ซับเน็ต

3.1 บทนำเกี่ยวกับโฮสต์และเครือข่ายย่อย

ที่อยู่ IPใช้เพื่อระบุอุปกรณ์ในเครือข่าย ในการสื่อสารกับอุปกรณ์อื่นๆ ผ่านเครือข่าย จะต้องกำหนดที่อยู่ IP ให้กับอุปกรณ์เครือข่ายแต่ละเครื่อง (รวมถึงคอมพิวเตอร์ เซิร์ฟเวอร์ เราเตอร์ เครื่องพิมพ์) อุปกรณ์ดังกล่าวบนเครือข่ายเรียกว่าโฮสต์

อุปกรณ์เครือข่ายยังมีหมายเลขของตัวเอง และคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องที่ให้บริการโดยอุปกรณ์เครือข่ายเฉพาะจะเรียกว่าเครือข่ายย่อย แต่ละเครือข่ายย่อยมีรูปแบบที่อุปกรณ์เครือข่ายกำหนดที่อยู่ IP ให้กับเครือข่ายย่อย รูปแบบดังกล่าวเรียกว่าซับเน็ตมาสก์

ซับเน็ตมาสก์ช่วยให้คุณแบ่งเครือข่ายหนึ่งออกเป็นหลายเครือข่ายย่อย และยังกำหนดจำนวนโฮสต์ที่สนับสนุนสูงสุดได้อีกด้วย

รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับที่อยู่ IP

ที่อยู่ IP ประกอบด้วยสี่ส่วน เขียนเป็นเลขทศนิยมจุด (เช่น192.168.1.1) แต่ละส่วนทั้งสี่นี้เรียกว่าออคเต็ต ออกเตตคือเลขฐานสองแปดหลัก เช่น00001111.

ดังนั้น แต่ละออคเต็ตสามารถรับค่าไบนารีจาก00000000ถึง11111111หรือจาก0เป็น255ทศนิยมได้

โครงสร้างที่อยู่ IP

ส่วนแรกของที่อยู่ IP คือหมายเลขเครือข่าย ส่วนอื่นๆ คือ ID โฮสต์ พวกเขารวมกันเป็นที่อยู่ IP ของโฮสต์ที่ไม่ซ้ำใคร ยิ่งหมายเลขเครือข่ายสั้นเท่าใด ก็ยิ่งสามารถรองรับโฮสต์ได้มากขึ้นเท่านั้น หากหมายเลขเครือข่ายตรงบริเวณ3 bytesจะเหลือเพียงหนึ่งไบต์ต่อหมายเลขโฮสต์ (จำนวนสูงสุด255ของโฮสต์ในเครือข่าย)

หมายเลขเครือข่ายถูกใช้โดยเราเตอร์ (เราเตอร์ เราเตอร์) เพื่อส่งต่อแพ็กเก็ตไปยังเครือข่ายที่ต้องการ ในขณะที่ ID โฮสต์จะระบุอุปกรณ์เฉพาะบนเครือข่ายนั้นที่ควรส่งแพ็กเก็ต

ตัวอย่างหมายเลขเครือข่ายและโฮสต์

รูปภาพต่อไปนี้แสดงตัวอย่างของที่อยู่ IP โดยที่ออคเต็ตสามตัวแรก ( 192.168.1) เป็นหมายเลขเครือข่าย และออคเต็ตที่สี่ ( 16) เป็น ID โฮสต์

จำนวนของเลขฐานสองในที่อยู่ IP ที่ต่อหมายเลขเครือข่ายและจำนวนหลักในที่อยู่ที่ต่อ ID โฮสต์อาจแตกต่างกันขึ้นอยู่กับซับเน็ตมาสก์

3.2 ซับเน็ตมาสก์

IP ส่วนตัว

ทุกโฮสต์บนอินเทอร์เน็ตต้องมีที่อยู่เฉพาะ ข้อยกเว้นคือที่อยู่ IP ภายในเครือข่ายท้องถิ่น

หากคุณมีเครือข่ายท้องถิ่นในสำนักงานของคุณ คอมพิวเตอร์ของสำนักงานนั้นจะมีที่อยู่ IP ที่ไม่ซ้ำกัน อย่างไรก็ตาม หากเป็นคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อโดยตรงกับอินเทอร์เน็ตหรือเซิร์ฟเวอร์ จะต้องมีที่อยู่ IP ที่ไม่ซ้ำแบบสาธารณะ

มีองค์กรพิเศษ (IANA) ที่เกี่ยวข้องกับการแจกจ่ายที่อยู่ IP ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตซื้อที่อยู่ IP จากบล็อก (เครือข่ายย่อย) จากนั้นขายให้กับลูกค้า ดังนั้นหากคุณชำระเงินสำหรับที่อยู่ IP สีขาว ทุกอย่างก็จะเรียบร้อย (ผู้ให้บริการก็จ่ายเงินให้เช่นกัน)

นอกจากนี้ IANA ได้ระบุเครือข่ายย่อยหลายเครือข่ายที่ใช้กันทั่วไปสำหรับเครือข่ายท้องถิ่นที่ไม่ใช่สาธารณะ เนื่องจากเครือข่ายย่อยเหล่านี้ไม่ได้เผยแพร่ต่อสาธารณะ ทุกคนจึงสามารถใช้เครือข่ายย่อยเหล่านี้เพื่อวัตถุประสงค์ใดก็ได้ มีสามเครือข่ายย่อยดังกล่าว: ใหญ่ กลาง และเล็ก

ที่อยู่ IP สามบล็อกต่อไปนี้สงวนไว้สำหรับพวกเขา:

• 10.0.0.0—10.255.255.255
• 172.16.0.0—172.31.255.255
• 192.168.0.0—192.168.255.255

ที่อยู่ IP ของเครือข่ายย่อยส่วนตัวเหล่านี้บางครั้งเรียกว่าที่อยู่ "สีเทา"

ซับเน็ตมาสก์

ในการตรวจสอบว่าบิตใดของที่อยู่ IP อ้างอิงถึงหมายเลขโฮสต์และบิตใดอ้างอิงถึงหมายเลขเครือข่ายย่อย จึงมีการใช้สิ่งที่เรียกว่าซับเน็ตมาสก์

สมมติว่าคุณมีที่อยู่ IP ที่เขียนเป็นไบนารี:

11110101  01010101 11111111 00000001

บิตที่รับผิดชอบหมายเลขเครือข่ายจะแสดงเป็นสีแดง ส่วนบิตที่รับผิดชอบหมายเลขโฮสต์จะแสดงเป็นสีเขียว ใช่ เป็นไปได้เช่นกัน ไม่มีการผูกมัดอย่างหนักกับไบต์

ซับเน็ตมาสก์จะถูกเรียกเป็นหมายเลขดังกล่าว โดยที่บิตของซับเน็ตจะตรงกับค่าหนึ่ง และบิตของโฮสต์จะตรงกับเลขศูนย์ ตัวอย่างซับเน็ตมาสก์สำหรับที่อยู่ก่อนหน้า:

11111111  11111111 11110000 00000000

บิตเครือข่ายย่อยทั้งหมดเท่ากัน1บิตโฮสต์ทั้งหมดเท่า0กัน

ตัวอย่างการแยกหมายเลขเครือข่ายและ ID โฮสต์ในที่อยู่ IP:

ซับเน็ตมาสก์ประกอบด้วยชุดของ 1 ที่ต่อเนื่องกันเสมอ โดยเริ่มจากบิตซ้ายสุดของมาสก์ ตามด้วยชุดของ 0 ที่ต่อเนื่องกันจนเป็นบิต32ทั้งหมด

ซับเน็ตมาสก์สามารถกำหนดเป็นจำนวนบิตในแอดเดรสที่แสดงหมายเลขเครือข่าย (จำนวนบิตที่มีค่าเป็น " 1") ตัวอย่างเช่น " 8-bit mask" เป็นมาสก์ที่8บิตเป็น 1 และ24บิตที่เหลือเป็นศูนย์

ซับเน็ตมาสก์เขียนด้วยเครื่องหมายจุดทศนิยม เช่นเดียวกับที่อยู่ IP ตัวอย่างต่อ ไปนี้แสดงสัญลักษณ์ไบนารีและทศนิยมของ8-bit, 16-bitและซับเน็ตมาสก์24-bit29-bit

ซับเน็ตมาสก์:

3.3 ดีเอชซีพี

ภายในเครือข่ายท้องถิ่นสามารถมีได้ทั้งที่อยู่ IP แบบคงที่และแบบไดนามิก ผู้ดูแลระบบสามารถกำหนดที่อยู่คงที่ให้กับคอมพิวเตอร์ แบบไดนามิกถูกกำหนดให้กับคอมพิวเตอร์โดยอัตโนมัติโดยใช้ บริการ DHCP .

Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) เป็นโปรโตคอลแอปพลิเคชันที่ช่วยให้อุปกรณ์เครือข่ายได้รับที่อยู่ IP และพารามิเตอร์อื่นๆ ที่จำเป็นในการทำงานบนเครือข่าย TCP/IP โดยอัตโนมัติ

หลังจากที่คอมพิวเตอร์บูทแล้ว ระบบปฏิบัติการจะเข้าถึงเซิร์ฟเวอร์ DHCP (โดยปกติจะอยู่ในเราเตอร์) และรับที่อยู่ IP (และพารามิเตอร์ที่จำเป็นอื่นๆ) จากคอมพิวเตอร์ วิธีนี้จะหลีกเลี่ยงการกำหนดค่าด้วยตนเองของคอมพิวเตอร์บนเครือข่าย วิธีการนี้ใช้ในเครือข่ายท้องถิ่นส่วนใหญ่

การกระจายที่อยู่ IP

โปรโตคอล DHCP มีสามวิธีในการจัดสรรที่อยู่ IP:

คู่มือการแจกจ่าย ในวิธีนี้ ผู้ดูแลระบบเครือข่ายจะจับคู่ที่อยู่ฮาร์ดแวร์ (ที่อยู่ MAC) ของคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องกับที่อยู่ IP เฉพาะ ในความเป็นจริง วิธีการจัดสรรที่อยู่นี้แตกต่างจากการกำหนดค่าคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องด้วยตนเอง เฉพาะในข้อมูลที่อยู่นั้นจะถูกเก็บไว้ที่ส่วนกลาง (บนเซิร์ฟเวอร์ DHCP) ดังนั้นจึงง่ายกว่าที่จะเปลี่ยนแปลงหากจำเป็น

การ กระจายอัตโนมัติ ด้วยวิธีนี้ คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะได้รับการจัดสรรที่อยู่ IP อิสระตามอำเภอใจจากช่วงที่กำหนดโดยผู้ดูแลระบบสำหรับการใช้งานถาวร

การกระจายแบบไดนามิก วิธีนี้คล้ายกับการแจกจ่ายอัตโนมัติ ยกเว้นว่าที่อยู่นั้นมอบให้กับคอมพิวเตอร์ที่ไม่ได้ใช้งานถาวร แต่เป็นระยะเวลาหนึ่ง สิ่งนี้เรียกว่าการเช่าที่อยู่ หลังจากสัญญาเช่าหมดอายุ ที่อยู่ IP จะถือว่าฟรีอีกครั้งและลูกค้ามีหน้าที่ต้องร้องขอที่อยู่ใหม่ (อย่างไรก็ตาม อาจกลายเป็นสิ่งเดิม) นอกจากนี้ลูกค้ายังสามารถปฏิเสธที่อยู่ที่ได้รับ

บริการ DHCP ขั้นสูงสามารถอัปเดตระเบียน DNS ที่สอดคล้องกับคอมพิวเตอร์ไคลเอ็นต์โดยอัตโนมัติ เมื่อมีการจัดสรรที่อยู่ใหม่ให้กับพวกเขา สิ่งนี้มีประโยชน์เมื่อคุณมีเครือข่ายองค์กรขนาดใหญ่ที่ใช้ DNS ภายในสำหรับชื่อเซิร์ฟเวอร์และคอมพิวเตอร์

ตัวเลือก DHCP

นอกเหนือจากที่อยู่ IP แล้ว DHCP ยังสามารถให้พารามิเตอร์เพิ่มเติมแก่ไคลเอนต์ที่จำเป็นสำหรับการทำงานของเครือข่ายปกติ ตัวเลือกเหล่านี้เรียกว่าตัวเลือก DHCP มีมากมาย แต่คุณจำเป็นต้องรู้เพียงไม่กี่รายการเท่านั้น

ตัวเลือกที่ใช้บ่อยที่สุดคือ:

• ที่อยู่ IP เริ่มต้นของเราเตอร์
• ซับเน็ตมาสก์;
• ที่อยู่เซิร์ฟเวอร์ DNS;
• ชื่อโดเมน DNS

3.4 localhost และ 127.0.0.1

มีที่อยู่ IP หลายแห่งที่เป็นประโยชน์ในการทราบ ตัวอย่างเช่น ที่อยู่ IP ของเราเตอร์ของคุณ ที่อยู่ IP อื่นที่เป็นประโยชน์ในการทราบคือ127.0.0.1.ตอนนี้เราจะพูดถึงรายละเอียดเพิ่มเติมอีกเล็กน้อย

127.0.0.1 คืออะไร?

ที่อยู่ IP 127.0.0.1เรียกว่าที่อยู่ย้อนกลับ แต่คุณสามารถเห็นเป็นlocalhost เมื่อคุณชี้เบราว์เซอร์ไปที่ เบราว์เซอร์127.0.0.1จะพยายามเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ที่คุณกำลังใช้อยู่ สิ่งนี้มีประโยชน์เมื่อคุณต้องการเชื่อมต่อกับเซิร์ฟเวอร์บนคอมพิวเตอร์ของคุณ

127.0.0.1เป็นพิเศษในหมู่ที่อยู่ IP ตามกฎแล้วที่อยู่ IP จะไม่ซ้ำกันสำหรับคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องทั้งบนเครือข่ายท้องถิ่นและบนอินเทอร์เน็ต อย่างไรก็ตาม127.0.0.1จะชี้ไปที่คอมพิวเตอร์ที่คุณกำลังใช้อยู่เสมอ ไม่ว่าจะเกิดอะไรขึ้นก็ตาม

ตัวอย่างเช่น คุณตั้งค่าเซิร์ฟเวอร์บนคอมพิวเตอร์ที่ทำงานของคุณ และคุณสามารถเชื่อมต่อกับเซิร์ฟเวอร์ได้โดยการพิมพ์127.0.0.1ในเบราว์เซอร์ที่ทำงาน อย่างไรก็ตาม เมื่อคุณกลับถึงบ้านและพิมพ์127.0.0.1คุณจะเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ที่บ้านแทน ในการเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ที่ทำงาน คุณจะต้องมีที่อยู่ IP สาธารณะ

localhost คืออะไร?

localhostเป็นชื่อโดเมนที่ ไม่มี 127.0.0.1.ความแตกต่างระหว่าง127.0.0.1และ localhost คุณสามารถเขียนแบบนี้หรือแบบนั้นก็ได้ตามที่คุณต้องการ

คุณอาจคิดว่า localhost เป็น "ชื่อ" ของที่อยู่127.0.0.1เช่นเดียวกับที่ "www.google.com" เป็น "ชื่อ" ของที่อยู่ IP ของ Google อย่างไรก็ตาม เมื่อคุณไปที่ www.google.com จะต้องผ่านเซิร์ฟเวอร์ DNS เพื่อให้คอมพิวเตอร์ของคุณสามารถระบุที่อยู่ IP ที่ตรงกับชื่อได้

Localhost ไม่ต้องการเซิร์ฟเวอร์ DNS เพราะคอมพิวเตอร์ของคุณรู้อยู่แล้วว่าคุณต้องการเชื่อมต่อกับมัน ด้วยวิธีนี้คุณสามารถใช้ localhost ได้แม้ว่าคุณจะไม่มีการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตก็ตาม