IPアドレスとその操作方法のすべて

こんにちは、Habrの読者の皆さん!



少し前に、Habrに関する最初の記事を書きました。 私の記事では、ネットワーク管理を理解しているユーザーがすぐに発見した不快な粗さがありました。 粗さは、ラボで間違ったIPアドレスを指定したことです。 経験の浅いユーザーが簡単なIPの例でVLANトピックを理解する方が簡単だと思ったので、これを意図的に行いましたが、ユーザーが非常に正しく認識しているように、重要なエラーのある素材をアップロードすることはできません。



記事自体では、このエラーの修正を開始しませんでした。削除することは2日間ですべての議論に意味がないため、問題の指摘とトピック全体の説明を含む別の記事で修正することにしました。



まず第一に、 IPアドレスとは何かを言及する価値があります。



IPアドレスは、TCP / IPプロトコルスタックに基づいて構築されたコンピューターネットワーク内のノードの一意のネットワークアドレスです (TCP / IPはインターネットプロトコルのセットであり、これについては今後の記事で説明します)。 IPアドレスは、一連の32個のバイナリビット(1と0)です。 人はこの1110001010100010001010101110011110(ここでは、32ビットの情報はバイナリシステムにあるため、ここでは32ビットの情報)のような大きな同種の数列の影響を受けないため、シリーズを4つの8ビットバイトに分割することが決定され、次のシーケンスが得られました:11100010.10100010。 00101011.10011110。 これは人生を大きく促進するものではなかったため、このシーケンスを10進法の4つの数字のシーケンス、つまり226.162.43.158に変換する決定がありました。 4ビットはオクテットとも呼ばれます。 このIPアドレスはIPv4によって決定されます 。 このアドレス指定スキームを使用すると、 40億を超えるIPアドレスを作成できます



オクテットで可能な最大数は255 (バイナリシステムでは8ユニットであるため)であり、最小値は-0です。



次に、 IPクラスと呼ばれるものを見つけましょう(実験室作業のこの時点で、不正確さがあったのです)。



IPアドレスは5つのクラス(A、B、C、D、E)に分けられます。 A、B、およびCは、商用のアドレス指定クラスです。 Dはマルチキャスト用で、クラスEは実験用です。



クラスA:1.0.0.0-126.0.0.0、マスク255.0.0.0

クラスB:128.0.0.0-191.255.0.0、マスク255.255.0.0

クラスC:192.0.0.0-223.255.255.0、マスク255.255.255.0

クラスD:224.0.0.0-239.255.255.255、マスク255.255.255.255

クラスE:240.0.0.0-247.255.255.255、マスク255.255.255.255



「カラー」 IPについてです。 IPはグレー (またはパブリックプライベート )です。 パブリックIPアドレス、インターネットへのアクセスに使用されるIPアドレスです。 ローカルネットワークで使用されるアドレスはプライベートとして分類されます。 プライベートIPはインターネット上でルーティングされません。



パブリックアドレスはパブリックWebサーバーに割り当てられるため、場所に関係なく、つまりインターネット経由でこのサーバーにアクセスできます。 たとえば、ゲームサーバーはパブリックであり、Habréの北部やその他の多くのWebリソースも同様です。

プライベートIPアドレスとパブリックIPアドレスの大きな違いは、プライベートIPアドレスを使用してコンピューターに任意の番号を割り当てることができることです(主なことは一致する番号がないことです)。パブリックアドレスでは、それほど単純ではありません。 パブリックアドレスの発行は、さまざまな組織によって管理されています。



あなたが若いネットワークエンジニアであり、すべてのインターネットユーザーにサーバーへのアクセスを許可したいとします。 これを行うには、 パブリック IPアドレスを取得する必要があります。 それを取得するには、 インターネットプロバイダーに連絡し、パブリックIPアドレスを提供しますが、彼は自分のスリーブからそれを取得できないため、 ローカルインターネットレジストリ (LIR)に問い合わせます。また、このバンドルのプロバイダーは1つのアドレスを提供します。 ローカルのインターネットレジストラはどこからでもアドレスのパケットを送信できないため、 地域のインターネットレジストラ (RIR-Regional Internet Registry)に頼ります。 次に、地域のインターネットレジストラは、国際的な非営利組織IANA (Internet Assigned Numbers Authority)に頼ります。 IANAはICANN (割り当てられた名前と番号のインターネット会社)によって管理されています。 パブリックIPアドレスに混乱が生じないように、このような複雑なプロセスが必要です。







ローカルエリアネットワーク(LAN)を作成しているため、 プライベート IPアドレスを使用します。 それらを使用するには、どのアドレスがプライベートで、どのアドレスがプライベートでないかを理解する必要があります。 次の表は、ネットワークを構築するときに使用するプライベートIPアドレスを示しています。







上記から、ローカルネットワークを作成するときに使用するのは、テーブル内の範囲のアドレスに従うと結論付けることができます。 20. *。*。*または30. *。*。*などの他のネットワークアドレスを使用する場合(たとえば、これらのアドレスはラボで使用されていたため、これらを使用しました)、実際のネットワークのセットアップには大きな問題があります。



プライベートIPアドレスの表から、 サブネットマスクが書き込まれている3番目の列を確認できます。 サブネットマスク -ネットワークノードのIPアドレスのどの部分がネットワークアドレスを参照し、どの部分がこのネットワーク内のノード自体のアドレスを参照するかを決定するビットマスク。



すべてのIPアドレスには、 ネットワークホストの 2つの部分があります

ネットワークは、ネットワーク全体で変更されないIPの部分であり、すべてのデバイスアドレスはネットワーク番号で始まります。

ホストはIPの変化する部分です。 各デバイスには、ネットワーク上で固有のアドレスがあり、ホストと呼ばれます。



マスクは通常、 prefixdecimalの 2つの方法で記述されます。 たとえば、10進表記のプライベートサブネットマスクAは255.0.0.0のように見えますが、ネットワークダイアグラムを作成するときに10進表記を使用するのが常に便利であるとは限りません。 マスクを接頭辞として書く方が簡単です(例:/ 8)。



マスクは左側の最初のオクテットからユニットを追加することで形成されるため、マスクを認識するために、設定されているユニットの数を知るだけで済みます。



サブネットマスクテーブル







1つのコンピューターのアドレスが172.16.13.98 / 24であるネットワーク上にいくつのデバイス(IPアドレス-ノード)を配置できるかを計算します。



172.16.13.0-ネットワークアドレス

172.16.13.1-ネットワーク内の最初のデバイスのアドレス

172.16.13.254-ネットワーク内の最後のデバイスのアドレス

172.16.13.255-ブロードキャストIPアドレス

172.16.14.0-次のネットワークのアドレス



ネットワーク上の合計 254台のデバイス



次に、ネットワーク内にいくつのデバイスを配置できるかを計算します。1台のコンピューターのアドレスは172.16.13.98 / 16です。

172.16.0.0-ネットワークアドレス

172.16.0.1-ネットワーク上の最初のデバイスのアドレス

172.16.255.254-ネットワーク上の最後のデバイスのアドレス

172.16.255.255-ブロードキャストIPアドレス

172.17.0.0-次のネットワークアドレス



ネットワーク上の合計 65,534台のデバイス



最初のケースでは、254個のデバイスを取得し、2番目の65534では、マスク番号のみを交換しました。



IP計算機でマスクを操作するためのさまざまなオプションを確認できます。 私はこれをお勧めます。



サブネットマスク(VLSM-可変ランゲサブネットマスク)の技術が発明される前に、前に説明したクラスネットワークを使用しました。



ここで、特定のニーズに使用されるIPアドレスに言及する価値があります。



アドレス127.0.0.0-127.255.255.255 (ループバック-自分でループ)。 このネットワークは診断に必要です。

169.254.0.0-169.254.255.255 (APIPA-自動プライベートIPアドレス指定)。 IPアドレスを「発明」するメカニズム。 APIPAサービスは、ネットワークを開始するためのIPアドレスを生成します。



IPのトピックについて説明したので、ラボで表示されているネットワークが問題なく機能しない理由が明らかになりました。 これは回避する必要があるため、この記事の情報に基づいてエラーを修正してください。



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