Maski sieci w tradycyjnym zapisie i z prefixem


Część programów komputerowych służących do konfiguracji sieci wymaga wypełnienia pól danych w postaci: adres hosta np.: 10.0.0.0 z maską 255.0.0.0 i taki zapis nie sprawia żadnych kłopotów.
Istnieją także programy konfigurujące sieć wymagające wpisów w postaci: 10.0.0.0/28, przy czym /28 to prefix sieci równy ilości jedynek w masce.

Sieć klasy A przeznacza pierwszy oktet na sieć, z tym, że pierwszy bit to 0. Pozostałe 24 bity przeznaczone są na hosty. Jeżeli ruting jest klasowy i sieć jest w klasie A, to na hosty jest 224 -2 numery.
Sieć klasy B przeznacza pierwsze dwa oktety na sieć, z tym, że pierwsze bity w pierwszym oktecie to 10. Pozostałe 16 bitów przeznaczone jest na hosty. Jeżeli ruting jest klasowy i sieć jest klasy B, to na hosty jest 216 -2 numery.
Sieć klasy C przeznacza pierwsze trzy oktety na sieć, z tym, że pierwsze bity w pierszym oktecie to 110. Pozostałe 8 bitów przeznaczone jest na hosty. Jeżeli ruting jest klasowy i sieć jest klasy C to na hosty jest 28 -2 numery.

Jeżeli ruting jest bezklasowy to nadal obowiązuje powyższy podział.
Przy sieci A jest możliwy teoretyczny podział na podsieci i hosty dla prefixów od /9 do /32. Praktycznie od /9 do /30.
Przy sieci B jest możliwy teoretyczny podział na podsieci i hosty dla prefixów od /17 do /32. Praktycznie od /17 do /30.
Przy sieci C jest możliwy teoretyczny podział na podsieci i hosty dla prefixów od /25 do /32. Praktycznie od /25 do /30.

Dla sieci klasy C i prefiksu /26 daje to 26 jedynek (do 32 zostaje się 6 pól). Te pola są przeznaczone na hosty i gdyby je wypełnić jedynkami to powstałaby liczba dwójkowa o postaci 111111, która po przeliczeniu daje liczbę 63. Ilość wolnych numerów w danej podsieci i masce /26 to 64 sztuki. Ilość podsieci możliwa do utworzenia to 4 sztuki (na 2 bitach). Prefix tej sieci to /26, a subnet to 192.168.1.0.
Możliwe numery to:

 PS1=00(2)  00000000(2)=192.168.1.0/26(10)  00111111(2)=192.168.1.63/26(10) 
 PS2=01(2)  01000000(2)=192.168.1.64/26(10)  01111111(2)=192.168.1.127/26(10) 
 PS3=10(2)  10000000(2)=192.168.1.128/26(10)  10111111(2)=192.168.1.191/26(10) 
 PS4=11(2)  11000000(2)=192.168.1.192/26(10)  11111111(2)=192.168.1.255/26(10) 

Z całej sieci wypadają numery 198.162.1.0 na subnet, 192.168.1.1 na bramę i 192.168.1.255 na adres rozgłoszeniowy. Pozostałe numery są do naszej dyspozycji.
Dla ułatwienia pracy osobom projektującym małe sieci zbudowałem tabelkę pokazującą zależności pomiędzy maską, numerami IP oraz ilością podsieci, dla zmian maski w zakresie od 24 do 32 bitów (IP-hosty, PS-podsieci). Podałem tylko ostatni oktet adresów.

/24 255.255.255.0
/25 255.255.255.128
/26 255.255.255.192
/27 255.255.255.224
/28 255.255.255.240
/29 255.255.255.248
/30 255.255.255.252
/31 255.255.255.254
/32 255.255.255.255
...11111111.00000000
...11111111.10000000
...11111111.11000000
...11111111.11100000
...11111111.11110000
...11111111.11111000
...11111111.11111100
...11111111.11111110
...11111111.11111111
  IP=8bit = 256 szt
  IP=7bit = 128 szt
  IP=6bit = 64 szt
  IP=5bit = 32 szt
  IP=4bit = 16 szt
  IP=3bit = 8 szt
  IP=2bit = 4 szt
  IP=1bit = 2 szt
  IP=0bit = 0 szt
  PS=0bit = 0 szt
  PS=1bit = 2 szt
  PS=2bit = 4 szt
  PS=3bit = 8 szt
  PS=4bit = 16 szt
  PS=5bit = 32 szt
  PS=6bit = 64 szt
  PS=7bit = 128 szt
  PS=8bit = 256 szt

Dla przykładu rozpatrzmy sytuację poniższą:
Jest jedna sieć składająca się z 50 komputerów oraz z maski 255.255.255.224 (skrócony zapis to /27). Czy maska jest właściwie dobrana?
Przy tej masce na hosty zostaje 5 bitów (kolor czarny w tabeli), co po przeliczeniu daje 32 numety IP. Jeżeli korzystamy z pierwszej podsieci to są widoczne tylko komputery o numerach od .1 do .31), a pozostałe 21 są niewidoczne.
Do powyższego przykładu można dobrać maskę /26 czyli 255.255.255.192, która pozwala podłączyć 62 komputery. Pozostają wolne adresy i dodatkowo można w takiej sieci podpiąć 12 hostów.
Stosowanie masek dziesiętnych o numerach innych niż w/w powoduje, że jedynki zapisu bitowego nie są przystające, co prowadzi do nieprzewidywalności zachowania się sieci, a w skrajnych wypadkach uniemożliwia tą pracę.
Adres rozgłoszeniowy to najwyższy numer IP w danej sieci lub podsieci, a subnet ma numer najniższy. Bramka ma adres o jeden większy niż subnet. Czasami brama ma numer o jeden mniejszy niż adres rozgłoszeniowy.
Adres bramki IP=0.0.0.0 jest domyślną trasą routingu i przeważnie jest to adres pomiędzy routerem głównym naszej sieci, a routerem dostawcy usług internetowych, np.TPSA.

Przeliczanie systemów


Przeliczanie liczb dziesiętnych na dwójkowe w zakresie do 255:

        ...

Przeliczanie liczb dwójkowych na dziesiętne:

        ...

do góry