Объяснение классов IP-адресов

В этой статье объясняются классы IP-адресов или классовые сети, их классификация и их использование.

IP-адрес – это 32-битное уникальное двоичное число, используемое для идентификации сетей и устройств или хостов, результат преобразования двоичного числа в десятичное – это то, что мы называем IP-адресом.

В десятичном формате этот адрес состоит из 4 чисел от 0 до 255, разделенных точкой. Например: 240.34.87.22 – это IP-адрес (в двоичном формате: 11110000.00100010.01010111.00010110).

Каждое из этих чисел, разделенных точками, называется октетом. В предыдущем примере 240 – октет, 34 – другой октет, 87 – третий октет и 22 – четвертый октет. Каждый октет состоит из 8 бит. Некоторые биты используются для идентификации сети, а остальные используются для идентификации хостов в сети.

Раньше IP-адреса классифицировались по классам, которые использовались для определения битов октетов, октетов, принадлежащих сети, и октетов, принадлежащих хостам.

Существует 5 классов IP-адресов, каждый из которых определяется буквой: A, B, C, D и E и классифицируется в зависимости от диапазона первого октета.

Например, класс A включает все IP-адреса от 0.0.0.0 до 127.255.255.255, поэтому IP-адрес, первый октет которого находится между 0 и 127, является IP-адресом класса A.

В таблице ниже показаны диапазоны классов IP.

Таким образом, например, IP-адрес 122.34.56.22 является IP-адресом класса A, потому что первый октет (122) находится между 0 и 127. IP 150.45.22.5 является IP-адресом класса B, потому что первый октет находится между 128 и 191. 192.168.0.1 – это IP-адрес класса C, 226.33.44.22 принадлежит классу D, а 245.65.22.15 – IP-адрес класса E.

Обычно реализуются только классы A, B и C, в то время как класс D предназначен для многоадресной передачи, а класс E предназначен для экспериментального использования.

 

IP-адреса класса A

В IP-адресах, принадлежащих к классу A, первый октет идентифицирует сеть, а остальные 3 октета идентифицируют хосты. Как было сказано ранее, этот класс IP-адресов состоит из первого октета от 0 до 127. В двоичном формате первый бит IP-адреса класса A должен быть равен 0. Класс A был реализован для больших сетей, поддерживая 16 миллионов хостов на каждом из 127 сетей. В следующей таблице показан IP-адрес класса A, включая двоичный формат. Первый октет, отмеченный синим цветом, идентифицирует сеть, а остальные используются для идентификации хоста.

IP-адреса класса B

IP-адреса класса B используют два первых октета для идентификации сети и последние два октета для идентификации хостов. Как было сказано ранее, IP-адреса класса B состоят из первого октета между 128.0.0.0 и 191.255.255.255. В двоичном формате IP-адреса класса B первый бит должен иметь значение 1, а второй – 0, как показано в следующей таблице. Класс B использовался для сетей среднего размера, поддерживая 65 000 хостов в каждой из 16 000 сетей.

IP-адреса класса C

IP-адреса класса C используют первые 3 октета для идентификации сети, а последний – для идентификации хостов. Как было сказано ранее, IP-адреса класса C состоят из первого октета между 192 и 223. В двоичном формате адреса класса C имеют первые два бита 1, а третий бит равен 0, как показано на рисунке ниже. Этот класс поддерживает до 254 хостов в каждой из 2 миллионов сетей.

IP-адреса класса D

В отличие от предыдущих классов, класс D используется не для идентификации хостов, а для идентификации групп хостов или групп многоадресной рассылки. Как объяснялось ранее, IP-адреса класса D состоят из первого октета между 224 и 239. В двоичном формате IP-адреса класса D имеют первые 3 бита 1 и четвертый бит 0.

IP-адреса класса E

IP-адреса класса E используются в экспериментальных или исследовательских целях. Этот класс IP-адресов включает первый диапазон октетов от 240 до 255. В двоичном формате первые 4 бита IP-адреса E-класса равны 1.

 

Вывод

Прежде всего, важно разъяснить читателям, что классификация классов IP-адресов устарела. Тем не менее, студенты, изучающие информатику, должны понимать этот старый стандарт сетевых технологий, который может сбивать с толку, но, как видите, очень прост. Еще одно важное уточнение: классы IP-адресов применялись только к протоколу IPv4 без включения протокола IPv6.

В 1993 году метод классов IP-адресов был заменен бесклассовой междоменной маршрутизацией (CIDR), что позволило более эффективно использовать IPv4-адреса. Вместо использования октетов для классификации IP-адресов CIDR использует метод VLSM (маска подсети переменной длины), определяя сетевые биты с префиксом в конце IP-адреса.

Например, IP-адрес класса B может быть выражен как 192.168.0.3/16, где 16 определяет количество битов, принадлежащих сети (первые два октета), а остальные биты принадлежат хостам. Адрес класса AC может быть выражен как 220.43.56.7/24, где 24 определяет количество битов для идентификации сетей (поскольку каждый октет имеет размер восемь бит, три первых октета составляют 24 бита).

Надеемся, этот урок был полезен. Следуйте подсказкам Linux, чтобы получить больше советов и руководств по Linux.