Notice: Function _load_textdomain_just_in_time was called incorrectly. Translation loading for the cyrlitera domain was triggered too early. This is usually an indicator for some code in the plugin or theme running too early. Translations should be loaded at the init action or later. Please see Debugging in WordPress for more information. (This message was added in version 6.7.0.) in /var/www/html/wp-includes/functions.php on line 6114 Notice: Function _load_textdomain_just_in_time was called incorrectly. Translation loading for the easy-watermark domain was triggered too early. This is usually an indicator for some code in the plugin or theme running too early. Translations should be loaded at the init action or later. Please see Debugging in WordPress for more information. (This message was added in version 6.7.0.) in /var/www/html/wp-includes/functions.php on line 6114 Notice: Function _load_textdomain_just_in_time was called incorrectly. Translation loading for the all-in-one-wp-security-and-firewall domain was triggered too early. This is usually an indicator for some code in the plugin or theme running too early. Translations should be loaded at the init action or later. Please see Debugging in WordPress for more information. (This message was added in version 6.7.0.) in /var/www/html/wp-includes/functions.php on line 6114 Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /var/www/html/wp-includes/functions.php:6114) in /var/www/html/wp-content/plugins/all-in-one-wp-security-and-firewall/classes/wp-security-utility.php on line 216 IP-адреса и маски — Umschool
учебник
Мне нужна подготовка
Войти на платформу
На главную
Мне нужна помощь
Предметы
Тесты ЕНТ 0
  2. Информатика
  3. IP-адреса и маски

IP-адреса и маски

Компьютерные системы

Как вы думаете можно ли отследить компьютер, с которого вышли в Интернет?

Можно ли узнать о компьютере, работающем в Интернете из какой он страны и из какого региона? Думаю вы сталкивались с такими ситуациями в жизни или в фильмах, где кто-то утверждал, что сможет обнаружить ваш компьютер по IP-адресу. Давайте узнаем возможно ли это.

Приведем такой пример:

Для отправки письма по почте необходимо указать точный адрес получателя, включая область, город, улицу, номер дома и квартиру. Аналогично, IP-адрес компьютера является его адресом в сети, необходимым для передачи информации. Без указания IP-адреса невозможно передать данные конкретному устройству.

Основные понятия

IP-адрес – это уникальный идентификатор, который используется для отправки и получения данных между устройствами в сети. Пример IP-адреса: 123.45.67.89

Узел — это индивидуальное устройство, которое имеет возможность подключения к сети и обмена данными с другими узлами. Это может быть как персональный компьютер или смартфон, так и устройства более высокого уровня, такие как коммутаторы и маршрутизаторы. Узел играет ключевую роль в обеспечении связи и передачи информации в сети, что делает его неотъемлемой частью любой сетевой инфраструктуры. IP-адрес может быть назначен устройству независимо от размера сети, к которой оно подключено – это может быть как глобальный доступ в Интернет, так и локальная сеть с несколькими устройствами.

Структура IP-адреса

IP-адрес – это уникальная последовательность двоичных цифр, состоящая из 32 бит, которые в свою очередь делятся на четыре группы по 8 бит, образуя октеты.

Октет — это одна из восьми частей IP-адреса, каждая из которых состоит из одного байта и служит для уникальной идентификации компьютера в сети.

IP-адрес в 32-разрядном виде: 00001010.00000000.00000010.00001111

IP-адрес при записи в десятичной форме: 10.0.2.15 – привычная форма записи для нас. В этой форме IP-адрес состоит из 4 чисел от 0 до 255. Например, вам может встретиться такое задание:

Из имеющихся частей, представленных в таблице, восстановите и правильно запишите IP-адрес.

14.135.927.88
ABCD

Ответ:ACBD

Но последние номера IP-адреса не могут принимать значения 0, 63, 64, 127, 128, 191, 192 и 255, то есть адреса, которые состоят только из единиц или нулей, не используются для адресации сетевых узлов. Например, 25510=111111112

Важно отметить, что каждый компьютер имеет уникальный IP-адрес, но один узел может иметь несколько IP-адресов. На данный момент существуют две основные версии IP-адресов: IPv4 и IPv6. IPv4 был введен в 1981 году и использует 32-битные адреса, что сделало его самым популярным протоколом в сети. Пример такого адреса: 123.45.67.89. 

Все было хорошо до определенного момента, а именно до того пока устройств на планете не стало больше чем возможных адресов. Здесь произошел взрыв и IPv4 сказал: “хватит с меня, я уже не могу дарить свои последние адреса”. Несмотря на то, что в IPv4 возможных адресов более четырех миллиардов, этого не хватает на покрытие всех устройств, выходящих в сеть. В 1996 году была разработана новая версия — IPv6, чтобы решить проблему нехватки доступных IP-адресов путем увеличения их количества. IPv6 имеет адреса длиной 128 бит, что обеспечивает больше возможных комбинаций, чем IPv4 в 1028 раз. Это делает IPv6 более уникальным и обеспечивает большую вариативность адресов. Пример такого IP-адреса: 

2001:0DB8:1234:5678:9ABC:DEF0:1234:5678.

Для оценки масштабности шестой версии IP, давайте проанализируем количество возможных адресов. Например, в IPv4 используется 32-битный адрес. Это означает, что каждый из 32 бит может принимать два возможных значения — 0 или 1.

Таким образом количество адресов в четвертой версии равно 232  или 4 294 967 296, а в шестой версии доступно 79 228 162 514 265 337 593 543 950 336 адресов. Этого пока должно хватить.

Классы IP-адресов

Существует пять классов IP-адресов: A, B, C, D и E. Различаются они по количеству выделенных битов на номер сети и имя хоста. Класс A имеет 8 бит для номера сети и 24 бита для имени хоста, класс В — 16 и 16 битов соответственно, а класс С — 24 и 8 битов. Класс D представляет собой специализированный инструмент для отправки сообщений одновременно нескольким адресатам, обладая возможностью массовой рассылки информации. А класс E является зарезервированным и в настоящее время не используется.

КлассABCDE
Первые биты010110111011110
КлассДиапазон
A0.0.0.0 — 127.255.255.255
B128.0.0.0 — 191.255.255.255
C192.0.0.0 — 233.255.255.255
D224.0.0.0 — 239.255.255.255
E240.0.0.0 — 247.255.255.255

Виды IP-адресов

Существует два вида IP-адресов: 

  1. Внутренние IP-адреса
  2. Внешние IP-адреса

Внутренние или частные IP-адреса не используются в сети Интернет. К внутренним относятся адреса, используемые в локальных сетях. Доступ к внутреннему IP-адресу можно получить лишь в пределах локальной подсети. К частным относятся IP-адреса, значения которых лежат в следующих 

диапазонах:

  • 10.0.0.0 – 10.255.255.255
  • 172.16.0.0 – 172.31.255.255
  • 192.168.0.0 – 192.168.255.255

IP-адреса присваиваются провайдерам.

Провайдер – это организация, предоставляющая услуги доступа к интернету и другие сетевые услуги.

Внешние или публичные IP-адреса используются для связи с другими устройствами в интернете и отличаются своей уникальностью на глобальном уровне. Как уже говорилось невозможно существование двух идентичных IP-адресов. Они позволяют устройствам быть видимыми из любой точки мира. Например, сетевой компонент получает внешний IP-адрес для обмена данными с другими компьютерами в Интернете, в то время как внутренние IP-адреса компьютеров в локальной сети используются только внутри этой сети и не могут напрямую иметь выход к глобальной сети. Внешний IP-адрес может быть как статическим, так и динамическим, что влияет на способы взаимодействия с другими устройствами в Интернете.

Статический IP-адрес устанавливается в настройках устройства или предоставлен провайдером и останется постоянным, неизменным для данного устройства, не подлежащим изменениям в будущем.

Динамический IP-адрес предоставляется провайдером на ограниченный период времени, после чего он автоматически меняется. Если вы хотите узнать, какой тип IP-адреса у вашего компьютера, вы можете воспользоваться специальными онлайн-сервисами. Если вы каждый раз заходите на сайт и видите один и тот же IP-адрес, то скорее всего у вас статический IP. В случае, если IP-адрес меняется, это означает, что у вас динамический IP-адрес.

Маски сети

IP-адрес назначается в соответствии с местоположением узла в определенном сегменте. Если узел перемещается в иной сегмент, то IP-адрес должен измениться. Определение границ сегментов осуществляется маршрутизаторами. Компьютерная сеть становится единым сегментом при подключении к коммутатору. Все компьютеры в данном сегменте имеют общую часть IP-адреса — номер сегмента. Вторая часть IP-адреса будет представлена номером устройства в данном сегменте. Из-за чего IP-адрес разделяется на две части, и вместе с ним указывается маска подсети. В основном в различных сегментах сети применяется одна и та же маска подсети для определения диапазона IP-адресов.

Таким образом, помимо IP-адреса компьютеров существует также маска подсети, определяющая границы конкретной подсети. Эта маска разделяет IP-адрес на части, указывая, какая из них относится к самой сети, а какая к конкретному устройству в данной сети. Следовательно, маска подсети является ключевым элементом, который отличает два разных адреса. Адрес относящийся к сети и адреса устройства.

Маска сети занимает также 4 группы по 8 бит, как и IP-адрес. В данной последовательности нули и единицы не могут чередоваться — сначала всегда идут единицы, а затем нули. Например, маска не должна выглядеть следующим образом:

300.255.255.0 = 100101100.11111111.11111111.00000000.

То как маска должна выглядеть:

255.255.255.240 = 11111111.11111111.11111111.11110000.

Маска IP-адреса помогает выделить часть адреса, относящуюся к сети, и часть, относящуюся к конкретному устройству в этой сети.

Например, рассмотрим следующий IP-адрес:123.45.67.89. 

Адрес сети здесь равен 123.45.67, а 89 – это номер устройства.

Чтобы определить количество компьютеров в сети, сначала мы преобразуем данные и запишем их с помощью нулей и единиц. Затем мы ищем в маске сети количество нулей. После этого мы их считаем и используем его в формуле для вычисления количества компьютеров.

Формула для нахождения количества компьютеров в сети: K = 2n – 2, где n – количество нулей.

Рассмотрим такой пример: 

Маска сети: 255.255.255.240. 

При переводе она будет равна: 11111111.11111111.11111111.11110000. 

В конце у нас 4 нулей, значит подставив в формулу количество компьютеров в сети будет равно 24 – 2 = 16 — 2 = 14

Чтобы выяснить номер компьютера в сети нам потребуется знать маску подсети и IP-адрес. Например:

IP-адрес: 145.92.137.88

Маска сети: 255.255.255.240. 

Сначала мы конвертируем маску подсети и IP-адрес в двоичное представление.

IP-адрес: 10010001.01011100.10001001.01011000

Маска сети: 11111111.11111111.11111111.11110000

 В маске у нас в конце 4 нуля, значит мы берем 4 значения с конца в IP-адресе. Это равно 1000. Следующий шаг – это число необходимо перевести обратно в десятичную систему. 10002= 810

Значит номер компьютера в сети – 8.

И последнее, что мы можем найти используя IP-адрес и маску сети – это адрес подсети. Как его находить? Возьмем данные с предыдущей задачи, где

IP-адрес: 10010001.01011100.10001001.01011000

Маска сети: 11111111.11111111.11111111.11110000

Нам необходимо применить побитовое умножение, то есть каждый элемент IP-адреса умножить на каждый элемент маски сети.

   10010001.01011100.10001001.01011000

х

   11111111.11111111.11111111.11110000

   10010001.01011100.10001001.01010000 = 145.92.137.80

Адрес 145.92.137.80, полученный в результате логического умножения, называется адресом подсети.

Вывод

IP-адреса и маски сети играют значительную роль в организации сетевой инфраструктуры, определяя адреса устройств и обеспечивая сегментацию сети. Понимание и корректное применение этих концепций необходимо для успешной работы современных компьютерных сетей.

При определении местоположения через IP-адрес могут быть ограничения в точности. Например, IP способен указывать на расположение провайдера интернет-услуг, а не на точную локацию компьютера. В результате использование IP-адреса для точного определения местоположения может быть неполным или неточным. Таким образом, несмотря на то, что IP-адрес может дать общее представление о местонахождении компьютера, его использование для точного определения местоположения может оставаться ограниченным.

Фактчек

  • С помощью IP-адресов устройства в сети могут идентифицировать друг друга и обмениваться данными.
  • Существует две основные версии протоколов Интернета: IPv4 и IPv6. IPv4 использует 32-битные адреса, в то время как IPv6 использует 128-битные адреса.
  • Маска сети определяет, какая часть IP-адреса относится к сети, а какая – к устройствам в этой сети.
  • Маска сети состоит из последовательности единиц, за которыми следует последовательность нулей.

Задания для самопроверки:

Задание 1

Какие две версии IP-адресов существует на сегодняшний день?

  1. IPv4, IPv6
  2. IPv4, IPv5
  3. IPv1, IPv2
  4. IPv4v1, IPv4v2

Задание 2

Определите диапазон, к которому относятся частные IP-адреса

  1. 0.0.0.0 — 127.255.255.255
  2. 128.0.0.0 — 191.255.255.255
  3. 172.16.0.0 — 172.31.255.255
  4. 240.0.0.0 — 247.255.255.255

Задание 3

Составьте правильно IP-адрес:

ABCD
8.0.12.1619

Ответы: 1 – 1; 2 – 3; 3 – DCAB. 

Понравилась статья? Оцени:
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5
Загрузка...
Полезный материал? Поделись им со своими друзьями, пусть они тоже почитают
Я нашёл ошибку Если вы обнаружили ошибку, свяжитесь с нами с помощью короткой формы обратной связи
Связаться с нами
  2. Информатика
  3. IP-адреса и маски
О чем эта статья: