Część sieciowa a część hosta

Każdy adres IPv4 jest logicznie podzielony na część sieciową i część hosta. Część sieciowa określa, do której sieci należy urządzenie, a część hosta identyfikuje konkretne urządzenie w tej sieci.

Przypomina to adres pocztowy: miasto i nazwa ulicy wskazują dzielnicę, a numer domu wybiera konkretny dom w jej obrębie.

Skąd wiadomo, gdzie kończy się część sieciowa, a zaczyna część hosta? Informuje nas o tym maska podsieci. Maska również ma 32 bity: bity ustawione na 1 oznaczają część sieciową, a bity ustawione na 0 oznaczają część hosta.

Popularna maska to 255.255.255.0, w której pierwsze trzy oktety (złożone z samych jedynek) należą do części sieciowej, a ostatni oktet (złożony z samych zer) do części hosta.

Urządzenia korzystają z tego podziału, aby określić, czy miejsce docelowe jest lokalne czy zdalne. Jeśli dwa urządzenia mają tę samą część sieciową, mogą komunikować się bezpośrednio. Jeśli części sieciowe są różne, ruch musi przejść przez router za pośrednictwem bramy domyślnej.

Ta decyzja jest podejmowana nieustannie i ma fundamentalne znaczenie dla działania routingu w internecie.

Rozważmy adresy 192.168.1.10 i 192.168.1.50, oba z maską 255.255.255.0. Część sieciowa każdego z nich to 192.168.1. Ponieważ są takie same, oba hosty znajdują się w tej samej sieci i mogą komunikować się bezpośrednio, bez routera.

Różni się tylko ostatni oktet (10 i 50), który stanowi część hosta identyfikującą każde urządzenie.

Porównajmy teraz adresy 192.168.1.10 i 192.168.2.10 z tą samą maską. Różni się trzeci oktet, dlatego części sieciowe (192.168.1 i 192.168.2) nie są takie same.

Hosty znajdują się w różnych sieciach. Aby wymieniać dane, ich ruch musi przejść przez router łączący obie sieci.

Adres sieci to adres, w którym wszystkie bity hosta mają wartość 0. Dla 192.168.1.0/24 adresem sieci jest 192.168.1.0. Oznacza on samą sieć i nigdy nie jest przydzielany urządzeniu.

Routery używają adresu sieci w swoich tablicach routingu, aby reprezentować całą grupę hostów za pomocą jednego wpisu.

Adres rozgłoszeniowy to adres, w którym wszystkie bity hosta mają wartość 1. Dla 192.168.1.0/24 jest to 192.168.1.255. Pakiet wysłany na ten adres dociera jednocześnie do każdego hosta w sieci.

Podobnie jak adres sieci, adres rozgłoszeniowy nie może zostać przydzielony pojedynczemu urządzeniu, dlatego w każdej sieci zarezerwowane są dwa adresy.

Pomiędzy adresem sieci a adresem rozgłoszeniowym znajdują się użyteczne adresy hostów. Dla 192.168.1.0/24 hosty mogą używać adresów od 192.168.1.1 do 192.168.1.254.

To łącznie 256 adresów pomniejszone o adres sieci i adres rozgłoszeniowy, czyli 254 użyteczne adresy. Pierwszy i ostatni adres każdej podsieci są zawsze niedostępne dla hostów.

Zmiana maski przesuwa granicę. Większa część sieci (więcej bitów 1) oznacza mniej hostów, a większa część hosta (więcej bitów 0) oznacza więcej hostów.

• Maska 255.0.0.0: pierwszy oktet to sieć, trzy ostatnie to host — ogromne sieci.
• Maska 255.255.255.0: pierwsze trzy oktety to sieć — niewielkie sieci.

Dokładną liczbę hostów obliczy Pan/Pani w kursie dotyczącym podsieci.

Urządzenie wyznacza własny adres sieci, wykonując bitowe działanie AND na swoim adresie IP i masce. Wszędzie tam, gdzie bit maski ma wartość 1, bit adresu IP zostaje zachowany; tam, gdzie ma wartość 0, wynikiem jest 0.

Dzieje się to niezauważalnie wewnątrz każdego hosta i routera oraz stanowi podstawę decyzji, czy cel jest lokalny, czy zdalny.

Adres i maska razem definiują sieć. Dwa urządzenia komunikują się bezpośrednio tylko wtedy, gdy ich zamaskowane części sieci są takie same. W przeciwnym razie potrzebny jest router.

Zrozumienie tego podziału otwiera drogę do podsieci, w których rozmiar sieci zmienia się celowo przez dostosowanie maski. Jeśli opanuje Pan/Pani tę zasadę teraz, podsieci staną się znacznie mniej onieśmielające.

Zastosuj pojęcie sieci i hosta.

Rozdzielił(a) Pan/Pani adres na dwie role.

• Adres IPv4 ma część sieciową i część hosta.
• Maska podsieci (1 = sieć, 0 = host) wyznacza granicę.
• Identyczne części sieci oznaczają komunikację bezpośrednią; w przeciwnym razie potrzebny jest router.
• Każda sieć rezerwuje adres sieci (wszystkie bity hosta mają wartość 0) oraz adres rozgłoszeniowy (wszystkie bity hosta mają wartość 1).
• Bitowe działanie AND na adresie IP i masce ujawnia adres sieci.