Інші назви: маска підмережі · поділ на підмережі · розрахунок підмереж
Безкоштовні задачі з теми Підмережі IPv4 з рисунками, підказками й повними розв’язками. Щоразу нові значення, трьох рівнів: хости в підмережі, поділ мережі, діапазони адрес.
Безкоштовна задачаЛегка
Скільки придатних адрес хостів H має підмережа IPv4 з префіксом /29?
Кожен пристрій у мережі IPv4 має IP-адресу, наприклад 192.168.10.37. Вона має довжину 32 біти, записується чотирма числами від 0 до 255. Кожне число — це один байт, який називають октетом.
Адреса має дві частини. Перша частина вказує, в якій мережі розташований пристрій. Друга частина вказує, який це вузол (пристрій) усередині цієї мережі.
Уявіть домашню адресу: назва вулиці — це мережа, номер будинку — вузол.
Підмережа — це одна така мережа. Розбиття великої мережі на підмережі залишає трафік локальним і дає адміністратору змогу надати кожному відділу власний діапазон.
Префікс показує, де проходить межа. В 192.168.10.37/24 перші 24 біти — це мережева частина, а останні 8 бітів — частина вузла.
Самоперевірка Адресу записано як 10.1.2.3/20. Скільки бітів у частині вузла?
12
20
32
8
Відповідь: 12. Адреса має 32 біти. Префікс /20 дає 20 мережевих бітів, тож на вузол лишається 32 − 20 = 12 бітів. 20 — це мережева частина, а не частина вузла.
2Префікс, маска та кількість вузлів
Той самий поділ можна записати як маску підмережі: 32 біти з одиницями для мережевої частини й нулями для частини вузла, записані як адреса.
Маска /24 — це 24 одиниці та 8 нулів: 255.255.255.0. Маска /16 — 255.255.0.0.
Коли префікс закінчується всередині октета, у цьому октеті встановлюються перші кілька бітів. Ось єдині значення, які може мати октет маски:
Приклад: /27 — це 24 + 3 біти, тож маска 255.255.255.224.
З h бітами вузла є 2h адрес. Дві з них не можна надати пристрою: перша — це адреса мережі, а остання — широкомовна адреса (broadcast).
H = 2(32 − p) − 2
Для /24: 2⁸ − 2 = 254 придатні вузли. Для /27: 2⁵ − 2 = 30.
Списки доступу використовують зворотну маску (wildcard), обернену до маски підмережі: кожен октет дорівнює 255 мінус октет маски. Для /27 це 0.0.0.31.
Самоперевірка Яка маска підмережі мережі /26?
255.255.255.192
255.255.255.252
255.255.255.26
255.255.255.64
Відповідь: 255.255.255.192. /26 — це 24 + 2 біти, а октет із двома першими встановленими бітами дорівнює 128 + 64 = 192. 64 — це значення лише другого біта, а 252 — октет для 6 бітів.
3Метод крок за кроком
Вузли та маски:
Знайдіть біти вузла: h = 32 − p.
Придатні вузли: H = 2h − 2.
Щоб перейти від маски до префікса, порахуйте одиничні біти: 255 — це 8, 224 — це 3 і так далі.
Поділ мережі:
Вам потрібно N підмереж. Позичте з частини вузла найменшу кількість бітів n, для якої 2n ≥ N.
Новий префікс дорівнює старому префіксу плюс n.
Кожна підмережа має 2(32 − новий префікс) − 2 придатних вузлів.
Щоб розмістити h вузлів в одній підмережі, знайдіть найменшу кількість бітів вузла, для якої 2бітів − 2 ≥ h.
Діапазон адреси:
Знайдіть октет, де закінчується префікс. Його розмір блоку дорівнює 256 мінус октет маски.
Адреса мережі — це найбільше кратне розміру блоку, що не перевищує октет адреси.
Широкомовна адреса — це адреса мережі плюс розмір блоку мінус 1.
Придатні вузли — усе між ними: від мережа + 1 до широкомовна − 1.
4Розв’язаний приклад
Простежте кожен крок. Спробуйте передбачити наступний, перш ніж його відкрити.
Розв’язаний приклад
Мережу 192.168.10.0/24 треба поділити щонайменше на 10 рівних підмереж. Якщо позичити якомога менше бітів, скільки придатних вузлів H має кожна підмережа?
1
Порахуйте наявні біти
Мережа /24 має 32 − 24 = 8 бітів вузла для розподілу.
2
Позичте достатньо бітів
Позичення n бітів дає 2n підмереж. 2³ = 8 замало. 2⁴ = 16 достатньо.
Тож ви позичаєте n = 4 біти.
3
Знайдіть новий префікс
p = 24 + 4 = 28
Це залишає 32 − 28 = 4 біти вузла.
4
Порахуйте придатні вузли
H = 2⁴ − 2 = 14
5
Перевірте відповідь
16 підмереж по 16 адрес використовують 16 · 16 = 256 адрес, точно розмір мережі /24. Числа сходяться.
Відповідь
Кожна підмережа /28 має H = 14 придатних вузлів.
5Знаходження діапазону адреси
Візьмемо вузол 10.20.130.90/27. Префікс закінчується в четвертому октеті, а маска — 255.255.255.224.
розмір блоку = 256 − 224 = 32
Підмережі в четвертому октеті починаються з 0, 32, 64, 96, … Октет адреси 90 лежить між 64 і 95.
Коли префікс закінчується в третьому октеті, наприклад /20, ті самі кроки працюють для третього октета. Четвертий октет тоді дорівнює 0 для мережі та 255 для широкомовної адреси.
Самоперевірка Вузол має адресу 10.20.72.98/27. Який четвертий октет його адреси мережі?
127
64
96
98
Відповідь: 96. Розмір блоку 256 − 224 = 32. Кратні — 0, 32, 64, 96, 128, і 96 — найбільше з тих, що не перевищують 98. 127 — це широкомовна адреса, а 64 використовує блок 64 (/26).
6Типові помилки
Забувати −2. Адреса мережі та широкомовна адреса не є придатними вузлами.
Використовувати префікс як кількість бітів вузла. Біти вузла — це 32 − p.
Позичати забагато бітів. Беріть найменше n, що дає достатньо підмереж.
Обчислювати розмір блоку в не тому октеті. Використовуйте октет, де закінчується префікс.
Брати саму адресу за адресу мережі. Округліть вниз до кратного розміру блоку.
Самоперевірка Скільки придатних адрес вузлів у підмережі /27?
27
30
32
5
Відповідь: 30. 32 − 27 = 5 бітів вузла, і 2⁵ − 2 = 30. 32 забуває, що адреси мережі та широкомовну адресу використовувати не можна.
7Як виглядають екзаменаційні запитання
Легкий: вузли в підмережі. Придатні вузли для префікса, маска префікса, префікс маски або зворотна маска.
Середній: поділ мережі. Скільки підмереж заданого префікса вміщується, скільки бітів позичити та вузлів у підмережі, або найменша підмережа для кількості вузлів.
Складний: діапазони адрес. Адреса мережі, широкомовна або остання придатна адреса вузла, підсумковий маршрут для кількох мереж або розподіл VLSM.
Для підсумкового маршруту запишіть двійкою октет, що змінюється, і порахуйте, скільки початкових бітів спільні для всіх мереж.
У VLSM спершу дайте підмережу найбільшій локальній мережі, потім наступній одразу після неї, кожній з власним префіксом.
Скільки придатних адрес хостів H має підмережа IPv4 з префіксом /26?
/26
Знайти: H
Показати підказки
Частина хоста має 32 − p бітів.
Відніміть 2 для адреси мережі та широкомовної адреси.
32 − 26 = 6.
Показати відповідь і покроковий розв’язок
Підмережі IPv4: адреса має 32 біти. Префікс /p вказує, скільки початкових бітів визначають мережу; решта 32 − p бітів нумерують хости. Підмережа має 2³²⁻ᵖ адрес, але першу (адресу мережі) й останню (широкомовну адресу) не можна призначити хостам, тож уміщається 2³²⁻ᵖ − 2 хости. Винятки: /31 (канал «точка-точка», RFC 3021) використовує обидві свої 2 адреси для хостів, а /32 — це одна-єдина адреса (окремий хост або loopback).
Біти хоста
32 − 26 = 6
Придатні хости
26 − 2 = 64 − 2 = 62
Відповідь
H = 62
Приклад 2Середня
Підмережа використовує маску 255.255.252.0. Скільки придатних адрес хостів H вона має?
255.255.252.0
Знайти: H
Показати підказки
Перетворіть маску на довжину префікса, порахувавши її одиничні біти.
Потім H = 2³²⁻ᵖ − 2.
p = 22.
Показати відповідь і покроковий розв’язок
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).
Довжина префікса
255.255.252.0 = /22
Придатні хости
210 − 2 = 1022
Відповідь
H = 1022
Приклад 3Складна
Хост має адресу 10.20.178.194/27. Який четвертий октет x останньої придатної адреси хоста в його підмережі?
10.20.178.194/27
Знайти: x
Показати підказки
За /27 кожна підмережа має 2³²⁻ᵖ адрес в останньому октеті, тож підмережі починаються з кратних цьому розміру.
Адреса мережі — кратне, що дорівнює 194 або менше; широкомовна адреса — наступне кратне мінус 1.
розмір блоку = 25 = 32.
Показати відповідь і покроковий розв’язок
Підмережі IPv4: адреса має 32 біти. Префікс /p вказує, скільки початкових бітів визначають мережу; решта 32 − p бітів нумерують хости. Підмережа має 2³²⁻ᵖ адрес, але першу (адресу мережі) й останню (широкомовну адресу) не можна призначити хостам, тож уміщається 2³²⁻ᵖ − 2 хости. Винятки: /31 (канал «точка-точка», RFC 3021) використовує обидві свої 2 адреси для хостів, а /32 — це одна-єдина адреса (окремий хост або loopback).
Розмір блоку
25 = 32
Підмережа цього хоста
мережа: ⌊194/32⌋·32 = 192
широкомовна: 192 + 32 − 1 = 223
придатні хости: 193 … 222
Відповідь
x = 222
Запитання й відповіді
Підмережі IPv4: що це?
Кожен пристрій у мережі IPv4 має IP-адресу, наприклад 192.168.10.37. Вона має довжину 32 біти, записується чотирма числами від 0 до 255. Кожне число — це один байт, який називають октетом.
Адреса має дві частини. Перша частина вказує, в якій мережі розташований пристрій. Друга частина вказує, який це вузол (пристрій) усередині цієї мережі.
Підмережі IPv4: як розв’язувати задачі крок за кроком?
Підмережі IPv4: адреса має 32 біти. Префікс /p вказує, скільки початкових бітів визначають мережу; решта 32 − p бітів нумерують хости. Підмережа має 2³²⁻ᵖ адрес, але першу (адресу мережі) й останню (широкомовну адресу) не можна призначити хостам, тож уміщається 2³²⁻ᵖ − 2 хости. Винятки: /31 (канал «точка-точка», RFC 3021) використовує обидві свої 2 адреси для хостів, а /32 — це одна-єдина адреса (окремий хост або loopback).
Підмережі IPv4: які помилки найпоширеніші?
Порахуйте всі нульові біти маски, зокрема вісім в останньому октеті (0).
Підмережі IPv4: що ви тренуєте?
Легка: хости в підмережі
Середня: поділ мережі
Складна: діапазони адрес
Кожна задача має нові значення, тож ви вивчаєте метод, а не відповідь. Застрягли? Спершу відкрийте невелику підказку, а повне пояснення — лише коли воно знадобиться.
Як проходить тренування
Кожна задача має нові значення, тож ви вивчаєте метод, а не відповідь.
Застрягли? Спершу відкрийте невелику підказку, а повне пояснення — лише коли воно знадобиться.
Ваш прогрес, помилки та збережені задачі зберігаються, тож перед іспитом ви зможете все повторити.