Классовая адресация

Для IP-адресов используется десятичное обозначение, однако фактически они представляют собой двоичные числа. В табл. 8.2 показано, как определить класс адреса, исходя из значения первого октета. Чтобы легче было понять табл. 8.2, будем рассматривать не десятичное представление IP-адреса, а двоичное.

Класс адреса идентифицируется битами высших разрядов или несколькими первыми битами самого левого октета (называемого w-октетом).

Как видно из табл. 8.2, адрес принадлежит классу А, если первый бит равен О, классу В — если первые два бита равны 10, классу С — если первые три бита равны 110, классу D — если первые четыре бита равны 1110.

Рассмотрим такой IP-адрес: 11001111.00101100.010100001.11100111. Первые три бита равны 110, следовательно, адрес принадлежит классу С. Преобразуем двоичные числа этого адреса в десятичные. В десятичном формате адрес имеет вид 207 44.81 231.

Обратите внимание на то, что первый октет (207) попадает в диапазон 192-223, приведенный в табл. 8.2 для класса С. Первый октет адресов класса С попадает в диапазон 192—223 потому, что первые три бита равны 110. Это значит, что класс IP- адреса можно определить по значению первого октета.

В предыдущем примере октеты 207.44 81 определяют сеть (подсеть), в которой расположен компьютер. Для всех компьютеров этой подсети первые три октета их IP- адресов равны 207.44.81. Число 231 определяет конкретный хост. Ни для какого другого устройства этой подсети последний октет IP-адреса не может быть равным 231. На рис. 8.2 показано, как IP-адрес делится на номер сети и номер хоста.

Как определить максимальное количество сетей и компьютеров, которые можно реализовать в каждом классе? Традиционно в адресе класса А первый октет служит адресом сети, а три остальных — адресом хоста. Первый (старший) бит первого октета в адресе класса А используется для идентификации класса, поэтому для идентификации сети остается только семь битов.

В адресе класса В для идентификации сети используются два первых октета, а для идентификации хоста — два вторых. Первые два октета содержат 16 бит, однако первые два из них используются для идентификации класса. Таким образом, для идентификации номера сети остается 14 бит.

В классе С первые три октета (24 бита) используются для идентификации сети, а последний — для идентификации хостов. Три первых бита идентифицируют класс, поэтому, чтобы получить количество битов, выделенных для идентификации сети, нужно из 24 вычесть 3. Другими словами для идентификации номера сети используется 21 бит.

Вернемся к сети класса А. В нем для идентификации номера сети выделено 7 бит. Если все 7 бит "включены" (равны единице), то получается самое большое число, которому может быть равен номер сети, — 1111111. В десятичном формате это число равно 127. Учитывая, что адрес 0.0.0.0 зарезервирован для представления всех IP- адресов и что номер 127 занят для обратных адресов, делаем вывод, что в классе А может существовать 126 различимых сетей.

Этот результат можно получить проще, если возвести число 2 в степень х, где х — количество битов, выделенных для номера сети. Так как 27 = 128, значит, в семи битах можно записать 128 различимых чисел. Но, поскольку два адреса уже заняты (адрес 0.0 0.0 и обратный адрес), мы опять получаем, что максимальное количество сетей класса А равно 126.

Аналогично вычисляется максимальное количество сетей классов В и С.

• Класс В - 14 бит: 2¹⁴ = 16 384.
• Класс С - 21 бит- 2²¹ = 2 097 252

Современные маршрутизаторы могут обрабатывать сетевые номера, состоящие только из нулей или единиц. Однако на номера хостов это не распространяется, они по-прежнему не могут состоять только из нулей и единиц. Поэтому при подсчете максимального количества хостов нужно вычитать двойку.

Нетрудно заметить, что классовая адресация — не самый эффективный метод использования ограниченного количества IP-адресов, допустимых в 32-разрядной схеме адресации. Допустим, компания желает подключить к Internet 2 000 компьютеров. Адреса класса С не подойдут, потому что в этом классе сеть может содержать не более 254 хостов. Следующая ступень — адреса класса В. Если компании будет выделен номер сети этого класса, то она сможет разместить в ней 65 000 хостов. Однако ей нужно разместить только 2 000 хостов, остальные 63 000 IP-адресов окажутся занятыми ничем, т.е. утраченными .Эта проблема решается методом бесклассовой адресации.