Найти в Дзене
Евгений Лощаков
20 подписчиков

Базовые сведения об IP-адресах, разбиение сетей и работа с частными диапазонами согласно RFC 1918

4
5 мин
IP-адрес (Internet Protocol Address) — это уникальный числовой идентификатор устройства в компьютерной сети, работающей по протоколу IP. Каждое устройство, подключенное к сети, должно иметь свой IP-адрес для возможности обмена данными. В этой статье рассмотрим базовые концепции IP-адресации, методы разбиения сетей, расчет диапазонов и работу с частными адресами. IP-адрес представляет собой логический адрес, назначаемый устройству для идентификации в сети. Существует две основные версии: В данной статье основное внимание уделяется IPv4 как наиболее распространенному протоколу. 32-битный IPv4-адрес состоит из двух частей: Соотношение между этими частями определяется маской подсети. Исторически сети делились на классы: Примечание: Современные сети используют бесклассовую адресацию (CIDR). Маска подсети определяет, какая часть IP-адреса относится к сети, а какая — к хосту. Например, маска 255.255.255.0 означает, что первые три октета (24 бита) — сеть, последний октет (8 бит) — хост. CIDR —
Оглавление

Введение

IP-адрес (Internet Protocol Address) — это уникальный числовой идентификатор устройства в компьютерной сети, работающей по протоколу IP. Каждое устройство, подключенное к сети, должно иметь свой IP-адрес для возможности обмена данными. В этой статье рассмотрим базовые концепции IP-адресации, методы разбиения сетей, расчет диапазонов и работу с частными адресами.

1. Основы IP-адресации

1.1 Что такое IP-адрес?

IP-адрес представляет собой логический адрес, назначаемый устройству для идентификации в сети. Существует две основные версии:

  • IPv4: 32-битный адрес, записываемый в виде четырех десятичных чисел от 0 до 255, разделенных точками (например, 192.168.1.1)
  • IPv6: 128-битный адрес, созданный для решения проблемы исчерпания IPv4-адресов

В данной статье основное внимание уделяется IPv4 как наиболее распространенному протоколу.

1.2 Структура IPv4-адреса

32-битный IPv4-адрес состоит из двух частей:

  • Сетевой префикс (Network ID): идентифицирует сеть
  • Идентификатор хоста (Host ID): идентифицирует конкретное устройство в сети

Соотношение между этими частями определяется маской подсети.

1.3 Классы сетей (устаревшая классификация)

Исторически сети делились на классы:

  • Класс A: 1.0.0.0 - 126.255.255.255 (маска по умолчанию: 255.0.0.0)
  • Класс B: 128.0.0.0 - 191.255.255.255 (маска по умолчанию: 255.255.0.0)
  • Класс C: 192.0.0.0 - 223.255.255.255 (маска по умолчанию: 255.255.255.0)
  • Класс D: 224.0.0.0 - 239.255.255.255 (мультикаст)
  • Класс E: 240.0.0.0 - 255.255.255.255 (зарезервировано)

Примечание: Современные сети используют бесклассовую адресацию (CIDR).

2. Маска подсети и CIDR

2.1 Маска подсети

Маска подсети определяет, какая часть IP-адреса относится к сети, а какая — к хосту. Например, маска 255.255.255.0 означает, что первые три октета (24 бита) — сеть, последний октет (8 бит) — хост.

2.2 Нотация CIDR (Classless Inter-Domain Routing)

CIDR — современный метод адресации, в котором маска обозначается через слеш и число бит сети: 192.168.1.0/24 (эквивалентно маске 255.255.255.0).

3. Разбиение сетей на подсети (Subnetting)

3.1 Зачем нужно разбиение?

  • Эффективное использование адресного пространства
  • Уменьшение широковещательного трафика
  • Повышение безопасности
  • Логическая организация сети

3.2 Как работает разбиение?

Разбиение осуществляется путем заимствования битов из части хоста для создания дополнительных подсетей.

Пример: Сеть 192.168.1.0/24 (256 адресов) нужно разбить на 4 подсети по 64 адреса:

  • Новая маска: /26 (255.255.255.192)
  • Подсети:
    192.168.1.0/26 (адреса: 192.168.1.1 - 192.168.1.62)
    192.168.1.64/26 (адреса: 192.168.1.65 - 192.168.1.126)
    192.168.1.128/26 (адреса: 192.168.1.129 - 192.168.1.190)
    192.168.1.192/26 (адреса: 192.168.1.193 - 192.168.1.254)

3.3 Расчет диапазонов

Для расчета диапазонов адресов в подсети:

  1. Определите количество бит подсети: Если маска /26, то заимствовано 2 бита от хоста (26-24=2)
  2. Количество подсетей: 2² = 4 подсети
  3. Размер блока адресов: 32 - 26 = 6 бит для хостов → 2⁶ = 64 адреса в каждой подсети
  4. Полезные адреса: 64 - 2 = 62 (минус сетевой адрес и широковещательный)

4. Подбор диапазона под определенное количество компьютеров

4.1 Алгоритм расчета

  1. Определите необходимое количество хостов (N)
  2. Добавьте 2 адреса (сетевой + широковещательный): N+2
  3. Найдите ближайшую степень двойки, которая ≥ N+2: 2ⁿ ≥ N+2
  4. Количество бит для хостов: n
  5. Маска подсети: 32-n
  6. Размер подсети: 2ⁿ адресов

4.2 Примеры расчета

Пример 1: Нужно разместить 50 компьютеров

  1. N = 50
  2. N+2 = 52
  3. Ближайшая степень двойки: 64 (2⁶)
  4. Биты для хостов: 6
  5. Маска: 32-6 = 26 (255.255.255.192)
  6. Диапазон: 64 адреса, из них 62 полезных

Пример 2: Нужно разместить 120 компьютеров

  1. N = 120
  2. N+2 = 122
  3. Ближайшая степень двойки: 128 (2⁷)
  4. Биты для хостов: 7
  5. Маска: 32-7 = 25 (255.255.255.128)
  6. Диапазон: 128 адресов, из них 126 полезных

4.3 Быстрая таблица для подбора

5. Частные IP-адреса согласно RFC 1918

5.1 Что такое RFC 1918?

RFC 1918 (Request for Comments 1918) — документ, определяющий диапазоны IP-адресов, зарезервированные для частных сетей. Эти адреса:

  • Не маршрутизируются в интернете
  • Могут использоваться многократно в разных частных сетях
  • Требуют NAT (Network Address Translation) для выхода в интернет

5.2 Диапазоны частных адресов

  1. Класс A: 10.0.0.0 - 10.255.255.255 (маска: 255.0.0.0 или /8)
    Одна сеть с 16 777 216 адресами
    Идеально для крупных организаций
  2. Класс B: 172.16.0.0 - 172.31.255.255 (маска: 255.240.0.0 или /12)
    16 сетей класса B с 1 048 576 адресами каждая
    Подходит для средних организаций
  3. Класс C: 192.168.0.0 - 192.168.255.255 (маска: 255.255.0.0 или /16)
    256 сетей класса C с 65 536 адресами каждая
    Наиболее распространен в домашних сетях и малом бизнесе

5.3 Практическое применение RFC 1918

Пример 1: Крупная компания с 10 000 устройств

  • Используем: 10.0.0.0/8
  • Разбиваем на подсети, например: 10.0.0.0/16 (65536 адресов) для основного офиса
  • Дальнейшее разбиение по отделам: 10.0.1.0/24, 10.0.2.0/24 и т.д.

Пример 2: Средняя компания с 1 000 устройств

  • Используем: 172.16.0.0/12
  • Выделяем: 172.16.0.0/22 (1022 полезных адреса) или разбиваем на несколько подсетей

Пример 3: Домашняя сеть или малый офис

  • Используем: 192.168.0.0/16
  • Стандартная настройка роутера: 192.168.1.0/24 (254 устройства)

5.4 Рекомендации по использованию частных диапазонов

  1. Всегда начинайте проектирование с оценки необходимого количества адресов
  2. Оставляйте запас для будущего расширения (обычно 20-30%)
  3. Используйте последовательную схему адресации для упрощения управления
  4. Документируйте распределение подсетей
  5. Для небольших сетей предпочтительнее использовать 192.168.x.x

6. Практический пример проектирования сети

Задача: Организация с 5 отделами:

  • Администрация: 20 компьютеров
  • Бухгалтерия: 15 компьютеров
  • Отдел продаж: 50 компьютеров
  • Производство: 100 компьютеров
  • Гости: 10 компьютеров
  • Резерв на будущее: 30% от общей суммы

Решение:

  1. Общее количество: 20+15+50+100+10 = 195 компьютеров
  2. С запасом 30%: 195 * 1.3 ≈ 254 компьютера
  3. Выбираем частный диапазон: 192.168.0.0/16
  4. Берем подсеть: 192.168.1.0/24 (254 полезных адреса)
  5. Разбиваем на подсети:
-2

Заключение

Понимание принципов IP-адресации, разбиения сетей и работы с частными диапазонами согласно RFC 1918 является фундаментальным навыком для любого сетевого администратора. Правильное проектирование IP-адресации позволяет создать масштабируемую, безопасную и легко управляемую сетевую инфраструктуру. Частные адреса из RFC 1918 решают проблему нехватки IPv4-адресов и обеспечивают гибкость при построении корпоративных и домашних сетей.

Для дальнейшего изучения рекомендуется ознакомиться с такими темами как VLSM (Variable Length Subnet Mask), NAT (Network Address Translation) и IPv6.