IP เป็นโปรโตคอลการสื่อสารที่ใช้จากเครือข่ายที่เล็กที่สุดของสองอุปกรณ์ไปยังเครือข่ายข้อมูลทั่วโลก ที่อยู่ IP เป็นตัวระบุเฉพาะสำหรับโหนดเฉพาะ (อุปกรณ์) ที่จัดสรรในเครือข่ายเฉพาะ
ที่อยู่ดูเหมือนตัวเลข 32 บิตในช่วงจาก 0 ถึง 4294967295 นี่แสดงให้เห็นว่าอินเทอร์เน็ตทั้งหมดสามารถมีที่อยู่อ็อบเจ็กต์ที่ไม่ซ้ำกันมากกว่า 4 พันล้านรายการ หากคุณเขียนที่อยู่ในรูปแบบไบนารีหรือทศนิยม จะทำให้ไม่สะดวกในการท่องจำหรือประมวลผล ดังนั้น เพื่อให้การเขียนที่อยู่ดังกล่าวง่ายขึ้น จึงตัดสินใจแบ่งที่อยู่เต็มออกเป็นสี่ออกเตต (ตัวเลข 8 บิต) คั่นด้วยจุด ตัวอย่างเช่น ที่อยู่ที่ดูเหมือนС0290612ในระบบเลขฐานสิบหกจะมีลักษณะเหมือน192.41.6.18ในบันทึกที่อยู่ IP ในกรณีนี้ ที่อยู่ที่เล็กที่สุดคือศูนย์สี่ตัว และสูงสุดคือสี่กลุ่ม 255 พื้นที่หลัก (ที่อยู่ทางด้านซ้ายของกลุ่มตัวเลขจากจุดแบ่งใดๆ) จะถูกครอบครองโดยที่อยู่ พื้นที่ พื้นที่ด้านล่าง (ทางด้านขวาของจุดแบ่งเดียวกัน ) แสดงหมายเลขอินเทอร์เฟซบนเครือข่ายนี้ ตำแหน่งของขอบเขตระหว่างโฮสต์และส่วนเครือข่ายขึ้นอยู่กับจำนวนบิตที่จัดสรรให้กับหมายเลขเครือข่าย มันอาจแตกต่างกัน การหารไปตามเส้นขอบออกเตตเท่านั้น (จุดระหว่างพวกเขา) และช่วยให้คุณกำหนดคลาสของ IP ที่อยู่
เป็นเวลาหลายทศวรรษ ที่อยู่ได้ถูกแบ่งออกเป็น5 ชั้นเรียน แผนกที่ล้าสมัยในปัจจุบันนี้เรียกว่า classfull addressing คลาสของที่อยู่ IP เรียกว่าตัวอักษรของตัวอักษรละตินจาก A ถึง E คลาสจาก A ถึง E ช่วยให้คุณกำหนดตัวระบุสำหรับ 128 เครือข่ายด้วยอินเทอร์เฟซเครือข่าย 16 ล้านแต่ละเครือข่าย 16384 เครือข่ายที่มีอุปกรณ์ 64,000 และ 2 ล้านเครือข่ายด้วย 256 อินเทอร์เฟซ . คลาสเครือข่าย IP D ได้รับการออกแบบมาสำหรับมัลติคาสต์ ซึ่งแพ็กเก็ตข้อความจะถูกส่งไปยังโฮสต์หลายเครื่องพร้อมกัน ที่อยู่ที่มีบิตนำหน้า 1111 สงวนไว้สำหรับใช้ในอนาคต
ด้านล่างเป็นตารางที่อยู่ IP คลาสจะถูกระบุโดยบิตที่สำคัญที่สุดของที่อยู่
ที่อยู่ IP คลาส A มีลักษณะเป็นบิตที่สำคัญที่สุดของที่อยู่และขนาดสมาชิกเครือข่ายแปดบิต เขียนในรูปแบบ:
จากสิ่งนี้ จำนวนเครือข่ายคลาส A ที่ใหญ่ที่สุดสามารถเป็น 27แต่แต่ละคนจะมีช่องว่างที่อยู่ของ224 อุปกรณ์เนื่องจากบิตแรกของที่อยู่คือ 0 ที่อยู่ IP ของคลาส A ทั้งหมดจะอยู่ในช่วงของออคเต็ตที่สำคัญที่สุดตั้งแต่ 0 ถึง 127 ซึ่งยิ่งไปกว่านั้น จะเป็นหมายเลขเครือข่าย ในเวลาเดียวกัน ที่อยู่ศูนย์และ 127 ถูกสงวนไว้สำหรับที่อยู่สำหรับรับบริการ ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้งานได้ ด้วยเหตุนี้ จำนวนที่แน่นอนของเครือข่าย Class A คือ 126
ที่อยู่ของโหนดในเครือข่ายคลาส A ถูกกำหนด 3ไบต์ (หรือ 24 บิต) การคำนวณอย่างง่ายแสดงให้เห็นว่าชุดค่าผสมไบนารี 16,777,216 (ที่อยู่อินเทอร์เฟซ) สามารถรองรับได้ เนื่องจากที่อยู่ซึ่งประกอบด้วยศูนย์และหมายเลขทั้งหมดเป็นที่อยู่เฉพาะ จำนวนเครือข่ายคลาส A จึงลดลงเหลือ 16,777,214 ที่อยู่
คุณลักษณะเด่นหลักของที่อยู่ IP คลาส b จะเป็นค่าของสองบิตที่สำคัญที่สุด เท่ากับ 10 ในกรณีนี้ ขนาดของส่วนเครือข่ายจะเท่ากับ 16 บิต รูปแบบที่อยู่สำหรับเครือข่ายนี้มีลักษณะดังนี้:
ด้วยเหตุนี้ จำนวนเครือข่ายคลาส B สูงสุดสามารถเป็น 2 be14 (16384) ด้วยช่องว่างที่อยู่ 216 แต่ละคนที่อยู่ IP คลาส B เริ่มต้นในช่วง 128 ถึง 191 นี่เป็นคุณสมบัติที่โดดเด่นซึ่งคุณสามารถระบุได้ว่าเครือข่ายเป็นของคลาสนี้หรือไม่ สองไบต์ที่จัดสรรสำหรับที่อยู่ของเครือข่ายเหล่านี้ ลบด้วยศูนย์และประกอบด้วยที่อยู่ สามารถประกอบเป็นจำนวนโหนดได้เท่ากับ 65,534
ที่อยู่ IP คลาส C ใดๆ เริ่มต้นในช่วง 192 ถึง 223 โดยหมายเลขเครือข่ายคือสามออกเตตที่สำคัญที่สุด แผนผังที่อยู่มีโครงสร้างดังต่อไปนี้:
สามบิตที่สำคัญที่สุดมี 110 ก่อน ส่วนเครือข่ายคือ 24 บิต จำนวนเครือข่ายที่ใหญ่ที่สุดในคลาสนี้คือ221 (นี่คือเครือข่าย 2097152) สำหรับที่อยู่ของโหนดในที่อยู่ IP ของเครือข่ายคลาส C มีการจัดสรร 1 ไบต์ ซึ่งเป็นจำนวนโฮสต์ทั้งหมด 254 โฮสต์
คลาส D และ E รวมเครือข่ายที่มี octet . ที่สำคัญที่สุดเหนือ 224 ที่อยู่เหล่านี้สงวนไว้สำหรับวัตถุประสงค์เฉพาะ เช่น มัลติคาสต์ - การส่งดาตาแกรมไปยังกลุ่มโหนดบางกลุ่มในเครือข่าย
คลาส D ใช้สำหรับส่งไปรษณีย์แพ็กเก็ตและอยู่ในช่วงตั้งแต่ 224.0.0.0 ถึง 239.255.255.255 คลาสสุดท้าย E ถูกสงวนไว้สำหรับใช้ในอนาคต ประกอบด้วยที่อยู่ตั้งแต่ 240.0.0.0 ถึง 255.255.255.255 ดังนั้น หากคุณไม่ต้องการมีปัญหาในการกำหนดที่อยู่ ขอแนะนำว่าอย่าใช้ที่อยู่ IP จากช่วงเหล่านี้
มีที่อยู่ที่ไม่ควรให้ใครอุปกรณ์ต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นที่อยู่ IP ที่อยู่ IP ของบริการมีวัตถุประสงค์เฉพาะ ตัวอย่างเช่น หากที่อยู่เครือข่ายประกอบด้วยศูนย์ แสดงว่าโหนดนั้นเป็นของเครือข่ายปัจจุบันหรือกลุ่มเฉพาะ หากทั้งหมดเป็นที่อยู่นี้
Class A มีเครือข่ายพิเศษเฉพาะสองเครือข่ายด้วยหมายเลข 0 และ 127 ที่อยู่ของศูนย์จะใช้เป็นเส้นทางเริ่มต้น และ 127 ระบุการระบุที่อยู่ด้วยตนเอง (อินเทอร์เฟซแบบวนซ้ำ) ตัวอย่างเช่น การกำหนดที่อยู่เหนือ IP 127.0.0.1 หมายความว่าโหนดจะสื่อสารกับตัวเองเท่านั้นโดยไม่มีเอาต์พุตของดาตาแกรมไปยังระดับของสื่อการรับส่งข้อมูล สำหรับชั้นการขนส่ง การเชื่อมต่อดังกล่าวไม่แตกต่างจากการเชื่อมต่อกับโหนดระยะไกล ดังนั้นที่อยู่ลูปแบ็คดังกล่าวจึงมักใช้สำหรับการทดสอบซอฟต์แวร์เครือข่าย
รู้ที่อยู่ IP ของอุปกรณ์เมื่อตื่นขึ้นคำถามเกี่ยวกับวิธีการกำหนดคลาสของที่อยู่ IP ก็เพียงพอแล้วที่จะดูออคเต็ตแรกของที่อยู่ หากเป็น 1 ถึง 126 นี่คือเครือข่ายคลาส A จาก 128 ถึง 191 เป็นเครือข่ายคลาส B จาก 192 ถึง 223 เป็นเครือข่ายคลาส C
เพื่อระบุเครือข่าย จำไว้ว่าใน Aคลาส นี่คือเมล็ดในที่อยู่ IP ใน B - ตัวเลขสองตัวเริ่มต้นใน C - ตัวเลขสามตัวแรก ส่วนที่เหลือเป็นตัวระบุของอินเทอร์เฟซเครือข่าย (โหนด) ตัวอย่างเช่น ที่อยู่ IP 139.17.54.23 เป็นที่อยู่คลาส B เนื่องจากหมายเลขแรกคือ 139 มากกว่า 128 และน้อยกว่า 191 ดังนั้น ID เครือข่ายจะเป็น 139.17.0.0 และ ID โฮสต์จะเป็น 54.23
ด้วยเราเตอร์และบริดจ์ มีความสามารถในการขยายเครือข่ายโดยการเพิ่มกลุ่มหรือแบ่งออกเป็นเครือข่ายย่อยที่เล็กลงโดยการเปลี่ยนรหัสเครือข่าย ในกรณีนี้ จะใช้ซับเน็ตมาสก์ ซึ่งระบุว่าส่วนใดของที่อยู่ IP ที่จะใช้เป็นตัวระบุใหม่สำหรับซับเน็ตนี้ หากตัวระบุตรงกัน คุณสามารถสรุปได้ว่าโหนดเป็นของซับเน็ตเดียวกัน มิฉะนั้น จะอยู่บนเครือข่ายย่อยที่แตกต่างกัน และเราเตอร์จะต้องเชื่อมต่อ
คลาสที่อยู่ IP ถูกคำนวณเพื่อให้จำนวนเครือข่ายและโหนดสำหรับองค์กรเฉพาะถูกกำหนดไว้ล่วงหน้า ตามค่าเริ่มต้น องค์กรสามารถปรับใช้เครือข่ายได้เพียงเครือข่ายเดียวโดยมีอุปกรณ์จำนวนหนึ่งเชื่อมต่อกับเครือข่าย มีตัวระบุเครือข่ายและโหนดจำนวนหนึ่งที่จำกัดตามคลาสของเครือข่าย ด้วยจำนวนโหนดจำนวนมาก เครือข่ายจะมีแบนด์วิดท์ต่ำ แม้จะออกอากาศก็ตาม ประสิทธิภาพจะลดลง
เพื่อแยกตัวระบุคุณต้องใช้ซับเน็ตมาสก์ ซึ่งเป็นรูปแบบที่ช่วยแยกแยะ ID เครือข่ายจาก ID โฮสต์ในที่อยู่ IP คลาสที่อยู่ IP ไม่ได้กำหนดข้อจำกัดในซับเน็ตมาสก์ ภายนอกหน้ากากจะเหมือนกับที่อยู่ - ตัวเลขสี่กลุ่มตั้งแต่ 0 ถึง 255 ในกรณีนี้ ตัวเลขขนาดใหญ่มาก่อน ตามด้วยตัวเลขที่น้อยกว่า ตัวอย่างเช่น 255.255.248.0 เป็นซับเน็ตมาสก์ที่ถูกต้อง 255.248.255.0 เป็นซับเน็ตมาสก์ที่ไม่ถูกต้อง มาสก์ 255.255.255.0 กำหนด octets สามเริ่มต้นของที่อยู่ IP เป็น subnet ID
เมื่อออกแบบการแบ่งส่วนเครือข่ายองค์กรจำเป็นต้องจัดระเบียบที่อยู่ IP อย่างเหมาะสม คลาสของที่อยู่ IP ที่แบ่งออกเป็นส่วนๆ โดยใช้มาสก์ ไม่เพียงแต่จะเพิ่มจำนวนคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายเท่านั้น แต่ยังช่วยจัดระเบียบประสิทธิภาพสูงอีกด้วย ที่อยู่แต่ละคลาสมีเน็ตมาสก์เริ่มต้น
ซับเน็ตเพิ่มเติมมักจะไม่มาสก์เป็นค่าเริ่มต้น แต่เป็นรายบุคคล ตัวอย่างเช่น ที่อยู่ IP ที่ 170.15.1.120 สามารถใช้ซับเน็ตมาสก์ 255.255.255.0 ที่มี ID เครือข่าย 170.15.1.0 แต่ไม่จำเป็นต้องใช้ซับเน็ตมาสก์ 255.255.0.0 ที่มี ID เริ่มต้นเป็น 170.15.0.0 . สิ่งนี้ทำให้คุณสามารถซับเน็ตเครือข่ายองค์กรคลาส B ที่มีอยู่ด้วย ID 170.15.0.0 โดยใช้มาสก์ที่แตกต่างกัน
หลังจากกำหนดค่าซับเน็ตในแต่ละอินเตอร์เฟสแล้วซอฟต์แวร์โปรโตคอลเครือข่ายจะสำรวจที่อยู่ IP โดยใช้ซับเน็ตมาสก์เพื่อกำหนดที่อยู่เครือข่ายย่อย มีสูตรง่ายๆ สองสูตรในการคำนวณจำนวนซับเน็ตและโฮสต์สูงสุดบนเครือข่าย:
ตัวอย่างเช่น ลองใช้ที่อยู่เท่ากับ 182.16.5210 พร้อมหน้ากาก 255.255.224.0. มาสก์ไบนารีมีลักษณะดังนี้: 11111111.111111111.11100000.00000000 ตัดสินโดยออคเต็ตแรก เครือข่ายนี้อยู่ในคลาส B ดังนั้นเราจึงพิจารณาออคเต็ตที่สามและสี่ เราแทนที่สามตัวและศูนย์สิบสามตัวในสูตรและเราได้รับ 23-2 = 6 ซับเน็ตและ 213 - 2 = 8190 โฮสต์
เมื่อใช้เน็ตมาสก์คลาส B มาตรฐานใน255.255.255.0 เครือข่ายสามารถมีอุปกรณ์เชื่อมต่อได้ 65534 เครื่อง หากที่อยู่ซับเน็ตใช้พื้นที่เต็มไบต์ของโฮสต์ จำนวนอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อในแต่ละเครือข่ายย่อยจะลดลงเหลือ 254 หากคุณต้องการเกินจำนวนนี้ ปัญหาอาจเกิดขึ้นโดยย่อช่องซับเน็ตมาสก์หรือเพิ่มที่อยู่รองอื่นใน อินเทอร์เฟซของเราเตอร์ แต่ในกรณีนี้ จำนวนเครือข่ายที่เป็นไปได้จะลดลง
เมื่อสร้างซับเน็ตบนเครือข่ายคลาส C คุณควรจำไว้ว่าตัวเลือกจะเล็กมากโดยมีเพียงออคเต็ตฟรีตัวเดียวเท่านั้น การกรองที่อยู่ที่เป็นศูนย์และที่อยู่การออกอากาศยังคงสามารถสร้างตัวเลือกเครือข่ายย่อยที่เหมาะสมที่สุดได้สี่ตัวเลือก: เครือข่ายย่อยหนึ่งรายการสำหรับโฮสต์ 253 รายการ เครือข่ายย่อยสองรายการสำหรับโฮสต์ 125 รายการ เครือข่ายย่อยสี่รายการสำหรับโฮสต์ 61 รายการ เครือข่ายย่อยแปดรายการสำหรับโฮสต์ 29 รายการ การแบ่งพาร์ติชั่นที่เหลือจะทำให้เกิดปัญหากับการกำหนดเส้นทางและการออกอากาศ หรือเพียงแค่ความไม่สะดวกในการคำนวณที่อยู่ระหว่างโฮสต์
การสร้างซับเน็ตในเครือข่ายคลาส B นั้นง่ายกว่าอยู่แล้วเพราะมีอิสระในการเลือกมากขึ้น โดยค่าเริ่มต้น ซับเน็ตมาสก์คือ 255.255.0.0 เมื่อใช้งาน เราจะได้รับโฮสต์ 65534 เมื่อสร้างซับเน็ตมาสก์ บิตที่ไม่ได้ทำเครื่องหมายทางด้านซ้ายของออคเต็ต 3 และ 4 ออคเต็ตจะถูกจัดสรรสำหรับแอดเดรส จากการคำนวณ คุณสามารถอนุมานเครือข่ายที่เหมาะสมด้วยตัวเลข 32, 64, 96, 128, 160 และ 192
เครือข่ายคลาส A มีจำนวนมากที่อยู่ที่สามารถสร้างเครือข่ายย่อยได้ สามารถใช้ซับเน็ตมาสก์ได้สูงสุด 32 บิต เมื่อใช้สูตรข้างต้น เราสามารถระบุได้ว่าจำนวนซับเน็ตสูงสุดสามารถมีได้ถึง 254 ในเวลาเดียวกัน 16 บิตยังคงอยู่สำหรับที่อยู่โฮสต์ นั่นคือ 65534 โหนดสามารถเชื่อมต่อได้
แน่นอนว่านี่เป็นเพียงการคำนวณโดยประมาณเท่านั้น มีหลายปัจจัยที่ต้องพิจารณาเมื่อสร้างเซกเตอร์และทำงานกับซับเน็ต ซึ่งขึ้นอยู่กับผู้ให้บริการและระดับขององค์กร
