Подтема 2 из 6

Адрес сети и границы сети

Как найти адрес сети, её края и адреса компьютеров — и ответ задачи темы.

Адрес сети

Какой адрес сети у узла 172.20.77.140 с маской 255.255.252.0?

Адрес сети — поразрядное «И» адреса и маски: под единицами маски биты адреса сохраняются, под нулями становятся нулями. «Поразрядное» — отдельно в каждой позиции, «И» (конъюнкция) даёт 1, только если оба бита — единицы.

Поразрядное «И» адреса 172.20.77.140 и маски /22: под единицами маски биты адреса сохраняются, под нулями становятся нулями. Получается адрес сети 172.20.76.0.

Вручную

Октеты маски 255 сохраняют октеты адреса: 172 и 20. Октет 0 обнуляет: четвёртый октет сети — 0. Считать нужно только смешанный октет: 77 = 01001101, 252 = 11111100, «И» — 01001100 = 76. Адрес сети — 172.20.76.0.

Python

Поразрядное «И» в Python — . Октет за октетом:

print(172 & 255, 20 & 255, 77 & 252, 140 & 0)

Вывод:

172 20 76 0

Адрес сети не обязан заканчиваться на .0: у узла 192.168.10.173 с маской /26 адрес сети 192.168.10.128. Нулями заполнена вся часть узла, а сколько её битов — решает маска.

Размер блока

Быстрая ручная проверка: смешанный октет маски m делит значения этого октета адреса на блоки по 256 − m. Октет сети — начало блока, в котором лежит октет адреса.

Октет маски 252 делит значения третьего октета на блоки по 4. Число 77 лежит в блоке 76–79: начало блока — ближайшее кратное 4, не большее 77.

Найди первый слева октет маски, меньший 255: здесь 252.
Размер блока d = 256 − 252 = 4.
Начало блока — ближайшее кратное d, не большее октета адреса: 77 = 19 · 4 + 1, начало 76, конец 79.
Октеты правее в адресе сети — 0, в широковещательном адресе — 255.

Обоснование · необязательноПочему размер блока равен 256 − m

Если в октете маски r нулей, то m = 256 − 2ʳ: например, 252 = 256 − 4. Значит, 256 − m = 2ʳ — ровно столько значений у свободной части этого октета.

Границы сети

Сеть — все адреса от адреса сети (часть узла — нули) до широковещательного адреса (часть узла — единицы). Эти два адреса компьютерам не назначают.

В нашей сети часть узла — десять битов. Все нули — 172.20.76.0, все единицы — 172.20.79.255. Компьютерам достаются адреса между ними: наименьший 172.20.76.1, наибольший 172.20.79.254. Ответ задачи темы — сумма октетов: 172 + 20 + 79 + 254 = 525.

Вручную

Блок третьего октета — 76–79. Широковещательный адрес: конец блока 79 и 255 в последнем октете. Наибольший адрес компьютера — на единицу меньше: 172.20.79.254.

Python

ip_network со strict=False строит сеть по адресу узла: адрес узла не обязан быть адресом сети. Свойства network_address и broadcast_address — края сети, к адресу можно прибавить или вычесть число. Сумму октетов даёт , адрес без точек — :

from ipaddress import ip_networknet = ip_network('172.20.77.140/255.255.252.0', strict=False)print(net.network_address, net.broadcast_address)last = net.broadcast_address - 1print(last, sum(int(x) for x in str(last).split('.')))print(str(last).replace('.', ''))

Вывод:

172.20.76.0 172.20.79.255 172.20.79.254 525 1722079254

Адреса на .0 и .255 не обязательно особые: в нашей сети 172.20.77.0 и 172.20.76.255 — обычные адреса компьютеров. Особый адрес — тот, у которого вся часть узла из нулей или из единиц, а не только последний октет.

Тонкости:strict и сети /31, /32

Без strict=False функция ip_network требует, чтобы ей дали именно адрес сети, и для 172.20.77.140 остановится с ошибкой. Но если по условию нужно проверить, что запись — адрес сети, ошибка как раз полезна: strict=False молча исправил бы запись.

Правило «два адреса не назначают» относится к обычным сетям: в сети /31 оба адреса — узлы, в /32 адрес один.

Форма ответа

Найденный адрес записывают в той форме, которую требует условие. Выбери форму, чтобы увидеть ответ для адреса 172.20.79.254:

сумма октетов: 525
без точек: 1722079254
буквы по таблице: буква каждого октета слева направосначала найди числовой адрес, потом замени октеты
один октет: третий октет — 79

Итого

Адрес сетиадрес И маска; считать только смешанный октет
Блокd = 256 − m; начало — кратное d
Края сетичасть узла из нулей и из единиц
Компьютерыnetwork_address + 1 … broadcast_address - 1
Ответсумма октетов, без точек или буквами

Проверьте себя

Ответь сначала сам, потом открой ответ.

Вопрос 1

Чему равно 173 И 192 (поразрядное «И»)?

ОтветСкрыть ответ

Ответ

128: 10101101 И 11000000 = 10000000 — сохраняются только два старших бита.

Вопрос 2

Найди адрес сети для узла 10.8.45.200 и маски 255.255.255.224.

ОтветСкрыть ответ

Ответ

10.8.45.192: блок 256 − 224 = 32, ближайшее кратное 32, не большее 200, — 192.

Вопрос 3

Найди широковещательный адрес сети узла 192.168.5.77 с маской /27.

ОтветСкрыть ответ

Ответ

192.168.5.95: блок 32, сеть начинается с 64, последний адрес — 64 + 32 − 1 = 95.

Вопрос 4

Может ли адрес 172.20.77.0 быть адресом компьютера в сети задачи темы?

ОтветСкрыть ответ

Ответ

Да: часть узла — десять битов, и у 172.20.77.0 они не все нули. Адрес сети — только 172.20.76.0.

Вопрос 5

Запиши наименьший адрес компьютера сети задачи темы без точек.

ОтветСкрыть ответ

Третий октет маски 248: 155 И 248 = 152, последний октет обнуляется. Адрес сети 211.47.152.0, по таблице: 211 — F, 47 — C, 152 — D, 0 — A.

Решение программой

from ipaddress import ip_address, ip_network net = ip_network('211.47.155.3/255.255.248.0', strict=False)table = {0: 'A', 3: 'B', 47: 'C', 152: 'D', 155: 'E',         211: 'F', 248: 'G', 255: 'H'}print(''.join(table[x] for x in net.network_address.packed))

Ответ: FCDA

Адрес сети и границы сети