ВСТ   КС   РиЭКТ   ИСиТК   ОИС   ОСВМ   визуальные среды - 4GL   Web   технологии программирования

Маскирование сетей

Маска сети - это побитовый логический множитель IP-адреса, содержащий единицы в старших разрядах и нули в младших. Единичные разряды соответствуют адресу сети, нулевые - адресу машины. При логическом умножении IP-адреса на маску получаем адрес сети, при логическом умножении IP-адреса на логическое отрицание маски получаем адрес машины. Маска необходима для того, чтобы сообщить устройствам, в какой части адреса содержится номер сети, а в какой - номер хост-машины.
Маски сетей используют тот же формат, что и IP-адресация. Другими словами, маска имеет длину 32 бита и разделена на 4 октета. Другими словами маски сетей имеют все единицы в части, отвечающей сети, и все нули в части, отвечающей хост-машине.

По умолчанию, если нет заимствованных битов, маска сети сети класса В будет иметь вид 255.255.0.0. Если же заимствовано 8 бит, маской сети той же сети класса В будет 255.255.255.0 (табл. 5.4.1). Поскольку для сетей класса В только 2 октета относятся к полю хост-машин, то для создания сетей может быть задействовано до 14 бит. В сетях класса С только один октет относится к полю хост-машин, поэтому для создания сетей в сетях класса С может быть заимствовано до 6 бит.

Таблица 5.4.1
128 64 32 16 8 4 2 1 Значение маски
1 0 0 0 0 0 0 0 128
1 1 0 0 0 0 0 0 192
1 1 1 0 0 0 0 0 224
1 1 1 1 0 0 0 0 240
1 1 1 1 1 0 0 0 248
1 1 1 1 1 1 0 0 252
1 1 1 1 1 1 1 0 254
1 1 1 1 1 1 1 1 255

Операция AND

В Internet одна сеть видит другую как отдельную сеть и не имеет подробных сведений о ее внутренней структуре. Следовательно, также нет информации о том, какие сети содержатся в этой сети.
Например, компания Cisco имеет сеть класса В. Номер этой сети: 131.108.0.0. Внутри сеть компании Cisco разделена на сети. Однако внешние сети видят ее как одну единственную сеть. Предположим, что устройство из другой сети, имеющее адрес 197.15.22.44, хочет послать данные устройству, подключенному к сети компании Cisco и имеющему IP-адрес 131.108.2.2. Эти данные движутся по Internet, пока не достигают маршрутизатора, подключенного к сети компании. И здесь задача маршрутизатора состоит в том, чтобы определить, в какую из сетей следует направить данные.
Чтобы решить эту задачу, маршрутизатор определяет по IP-адресу назначения, какая его часть относится к полю сети, какая часть — к полю сети и, наконец, какая к полю хоста. Следует помнить, что маршрутизатор воспринимает IP-адреса не в виде десятичных чисел, а в виде двоичного числа 10000011.0110110.00000010.00000010.
Маршрутизатор знает, что маска сети Cisco имеет вид 255.255.255.0, и воспринимает это число как 11111111.11111111.11111111.00000000. Маска сети показывает, что в сети компании Cisco 8 бит заимствовано для создания сетей. Затем маршрутизатор берет два этих адреса — IP-адрес назначения, содержащийся в Данных, и адрес маски сети сети компании — и выполняет побитно операцию логического умножения (AND).
Если логически умножаются 1 и 1, на выходе получается 1. Если хотя бы один из операндов равен 0, на выходе получается 0. Поэтому, после того, как маршрутизатор произведет операцию AND, часть адреса, соответствующая хостам, будет отброшена. Маршрутизатор смотрит на оставшуюся часть, которая представляет собой номер сети, включая сеть, а затем сверяется с собственной таблицей маршрутизации и пытается сопоставить номер сети, включая сеть, с интерфейсом. Если соответствие найдено, маршрутизатор знает, какой из интерфейсов нужно использовать Затем маршрутизатор через соответствующий интерфейс передает данные в сеть, которая содержит IP-адрес назначения.

Планирование сетей

Предположим, необходимо в сети класса С с номером 201.222.5.0 организовать 20 сетей, по 5 хостов в каждой. Можно разделить последний октет (который по-умолчанию предназначен для указания адреса хоста) на части сети и хостов и определить, какой вид будет иметь маска сети.

Размер поля сети выбирается исходя из требуемого количества сетей по формуле S=2n-2.
22-2=2
23-2=60
24-2=14
25-2=30
26-2=62

Таблица 5.4.2
Количество бит для адреса сети Количество сетей Варианты адреса сети
2 2 01000000
10000000
3 6 00100000
01000000
01100000
10000000
10100000
11000000
4 14 00010000
00100000
00110000
01000000
01010000
01100000
01110000
10000000
10010000
10100000
10110000
11000000
11010000
11100000

В этом примере заимствование 5 бит из последнего октета  маски дает возможность иметь 30 сетей. Адресами сетей являются все адреса, кратные 8 (например, 201.222.5.16, 201.222.5.32 и 201.222.5.48).

Таблица 5.4.3
11001001.11011110.00000101.00001000 201.222.5.8
11001001.11011110.00000101.00010000 201.222.5.16
11001001.11011110.00000101.00011000 201.222.5.24
11001001.11011110.00000101.00100000 201.222.5.32
-------  
11001001.11011110.00000101.11110000 201.222.5.240

Оставшиеся биты в последнем октете используются для поля хост-машин. Количество хостов определяется аналогично для определения количества сетей 2n-2. Для данного примера требуемое количество хост-машин равно 5, поэтому поле хост-машин должно содержать минимум 3 бита. Номера хост-машин могут быть 1, 2, 3 и т. д. Окончательный вид адресов формируется путем сложения начального адреса сети и номера хост-машины (Табл. 5.4.3).

Таблица 5.4.4
Номер сети 11001001.11011110.00000101.00001000 201.222.5.8
Маска сети 11111111.11111111.11111111.11111000 255.255.255.248
Номер хоста 00000000.00000000.00000000.00000001 1
Итоговый адрес 11001001.11011110.00000101.00001001 201.222.5.9

Таким образом, хост-машины сети 201.222.5.16 будут адресоваться как 201.222.5.17, 201.222.5.18, 201.222.5.19 и т.д. Номер хоста 0 зарезервирован в качестве адреса сети, а значение номера хоста, состоящее из одних единиц, резервируется для широковещания.

Пример планирования сетей в сетях класса В

Табл. 5.4.5 является примером таблицы, используемой для планирования сетей.
Таблица 5.4.5 Планирование сетей сети класса В
Количество бит для номера сети  Номер маски сети Количество сетей Количество хост-машин сетей
2 255.255.192.0 2 16382
3 255.255.224.0 6 8190
4 255.255.240.0 14 4094
5 255.255.248.0 30 2046
6 255.255.252.0 62 1022
7 255.255.254.0 126 510
8 255.255.255.0 254 254
9 255.255.255.128 510 126
10 255.255.255.192 1022 62
11 255.255.255.224 2046 30
12 255.255 255.240 4094 14
13 255.255 255 248 8190 6
14 255.255.255.252 16382 2

ВСТ   КС   РиЭКТ   ИСиТК   ОИС   ОСВМ   визуальные среды - 4GL   Web   технологии программирования