eu construo Toolz.dev, e ao lado dos plugins WordPress e APIs Laravel EU passei uma boa parcela de tempo em consoles em nuvem esculpindo VPCs e escrevendo regras de firewall Subnetting é uma daquelas habilidades onde a teoria é simples e a aritmética é mexida, e a parte mexida é exatamente onde os erros se escondem Eu enviei um grupo de segurança que permitiu a /16 quando quis dizer a /24, abrindo uma rede muito mais ampla do que o pretendido, porque fiz matemática na máscara na minha cabeça e errei um pouco. O Calculadora de sub-rede IP existe para que nunca aconteça à mão novamente Este guia explica o que calcula, por que os números saem da maneira que saem e os casos de borda que tropeçam tanto nas pessoas quanto nas calculadoras ingênuas em que confiam.
tl;dr: Uma calculadora de sub-rede IPv4 usa um endereço e um prefixo CIDR, como
192.168.1.10/24, e deriva o endereço de rede, endereço de transmissão, primeiro e último host utilizável, máscara de sub-rede, máscara curinga e contagens de endereços totais e utilizáveis Ele funciona tratando o endereço como um número inteiro de 32 bits e aplicando a máscara com operações bit a bit Ele lida corretamente com os dois casos de borda que importam, tratando um/31como um link ponto a ponto de dois hosts por RFC 3021 e a/32como um único host, e aceita uma máscara pontilhada no lugar do prefixo Ele é executado inteiramente em seu navegador, portanto, nenhum endereço inserido é carregado.
O que é uma sub-rede e o que significa o prefixo?
Um endereço IPv4 tem 32 bits, escrito como quatro octetos decimais 192.168.1.10. Uma sub-rede é um bloco contíguo daqueles endereços que compartilham os mesmos bits principais O prefixo CIDR, o número após a barra, diz quantos dos 32 bits são fixados como a porção de rede Os bits restantes são livres para variar e identificar hosts individuais. Então /24 corrige os primeiros 24 bits e deixa 8 para hosts /16 correções 16 e folhas 16, e /30 corrige 30 e deixa apenas 2.
O número de endereços em um bloco é dois elevado à potência dos bits do host. A /24 tem 8 bits de host, então 2 elevado a 8, que é 256 endereços. A /16 possui 16 bits de host, portanto 65.536 endereços. A /30 tem 2 bits de anfitrião, por isso 4 endereços Esta é toda a base da matemática, e uma vez que você internalize o & quot; endereços iguais a dois à potência de trinta e dois menos o prefixo, o & quot; a maior parte da sub - rede deixa de ser misteriosa.
CIDR, que significa Roteamento Interdomínio Sem Classe, foi introduzido em RFC 4632 para substituir o antigo sistema classful, onde um endereço' s classe foi fixada por seu primeiro octeto O endereçamento classful desperdiçou enormes quantidades de espaço, porque você teve que tomar um bloco inteiro Classe A, B ou C, mesmo se você precisasse de algo entre CIDR permite escolher qualquer comprimento de prefixo e tamanho de uma rede para o que você precisa Os rótulos classful A, B e C ainda aparecem em ferramentas, incluindo o meu, mas eles são informativos agora; o prefixo é o que decide o limite da rede.
Por que dois endereços em cada sub-rede não são utilizáveis?
Em uma sub-rede normal, o primeiro e o último endereço são reservados e não podem ser atribuídos a um host O primeiro endereço, com todos os bits do host definidos como zero, é o endereço da rede, e ele nomeia a própria sub-rede O último endereço, com todos os bits do host definidos como um, é o endereço de transmissão, e um pacote enviado a ele atinge todos os hosts da sub-rede de uma só vez Como esses dois são falados, a contagem de hosts utilizáveis é o número total de endereços menos dois.
É por isso que a /24 tem 256 endereços no total, mas apenas 254 endereços utilizáveis, e por que a /304, com 4 endereços, dá-lhe exatamente 2 hosts utilizáveis O /30 é a escolha clássica para um link entre dois roteadores, porque um link ponto a ponto precisa exatamente de dois endereços e nada mais. A calculadora soletra os endereços de rede e transmissão explicitamente, junto com o primeiro e o último host utilizável, para que você nunca precise descobrir quais endereços estão fora dos limites.
Como a calculadora calcula os números?
Sob o capô é aritmética bit a bit em inteiros de 32 bits, que é tanto a maneira mais rápida quanto a menos propensa a erros para fazê-lo O endereço é embalado em um único inteiro não assinado, deslocando cada octeto no lugar A máscara para um prefixo é uma execução de uns seguidos por zeros, produzidos por deslocamento 0xFFFFFFFF deixado por 32 minus the prefix. A partir daí, cada valor é uma operação:
- O endereço de rede é o endereço bit a bit com a máscara, que zera os bits do host.
- O endereço de transmissão é a rede ORed com o inverso da máscara, que define todos os bits do host.
- A máscara curinga é simplesmente o inverso bit a bit da máscara da sub-rede.
- O primeiro host utilizável é o endereço de rede mais um, e o último é a transmissão menos um.
Fazer desta forma contorna os erros que se arrastam quando as pessoas convertem em strings binárias à mão Também torna a conversão reversa trivial: para virar uma máscara pontilhada como 255.255.255.0 de volta a um prefixo, você conta os one-bits principais, e a calculadora faz isso quando você insere uma máscara em vez de uma notação de barra Tudo permanece como inteiros de 32 bits não assinados por toda parte, o que importa em JavaScript porque você tem que forçar a interpretação não assinada para evitar que números negativos se insinuem no bit alto.
Quais são os casos de borda que a maioria das ferramentas erra?
Dois prefixos quebram o simples & quot; menos dois & quot; regra, e um número surpreendente de calculadoras os manipula incorretamente.
O primeiro é /31. De acordo com as regras originais a /31 teria dois endereços, ambos reservados, deixando zero hosts utilizáveis, o que é inútil. RFC 3021 corrigido isso permitindo a /31 em links ponto a ponto, onde não há necessidade de um endereço de transmissão, então ambos os seus dois endereços se tornam utilizáveis Esta calculadora relata a /31 como dois hosts utilizáveis com a rede e os endereços de transmissão dobrando como os dois endereços de host, que é o que os roteadores modernos fazem em interfaces seriais e ponto a ponto.
A segunda é /32. um /32 é um único endereço, uma rota de host Ele representa exatamente uma máquina, que é como endereços de loopback, regras de firewall específicas do host e rotas individuais são expressas A calculadora relata como um host utilizável com o endereço de rede igual ao endereço em si e sem intervalo separado Uma ferramenta que subtrai cegamente dois relataria hosts negativos ou zero para ambos, o que é um absurdo, e EU me certifiquei de que este não.
Como usar a calculadora de sub-rede
Passo 1: Insira um endereço e prefixo
Digite um endereço IPv4 com um prefixo CIDR, como 10.0.0.0/8 ou 192.168.1.10/24. O prefixo pode ser qualquer coisa de 0 a 32. se você colar um endereço sem prefixo, a ferramenta assume a /24, o padrão mais comum, e você pode ajustar a partir daí.
Passo 2: Ou use uma máscara de sub-rede pontilhada
Se você tiver uma máscara em vez de um prefixo, insira o endereço e a máscara separados por um espaço, como 192.168.1.10 255.255.255.0. A calculadora conta os primeiros one-bits da máscara, converte-os no prefixo correspondente e rejeita qualquer máscara cujas não sejam contíguas, porque tal máscara não é uma máscara CIDR válida.
Passo 3: Leia os resultados
Você obtém o endereço de rede, o endereço de transmissão, o intervalo de host utilizável, a máscara de sub-rede, a máscara curinga, as contagens de endereço total e utilizável, o intervalo de classes e se o endereço é privado sob RFC 1918. também há uma visão binária do endereço e da máscara, que é a maneira mais rápida de ver exatamente onde o limite da rede cai.
Passo 4: Copie o que você precisa
Cada valor tem um botão de cópia, para que você possa elevar a notação CIDR em uma tabela de rotas, o intervalo de host em documentação ou a máscara curinga em uma lista de acesso Cisco sem redigitar e arriscar um octeto transposto.
Máscara de sub-rede e referência de prefixo
Esta é a tabela à qual continuo voltando, e a calculadora a gera ao vivo para que os números nunca fiquem obsoletos.
| CIDR | Máscara sub-rede | Total endereços | Hosts utilizáveis |
|---|---|---|---|
| /24 | 255.255.255.0 | 256 | 254 |
| /25 | 255.255.255.128 | 128 | 126 |
| /26 | 255.255.255.192 | 64 | 62 |
| /27 | 255.255.255.224 | 32 | 30 |
| /28 | 255.255.255.240 | 16 | 14 |
| /29 | 255.255.255.248 | 8 | 6 |
| /30 | 255.255.255.252 | 4 | 2 |
Vale a pena memorizar o padrão: cada passo para cima no prefixo reduz pela metade o bloco. A /25 é meio a /24, um /26 é um quarto, e assim por diante Quando você está dividindo uma rede, essa redução pela metade é o modelo mental, e a calculadora confirma os limites exatos para que você não tenha que confiar apenas no modelo mental.
Como você divide uma rede em sub-redes menores?
A tarefa real mais comum não é calcular uma única sub-rede, mas dividir um bloco maior em vários menores, e é aqui que a calculadora ganha seu sustento Diga que você é entregue 10.0.0.0/16 para um VPC na nuvem e precisa dividi-lo em sub-redes para um nível público, um nível privado e um nível de banco de dados Cada etapa acima no prefixo dobra o número de sub-redes e reduz pela metade seu tamanho, portanto, movendo-se de /16 até /18 dá-lhe quatro blocos iguais de 16.384 endereços cada: 10.0.0.0/18, 10.0.64.0/18, 10.0.128.0/18, e 10.0.192.0/18. Você pode verificar cada um desses limites colando-o na calculadora e confirmando a linha de endereços de rede e transmissão sem lacunas e sem sobreposições.
A armadilha aqui é que as sub-redes devem cair sobre seus limites naturais A /26 o bloco não pode começar em nenhum endereço; ele deve começar em um múltiplo de 64 em seu último octeto, porque 64 é o tamanho do bloco para a /26. Se você tentar começar em .30, o endereço de rede os relatórios da calculadora não corresponderão ao que você digitou, que é a maneira mais rápida de detectar o erro Quando planejo um VPC, colo cada sub-rede pretendida e leio o endereço de rede; se a ferramenta mostrar um endereço de rede diferente daquele que eu pretendia definir, sei que meu limite está errado antes mesmo de aplicá-lo. A mesma disciplina funciona para rotas estáticas do roteador & #39; e para regras de firewall, onde um bloco fora do limite cobre silenciosamente endereços que você não pretendia.
Há também uma sutileza do mundo real que vale a pena nomear: os provedores de nuvem reservam alguns endereços dentro de cada sub-rede além do par de rede e transmissão AWS, por exemplo, reserva cinco endereços por sub-rede, não dois, pegando os quatro primeiros e o último A calculadora relata o rigoroso intervalo de hosts RFC, então na AWS você subtrai mais três da contagem utilizável que mostra Essa é uma convenção de provedores em camadas sobre o padrão, não uma falha na matemática, mas é exatamente o tipo de coisa que deixa vocês dois hosts aquém se você esquecer.
Quais intervalos são privados e por que isso importa?
RFC 1918 reserva três blocos para uso privado: 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, e 192.168.0.0/16. Estes não são roteáveis na internet pública, e eles são os intervalos quase todos os usos de rede doméstica e de escritório atrás de um roteador fazendo Tradução de Endereço de Rede A calculadora sinaliza se o endereço que você digitou cai em um deles, o que é uma verificação rápida de sanidade quando você está planejando um esquema de endereçamento e quer confirmar que você está trabalhando dentro do espaço privado, em vez de acidentalmente usar um endereço que pertence a outra pessoa na internet pública Também é um empurrão útil quando você vê um & quot; public" sinalizador em um endereço que você esperava ser interno, porque isso geralmente significa um erro de digitação no primeiro octeto.
Onde a calculadora de sub-rede se encaixa com todo o resto
O trabalho de rede raramente acontece isoladamente Quando você está configurando a infraestrutura por trás de um aplicativo, você também está depurando respostas HTTP, analisando agentes de usuário e gerando credenciais para serviços internos Referência de códigos de status HTTP é o companheiro para a camada de aplicação, o analisador de agente de usuário para descobrir o que está atingindo seus servidores, e o gerador básico de autenticação para as credenciais que protegem os endpoints internos Se você estiver convertendo entre bases numéricas enquanto lê máscaras em binário, o conversor de base numérica lida diretamente com a etapa decimal para binária E no lado da segurança, o validador cartão crédito é o filtro front-end para o checkout executado na rede que você acabou de projetar.
Para o quadro mais amplo, o Ferramentas de produtividade do desenvolve o resumo cobre os utilitários que tendem a ficar abertos em uma aba o dia todo, e o Guia de ferramentas de codificação coloca a calculadora de sub-rede no contexto de um kit de ferramentas completo para desenvolvedores Como tudo no Toolz.dev, ele é executado inteiramente no seu navegador, para que os endereços com os quais você planeja nunca saiam da sua máquina.
Perguntas frequentes
O que significa o prefixo CIDR?
O prefixo CIDR é o número após a barra e conta quantos bits iniciais do endereço identificam a rede. A /24 corrige os primeiros 24 bits para a rede e deixa 8 bits para hosts, que é 256 endereços totais e 254 utilizáveis Um prefixo menor cobre mais endereços, e um maior cobre menos.
Quantos hosts utilizáveis estão em uma sub-rede?
Para um prefixo de /30 ou menor, a contagem de hosts utilizáveis é o total de endereços menos dois, porque o primeiro endereço é a rede e o último é a transmissão A /24 possui 254 hosts utilizáveis, a /26 tem 62 e a /30 tem 2. as duas exceções são /31, que possui 2 hosts utilizáveis, e /32, que tem 1.
Qual é a diferença entre o endereço da rede e o endereço de transmissão?
O endereço de rede é o primeiro endereço no bloco e identifica a própria sub-rede, com todos os bits do host definidos como zero O endereço de transmissão é o último endereço, com todos os bits do host definidos como um, e um pacote enviado a ele atinge todos os hosts da sub-rede de uma só vez Nenhum dos dois pode ser atribuído a um host individual em uma sub-rede normal.
Como converto uma máscara de sub-rede em um prefixo CIDR?
Conte os primeiros bits da máscara. 255.255.255.0 são 24 one-bits, então é /24; 255.255.240.0 são 20 bits, então /20. A calculadora faz essa conversão automaticamente quando você insere uma máscara pontilhada em vez de um prefixo e rejeita qualquer máscara cujas não sejam contíguas.
Para que é usada uma máscara curinga?
Uma máscara curinga é o bit inverso da máscara de sub-rede, portanto /24 dá 0.0.0.255. é usado em listas de controle de acesso Cisco e instruções de rede OSPF, onde um bit zero significa corresponder exatamente a esse bit e um bit significa ignorá-lo É fácil confundir com a máscara de sub-rede, e é por isso que a calculadora mostra ambos lado a lado.
Por que um 31/show two usable hosts?
RFC 3021 permite a /31 em links ponto a ponto, onde os endereços de rede e transmissão não são necessários, então ambos os seus dois endereços se tornam endereços host utilizáveis Sem essa regra a /31 teria zero hosts utilizáveis, o que é inútil. A /32 é o caso de borda relacionado e representa um único host, como um loopback ou uma rota host.
Quais intervalos IPv4 são privados?
Reservas RFC 1918 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, e 192.168.0.0/16 para redes privadas Estes não são roteáveis na internet pública e são os intervalos que a maioria das redes domésticas e de escritório usam atrás de um roteador fazendo NAT A calculadora sinaliza se o endereço que você digitou cai em um deles.
Esta calculadora funciona para IPv6?
Não, esta ferramenta calcula apenas sub-redes IPv4 O IPv6 usa endereços de 128 bits e notação hexadecimal, portanto, sua sub-rede funciona de maneira diferente e precisa de uma calculadora dedicada Para planejamento IPv4, regras de firewall e dimensionamento de VPC em nuvem, que é onde a maioria das matemáticas de sub-rede do dia-a-dia acontece, isso cobre os casos comuns.
