LFCA: Naučite se binarnih in decimalnih števil v omrežju - 10. del
V 9. delu o osnovah naslavljanja IP. Za boljše razumevanje naslavljanja IP moramo več pozornosti nameniti tem dvema vrstama predstavitve naslovov IP - binarni in štirikotni zapis z decimalnimi pikami. Kot smo že omenili, je naslov IP 32-bitna binarna številka, ki je zaradi lažje berljivosti običajno predstavljena v decimalni obliki.
Binarni format uporablja samo števki 1 in 0. To je oblika, ki jo razume vaš računalnik in prek katere se podatki pošiljajo po omrežju.
Vendar, da bi bil naslov razumljiv za ljudi. Prenese se v pikasto decimalni obliki, ki jo računalnik pozneje pretvori v binarno obliko. Kot smo že omenili, je naslov IP sestavljen iz 4 oktetov. Seciramo naslov IP 192.168.1.5.
V pikasto-decimalni obliki je 192 prvi oktet, 168 drugi oktet, 1 tretji in nazadnje 5 četrti oktet.
V binarni obliki je naslov IP predstavljen, kot je prikazano:
11000000 => 1st Octet 10101000 => 2nd Octet 00000001 => 3rd Octet 00000101 => 4th Octet
V binarnem načinu je lahko bit vklopljen ali izklopljen. Bit 'on' je predstavljen z 1, medtem ko je bit off z 0. V decimalni obliki je
Da bi prišli do decimalnega števila, izvedemo seštevanje vseh binarnih številk v stopnjo 2. Spodnja tabela prikazuje pozicijsko vrednost vsakega bita v oktetu. Na primer, decimalna vrednost 1 je enaka binarni 00000001.
V boljši obliki je to mogoče predstaviti tudi, kot je prikazano.
2º = 1 = 00000001 2¹ = 2 = 00000010 2² = 4 = 00000100 2³ = 8 = 00001000 2⁴ = 16 = 00010000 2⁵ = 32 = 00100000 2⁶ = 64 = 01000000 2⁷ = 128 = 10000000
Poskusimo pretvoriti naslov IP v pikasto decimalni obliki v binarni.
Pretvorba decimalne oblike v binarno
Vzemimo primer 192.168.1.5. Za pretvorbo iz decimalne v binarno bomo začeli od leve proti desni. Za vsako vrednost v tabeli postavimo vprašanje, ali lahko vrednost iz tabele odštejete od decimalne vrednosti v naslovu IP. Če je odgovor "DA", zapišemo "1". Če je odgovor "NE", postavimo ničlo.
Začnimo s prvim oktetom, ki je 192. Ali lahko od 192 odštejete 128? Odgovor je velik "DA". Zato bomo zapisali 1, kar ustreza 128.
192-128 = 64
Lahko odštejete 64 od 64? Odgovor je "DA". Spet zapisujemo 1, kar ustreza 64.
64-64 = 0 Ker smo izpraznili decimalno vrednost, preostalim vrednostim dodelimo 0.
Torej, decimalna vrednost 192 se prevede v binarno 11000000. Če v spodnji tabeli dodate vrednosti, ki ustrezajo 1s, dobite 192. To je 128 + 64 = 192. Je smiselno, kajne?
Nadaljujmo do drugega okteta - 168. Ali lahko od 168 odštejemo 128? DA.
168-128 = 40
Nato lahko od 40 odštejemo 64? NE. Torej dodelimo 0.
Premaknemo se na naslednjo vrednost. Ali lahko od 40 odštejemo 32 ?. DA. Dodelimo vrednost 1.
40 - 32 = 8
Nato lahko odštejemo 18 od 8? NE. Dodelimo 0.
Nato lahko odštejemo 8 od 8? DA. Dodelimo vrednost 1.
8-8 = 0
Ker smo izčrpali decimalno vrednost, bo preostalim vrednostim v tabeli dodelil 0, kot je prikazano.
Na koncu se decimalna številka 168 prevede v binarni format 10101000. Če v spodnji vrstici seštejete decimalne vrednosti, ki ustrezajo 1s, dobite 168. To je 128 + 32 + 8 = 168.
Za tretji oktet imamo 1. Edino število v naši tabeli, ki ga lahko v celoti odštejemo od 1, je 1. Torej, na mizi bomo dodelili vrednost 1 do 1 in dodali predhodne ničle, kot je prikazano.
Torej je decimalna vrednost 1 enaka binarni 00000001.
Nazadnje jih imamo 5. V tabeli se pri številki 5 začne edina številka, ki jo lahko v celoti odštejemo od 5. Vsem vrednostim na levi bomo dodelili 0.
Ali lahko odštejemo 4 od 5? DA. Dodelimo 1 do 4.
5-4 = 1
Nato lahko odštejemo 1 od 2? NE. Dodelimo vrednost 0.
Nazadnje, ali lahko odštejemo 1 od 1? DA. Dodelimo 1.
Decimalna številka 5 ustreza binarni 00000101.
Na koncu imamo naslednjo pretvorbo.
192 => 11000000 168 => 10101000 1 => 00000001 5 => 00000101
Torej, 192.168.1.5 pomeni 11000000.10101000.00000001.00000101 v binarni obliki.
Razumevanje maske podomrežja/mrežne maske
Prej smo navedli, da mora imeti vsak gostitelj v omrežju TCP/IP edinstven naslov IP, ki ga usmerjevalnik v večini primerov dinamično dodeli s protokolom DHCP. Protokol DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) je storitev, ki dinamično dodeli naslov IP gostiteljem v omrežju IP.
Kako pa določite, kateri del IP-ja je rezerviran za odsek omrežja in kateri odsek je na voljo za uporabo gostiteljskemu sistemu? Tu pride maska podomrežja ali mrežna maska.
Podomrežje je dodatna komponenta naslova IP, ki razlikuje omrežje in gostiteljski del vašega omrežja. Tako kot naslov IP je tudi podomrežje 32-bitni naslov in ga je mogoče zapisati bodisi v decimalnem ali binarnem zapisu.
Namen podomrežja je potegniti mejo med omrežnim delom naslova IP in gostiteljskim delom. Za vsak bit naslova IP podomrežje ali mrežna maska dodeli vrednost.
Za omrežni del vklopi bit in dodeli vrednost 1, za gostiteljski del pa izklopi bit in dodeli vrednost 0. Zato vsi biti, nastavljeni na 1, ustrezajo bitom v naslovu IP, ki predstavljajo omrežni del, medtem ko vsi biti, nastavljeni na 0, ustrezajo bitom IP-ja, ki predstavljajo naslov gostitelja.
Pogosto uporabljena maska podomrežja je podomrežje razreda C, ki je 255.255.255.0.
Spodnja tabela prikazuje mrežne maske v decimalni in binarni obliki.
S tem je zaključen 2. del našega sklopa osnovnih mrež. Zajeli smo decimalno pretvorbo v binarno pretvorbo IP, maske podomrežja in privzete maske podomrežja za vsak razred naslovov IP.