3. Anatomien til IP nummer

Før en dykker ned i gleden med sub-netting må vi stadfeste noen grunnleggende IP nummer prinsipper.

3.1 IP nummer hører til grensesnitt - IKKE verter!

Aller først, la oss klargjøre en grunnleggende årsak til misforståelse - IP nummer er ikke tildelt til verter. IP nummer er tildelt til nettverks grensesnitt på verter.

Eh - hva er det?

Mens mange (hvis ikke de fleste) datamaskiner på et IP nettverk vil besette et enkelt nettverks grensesnitt ( og som en konsekvens har et enkelt IP nummer), så er ikke dette den eneste måten ting skjer på. Datamaskiner og andre enheter kan ha flere (hvis ikke mange) nettverks grensesnitt - og hvert grensesnitt har sitt eget IP nummer.

Så en innretning med 6 aktive grensesnitt (som for eksempel en ruter) vill ha 6 IP nummer - en for hvert grensesnitt til hvert nettvert som den er koblet til. Grunnen til dette blir klar når vi ser på et IP nettverk!

På tross av dette, refererer folk flest til verts adresser når de referer til et IP nummer. Bare husk, dette er stenografi for IP nummeret til . Mange (hvis ikke flesteparten) av innretningene på Internett har bare et enkelt grensesnitt og derfor et enkelt IP nummer.

3.2 IP Nummer som "Punktum delte Firere"

I den nåværende (IPv4) implementasjonen av IP, består IP nummer av 4 byte (8 biter) - som gir totalt 32 biter med tilgjengelig informasjon. Dette resulterer i rimelig store tall (til og med når de er skrevet i desimal notasjon). Så for lesbarheten sin skyld (og organiseringsmessige grunner) er IP nummer vanligvis skrevet i 'punktum delt firer' format. IP nummeret

        192.168.1.24

er et eksempel på dette - 4 (titallssystemet) nummer separert av (.) punktum.

Siden hver enkelt av de fire nummerene er titalls representasjonen av et 8 bits byte, kan hver av de 4 nummerene strekke seg fra 0 til 255 (det vil si det kan påta seg 256 unike verdier - husk, null er en verdi også).

I tillegg identifiserer deler av IP nummeret til en vert nettverket som verten holder til på, de resterende bitene av IP nummeret identifiserer verten (oops - nettverks grensesnittet) i seg selv. Nøyaktig hvor mange bit som er brukt som nettverks ID og hvor mange som er ledige til å identifisere verter (grensesnitt) på det nettverket bestemmes av nettverks klassen.

3.3 Klasser med IP nettverk

Det er tre klasser med IP nummer

• Klasse A IP nettverks nummer bruker de 8 bitene lengst til venstre (den lengst til venstre av de punktum delte firerene) til å identifisere nettverket, som gir en rest på 24 biter (de gjenværende tre punktum delte firerene) til å identifisere vertenes grensesnitt på et nettverket.
  Klasse A adresser har alltid i det bitet lengst til venstre i byten lengst til venstre en null - det er en titalls verdi på 0 til 127 for den første punktum delte fireren, Så derfor finnes det et maksimum på 128 klassa A nettverksnummer tilgjengelig, der hvert enkelt kan ha opptil 33,554,430 mulige grensesnitt.
  
  Imidlertid, nettverkene 0.0.0.0 (kjent som standard rute ) og 127.0.0.0 (loop back nettverket) har spesielle betydninger og er ikke tilgjengelige for bruk til å identifisere nettverk. Så de er bare 126 tilgjengelige klasse A nettverks nummer.
• Klasse B IP nettverks nummer bruker de 16 bitene langs til venstre (de to punktum delte firerene lengst til venstre) til å identifisere nettverket, som gir en rest på 16 biter (de siste to av de punktum delte firerene) til å identifisere vertenes grensesnitt. Klasse B adresser har alltid de 2 bitene lengst til venstre satt til 1 0. Dette gir en rest på 14 biter til å spesifisere nettverks adresse som gir 32767 tilgjengelige klasse B nettverk. Klasse B nettverk har derfor et spenn fra 128 til 191 for den første av de punktum delte firerene, der hvert nettverk kan inneholde opptil 32,766 mulige grensesnitt.
• Klasse C IP nettverks nummer bruker de 24 bitene lengst til venstre (de tre bytene lengst til venstre) til å identifisere nettverket, som gir en rest på 8 biter (den byten lengst til høyre) til å identifisere en verts grensesnitt. Klasse C adresser starter alltid med di tre bitene lengst til venstre satt til 1 1 0 eller et spenn på 192 til 255 for den punktum delte fireren lengst til venstre. Der er derfor 4.194.303 tilgjengelige klasse C nettverks nummer, der hver enkelt inneholder 254 grensesnitt. ( Klasse C nettverk med den første byten satt til høyere enn 223 er imidlertid reservert og ikke tilgjengelig til bruk).

I sammendrag:

        Nettverks klasse                Anvendelig spenn av første byte verdier (titall)
                A                         1 til 126
                B                       128 til 191
                C                       192 til 254

De finnes også spesielle adresser som er servert for 'fra koblede' nettverk - det er nettverk som benytter IP, men som ikke er koblet til Internett. Disse adressene er:-

• Ett klasse A nettverk
  10.0.0.0
• 16 klasse B nettverk
  172.16.0.0 - 172.31.0.0
• 256 Klasse C nettverk 192.168.0.0 - 192.168.255.0

Du vil legge merke til at dette dokumentet benytter disse sekvensene gjennomgående for å unngå forvirring med 'virkelige' nettverk og verter.

3.4 Nettverks nummer, grensesnitt adresser og kringkastings adresser

IP nummer kan ha tre mulige betydninger:-

• adressen til et IP nettverk (en gruppe IP innretninger som deler en felles tilgang til et overførings medium - slik at alle er på det samme Ethernet segmentet). Et nettverksnummer vil alltid ha grensesnittet (verts) bitene av adresse rommet satt til 0 (hvis ikke nettverket er subnettet - som vi skal se);
• kringkastings adressen til et nettverk (adressen brukes til å 'snakke' samtidig, til alle innretningene i et IP nettverk). Kringkastings adresser for et nettverk har alltid grensesnitt (verts) bitene av adresse rommet satt til 1 (hvis ikke nettverket er subnettet - igjen, som vi skal se).
• adressen til et grensesnitt (som for eksempel et Ethernet kort eller PPP grensesnitt på en vert, ruter, print server etc). Disse adressene kan ha hvilken som helst verdi i verts bitene unntatt alle null eller alle 1 - fordi hvis alle verts bitene er 0, er adressen en nettverksadresse og medt verts bitene alle satt til 1 er adressen en kringkastings adresse.

I sammendrag og for å avklare ting

For et klasse A nettverk...
(en byte med nettverks adresserom fulgt av tre byte med verts adresserom)

        10.0.0.0                er en klasse A nettverks nummer fordi alle
                                verts bitene i adresserommet er 0

        10.0.1.0                er vertsadressen på dette nettverket

        10.255.255.255          er kringkastingsadressen på dette nettverket fordi
                                alle verts bitene i adresserommet er satt til 1

For et klasse B nettverk...
(to byte med nettverks adresserom fulgt av to byte med verts adresserom)

        172.17.0.0 er et klasse B nettverks nummer
        172.17.0.1 er en verts adresse på dette nettverket
        172.17.255.255 er kringkastings adressen på dette nettverket

For et klasse C nettverk...
(tre byte med nettverks adresserom fulgt av en byte med verts adresserom)

        192.168.3.0 er et klasse C nettverks nummer
        192.168.3.42 er en klasse C verts adresse på dette nettverket
192.168.3.255 er nettverkets kringkastings adresse

Nesten alle IP nettverks nummer igjen som er tilgjengelige for tildeling er klasse C adresser.

3.5 Nettverks masken

Nettverks masken er mer passende kaldt subnett masken. Imidlertid, så er det generelt referert til som nettverks masken.

Det er nettverks masken og dens innvirkning på hvordan IP adresser er tolket lokalt på et IP nettverks segment som opptar oss mest her, siden dette avgjør hvilken (hvis noen) subnetting som skjer.

I standard (sub-) nettverk maske er alle nettverks bitene i en adresse satt til '1' og alle vertsbitene er satt til '0'. Dette betyr at standard nettverks masken for de tre klassene er:-

• Klasse A nettverks maske: 255.0.0.0
• Klasse B nettverks maske: 255.255.0.0
• Klasse C nettverks maske: 255.255.255.0

Det er to viktige ting å huske om nettverks masker:-

• Nettverks masken påvirker bare den lokale tolkningen av lokale IP nummer (hvor lokal betyr dette bestemte nettverks segmentet);
• Nettverks masken er ikke et IP nummer - det er brukt for å modifisere hvordan lokale IP nummer er tolket lokalt.