IP-адресация и маски подсети

На экзамене

Задание 10. Нужно связать IP-адрес, маску, адрес сети и число адресов с заданным свойством.

Формулы и факты

• IPv4: 32 бита, четыре октета по 8 бит, каждый от 0 до 255.
• Веса битов октета: 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1.
• Маска: сначала только единицы, затем только нули. Префикс /p: число единиц маски.
• Адрес сети: IP AND mask. В его узловой части все биты равны 0.
• Широковещательный адрес: в узловой части все биты равны 1.
• Узловых бит: h = 32 - p. Всего адресов: N = 2^{32-p}.

Для неполного октета размер блока: 256 - значение маски. Начала сетей идут с этим шагом.

Алгоритм

Найти адрес сети

1. Раздели IP и маску на октеты.
2. Под маской 255 перепиши октет IP, под маской 0 запиши 0.
3. Неполный октет переведи в 8 бит и выполни AND.
4. Переведи результат в десятичную запись.

Найти маску или число адресов

1. Перебирай только префиксы вида "единицы, затем нули".
2. Для каждого кандидата проверь равенство IP AND mask = адрес сети.
3. Вычисли h = 32 - p и число комбинаций узловых бит.
4. Дополнительное условие переведи в ограничение на свободные биты.
5. Исключай адрес сети и широковещательный адрес только по требованию условия.

Ловушки

• Путают: двоичную запись октета без ведущих нулей. Сверь: в октете ровно 8 бит.
• Путают: любое число 0-255 и допустимый октет маски. Сверь: используй только значения из таблицы.
• Путают: AND и обычное умножение. Сверь: выполняй операцию побитово.
• Путают: 2^p и 2^{32-p}. Сверь: степень равна числу узловых бит.
• Путают: все адреса и адреса узлов. Сверь: не вычитай 2 автоматически.