IP-адрес и маска подсети: как это читается

Привычный IPv4-адрес вида 192.168.1.50 — это 32 бита, которые для удобства разбили на четыре байта и записали десятичными числами через точку. Отсюда знакомый предел: в каждой позиции число от 0 до 255, потому что больше в байт не помещается. Адрес 192.168.1.300 не существует не по договорённости, а физически.

Адрес делится на две части: одна говорит, что это за сеть, вторая — какой в ней узел. Где именно проходит граница, из самого адреса не видно, и это ключевой момент, который многих сбивает. Границу задаёт маска подсети, и один и тот же адрес в разных сетях может означать разное.

Маска — это способ сказать, сколько первых бит адреса отведено под номер сети. Старая форма записи выглядит как 255.255.255.0, современная — просто /24, и это одно и то же: двадцать четыре единицы подряд, потом нули. Запись с косой чертой называют CIDR-нотацией, и сегодня она встречается чаще.

Почему 254, а не 256

Два адреса из каждого диапазона служебные и устройствам не назначаются. Первый — номер самой сети, он используется в таблицах маршрутизации. Последний — широковещательный, по нему обращаются сразу ко всем в сегменте. В сети 192.168.1.0/24 это соответственно 192.168.1.0 и 192.168.1.255, а узлам достаются адреса с 1 по 254.

Исключение — сети /31, где служебных адресов нет: такая пара используется для соединения двух маршрутизаторов, и там каждый адрес на счету. Но это узкий случай, в обычной жизни правило «минус два» работает всегда. Например, /31 используется для P2P-соединений, в том числе BGP-сессий, где широковещательный адрес не нужен.

Перед отправкой каждого пакета система выполняет короткую проверку: накладывает маску на свой адрес и на адрес получателя и сравнивает результат. Совпало — значит получатель в той же сети, и до него можно достучаться напрямую, узнав MAC через ARP. Не совпало — пакет уходит на шлюз.

Считаем на конкретном примере

Возьмём адрес 192.168.1.50 с маской /24. Первые три байта — номер сети, значит своей считается всё от 192.168.1.1 до 192.168.1.254. Адрес 192.168.1.77 попадает в этот диапазон — обращаемся напрямую. Адрес 192.168.2.10 не попадает — отдаём шлюзу, пусть разбирается он.

Теперь та же сеть, но маска /25. Граница сместилась: своими считаются адреса с 192.168.1.1 по 192.168.1.126, а 192.168.1.200 — уже чужой, хотя первые три байта совпадают. Маска меняет географию сети, не трогая сами адреса.

Часть диапазонов зарезервирована для внутренних сетей и в интернете не маршрутизируется. Их три, и выбор между ними — вопрос удобства, а не технический.

Наружу такой адрес выйти не может, и превращением внутренних адресов в один публичный занимается NAT на роутере.

Совет, который экономит нервы

Не используйте дома 192.168.0.0/24 и 192.168.1.0/24, если планируете когда-нибудь подключаться к работе по VPN. Именно эти две сети стоят по умолчанию на большинстве роутеров, и если у вас дома та же сеть, что в офисе, маршрутизация сломается: компьютер не сможет решить, где искать 192.168.1.10 — дома или на работе. Достаточно взять что-то нетипичное вроде 192.168.37.0/24, и проблема не возникнет никогда.

• 127.0.0.1 — петля на саму себя. Трафик до этого адреса не покидает машину, даже если сетевой кабель вынут. Отсюда первый шаг диагностики: не пингуется localhost — дело не в сети, а в системе. Под петлю отведена целая сеть 127.0.0.0/8, так что 127.0.0.2 тоже ваш компьютер.

• 169.254.x.x — адрес, который система назначила себе сама, не дождавшись ответа от DHCP.

• 0.0.0.0 — в таблице маршрутизации означает «все остальные адреса», а в настройке службы — «слушать на всех интерфейсах».

• 255.255.255.255 — широковещательный адрес, им пользуется клиент DHCP, когда своего адреса ещё нет.

• 100.64.0.0/10 — диапазон для CGNAT: его выдают провайдеры, у которых не хватает публичных адресов. Увидели такой на WAN-интерфейсе роутера — проброс портов работать не будет.

В Linux всё показывает ip a — там адрес сразу в формате с маской, например 192.168.1.50/24. Маршрут по умолчанию смотрится отдельно: ip route. В Windows привычнее ipconfig, а чтобы увидеть ещё и DNS-серверы с адресом DHCP-сервера, выдавшего настройки, — ipconfig /all.

Задача возникает, как только сеть перестаёт быть одной плоской: нужно выделить отдельные диапазоны под офис, гостей и камеры. Делается это увеличением длины маски — каждый добавленный бит делит сеть пополам.

Из одной сети /24 получилось четыре по 62 адреса. Границы не произвольные: номер каждой подсети кратен её размеру, поэтому после 0 идёт 64, потом 128 и 192.

Совет из практики: не экономьте адреса без нужды. Соблазн нарезать всё на /29 по восемь адресов велик, но расширять подсеть потом больно — придётся менять настройки на всех устройствах. Проще сразу взять с запасом: адресов в частных диапазонах хватит на любую разумную сеть.