LFCA: apgūstiet bināros un decimālos skaitļus tīklā — 10. daļa

IP adresācijas pamatu 9. daļā. Lai labāk izprastu IP adresēšanu, mums jāpievērš lielāka uzmanība šiem diviem IP adrešu attēlojuma veidiem – binārajam un decimālpunktveida četrpunktu apzīmējumam. Kā minēts iepriekš, IP adrese ir 32 bitu binārs skaitlis, kas parasti tiek attēlots decimālā formātā, lai atvieglotu lasīšanu.

Binārajā formātā tiek izmantoti tikai cipari 1 un 0. Šis ir formāts, ko saprot jūsu dators un caur kuru tiek sūtīti dati tīklā.

Tomēr, lai adrese būtu cilvēkam salasāma. Tas tiek pārraidīts punktveida decimālā formātā, ko dators vēlāk pārveido binārā formātā. Kā jau minējām iepriekš, IP adrese sastāv no 4 oktetiem. Izšķirsim IP adresi 192.168.1.5.

Punktveida decimāldaļas formātā 192 ir pirmais oktets, 168 ir otrais oktets, 1 ir trešais un visbeidzot, 5 ir ceturtais oktets.

Binārajā formātā IP adrese tiek attēlota kā parādīts:

11000000		=>    1st Octet

10101000		=>    2nd Octet

00000001		=>    3rd Octet

00000101		=>    4th Octet

Binārajā versijā bits var būt ieslēgts vai izslēgts. “Ieslēgts” bits tiek apzīmēts ar 1, savukārt izslēgtais bits tiek apzīmēts ar 0. Decimālajā formātā

Lai iegūtu decimālskaitli, tiek veikta visu bināro ciparu summēšana ar pakāpju 2. Tālāk esošajā tabulā ir norādīta katra okteta bita pozicionālā vērtība. Piemēram, decimālā vērtība 1 ir vienāda ar bināro vērtību 00000001.

Labākā formātā to var attēlot arī tā, kā parādīts attēlā.

2º	=	1	=	00000001

2¹	=	2	=	00000010

2²	=	4	=	00000100

2³	=	8	=	00001000

2⁴	=	16	=	00010000

2⁵	=	32	=	00100000

2⁶	=	64	=	01000000

2⁷	=	128	=	10000000

Mēģināsim pārvērst IP adresi punktveida decimālā formātā uz bināru.

Decimālā formāta konvertēšana binārā formātā

Ņemsim mūsu piemēru 192.168.1.5. Lai konvertētu no decimāldaļas uz bināro, mēs sāksim no kreisās puses uz labo. Katrai tabulas vērtībai mēs uzdodam jautājumu, vai varat atņemt tabulā norādīto vērtību no IP adreses decimāldaļas. Ja atbilde ir JĀ, mēs pierakstām 1. Ja atbilde ir “NĒ”, mēs ieliekam nulli.

Sāksim ar pirmo oktetu, kas ir 192. Vai varat atņemt 128 no 192? Atbilde ir liela JĀ. Tāpēc mēs pierakstīsim 1, kas atbilst 128.

192-128 = 64

Vai no 64 var atņemt 64? Atbilde ir “JĀ”. Atkal mēs pierakstām 1, kas atbilst 64.

64-64 = 0 Tā kā decimālvērtība ir izsmelta, atlikušajām vērtībām mēs piešķiram 0.

Tātad decimālvērtība 192 nozīmē bināro vērtību 11 000 000. Ja apakšējā tabulā pievienojat vērtības, kas atbilst 1, jūs iegūstat 192. Tas ir 128 + 64 = 192. Vai ir jēga, vai ne?

Pārejam pie otrā okteta – 168. Vai no 168 var atņemt 128? JĀ.

168-128 = 40

Tālāk, vai mēs varam atņemt 64 no 40? NĒ. Tātad, mēs piešķiram 0.

Mēs pārejam pie nākamās vērtības. Vai mēs varam atņemt 32 no 40? JĀ. Mēs piešķiram vērtību 1.

40 - 32 = 8

Tālāk, vai mēs varam atņemt 18 no 8? NĒ. Mēs piešķiram 0.

Tālāk, vai mēs varam atņemt 8 no 8? JĀ. Mēs piešķiram vērtību 1.

8-8 = 0

Tā kā esam izsmēluši decimālvērtību, atlikušajām tabulā esošajām vērtībām piešķirs 0, kā parādīts attēlā.

Galu galā decimālskaitlis 168 tiek tulkots binārajā formātā 10101000. Atkal, ja jūs summējat decimāldaļas, kas atbilst 1. apakšējā rindā, jūs iegūstat 168. Tas ir 128 + 32 + 8 = 168.

Trešajam oktetam mums ir 1. Vienīgais skaitlis mūsu tabulā, ko mēs varam pilnībā atņemt no 1, ir 1. Tātad mēs tabulā piešķirsim vērtību 1 pret 1 un pievienosim iepriekšējās nulles, kā parādīts attēlā.

Tātad decimālvērtība 1 ir vienāda ar bināro vērtību 00000001.

Visbeidzot, mums ir 5. Tabulā vienīgais skaitlis, ko varam pilnībā atņemt no 5, sākas ar 4. Visām vērtībām pa kreisi tiks piešķirta 0.

Vai mēs varam atņemt 4 no 5? JĀ. Mēs piešķiram no 1 līdz 4.

5-4 = 1

Tālāk, vai mēs varam atņemt 1 no 2? NĒ. Mēs piešķiram vērtību 0.

Visbeidzot, vai mēs varam atņemt 1 no 1? JĀ. Mēs piešķiram 1.

Decimālskaitlis 5 atbilst binārajam skaitlim 00000101.

Galu galā mums ir šāda konversija.

192	=>	 11000000

168 	=>	 10101000

1       =>	  00000001

5       =>	  00000101

Tātad 192.168.1.5 binārā formā tiek tulkots kā 11000000.10101000.00000001.00000101.

Apakštīkla maskas/tīkla maskas izpratne

Mēs jau iepriekš esam norādījuši, ka katram TCP/IP tīkla resursdatoram ir jābūt unikālai IP adresei, kuru vairumā gadījumu dinamiski piešķir maršrutētājs, izmantojot DHCP protokolu. DHCP protokols (Dynamic Host Configuration Protocol) ir pakalpojums, kas dinamiski piešķir IP adresi resursdatoriem IP tīklā.

Bet kā noteikt, kura IP daļa ir rezervēta tīkla sadaļai un kura sadaļa ir pieejama resursdatora sistēmas lietošanai? Šeit tiek izmantota apakštīkla maska vai tīkla maska.

Apakštīkls ir papildu komponents IP adresei, kas atšķir jūsu tīkla tīkla un resursdatora daļu. Tāpat kā IP adrese, apakštīkls ir 32 bitu adrese, un to var rakstīt decimāldaļās vai bināros apzīmējumos.

Apakštīkla mērķis ir novilkt robežu starp IP adreses tīkla daļu un resursdatora daļu. Katram IP adreses bitam apakštīkls vai tīkla maska piešķir vērtību.

Tīkla daļai tas ieslēdz bitu un piešķir vērtību 1, resursdatora daļai tas izslēdz bitu un piešķir vērtību 0. Tāpēc visi biti, kas iestatīti uz 1, atbilst bitiem IP adresē, kas apzīmē tīkla daļa, kamēr visi biti, kas iestatīti uz 0, atbilst IP bitiem, kas apzīmē resursdatora adresi.

Parasti izmantotā apakštīkla maska ir C klases apakštīkls, kas ir 255.255.255.0.

Tālāk esošajā tabulā ir parādītas tīkla maskas decimāldaļās un bināros.

Tas noslēdz mūsu tīkla izveides pamatprincipu sērijas 2. daļu. Mēs esam iekļāvuši decimāldaļas uz bināro IP pārveidošanu, apakštīkla maskas un noklusējuma apakštīkla maskas katrai IP adreses klasei.