Klasowy podział adresów IPv4

Featured Video Play Icon

Nieodłącznym elementem sieci komputerowych jest związana z nimi adresacja. Pomimo powstania nowego, “przyszłościowego” standardu IPv6, po dziś dzień powszechnie używane są adresy IPv4. Powodów takiego stanu rzeczy jest wiele, a jednym z nich jest ich prostsza forma. Nadal jest jednak kilka niuansów dotyczących IPv4, o których osoby przygotowujące się do CCNA R&S powinny wiedzieć. W dzisiejszym artykule przeczytasz o podziale adresów IPv4 na klasy. Zapraszam!

Na wstępie tego artykułu zakładam, że wiesz już czym są adresy IPv4 oraz w jaki sposób są one zapisywane. Dlatego też, w artykule nie tłumaczę matematyki stojącej za zapisywaniem adresów w taki, a nie inny sposób.

Nie zaszkodzi jednak szybkie odświeżenie wiedzy – przypomnijmy sobie zatem podstawowe informacje.

Adres IPv4 – szybkie podstawy

Sieci komputerowe swoją strukturą przypominają w pewnym sensie otaczający nas świat. Każdy człowiek znajduje się w danym momencie w ściśle określonym miejscu na Ziemi, a na przestrzeni wieków wykształciliśmy system, który pozwala nam dość jednoznacznie zapisywać lokalizacje. Gdy wysyłamy list adresujemy go podając takie dane jak imię, nazwisko, nazwa ulicy, numer domu, numer mieszkania, kod pocztowy, miejscowość, województwo, i kraj. A wszystko po to, by list trafił do właściwej osoby.

Podobnie ma się sytuacja w przypadku sieci komputerowych. Hosty, czyli urządzenia końcowe takie jak laptopy, tablety itp. mają w sieci ściśle określone położenie. Lokalizacje te identyfikujemy za pomocą adresów IPv4, które mają postać czterech liczb (tzw. oktetów) zapisanych z kropkami pomiędzy nimi, np. 10.11.154.233. Nie bez powodu nazywamy je “adresami” – pełnią one podobną rolę do adresów na kopercie pocztowej – wskazują miejsce “zamieszkania” hosta (czyli gdzie on się znajduje). Każda z liczb w adresie IPv4 może mieć wartość od 0 do 255. Teoretycznie więc możemy mieć do czynienia z adresami od 0.0.0.0 do 255.255.255.255. Matematyka kryjąca się za tymi liczbami to znacznie szersze zagadnienie, którego nie sposób na szybko streścić w tym krótkim wstępie. Zakładam więc, że jest ona Ci znana.

Przypominam również, że adresy IPv4 zwyczajowo składają się z dwóch części – adresu sieci oraz adresu hosta. Miejsce podziału adresu na część sieciową i hosta określa maska sieciowa, będąca integralną częścią adresu IPv4. Wyjątkami są tu adresy multicast (klasy D) oraz adresy z zakresu eksperymentalnego (klasy E) – ale o tym więcej w dalszej części artykułu.

Podział adresów IPv4 na klasy

Adresy IPv4 dzielimy na kilka rodzajów. Pierwszym z nich jest podział na klasy adresów. Dziś jest to podział głównie historyczny, ale każdy sieciowiec musi go znać. Wyróżniamy 5 klas adresów IPv4, oznaczanych kolejno literami A, B, C, D i E. Wszystkie klasy wyjaśniam od strony matematycznej w wideo na początku tego artykułu. Przyjrzyjmy się po kolei każdej z klas:

Klasa A

Adresy IPv4 klasy A to wszystkie adresy zaczynające się od binarnego 0. Są to zatem adresy od 0.0.0.0 do 127.255.255.255. W adresach klasy A, pierwszy oktet jest adresem sieciowym, a pozostałe trzy oktety pełnią rolę adresu hosta. Maska sieciowa adresów klasy A ma więc formę 255.0.0.0 (/8 w notacji CIDR).

Mamy zatem do dyspozycji 8 bitów na adres sieciowy i 24 bity na adres hosta. W tej konwencji zaadresujemy więc 128 sieci. Dlaczego 128? W części sieciowej, która ma 8 bitów, pierwszy bit jest zawsze zerem – jest on “zafiksowany”. Pozostaje nam zatem 7 bitów, którymi możemy manipulować. Mamy więc do dyspozycji 2^7 kombinacji – czyli 128.

Analogicznie w części adresowej hosta, pozostają nam 24 bity, którymi możemy manipulować. Mamy zatem do dyspozycji 2^24 adresów – 16 777 216. Całkiem sporo, co nie?

Klasa B

Adresy IPv4 klasy B to wszystkie adresy zaczynające się od binarnego 10. Są to zatem adresy od 128.0.0.0 do 191.255.255.255. W adresach klasy B, pierwsze dwa oktety są adresem sieciowym, a pozostałe dwa oktety pełnią rolę adresu hosta. Maska sieciowa adresów klasy B ma więc formę 255.255.0.0 (/16 w notacji CIDR).

Mamy zatem do dyspozycji 16 bitów na adres sieciowy oraz 16 bitów na adres hosta. W tej konwencji zaadresujemy więc 16 384 sieci. Dlaczego właśnie tyle? W części sieciowej, która ma 16 bitów, pierwszy dwa bity są zawsze ustawione na 01. Pozostaje nam zatem 14 bitów, którymi możemy manipulować. Mamy więc do dyspozycji 2^14 kombinacji – czyli 16 384.

Analogicznie w części adresowej hosta, pozostaje nam 16 bitów, którymi możemy manipulować. Mamy zatem do dyspozycji 2^16 adresów – 65 536. Nadal dużo, ale jednak już znacznie mniej niż w przypadku klasy A.

Klasa C

Adresy IPv4 klasy C to wszystkie adresy zaczynające się od binarnego 110. Są to zatem adresy od 192.0.0.0 do 223.255.255.255. W adresach klasy C, pierwsze trzy oktety są adresem sieciowym, a ostatni, czwarty oktet pełni rolę adresu hosta. Maska sieciowa adresów klasy C ma więc formę 255.255.255.0 (/24 w notacji CIDR).

Mamy zatem do dyspozycji 24 bity na adres sieciowy oraz 8 bitów na adres hosta. W tej konwencji zaadresujemy więc aż 2 097 152 sieci. Dlaczego właśnie tyle? W części sieciowej, która ma 24 bity, pierwsze trzy bity są zawsze ustawione na 110. Pozostaje nam zatem 21 bitów, którymi możemy manipulować. Mamy więc do dyspozycji 2^21 kombinacji – czyli 2 097 152.

Analogicznie w części adresowej hosta, pozostaje nam 8 bitów, którymi możemy manipulować. Mamy zatem do dyspozycji 2^8 adresów – 256. Widzimy więc, że adresy klasy C pozwalają na zaadresowanie ogromnej liczby sieci, składających się ze stosunkowo małej liczby hostów.

Klasa D

Adresy IPv4 klasy D to wszystkie adresy zaczynające się od binarnego 1110. Są to zatem adresy od 224.0.0.0 do 239.255.255.255. W adresach klasy D nie dokonujemy już podziału na adres sieci oraz hosta. Nie mamy tu zatem również wyróżnionej maski. Są to adresy przeznaczone do specjalnego użytku – tzw. adresy multicast. Czym są adresy multicast? To już jest temat na zupełnie osobny artykuł.

Klasa E

Ostatnia klasa z jaką mamy do czynienia to klasa E. Adresy IPv4 klasy E to wszystkie adresy zaczynające się od binarnego 1111. Są to zatem adresy od 240.0.0.0 do 255.255.255.255. W adresach klasy E również nie dokonujemy już podziału na adres sieci oraz hosta i nie mamy wyróżnionej maski. Co więcej – w ogóle nie wykorzystujemy tych adresów. Zakres ten został zarezerwowany przez organizację odpowiedzialną za standard IPv4 (IANA) na potrzeby przyszłych zastosowań. Jest to tzw. zakres eksperymentalny.

Zachęcam do obejrzenia materiału wideo na początku tego artykułu – wyjaśnia on tematykę adresów klasowych nieco głębiej, skupiając się również na obliczeniach.

Czy znasz cele w jakich mogą być wykorzystywane adresy klasy E?

👊 Dziękujemy Patronom!

Materiał powstał dzięki wsparciu naszych Patronów. Spodobała Ci się ta publikacja i chcesz aby pojawiało się więcej takich treści? Wesprzyj “Na Styku Sieci” na Patronite.

🗳 Jak przydatna była ta publikacja?

Średnia ocena / 5. Ilość głosów:

Dziękuję za ocenę! Zapraszam Cię do obserwowania NSS w mediach społecznościowych!

Przykro mi, że ta publikacja okazała się być dla Ciebie nieprzydatna!

Uwaga: Twój głos będzie liczony tylko jeśli udzielisz feedbacku używając formularza poniżej.

author avatar
Damian Michalak

Network Consultant, Twórca Na Styku Sieci

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Wszystkie pola są wymagane

Subscribe
Powiadom o
guest
5 Comments
Newest
Oldest Most Voted
Inline Feedbacks
View all comments
Tomek

Myślę, że warto byłoby dodać, że adresy: 0.0.0.0, 255.255.255.255 nie są stosowane dla hostów. Podobnie w klasie A jest pętla zwrotna 127.0.0.1 i dlatego adresy 127.n.n.n nie są używane w adresacji hostów. Nie stosuje się też adresów 0.n.n.n – stąd w praktyce klasa A to adresy od 1.0.0.0 do 126.255.255.255.

Marek

Artykuł znajduje się w sekcji dla początkującego.
Co do całości to jest on dobry, jednak pomijanie pewnych zagadnień na zasadzie ” zakładam że to znacie” jest chyba trochę nie na miejscu.
Mam na myśli fragment “Matematyka kryjąca się za tymi liczbami to znacznie szersze zagadnienie, którego nie sposób na szybko streścić w tym krótkim wstępie. Zakładam więc, że jest ona Ci znana.”
Naprawdę nie wiem co autor tego artykułu miał na myśli. Można w tym miejscu wysnuć wiele teorii, ( np. znacie kolejne liczny od 0 do 255) ale chyba nie o to w tym chodzi.
pozdrawiam

Damian Michalak

Dzięki za komentarz Marek. Zgodzę się, że artykuł nie opisuje zagadnienia adresów IPv4 w sposób kompleksowy. Jego zadaniem była możliwie jak najkrótsza odpowiedź na pytanie czym są KLASY adresów IP (a nie sam adres IPv4). Na wstępie artykułu uczciwie informuję, że “zakładam, że wiesz już czym są adresy IPv4 oraz w jaki sposób są zapisywane”. Dlatego też, w artykule nie tłumaczę matematyki stojącej za zapisywaniem adresów w taki, a nie inny sposób. Proszę również zwrócić uwagę na materiał wideo na początku artykułu – tam poświęcam na zagadnienie 17 minut i wchodzę w znacznie głębsze szczegóły.

Podsumowując, nie uważam, że zrobiłem cokolwiek co jest “nie na miejscu”. Ale przyjmuję do wiadomości, że mogłem zakomunikować co jest pomijane i dlaczego w bardziej zrozumiały sposób 🙂 Poprawiłem wstęp, aby już nie budził wątpliwości. Pozdrawiam!

Wiktor

Dla klasy B bity początkowe to 10, a nie 01 😉

Damian

Zgadza się, argh, rażące przekręcenie! Poprawione w tekście i dodana adnotacja pod wideo. Dzięki za spostrzegawcze oko!

Top