Класи IP-адрес
Брайс Лео
⚡ Розумний підсумок
Класи IP-адрес поділяють адресний простір IPv4 на п'ять груп, від A до E, на основі першого октету. Кожен клас визначає свій власний діапазон адрес, маску підмережі за замовчуванням та передбачуваний розмір мережі.
Що таке IP-адреса?
IP-адреса (Internet Protocol) — це числова мітка, присвоєна пристроям, підключеним до комп’ютерної мережі, яка використовує IP для зв’язку.
IP-адреса виступає ідентифікатором певного комп'ютера в певній мережі. Вона також допомагає встановити віртуальне з'єднання між пунктом призначення та джерелом. IP-адресу також називають IP-номером або інтернет-адресою. Вона допомагає вказати технічний формат адресації та схему пакетів. Більшість мереж поєднують TCP з IP.
IP-адреса складається з чотирьох чисел, і кожне число містить від однієї до трьох цифр. Одна крапка (.) розділяє кожне число або набір цифр, як показано на зображенні нижче.
An IP-адреса ділиться на дві частини:
- Приставка: Префікс IP-адреси визначає фізичну мережу, до якої підключено комп’ютер. Префікс також відомий як мережева адреса.
- Суфікс: Суфікс ідентифікує окремий комп’ютер у мережі. Суфікс також називають адресою хоста.
Як працює IP-адреса?
IP-адреса працює як поштова адреса. Поштова адреса поєднує ваш район, представлений PIN-кодом, та адресу вашого будинку. Адреса району є спільною для кожного будинку в цьому населеному пункті, тоді як адреса будинку є унікальною для вашого будинку.
Так само мережева адреса ідентифікує всі хости, що належать до певної мережі, тоді як адреса хоста однозначно ідентифікує конкретний хост у ній.
Далі давайте розглянемо, як цей адресний простір був організований у класи.
Що таке класова адресація?
Класова адресація — це архітектура мережевої адресації, яку Інтернет використовував з 1981 року до появи безкласової міждоменної маршрутизації (CIDR) у 1993 році.
Цей метод адресації поділяє адресний простір IPv4 на п'ять окремих класів на основі перших бітів першого октету.
Тут класи A, B та C пропонують адреси для мереж трьох різних розмірів. Клас D використовується лише для багатоадресної розсилки, а клас E зарезервовано виключно для експериментальних цілей, як показано на зображенні нижче.
Класи IP-заголовків
У наступній таблиці наведено діапазон першого октету, маску підмережі за замовчуванням та типове застосування кожного класу IPv4:
| Клас | Діапазон першого октету | Маска підмережі за замовчуванням | Приклад IP | Провідні біти | Максимальна кількість мереж | Кількість хостів у мережі | додаток |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IP клас А | 1 до 126, | 255.0.0.0 | 1.1.1.1 | 0 | 126 | 16,777,214 | Використовується для дуже великих мереж. |
| IP клас B | 128 до 191, | 255.255.0.0 | 128.1.1.1 | 10 | 16,384 | 65,534 | Використовується для мереж середнього розміру. |
| IP клас C | 192 до 223, | 255.255.255.0 | 192.1.11.1 | 110 | 2,097,152 | 254 | Використовується для локальних мереж. |
| IP клас D | 224 до 239, | NA | 224.0.0.1 | 1110 | NA | NA | Зарезервовано для багатоадресної розсилки. |
| IP клас E | 240 до 255, | NA | 240.0.0.1 | 1111 | NA | NA | Зарезервовано для дослідницьких та розробницьких цілей. |
Примітка: Перший октет 0 зарезервовано, а блок 127 зарезервовано для зворотного зв'язку, тому використовуваний діапазон класу A становить від 1 до 126.
Давайте розглянемо кожен клас детальніше:
Мережа класу А
Цей клас IP-адрес використовується, коли мережа містить велику кількість хостів. У мережі класу A початковий біт дорівнює 0, перші 8 бітів (також звані першим октетом) ідентифікують мережу, а решта 24 біти ідентифікують хост у цій мережі.
Прикладом адреси класу А є 102.168.212.226. Тут «102» допомагає ідентифікувати мережу, а «168.212.226» ідентифікує хост.
Адреси класу A від 127.0.0.0 до 127.255.255.255 не можна призначити пристроям, оскільки цей блок зарезервовано для функцій зворотного зв'язку та діагностики.
Мережа класу B
В IP-адресі класу B двійкова адреса починається з перших бітів 10, тому десяткове значення першого октету знаходиться в діапазоні від 128 до 191. Перші 16 бітів (відомі як два октети) допомагають ідентифікувати мережу. Решта 16 бітів вказують на хост у мережі.
Прикладом IP-адреси класу B є 168.212.226.204, де «168.212» визначає мережу, а «226.204» – хост у цій мережі.
Мережа класу C
Клас C – це тип IP-адреси, який використовується для невеликих мереж. У цьому класі для ідентифікації мережі використовуються три октети, а перший октет має значення від 192 до 223.
У цьому типі методу мережевої адресації початкові біти встановлюються на 110, що робить перші 24 біти адреси мережевою адресою, а решта 8 бітів – адресою хоста. Більшість локальних мереж використовують IP-адреси класу C для підключення до мережі.
Приклад IP-адреси класу C:
192.168.178.1
Мережа класу D
Адреси класу D використовуються лише для багатоадресних програм і ніколи не використовуються для звичайних мережевих операцій. У цьому класі перші три біти встановлені на «1», а четвертий біт встановлений на «0», що дає початкові біти 1110. Усі значення в діапазоні від 224.0.0.0 до 239.255.255.255 використовуються для унікальної ідентифікації груп багатоадресної розсилки.
Тому немає потреби ексtracадреса хоста ta, тому клас D не має маски підмережі.
Приклад IP-адреси класу D:
227.21.6.173
Мережа класу E
IP-адреса класу E визначається тим, що перші чотири біти адреси встановлені на 1, що охоплює адреси від 240.0.0.0 до 255.255.255.255. Однак, клас E зарезервований, і його використання ніколи не було визначено, тому багато мережевих реалізацій відкидають ці адреси як невизначені або незаконні.
Приклад IP-адреси класу E:
243.164.89.28
Як визначити клас IP-адреси
Вам не потрібне програмне забезпечення, щоб знайти клас IPv4-адреси. Вже перший октет повідомляє вам про клас, маску підмережі за замовчуванням і те, як адреса розділяється на мережеву та хостову частини. Виконайте такі дії:
- Прочитайте перший октет: Візьміть число перед першою крапкою. Для адреси 172.20.10.5 перший октет — 172.
- Зіставте це з діапазоном класів: Перший октет від 1 до 126 означає клас A, від 128 до 191 – клас B, від 192 до 223 – клас C, від 224 до 239 – клас D та від 240 до 255 – клас E.
- Застосуйте маску підмережі за замовчуванням: Оскільки 172 належить до діапазону класу B, маска за замовчуванням — 255.255.0.0.
- Розділити адресу: З маскою класу B мережева частина має номер 172.20, а частина хоста – 10.5.
Приватні та зарезервовані діапазони IP-адрес
У класах A, B та C RFC 1918 виділяє по одному блоку як приватний адресний простір. Публічні інтернет-маршрутизатори не пересилають пакети з цих діапазонів, що робить їх ідеальними для домашніх та офісних мереж. Трансляція мережевих адрес (NAT) перетворює їх на публічну адресу для доступу до Інтернету.
| Клас | Діапазон приватних адрес | Нотація CIDR | Кількість адрес |
|---|---|---|---|
| A | 10.0.0.0 до 10.255.255.255, | 10.0.0.0/8 | 16,777,216 |
| B | 172.16.0.0 до 172.31.255.255, | 172.16.0.0/12 | 1,048,576 |
| C | 192.168.0.0 до 192.168.255.255, | 192.168.0.0/16 | 65,536 |
Два інших зарезервованих діапазони: 127.0.0.0/8 для тестування зворотного зв'язку та 169.254.0.0/16, які пристрої призначають самі собі, коли DHCP-сервер не відповідає.
Правила призначення ідентифікатора мережі
Ідентифікатор мережі буде призначено на основі наведених нижче правил:
- Ідентифікатор мережі не може починатися з 127, оскільки 127 належить до діапазону класу A та зарезервований для внутрішніх функцій зворотного зв'язку.
- Ідентифікатор мережі, у якому всі біти встановлені на 1, зарезервовано для використання як IP-адреса широкомовлення та не може бути призначений.
- Ідентифікатор мережі, у якому всі біти встановлені на 0, позначає певний хост у локальній мережі та не повинен маршрутизуватися. Адміністратори, які хочуть приховати IP-адресу Деталі із зовнішніх сканувань зазвичай поєднують ці зарезервовані діапазони із засобом забезпечення конфіденційності.
Обмеження класової IP-адресації
Ось недоліки/протипоказання методу класової IP-адресації:
- Ризик скорого вичерпання адресного простору
- Межі класів не сприяли ефективному розподілу адресного простору
Саме через цю неефективність CIDR замінив класову адресацію у 1993 році.
