Другие названия: маска подсети · разбиение на подсети · расчёт подсетей
Бесплатные задачи по теме Подсети IPv4 с рисунками, подсказками и подробными решениями. Каждый раз новые значения, трёх уровней: узлы в подсети, деление сети, диапазоны адресов.
Бесплатная задачаЛёгкая
Сколько используемых адресов узлов H в подсети IPv4 с префиксом /29?
У каждого устройства в сети IPv4 есть IP-адрес, например 192.168.10.37. Он имеет длину 32 бита и записывается четырьмя числами от 0 до 255. Каждое число — один байт, называемый октетом.
Адрес состоит из двух частей. Первая часть говорит, в какой сети находится устройство. Вторая часть говорит, каким хостом (устройством) оно является внутри этой сети.
Представьте почтовый адрес: название улицы — это сеть, номер дома — хост.
Подсеть — это одна такая сеть. Разделение большой сети на подсети сохраняет трафик локальным и позволяет администратору выдать каждому отделу свой диапазон.
Префикс показывает, где проходит разделение. В 192.168.10.37/24 первые 24 бита — сетевая часть, а последние 8 бит — часть хоста.
Самопроверка Адрес записан как 10.1.2.3/20. Сколько бит в части хоста?
12
20
32
8
Ответ: 12. В адресе 32 бита. Префикс /20 даёт 20 сетевых бит, поэтому для хоста остаётся 32 − 20 = 12 бит. 20 — это сетевая часть, а не часть хоста.
2Префикс, маска и число хостов
То же разделение можно записать как маску подсети: 32 бита с единицами в сетевой части и нулями в части хоста, записанные как адрес.
Маска /24 — это 24 единицы и 8 нулей: 255.255.255.0. Маска /16 — 255.255.0.0.
Когда префикс заканчивается внутри октета, в этом октете установлены первые несколько бит. Вот единственные значения, которые может иметь октет маски:
Пример: /27 — это 24 + 3 бита, поэтому маска 255.255.255.224.
При h битах хоста существует 2h адресов. Два из них нельзя выдать устройству: первый — это адрес сети, а последний — широковещательный адрес.
H = 2(32 − p) − 2
Для /24: 2⁸ − 2 = 254 пригодных хоста. Для /27: 2⁵ − 2 = 30.
В списках доступа используют обратную маску (wildcard), инверсию маски подсети: каждый октет равен 255 минус октет маски. Для /27 это 0.0.0.31.
Самопроверка Какова маска подсети сети /26?
255.255.255.192
255.255.255.252
255.255.255.26
255.255.255.64
Ответ: 255.255.255.192. /26 — это 24 + 2 бита, а октет с двумя первыми установленными битами равен 128 + 64 = 192. 64 — значение только второго бита, а 252 — октет для 6 бит.
3Метод по шагам
Хосты и маски:
Найдите биты хоста: h = 32 − p.
Пригодные хосты: H = 2h − 2.
Чтобы перейти от маски к префиксу, посчитайте единичные биты: 255 — это 8, 224 — это 3 и так далее.
Деление сети:
Вам нужно N подсетей. Позаимствуйте из части хоста наименьшее число бит n, при котором 2n ≥ N.
Новый префикс равен старому плюс n.
В каждой подсети 2(32 − новый префикс) − 2 пригодных хостов.
Чтобы вместить h хостов в одну подсеть, найдите наименьшее число бит хоста, при котором 2бит − 2 ≥ h.
Диапазон адреса:
Найдите октет, в котором заканчивается префикс. Его размер блока равен 256 минус октет маски.
Адрес сети — наибольшее кратное размеру блока, не превышающее октет адреса.
Широковещательный адрес равен адресу сети плюс размер блока минус 1.
Пригодные хосты — всё между ними: от адреса сети + 1 до широковещательного − 1.
4Разобранный пример
Пройдите каждый шаг. Попробуйте предсказать следующий, прежде чем открыть его.
Разобранный пример
Сеть 192.168.10.0/24 нужно разделить как минимум на 10 равных подсетей. Если заимствовать как можно меньше бит, сколько пригодных хостов H в каждой подсети?
1
Посчитайте имеющиеся биты
В сети /24 есть 32 − 24 = 8 бит хоста для распределения.
2
Позаимствуйте достаточно бит
Заимствование n бит даёт 2n подсетей. 2³ = 8 слишком мало. 2⁴ = 16 достаточно.
Значит, вы заимствуете n = 4 бита.
3
Найдите новый префикс
p = 24 + 4 = 28
Остаётся 32 − 28 = 4 бита хоста.
4
Посчитайте пригодные хосты
H = 2⁴ − 2 = 14
5
Проверьте ответ
16 подсетей по 16 адресов используют 16 · 16 = 256 адресов, в точности размер сети /24. Числа сходятся.
Ответ
В каждой подсети /28 имеется H = 14 пригодных хостов.
5Как найти диапазон адреса
Возьмём хост 10.20.130.90/27. Префикс заканчивается в четвёртом октете, а маска 255.255.255.224.
размер блока = 256 − 224 = 32
Подсети в четвёртом октете начинаются с 0, 32, 64, 96, … Октет адреса 90 лежит между 64 и 95.
Адрес сети: 10.20.130.64.
Широковещательный адрес: 64 + 32 − 1 = 95, то есть 10.20.130.95.
Пригодные хосты: от 10.20.130.65 до 10.20.130.94.
Когда префикс заканчивается в третьем октете, например /20, те же шаги применяются к третьему октету. Четвёртый октет тогда равен 0 для сети и 255 для широковещательного адреса.
Самопроверка У хоста адрес 10.20.72.98/27. Каков четвёртый октет адреса его сети?
127
64
96
98
Ответ: 96. Размер блока равен 256 − 224 = 32. Кратные: 0, 32, 64, 96, 128, и 96 — наибольшее, не превышающее 98. 127 — широковещательный адрес, а 64 использует блок размером 64 (это /26).
6Типичные ошибки
Забыть −2. Адрес сети и широковещательный адрес не являются пригодными хостами.
Использовать префикс как число бит хоста. Биты хоста — это 32 − p.
Заимствовать слишком много бит. Берите наименьшее n, дающее достаточно подсетей.
Вычислять размер блока не в том октете. Используйте октет, в котором заканчивается префикс.
Принимать сам адрес за адрес сети. Округлите вниз до кратного размеру блока.
Самопроверка Сколько пригодных адресов хостов в подсети /27?
27
30
32
5
Ответ: 30. 32 − 27 = 5 бит хоста, и 2⁵ − 2 = 30. 32 забывает, что адреса сети и широковещательный использовать нельзя.
7Как выглядят экзаменационные задачи
Лёгкая: хосты в подсети. Пригодные хосты для префикса, маска префикса, префикс маски или обратная маска.
Средняя: деление сети. Сколько подсетей заданного префикса помещается, сколько бит позаимствовать и сколько хостов в подсети или наименьшая подсеть для заданного числа хостов.
Сложная: диапазоны адресов. Адрес сети, широковещательный или последний пригодный адрес хоста, суммарный маршрут для нескольких сетей или распределение VLSM.
Для суммарного маршрута запишите изменяющийся октет в двоичном виде и посчитайте, сколько ведущих бит общие у всех сетей.
В VLSM сначала выдайте наибольшей локальной сети её подсеть, затем следующей сразу после неё, каждой со своим префиксом.
Сколько используемых адресов узлов H в подсети IPv4 с префиксом /26?
/26
Найти: H
Показать подсказки
Часть узла имеет 32 − p битов.
Вычтите 2 на адрес сети и широковещательный адрес.
32 − 26 = 6.
Показать ответ и пошаговое решение
Подсети IPv4: адрес состоит из 32 битов. Префикс /p указывает, сколько начальных битов определяют сеть; остальные 32 − p битов нумеруют узлы. В подсети 2³²⁻ᵖ адресов, но первый (адрес сети) и последний (широковещательный адрес) нельзя назначить узлам, поэтому помещается 2³²⁻ᵖ − 2 узла. Исключения: /31 (канал «точка-точка», RFC 3021) использует оба своих 2 адреса для хостов, а /32 — это один-единственный адрес (отдельный хост или loopback).
Биты узла
32 − 26 = 6
Используемые узлы
26 − 2 = 64 − 2 = 62
Ответ
H = 62
Пример 2Средняя
Подсеть использует маску 255.255.252.0. Сколько в ней пригодных адресов узлов H?
255.255.252.0
Найти: H
Показать подсказки
Переведите маску в длину префикса, посчитав её единичные биты.
Затем H = 2³²⁻ᵖ − 2.
p = 22.
Показать ответ и пошаговое решение
IPv4 subnetting: an address has 32 bits. The prefix /p says how many leading bits identify the network; the remaining 32 − p bits number the hosts. A subnet has 2³²⁻ᵖ addresses, but the first (network address) and last (broadcast address) cannot be given to hosts, so 2³²⁻ᵖ − 2 hosts fit. Exceptions: a /31 (point-to-point link, RFC 3021) uses both of its 2 addresses for hosts, and a /32 is one single address (a single host or a loopback).
Длина префикса
255.255.252.0 = /22
Используемые узлы
210 − 2 = 1022
Ответ
H = 1022
Пример 3Сложная
Узел имеет адрес 10.20.178.194/27. Каков четвёртый октет x последнего используемого адреса узла в его подсети?
10.20.178.194/27
Найти: x
Показать подсказки
При /27 каждая подсеть содержит 2³²⁻ᵖ адресов в последнем октете, поэтому подсети начинаются с кратных этому размеру.
Адрес сети — кратное, равное 194 или меньшее; широковещательный адрес — следующее кратное минус 1.
размер блока = 25 = 32.
Показать ответ и пошаговое решение
Подсети IPv4: адрес состоит из 32 битов. Префикс /p указывает, сколько начальных битов определяют сеть; остальные 32 − p битов нумеруют узлы. В подсети 2³²⁻ᵖ адресов, но первый (адрес сети) и последний (широковещательный адрес) нельзя назначить узлам, поэтому помещается 2³²⁻ᵖ − 2 узла. Исключения: /31 (канал «точка-точка», RFC 3021) использует оба своих 2 адреса для хостов, а /32 — это один-единственный адрес (отдельный хост или loopback).
Размер блока
25 = 32
Подсеть этого узла
сеть: ⌊194/32⌋·32 = 192
широковещательный: 192 + 32 − 1 = 223
используемые узлы: 193 … 222
Ответ
x = 222
Вопросы и ответы
Подсети IPv4: что это?
У каждого устройства в сети IPv4 есть IP-адрес, например 192.168.10.37. Он имеет длину 32 бита и записывается четырьмя числами от 0 до 255. Каждое число — один байт, называемый октетом.
Адрес состоит из двух частей. Первая часть говорит, в какой сети находится устройство. Вторая часть говорит, каким хостом (устройством) оно является внутри этой сети.
Подсети IPv4: как решать задачи шаг за шагом?
Подсети IPv4: адрес состоит из 32 битов. Префикс /p указывает, сколько начальных битов определяют сеть; остальные 32 − p битов нумеруют узлы. В подсети 2³²⁻ᵖ адресов, но первый (адрес сети) и последний (широковещательный адрес) нельзя назначить узлам, поэтому помещается 2³²⁻ᵖ − 2 узла. Исключения: /31 (канал «точка-точка», RFC 3021) использует оба своих 2 адреса для хостов, а /32 — это один-единственный адрес (отдельный хост или loopback).
Подсети IPv4: какие ошибки самые частые?
Посчитайте все нулевые биты маски, включая восемь в последнем октете (0).
Подсети IPv4: что вы тренируете?
Лёгкая: узлы в подсети
Средняя: деление сети
Сложная: диапазоны адресов
В каждой задаче новые значения, поэтому вы учите метод, а не ответ. Застряли? Сначала откройте небольшую подсказку, а полное объяснение — только когда оно понадобится.
Как проходят занятия
В каждой задаче новые значения, поэтому вы учите метод, а не ответ.
Застряли? Сначала откройте небольшую подсказку, а полное объяснение — только когда оно понадобится.
Ваш прогресс, ошибки и сохранённые задачи остаются, поэтому перед экзаменом вы сможете всё повторить.