarxa concreta. Si la IP és 10.68.37.128 (suposant cas de classe A)

Màscara de subxarxa: 255.255.255.224
Rang d'IP = 256-224 = 32.
De les 32 IP, idealment s’utilitza una per a la passarel·la, la segona per a la IP de la xarxa i la tercera per a la IP de transmissió.
Així, les IP totals utilitzables són 32-3 = 29 IP.

L’interval d’IP serà del 10.68.27.129 al 10.68.27.158.

Subxarxes

La subxarxa ens permet crear diverses subxarxes o xarxes lògiques dins d’una xarxa d’una classe particular de la xarxa. Sense subxarxes, és gairebé poc realista crear grans xarxes.

Per construir un gran sistema de xarxa, cada enllaç ha de tenir una adreça IP única amb tots els dispositius de la xarxa enllaçada que participa d’aquesta xarxa.

Amb l'ajuda d'una tècnica de subxarxes, podem dividir les grans xarxes d'una classe particular (A, B o C) en subxarxes més petites per a la interconnexió entre cada node que es troben en diferents ubicacions.

Cada node de la xarxa tindria un IP distintiu i una màscara de subxarxa IP. Qualsevol commutador, enrutador o passarel·la que connecti n xarxes té n identificador de xarxa únic i una màscara de subxarxa per a cadascuna de les xarxes amb què es connecta.

Les fórmules de subxarxes són les següents:

2 ^ n> = requisit.

Les fórmules d’un nombre d’amfitrions per subxarxa són les següents:

2 ^ n -2

Ara comprenem el procés general amb l'ajut d'un exemple:

Hem pres un exemple d’identificador de xarxa de classe C amb una màscara de subxarxa predeterminada.

Suposem que l’identificador de xarxa / adreça IP és: 192.168.1.0

Màscara de subxarxa predeterminada: 255.255.255.0 (en decimal)

Màscara de subxarxa predeterminada: 11111111.11111111.11111111.00000000 (en binari)

Així, el nombre de bits és de 8 + 8 + 8 + 0 = 24 bits. Com es va esmentar anteriorment, per a la subxarxa a la xarxa de classe C, demanarem préstecs de bits a la part amfitriona de la màscara de subxarxa.

Per tant, per personalitzar la subxarxa segons els requisits:

Prenem una màscara de subxarxa de 255.255.255.248 (en decimal)

11111111.11111111.11111111.11111000 (en binari).

A partir de la notació binària anterior, podem veure que els darrers 3 bits de l'últim octet es poden utilitzar per a propòsits de direcció d'identificador d'amfitrió.

Així, el nombre de subxarxes = 2 ^ n = 2 ^ 3 = 8 subxarxes (n = 3).

Nombre d'amfitrions per subxarxa = 2 ^ n -2 = 2 ^ 3 -2 = 8-2 = 6 subxarxes, és a dir, IP d'amfitrió utilitzable.

Ara l’esquema d’adreces IP és el següent:

La màscara de subxarxa per a totes les IP anteriors de la taula és comuna, és a dir, 255.255.255.248.

Amb l’ajut de l’exemple anterior, podem veure clarament com la subxarxa ens ajuda a construir inter-xarxes entre diversos enllaços i nodes de la mateixa subxarxa. Totes aquestes adreces IP es poden utilitzar per interconnexionar els dispositius de tota la xarxa.

Nota: La màscara de subxarxa s’utilitza més a tot arreu en un sistema de xarxa informàtica. Per tant, hi ha un mètode més per representar la màscara de subxarxa d'una xarxa concreta que es tria i estàndard, ja que és fàcil de denotar i memoritzar.

Màscara de subxarxa - 255.255.255.248 (binari)

11111111.11111111.11111111.11111000 (notació decimal)

A partir de la notació decimal podem calcular el nombre de bits que tenen 1 en cada octet:

8 + 8 + 8 + 5 = 29

Per tant, la màscara de subxarxa es pot denotar com / 29.

Amb l’identificador de xarxa es pot denominar 192.168.1.9/29.

A partir de la notació anterior, qualsevol persona que conegui la notació estàndard i les fórmules de subxarxes pot entendre que la IP utilitza una màscara de subxarxa 255.255.255.248 o / 29.

A continuació es mostra el diferent esquema de subxarxes en notació binària i decimal:

El mètode de notació ‘/’ de la màscara de subxarxa és el més utilitzat, ja que és fàcil de memoritzar i la notació binària i decimal tenen una mida molt llarga.

Com que estem denotant l’esquema de màscares mentre interconnectem els components de la xarxa a través de la figura, si fem servir el mètode decimal i binari, el diagrama general esdevindrà molt complex i difícil d’entendre.

Hi ha tantes adreces IP a la plataforma per mostrar i també es fa difícil memoritzar-les. Per tant, en general, les persones que estan familiaritzades amb l’enrutament i l’esquema d’adreces IP utilitzen mètodes curts de notació en figures i diagrames.

Exemple 1:

Descripció de la subxarxa amb un exemple d’interconnexió de dispositius de xarxa:

La figura anterior mostra com s’utilitza la subxarxa per a la interconnexió de subxarxes. En primer lloc, segons la necessitat del nombre d’amfitrions necessaris per connectar-se i complir els altres requisits de la xarxa, personalitzem la màscara de subxarxa i l’identificador de xarxa en conseqüència i assignem als dispositius posteriorment.

La xarxa anterior utilitza la màscara de xarxa de classe C i la màscara de subxarxa / 29 significa que la IP de la xarxa es pot dividir en 8 subxarxes. Cada enrutador té una adreça IP única per a cada subxarxa enllaçada.

Hi ha un punt important que cal notar que, com més bits portem de la màscara de subxarxa per a l’identificador d’amfitrió, més seran les subxarxes que s’obtenen per a la xarxa.

Exemple 2:

Xarxa de classe B:

La taula anterior mostra els detalls del nombre de subxarxes i hosts que es poden connectar per màscara de subxarxa mitjançant l’esquema de subxarxes de classe B.

Per connectar un amfitrió en gran quantitat i sistemes de comunicació WAN, la subxarxa de classe B és molt eficaç ja que proporciona una àmplia gamma d’IP per a la configuració.

Què és la calculadora de subxarxa IP?

Com es va esmentar amb detall anteriorment el concepte d’adreces i subxarxes IP, les xarxes de subxarxes i superxarxes es deriven d’una gran xarxa per crear xarxes petites per a la interconnexió de diversos dispositius de xarxa, situades molt separades entre elles i assignant l’adreça IP única i la màscara de subxarxa. a ells per a la comunicació entre ells.

La calculadora IP donarà sortida per al valor de l’adreça IP de difusió, el rang d’utilització dels dispositius host, la màscara de subxarxa, la classe IP i el nombre total d’amfitrions introduint la màscara de subxarxa i l’adreça IP de la xarxa en concret com a valor d’entrada .

La calculadora IP proporciona el resultat de les classes de xarxes de protocol de xarxa IPV4 i IPV6.

Per què es necessita una calculadora IP?

Hi ha diferents classes de xarxes que s’utilitzen per a sistemes de xarxes i, fora d’aquestes amb finalitats comercials, s’utilitzen les classes A, B i C.

Ara entenem la necessitat d'una calculadora IP amb l'ajut d'un exemple. Si hem de calcular l'abast de l'amfitrió, l'IP de difusió, etc.

Exemple 1: Per a una xarxa de classe C amb IP de xarxa 190.164.24.0 i màscara de subxarxa 255.255.255.240 significa / 28 en notació CIDR.

A continuació, podem calcular-lo manualment segons les fórmules matemàtiques que hem explicat anteriorment en aquest tutorial.

Prendrem en préstec la IP de l’amfitrió de l’últim octet per a la subxarxa, que és 11111111.11111111.11111111.11110000

Aquí el núm. de subxarxes són 2 ^ n = 2 ^ 4 = 16 subxarxes (n = 4).
El nombre d'amfitrió per subxarxa és 2 ^ n -2 = 2 ^ 4 -2 = 14 subxarxes significa 14 IP d'amfitrió utilitzables.

Per a la IP de xarxa 190.164.24.0,

La màscara de subxarxa és comuna per a tots aquests intervals d’IP que són 255.255.255.240.

Tot el procediment per calcular-ho manualment és llarg.

ÉSexemple 2:C calculant els mateixos paràmetres per a la subxarxa per a la IP de xarxa de classe A.

L'adreça IP és 10.0.0.0
La màscara de subxarxa és 255.252.0.0. (/ 14 a la notació CIDR)
Ara, el nombre d’amfitrions utilitzables per subxarxa és de 262.142.

Per tant, per calcular els paràmetres de xarxa en una mena de xarxes tan grans, s'ha dissenyat la calculadora de subxarxa. Bàsicament és una eina de programari i calcula el valor desitjat automàticament només introduint alguns paràmetres bàsics com ara IP de xarxa i màscara de subxarxa.

La sortida és més precisa, precisa i per a l'usuari que està construint les subxarxes i superxarxes a partir d'una gran xarxa i també estalvia temps.

A més, és molt fàcil i senzill d’utilitzar i s’utilitza sobretot en el cas de xarxes de classe A i classe B, com aquí el núm. de la gamma d’amfitrions i IP útils és de milers a milions.

L'adreça de xarxa és 10.0.0.0
La màscara de subxarxa és 255.252.0.0 (/ 14) en notació CIDR.
El nombre d’amfitrions serà de 262144 i el nombre de subxarxes serà de 64.

Ara vegeu com podem obtenir-ho de l'eina amb l'ajut del conjunt de captures de pantalla que es mostren a continuació en tres parts, ja que el resultat és molt gran.

Captura de pantalla de la calculadora IP de xarxa de classe A

Exemple 3 : Xarxa de classe B per calcular l'adreça de difusió, el nombre d'amfitrions utilitzables, el nombre de subxarxes, etc. mitjançant aquesta eina.

L'adreça IP és 10.0.0.0
La màscara de subxarxa és 255.255.192.0 (/ 18) en notació CIDR
El nombre d’amfitrions serà de 16384 i el nombre de subxarxes serà de 1024.

Trobeu el resultat amb l'ajut del següent conjunt de captures de pantalla en tres parts, ja que el resultat és molt llarg.

Així, amb l'ajut dels exemples anteriors, podem obtenir els detalls de la subxarxa segons els nostres requisits.

La taula següent mostra els diversos detalls de la subxarxa IPV4:

=> Compte amb el servei de xarxes informàtiques senzilles

Conclusió

En aquest tutorial, hem après la necessitat de l'adreça IP i la subxarxa als sistemes de xarxes informàtiques, amb l'ajut de diferents exemples.

L’esquema d’adreces IP i les subxarxes són els elements bàsics per definir les subxarxes i les IP dins d’una xarxa gran.

Les diferents fórmules que hem utilitzat ens ajudaran a determinar els hosts que podem connectar en una xarxa particular i com també ens permeten saber com es pot dividir una xarxa enorme en moltes xarxes més petites per facilitar la comunicació.

PREV Tutorial | NEXT Tutorial

Lectura recomanada

• Tutorial sobre xarxes informàtiques: la guia definitiva
• Model TCP / IP amb diferents capes
• Una guia completa de tallafocs: com construir un sistema de xarxa segur
• Tot sobre els encaminadors: tipus d’encaminadors, taula d’encaminament i encaminament IP
• Tot sobre els commutadors de capa 2 i capa 3 al sistema de xarxa
• LAN VS WAN VS MAN: Diferència exacta entre els tipus de xarxa
• 7 capes del model OSI (una guia completa)
• Què és la xarxa d’àrea ampla (WAN): exemples de xarxes WAN en directe