Адреса класса Е легко распознать по единицам в первых четырех битах. В десятичной форме эти адреса занимают диапазон от 240.0.0.0 до 255.255.255.255, максимального значения для 32-битного числа. Адреса этого класса зарезервированы для будущего использования и обычно не видны в большинстве подключенных к Internet сетей.

Широковещательные сообщения и групповые адреса

Выше приведены диапазоны возможных IP-адресов различных классов. Но есть несколько исключений, которые следует упомянуть. Адрес для уникальной идентификации компьютера в Internet называется индивидуальным (unicast) адресом.

На самом деле число индивидуальных адресов в каждом из классов будет немного меньше числа возможных адресов, поскольку часть из них обычно резервируется для особых нужд. Например, адреса, первый байт которых равен 127, допустимо применять только на локальном компьютере. Адрес 127.0.0.1 (формально он является адресом класса А) обычно называется адресом петли обратной связи (loopback) и служит для тестирования стека TCP/IP. Пакет, посланный на этот адрес (например, при помощи команды PING), не попадет в сеть. Вместо этого он просто будет передан вниз по стеку протокола и в обратном направлении для проверки правильности настройки локального компьютера.

Этим адресом пользуются и другие утилиты TCP/IP. Например, с его помощью тестируется работоспособность локального сервера Telnet.

В общем случае не следует задавать значения О или 255 ни для одного из четырех байт IP-адреса. Нули в части адреса, обозначающей сеть, соответствуют локальной сети.

Значение 255 вводится в адреса для пересылки широковещательных сообщений. Сообщение такого типа передается только один раз, но может быть принято несколькими устройствами. Широковещательные сообщения служат для рассылки пакета всем узлам в определенной сети или подсети. Например, пакет, отправленный на адрес 10.11.255.255, будет получен всеми узлами сети 10.11.

В табл. 2.4 приведено действительное число адресов классов А-С, оставшееся после вычитания специальных адресов.

Таблица 2.4. Доступные IP-адреса

f Класс Число сетей

А 126

В 16 384

С 2 097 152

Число устройств

16777214 65 534 254

Подсети

1Р-адреса - довольно ценный товар. Казалось бы, для создания нескольких сетей требуется несколько диапазонов адресов. Но можно разбить непрерывное адресное пространство на ряд так называемых подсетей (subnets). Например,

допустимо, чтобы сеть класса В содержала до 65 534 компьютеров в одном сегменте. Но такое число компьютеров в одной сети обычно не нужно. Выделение столь широкого диапазона для небольшой сети было бы чудовищно расточительным.

Хотя класс IP-адреса и позволяет легко определить, какие его части относятся к сети и компьютеру в ней, должно существовать также средство для обозначения части адреса, указывающей подсеть. С этой целью вводится так называемая маска подсети (subnet mask) - это 32-битное двоичное значение.

Маски подсетей классов А, В и С

Маска подсети служит для того, чтобы «занять» несколько битов из части IP-адреса, предназначенного для указания компьютера, и с их помощью идентифицировать подсеть. Маска подсети, как и IP-адрес, записывается в виде десятичных чисел, разделенных точками, и обеспечивает «маскирование» части IP-адреса, определяющей сеть и подсеть.

Например, с каждым из описанных выше классов адресов А, В и С связана определенная маска. Адреса класса А имеют маску 255.0.0.0. Поскольку в двоичном формате число 255 записывается как строка из восьми единиц, эта маска выглядит так: 11111111000000000000000000000000. Двоичную маску применяют для выделения адреса сети и подсети при помощи оператора AND. Результат операции AND равен TRUE, если оба аргумента также равны TRUE.

Если значению TRUE соответствует единица, а значению FALSE - ноль, компьютеру или маршрутизатору легко наложить маску на IP-адрес, получив в результате адрес сети. В табл. 2.5 показано, каким образом получаются конечные значения.

Таблица 2.5. Получение результата для маски подсети

Значение 1Р-адрсси Значении moi.ки Результат

1 1 1

1 О О

О 1 о

о 0 0

При наложении маски подсети 255.0.0.0 на сеть класса А будет выбран только адрес сети, который находится в первом байте. Маска подсети для адреса класса В равна 255.255.0.0, а для адреса класса С - 255.255.255.0. Каждая из этих масок выбирает только ту часть адреса, которая является адресом сети. Изменяя значение маски подсети, вы можете выделять дополнительные биты для адреса сети из адреса компьютера, разбивая тем самым большое адресное пространство на блоки меньшего размера.

Разбиение адресного пространства при помощи маски подсети

Подсети целесообразно создавать при разделении определенного адресного пространства на несколько отдельных подсетей.

Риг О 9

11111111 11000000 г"<-. .v

\ Маска служит для выделения

Адрес Дцрес адреса сети, подсети подсети компьютера и компьютера

Я не хочу вычислять эти маски!

Если вам не хочется вычислять значения масок вручную, то найдите в Internet RFC 1878 « Variable Lengthi Subnet Table hr!PV4» (Таблица подсетей переменной длины для IPV4). В этом документе перечислены возможные значения масок подсетей и продемонстрировано их применение. Вы также можете поискать в Internet программы, предназначенные для вычисления, масок, - так называемые калькуляторы подсетей (subnet calculators).

Вычисление адреса подсети

При разбиении адресного пространства на подсети вам следует вначале решить, какое количество адресов компьютеров понадобится в каждой подсети. Переведите это число в двоичный формат, после чего вы увидите, сколько битов адресного пространства требуется для адреса компьютера. Вычтите это значение из числа доступных битов (8 для адреса класса С). Затем вычислите десятичное число, соответствующее двоичному значению, в котором все биты маски равны единице.

Так, при помощи маски 255.255.255.128 адресное пространство класса С можно разбить на две различных подсети. Из сети 192.113.255 с помощью этой маски получается две подсети - одна с адресами в диапазоне от 192.113.255.1 до 192.113.255.128 и вторая с адресами в диапазоне от 192.113.255.129 до 192.113.255.254. (В данном примере исключены адреса, последний байт которых состоит только из нулей или единиц, например 192.113.255.0, поскольку это специальные адреса, не разрешенные обычно к применению в качестве адреса компьютера.)

Еще один пример - маска 255.255.255.192 разделит адресное пространство сети класса С на 4 подсети с числом компьютеров до 62 в каждой. Чтобы лучше понять, как все это работает, рассмотрим двоичное представление числа 192, равное 11000000. Поскольку первые два бита равны 1, для адреса компьютера при применении этой маски остается только шесть бит. Наибольшее число, которое удается записать при помощи шести бит, равно 63. Поскольку недопустимо, чтобы адреса компьютеров полностью состояли из нулей или единиц, диапазон возможных адресов сужается до 1 -62.

На рис. 2.3 показано, что теперь в IP-адресе три части: адрес сети, адрес подсети и адрес компьютера.