Маски підмережі, що задаються за замовчуванням

Коди мереж і коди вузлів в IP-адресі можна розрізнити за допомогою маски підмережі. Кожна маска підмережі являє собою 32−бітове число, що складається з послідовної групи одиничних бітів для виділення з IP-адреси коду мережі, і послідовної групи нульових бітів для виділення коду вузла.

Наприклад, ось маска підмережі, яка зазвичай використовується з IP-адресою 131.107.16.200:

11111111 11111111 00000000 00000000

Ця маска підмережі складається з 16 одиничних бітів, за якими слідують 16 нульових бітів, що означає, що частини цієї IP-адреси, відповідні коду мережі та коду вузла, мають однакову довжину в 16 біт. У точково-десятковій нотації ця маска буде мати наступний вигляд: 255.255.0.0.

У наступній таблиці показані маски підмережі для A, B і C класів адрес Інтернету.

Таблиця 3 -Стандартні маски

Звичай значення маски підмережі за замовчуванням використовується для мереж, в яких кожен сегмент IP-мережі відповідає одній фізичній мережі, але в деяких випадках можна використовувати спеціальні маски підмережі для поділу мережі на IP-підмережі.

Важливо! Щоб уникнути неполадок з адресацією і маршрутизацією всі комп'ютери TCP/IP в одному сегменті мережі повинні використовувати одну і ту ж маску підмережі.

Проблеми з адресами і продовження життя адресного простору IPv4

Довжина IP-адреси становить 32 біта, що дозволяє використовувати до 2³² = 4294967296 унікальних адрес для абстрактної безкласової сукупності вузлів і мереж. Але через випадковий розподіл адрес без урахування географічного положення, через вичерпання адрес класу В і припинення видачі адрес класу А став проявлятися брак адрес. Видача адрес класу С призвела до експоненціального зростання розмірів таблиць маршрутизації, що призводило до перевантажень глобальних маршрутизаторів і уповільнювало передачу пакетів по Internet.

Для вирішення цих проблем було зроблено декілька спроб продовжити життя IPv4 і був розроблений протокол IPv6.

• RFC 760 перший опис протоколу IP. Відсутня концепція класів, адреси представляли собою 8−бітові ідентифікатори мереж, за якими слідували 24−бітові локальні адреси (залишкове поле).

• RFC 791 запропоновано розбиття адрес на класи. Класи A, B, C, D, E були описані раніше.

• RFC 950 запропоновано використання підмереж, що забезпечує ефективність використання класів адрес і ефективність маршрутизації.

• RFC 1338 використання супермереж, які утворюються при використанні маски менших розмірів, ніж стандартна маска мережевої IP-адреси класу A, B або C.

• RFC 1517−1520 описується позакласова міжрегіональна маршрутизація CIDR (Classless Inter−Domain Routing).

• RFC 1700 описані номери версій протоколу IP з 1 по 15.

• RFC 1819 IPv5 працює на тому ж рівні що і IPv4, розроблений для додатків реального часу, містить засоби забезпечення QoS (Quality of Service).

• RFC 1883 IPv6 розвиток протоколу IPv4 на який ми швидше за все перейдемо в найближчі 5 років.

• RFC 1475 IPv7 або TP/IX

Розподіл мережі на під мережі

У деяких випадках можна використовувати спеціальні маски підмережі для поділу мережі на IP-підмережі. Розподіл мережі на IP-підмережі (RFC 950) дозволяє розділити стандартну частину IP-адреси, відповідну кодом вузла, на підмережі, які є підрозділами вихідного коду мережі, заснованого на класі.

Змінюючи довжину частин маски підмережі, можна зменшити число бітів, що використовуються для коду вузла і таким чином регулювати кількість можливих підмереж і вузлів в кожній з них.

При класичній IP-адресації використовується наступна схема розбиття IP-адреси на класи.

При використанні підмереж, є ще один рівень ієрархії − номер підмережі, який виділяється в адресній частині номера пристрою за допомогою накладення маски підмережі. Та частина IP-адреси, в якій маска підмережі має значення 1 є розширеним префіксом мережі, а решта є номером пристрою в цій підмережі.

Якщо поширити обмеження на призначення адрес вузлам в мережі на підмережі (заборонені всі 1 або 0), то можна зробити висновок, що в будь підмережі мінімум два останніх біта повинні виділятися під номер вузла. Звідси ми маємо описані нижче обмеження на опис підмереж за допомогою маски.

Мережа класу A з підмережами 10.X.Y.Z

Мережа класу B з підмережами 138.10.Y.Z

Мережа класу C з підмережами 202.10.10.Z

В основу механізму масок покладено принцип отримання номера мережі, шляхом порозрядного перемноження ІР (адреси вузла) і маски.

Позакласова міждоменна маршрутизація CIDR

CIDR − Classless Inter−Domain Routing використовується в маршрутних таблицях глобальних маршрутизаторів (працює на стороні провайдерів Internet). Замість звичайної класової маршрутизації використовується маршрутизація декількох суміжних мереж як єдиної мережі. Це стає можливим за рахунок зменшення бітів маски в мережевій частині адреси. На стороні вашої локальної мережі продовжує використовуватися класова маршрутизація. Дозволяє уповільнити зростання таблиць маршрутизації і зменшити потребу у виділенні нових номерів IP−мереж.

Формат IP−адреси замінюється на наступний: <IP-адреса, префікс>. Значення префікса будь-яке від 0 до 32. Префікс означає кількість бітів, починаючи зліва, що використовуються для адреси мережі.

Префікс не залежить від класу, нижче наводяться приклади префіксів для різних IP-адрес. Префіксная нотація використовується не тільки для CIDR, але і для більш компактного запису маски підмереж.

• Мережі класу A мають префікс / 8.

• Мережі класу B мають префікс / 16.

• Мережі класу C мають префікс / 24.

• 198.1.192.0/20 − схоже на клас С, але у С префікс / 24.

• 128.1.128.0/20 − схожий на адресу В, але у В префікс / 16.

• 15.1.192.0/20 − схожий на адресу А, але у А префікс / 8.

Таблиця 4 -Префіксна нотація масок