Zrozumienie adresowania IP i wykresów CIDR

Każde urządzenie podłączone do Internetu musi mieć identyfikator. Adresy protokołu internetowego (IP) to adresy numeryczne używane do identyfikacji określonego sprzętu podłączonego do Internetu.

Dwie najczęściej używane obecnie wersje protokołu IP to protokół internetowy w wersji 4 (IPv4) i Internet Wersja protokołu 6 (IPv6). Zarówno adresy IPv4, jak i IPv6 pochodzą ze skończonych puli liczb.

Bit jest cyfrą w binarnym systemie liczbowym, podstawową jednostką do przechowywania informacji.

Nie każdy adres IP w Pulę IPv4 lub IPv6 można przypisać do komputerów i urządzeń używanych do uzyskiwania dostępu do Internetu. Niektóre adresy IP zostały zarezerwowane do innych celów, na przykład do użytku w sieciach prywatnych. Oznacza to, że całkowita liczba adresów IP dostępnych do alokacji jest mniejsza niż całkowita liczba w puli.

Prefiksy sieciowe

Adresy IP można pobrać z puli IPv4 lub IPv6 i są podzielone na dwie części, sekcję sieciową i sekcję hosta. Sekcja sieci identyfikuje określoną sieć, a sekcja hosta określa konkretny węzeł (na przykład określony komputer) w sieci lokalnej (LAN).

Alokacja

Adresy IP są przypisane do sieci w „blokach” o różnej wielkości. Rozmiar przypisanego „bloku” jest zapisywany po ukośniku (/), który wskazuje liczbę adresów IP zawartych w tym bloku. Na przykład, jeśli dostawca usług internetowych (ISP) ma przypisaną wartość „/ 16”, otrzyma około 64 000 adresów IPv4. Sieć „/ 26” zapewnia 64 adresy IPv4. Im mniejsza liczba po ukośniku, tym więcej adresów zawartych w tym „bloku”.

IPv4

Rozmiar przedrostka w bitach jest zapisywany po ukośniku. To jest zwana „notacją z ukośnikiem”. W przestrzeni adresowej IPv4 jest łącznie 32 bity. Na przykład, jeśli sieć ma adres „192.0.2.0/24”, liczba „24” odnosi się do liczby bitów zawartych w sieci. Na tej podstawie można obliczyć liczbę bitów pozostałych dla przestrzeni adresowej. Ponieważ wszystkie sieci IPv4 mają 32 bity, a każda „sekcja” adresu oznaczona przecinkami dziesiętnymi zawiera osiem bitów, „192.0.2.0/24” pozostawia osiem bitów na adresy hostów. To wystarczająca ilość miejsca na 256 adresów hostów. Te adresy hostów to adresy IP, które są niezbędne do połączenia urządzenia z Internetem.

Sieć o numerze „10.0.0.0/8” (która jest jedną z adresów zarezerwowanych do użytku prywatnego) to sieć z osiem bitów prefiksu sieciowego, oznaczonych „/ 8” po ukośniku. „8” oznacza, że w sieci pozostały 24 bity na adresy hostów IPv4: dokładnie 16 777 216 adresów.

Tabela bezklasowego routingu międzydomenowego (CIDR)

Bezklasowy routing między domenami (CIDR) jest powszechnie znany jako wykres CIDR i jest używany przez te, które prowadzą sieci i zarządzają adresami IP. Umożliwia im sprawdzenie liczby adresów IP zawartych w każdej „notacji ukośnika” oraz rozmiaru każdego „notacja ukośna” w bitach.

Pobierz: wykres CIDR IPv4 (PDF)

IPv6

Protokół IPv6 jest podobny do IPv4, ale jego struktura jest taka, że wszystkie sieci LAN mają 64-bitowy prefiks sieciowy, w przeciwieństwie do zmiennej długości prefiksu sieciowego1, którą mają sieci IPv4. We wszystkich sieciach IPv6 jest miejsce na 18 446 744 073 709 551 616 adresów IPv6.

Pobierz: wykres IPv6 (PDF)

Obecnie większość dostawców usług internetowych przypisuje / 48 prefiksów sieciowych do witryny „subskrybentów” (sieci użytkowników końcowych). Ponieważ wszystkie adresy IP Sieci v6 mają prefiksy / 64, a prefiks sieci / 48 pozwala na 65 536 sieci LAN w lokacji użytkownika końcowego.

Obecny minimalny przydział IPv6 dokonany przez RIPE NCC to prefiks sieci / 32. Gdyby LIR dokonał tylko przypisań / 48 z tego prefiksu sieci / 32, byłby w stanie wykonać 65 536/48 przypisań. Gdyby zdecydowali się przypisać tylko / 56 prefiksów sieciowych, mieliby do dyspozycji 24 bity, a więc mogliby wykonać 16 777 216/56 przypisań.

Aby dać pewną perspektywę, warto zauważyć, że jest 4 294 967 296 adresów IPv4 w sumie znacznie mniej niż liczba adresów IPv6.

Względne rozmiary sieci IPv6

1 RFC2526, zarezerwowany adres anycast podsieci IPv6 s (proponowany standard)