1

ADRESOWANIE IP

1.

Budowa adresu IP.

Konstrukcja adresu IP składa się z czterech liczb dziesiętnych z zakresu 0-255

przedzielonych kropkami. Można go również zapisać jako jeden ciąg 32 bitów lub cztery
ciągi po osiem bitów każdy, przedzielone kropkami.
Każdy taki adres można podzielić na dwie części:

•

część identyfikującą daną sieć

•

część identyfikującą konkretny komputer w tej sieci.

Z tego faktu wynika, że każda sieć TCP/IP korzysta tylko z wydzielonego zakresu

adresów IP, określanego mianem: przestrzeń adresowa.

Przeliczenie przykładowych adresów z postaci dziesiętnej na binarną i odwrotnie:

10.0.0.172 =
11000010.11001100.01101010.00011100 =

Zadanie 1
- ułóż adresy rosnąco: 10.0.0.1 | 1.10.0.100 | 10.0.1.0 | 1.1.0.10 | 1.11.0.0
- wpisz 5 kolejnych adresów zaczynając od 10.10.10.252

2.

Klasy adresów:

Pierwotnie bity określające sieć i bity określające komputer były rozróżniane za pomocą
tzw. klas adresów IP. Klasy były definiowane za pomocą kilku pierwszych bitów adresu. Na
podstawie ich wartości oprogramowanie określało klasę adresu, a tym samym, które bity
odpowiadają za adres sieci, a które za adres hosta.

0nnnnnnn.hhhhhhhh.hhhhhhhh.hhhhhhhh - klasa A

10nnnnnn.nnnnnnnn.hhhhhhhh.hhhhhhhh - klasa B

110nnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnnn.hhhhhhhh - klasa C

1110xxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx - multicast

1111xxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx - adresy zarezerwowane

n - bit należący do adresu sieci

h - bit należący do adresu hosta.


W ten sposób, na podstawie wartości pierwszego bajtu adresu IP możemy zdefiniować, do
jakiej klasy należy dany adres:

N < 128

klasa A

128 < N < 191

klasa B

192 < N < 223

klasa C

224 < N < 239

multicast

N > 239

adresy zarezerwowane

2

Szczegółowe informacje na temat poszczególnych klas adresów IP:

Klasa

Pierwszy

oktet

adresu

Adresy sieci

Oktety

określające

sieć

Adresy

specjalne*

Ilość sieci

Ilość

hostów

w sieci

A

0xxxxxx

0.X.X.X –

127.X.X.X

Pierwszy

0.X.X.X

127.X.X.X

126

2

24

– 2

B

10xxxxxx

128.0.X.X –

191.255.X.X

Pierwsze dwa

-

16384x

2

16

– 2

C

110xxxxx

192.0.0.X –

223.255.255.0

Pierwsze trzy

-

ok. 2mln

2

8

– 2

D

1110xxxx

224.X.X.X –

239.X.X.X

-

-

Adresy Multicast

E

1111xxxx

240.X.X.X –

255.X.X.X

-

255.X.X.X

Adresy

zarezerwowane do

badań

*nie mogą być używane do adresowania hostów

Adresy multicast są adresami transmisji grupowej, wykorzystywanymi np. przy
wideokonferencjach.

Do adresowania unicast (pojedynczych hostów) stosowane są, więc klasy A, B i C.

Adresy prywatne – dla każdej z pierwszych trzech klas określono pewne zakresy adresów,
które mają służyć do adresowania hostów w sieciach lokalnych. Często określa się je jako
adresy nierutowalne w Internecie, gdyż nie obsługują ich routery internetowe.
Przeciwieństwem tych adresów są adresy publiczne (obsługiwane w Internecie) - pozostałe
adresy w tych klasach.

Adresy prywatne:

Klasa A: 10.0.0.0 - 10.255.255.255
Klasa B: 172.16.0.0 - 172.31.255.255
Klasa C: 192.168.0.0 - 192.168.255.255

3.

Maska podsieci – maski naturalne:

W pewnym momencie rozwoju Internetu okazało się, że klasowy sposób przydzielania

adresów sieci jest bardzo nieekonomiczny. Dostępne klasy adresów zaczęły się bardzo szybko
kurczyć. Wprowadzono system zwany: bezklasowym rutowaniem międzydomenowym CIDR
(Classless Inter-Domain Routing). Pojawiło się pojęcie maski podsieci.

Maska podsieci składa się podobnie jak adres IP z 4 bajtów, używana jest do wydzielenia
części adresu odpowiadającej za identyfikację sieci i części odpowiadającej za identyfikację
hosta w tej sieci. W celu zachowania zgodności z klasowym podziałem adresów, dla każdej
klasy określono tzw. maski naturalne:

Klasa A – 255.0.0.0
Klasa B – 255.255.0.0
Klasa C – 255.255.255.0

3

Określanie adresu sieci na podstawie maski podsieci (iloczyn logiczny AND):

10.0.0.172 AND 255.0.0.0 = ?

1 AND 1 = 1

1 AND 0 = 0

0 AND 1 = 0

0 AND 0 = 0

10.0.0.172

=

00001010.00000000.00000000.10101100

AND

255.0.0.0

=

11111111.00000000.00000000.00000000

=

00001010.00000000.00000000.00000000

Czyli w postaci dziesiętnej:

10.0.0.0

Często adres IP w połączeniu z maską podaje się w następujący sposób:

10.0.0.172/8

= 10.0.0.172 i 255.0.0.0

172.16.10.1/16 = 172.16.10.1 i 255.255.0.0
192.168.0.2/24 = 192.168.0.2 i 255.255.255.0

liczba po ukośniku mówi o tym ile pierwszych bitów maski podsieci posiada wartość 1, czyli
ile bitów określa adres sieci.

Dla każdej sieci/podsieci IP pula adresów dostępnych dla hostów jest pomniejszona o

dwa adresy – pierwszy i ostatni w danym zakresie. Pierwszy adres jest adresem sieci (co
wyliczono powyżej), natomiast ostatni to adres rozgłoszeniowy (broadcast). Często określa
się, że adres rozgłoszeniowy to adres, który w miejscu określającym hosta ma ustawione
same jedynki np. dla sieci

10.0.0.0/8

adres rozgłoszeniowy to:

10.255.255.255.

Używa się go do jednoczesnego zaadresowania wszystkich komputerów w danej sieci (jest
przetwarzany przez wszystkie komputery w sieci).

Adres IP każdego urządzenia, które może być połączone z Internetem musi być

unikalny w skali światowej. W celu zapewnienia jednoznaczności identyfikatorów sieci,
wszystkie adresy publiczne przydzielane są przez jedną organizację. Zajmuje się tym Internet
Network Information Center (INTERNIC). Przydziela ona adresy sieci wraz z maskami
podsieci, czyli zakresy adresów, zaś adresy hostów w ramach sieci administrator może
przydzielać bez potrzeby kontaktowania się z organizacją. W przypadku korzystania z
adresów prywatnych administrator również ma „wolną rękę”.

Zadanie 1
Komputer posiada adres IP 198.1.1.15 i maskę podsieci 255.255.255.0, określ następujące
informacje:
- klasa adresu
- adres sieci
- adres rozgłoszeniowy
- max. ilość hostów w tej sieci

Zadanie 2
Zaproponuj dla sieci lokalnej, w której znajduje się 120 komputerów adresy IP (adresy
przydzielaj kolejno od pierwszego wolnego).

4

- adres sieci
- klasa adresów
- maska podsieci
- adres rozgłoszeniowy
- adres 1 hosta
- adres 120 hosta

Zadanie 3
j.w. dla 300 komputerów.


PODSIECI IP

W celu bardziej ekonomicznego rozdzielania zakresów adresów IP, jak również w celu
ułatwienia zarządzania sieciami IP można dzielić zakresy wynikające z klasowego podziału
adresów na mniejsze poprzez modyfikację naturalnych masek podsieci.

Aby podzielić sieć na podsieci należy w naturalnej masce podsieci ustawić określoną
ilości bitów części hosta na 1, dodając je tym samym do części sieciowej (zawsze kolejno
od lewej strony).

Wzór określający ile powstanie podsieci:

2

n

= ilo

ść

podsieci

, gdzie n to ilość bitów w masce, jaką z części hosta trzeba ustawić na 1.


Wzór określający ilość hostów dla danej maski podsieci:

2

m

– 2 = ilo

ść

hostów

, gdzie m ilość bitów w masce ustawionych na 0 po modyfikacji.


Dla maski naturalnej klasy C:

Ilość podsieci

Maska bitowo

Maska dziesiętnie

Ilość hostów

2

0

= 1 sieć

11111111.11111111.11111111.00000000

255.255.255.0

2

8

– 2 = 254

2

1

= 2 podsieci

11111111.11111111.11111111.10000000

255.255.255.128

2

7

– 2 = 126

2

2

= 4 podsieci

11111111.11111111.11111111.11000000

255.255.255.192

2

6

– 2 = 62

2

3

= 8 podsieci

11111111.11111111.11111111.11100000

255.255.255.224

2

5

– 2 = 30

…

…

…

…

2

6

= 64 podsieci

11111111.11111111.11111111.11111100

255.255.255.252

2

2

– 2 = 2

2

7

= 128 podsieci

11111111.11111111.11111111.11111110

255.255.255.254

BŁĄD!!!

2

8

= 256 podsieci

11111111.11111111.11111111.11111111

255.255.255.255

BŁĄD!!!

5

Przykład
Pewna firma uzyskała zakres adresów IP klasy C -

192.10.1.0/24

. posiada, więc

możliwość zaadresowania 254 hostów. Firma ma siedzibę w budynku czteropiętrowym, gdzie
na każdym piętrze znajduje się dział wykonujący inne zadania. W celu ułatwienia zarządzania
siecią (np. ograniczania uprawnień wybranych działów, lub odseparowania ich od siebie)
administrator postanowił podzielić uzyskany zakres na cztery podsieci.

Zakres adresów:

192.10.1.0 – 192.10.1.255

Maska podsieci:

255.255.255.192

Charakterystyka uzyskanych podsieci:

Każda z powstałych podsieci, podobnie jak w przypadku korzystania z masek naturalnych,
posiada własny adres sieci i adres rozgłoszeniowy. Jak widać, w zapisanym powyżej zakresie
adresów, zmianie ulegać będzie jedynie ostatni oktet i właśnie od jego wartość będzie
zależało do jakiej podsieci należy cały adres IP. W celu określenia dla każdej podsieci
adresów sieci, rozgłoszeniowych i tych, które będą służyły do adresowania hostów należy
najpierw rozpisać wszystkie kombinacje, jakie mogą wystąpić w części sieciowej adresu.

Kombinacje części sieciowej:

11000000.00001010.00000001.00hhhhhh
11000000.00001010.00000001.01hhhhhh
11000000.00001010.00000001.10hhhhhh
11000000.00001010.00000001.11hhhhhh

h – bity części określającej hosty

Podsieć 1:

Adres sieci:

11000000.00001010.00000001.00hhhhhh

AND

11111111.11111111.11111111.11000000

=

11000000.00001010.00000001.00000000

=

192.10.1.0

Adres rozgłoszeniowy:

11000000.00001010.00000001.00111111

=

192.10.1.63

Zakres adresów hostów:

192.10.1.1 - 192.10.1.62

6

Podsieć 2:

Adres sieci:

11000000.00001010.00000001.01hhhhhh

AND

11111111.11111111.11111111.11000000

=

11000000.00001010.00000001.01000000

=

192.10.1.64

Adres rozgłoszeniowy:

11000000.00001010.00000001.01111111

=

192.10.1.127

Zakres adresów hostów:

192.10.1.65 - 192.10.1.126

Podsieć 3:

Adres sieci:

11000000.00001010.00000001.10hhhhhh

AND

11111111.11111111.11111111.11000000

=

11000000.00001010.00000001.10000000

=

192.10.1.128

Adres rozgłoszeniowy:

11000000.00001010.00000001.10111111

=

192.10.1.191

Zakres adresów hostów:

192.10.1.129 - 192.10.1.190

Podsieć 4:

Adres sieci:

11000000.00001010.00000001.11hhhhhh

AND

11111111.11111111.11111111.11000000

=

11000000.00001010.00000001.11000000

=

192.10.1.192

Adres rozgłoszeniowy:

11000000.00001010.00000001.11111111

=

192.10.1.255

Zakres adresów hostów:

192.10.1.193 - 192.10.1.254

Podsumowanie

Podsieci

Adres sieci

Zakres adresów hostów

Adres

rozgłoszeniowy

Ilość hostów

1

192.10.1.0

192.10.1.1 – 192.10.1.62

192.10.1.63

62

2

192.10.1.64

192.10.1.65 – 192.10.1.126

192.10.1.127

62

3

192.10.1.128

192.10.1.129 – 192.10.1.190

192.10.1.191

62

4

192.10.1.192

192.10.1.193 – 192.10.1.254

192.10.1.255

62

Aby określić informacje takie jak powyżej bez dokonywania obliczeń można skorzystać z
dokumentu RFC 1878, w którym rozpisano wszystkie możliwe maski podsieci i tworzone
przez nie adresy.

7

Aby umożliwić komunikację pomiędzy utworzonymi podsieciami, należy zastosować router,
który będzie posiadał po jednym interfejsie dla każdej podsieci. Można w tym celu
wykorzystać router sprzętowy jak i programowy, czyli oprogramowanie uruchomione na
komputerze wyposażonym, w co najmniej cztery (w tym przypadku) karty sieciowe. Każdy z
interfejsów routera musi mieć przypisany adres IP zgodny z zakresem adresów IP podsieci,
do której jest podłączony. Zaleca się, aby interfejs routera otrzymał ostatni adres IP z danego
zakresu.
Na routerze może zostać uruchomione dodatkowo oprogramowanie typu firewall, serwer
DHCP, serwer DNS, które umożliwi łatwiejsze konfigurowanie, kontrolowanie i zarządzanie
podsieciami. Router może również posiadać połączenie z siecią Internet, które będzie
udostępniał w wybranych podsieciach (router pełniący taką funkcję nazywany jest bramą).

Zadanie
Administrator pewnej sieci lokalnej ma zadanie utworzyć 3 podsieci. Dla każdej z nich
potrzebuje około 400 adresów IP. Zakresy adresów w podsieciach mają być przydzielane
kolejno od pierwszego wolnego. Liczba niewykorzystanych adresów ma być jak najmniejsza.

Określ dla każdej podsieci:
- adres sieci
- adres rozgłoszeniowy
- zakres adresów hostów
- ilość hostów w podsieci