ماشین حساب سابنت: پیشوندهای CIDR، ماسکها و محدوده هاست IPv4 و IPv6
این ابزار ماشین حساب سابنت آدرسهای IPv4 یا IPv6 را در نمادگذاری CIDR دریافت کرده و آدرس شبکه، آدرس برودکست، محدوده هاستهای قابل استفاده، سابنت ماسک، وایلدکارت ماسک، نمایش در سطح بیت و تقسیم بلوک به سابنتهای کوچکتر با روش VLSM را محاسبه میکند. مقدار 192.168.1.10/24 یا 192.168.1.10 255.255.255.0 را وارد کنید؛ تمام محاسبات بهصورت لحظهای در مرورگر شما انجام میشود.
نحوه خواندن نمادگذاری پیشوند CIDR
عدد پس از خط مورب (اسلش)، تعداد بیتهای ۱ متوالی در سابنت ماسک را نشان میدهد. این بیتها شناسه شبکه را تشکیل میدهند و بیتهای باقیمانده متعلق به هاستهای درون آن هستند. پیشوند /24 دارای ۲۴ بیت شبکه و ۸ بیت هاست است، بنابراین ۲ به توان ۸ یعنی ۲۵۶ آدرس دارد. فرمول کلی برابر ۲^(۳۲ − پیشوند) برای IPv4 و ۲^(۱۲۸ − پیشوند) برای IPv6 است.
هر دو قالب 192.168.1.10/24 و 192.168.1.10 255.255.255.0 بیانگر یک شبکه یکسان هستند و این ماشینحساب هر دو فرمت را میپذیرد. ماسکی که بیتهای ۱ متوالی نداشته باشد (مانند 255.255.0.255) بهجای اصلاح خودکار رد میشود، زیرا هیچ پروتکل مسیریابی مدرنی آن را نمیپذیرد.
مثال عددی: پیشوند 10.0.5.130/25 دارای ۷ بیت هاست است، بنابراین بلوک شامل ۱۲۸ آدرس بوده و از نزدیکترین مضرب ۱۲۸ شروع میشود: شبکه 10.0.5.128، برودکست 10.0.5.255، هاستهای قابل استفاده 10.0.5.129 تا 10.0.5.254 (۱۲۶ هاست).
آدرس شبکه، آدرس برودکست و محدوده هاست قابل استفاده
هر بلوک استاندارد IPv4 دو آدرس را به خود اختصاص میدهد. تنظیم تمام بیتهای هاست روی 0، آدرس شبکه را میدهد که معرف سابنت در جدول روتینگ است؛ تنظیم تمام بیتهای هاست روی 1، آدرس برودکست را تشکیل میدهد که بستهها را به همه هاستهای سگمنت میرساند. هیچکدام را نمیتوان به کارت شبکه اختصاص داد، از این رو فرمول هاست قابل استفاده به صورت 2^(32 − پیشوند) − 2 است.
پیشوند /24 تعداد ۲۵۴ آدرس قابل استفاده (۲۵۶ − ۲) فراهم میکند، /26 تعداد ۶۲ آدرس و /30 فقط ۲ آدرس دارد. استثناهای /31 و /32 در ادامه توضیح داده شدهاند. با کسر یک آدرس برای گیتوی پیشفرض، یک شبکه /29 تنها ۵ هاست آزاد باقی میگذارد.
سابنت ماسک و وایلدکارت ماسک (Wildcard Mask)
سابنت ماسک طول پیشوند را به صورت عدد دهدهی نقطهدار مینویسد: /26 به صورت 255.255.255.192 نوشته میشود زیرا ۲۶ بیت ۱ سه اکتت اول را به همراه دو بیت بالایی اکتت چهارم پر میکنند (128 + 64 = 192). وایلدکارت ماسک وارون بیتی آن است که برای /26 برابر 0.0.0.63 خواهد بود. راه تبدیل سریع، کم کردن هر اکتت از ۲۵۵ است.
این دو ماسک جایگزین یکدیگر نیستند: لیستهای کنترل دسترسی (ACL) سیسکو و جونیپر و دستور OSPF network به وایلدکارت ماسک نیاز دارند؛ در حالی که کارت شبکه، بازه DHCP و جدول مسیریابی به سابنت ماسک نیاز دارند. درج 0.240.255.255 بهجای 0.0.15.255 اشتباه معروفی است که باعث تطبیق ترافیک نادرست در فایروال میشود.
جدول مرجع سریع پیشوندهای IPv4: از /24 تا /30
پیشوند — سابنت ماسک — وایلدکارت ماسک — کل آدرسها — هاستهای قابل استفاده:
/24— 255.255.255.0 — 0.0.0.255 — 256 — 254/25— 255.255.255.128 — 0.0.0.127 — 128 — 126/26— 255.255.255.192 — 0.0.0.63 — 64 — 62/27— 255.255.255.224 — 0.0.0.31 — 32 — 30/28— 255.255.255.240 — 0.0.0.15 — 16 — 14/29— 255.255.255.248 — 0.0.0.7 — 8 — 6/30— 255.255.255.252 — 0.0.0.3 — 4 — 2
با هر پله افزایش طول پیشوند، ظرفیت بلوک نصف میشود. در جهت عکس، پیشوند /23 ظرفیت ۵۱۰ هاست، /22 ظرفیت ۱,۰۲۲ هاست و /16 ظرفیت ۶۵,۵۳۴ هاست دارد. برای تعیین اندازه سابنت، عدد ۲ را به تعداد هاست اضافه کرده و به نزدیکترین توان ۲ گرد کنید: ۶۰ هاست نیاز به ۶۲ دارد که به ۶۴ یعنی پیشوند /26 گرد میشود.
تقسیمبندی بهینه شبکه با تکنیک VLSM
ماسک سابنت با طول متغیر (VLSM) به هر بخش شبکه دقیقاً کوچکترین پیشوند لازم را اختصاص میدهد تا از هدررفت آدرسها جلوگیری شود. دو قانون اصلی: همیشه بزرگترین سابنت را اول اختصاص دهید، و هر سابنت را از مضربی از اندازه خود شروع کنید. نمونه تقسیم بلوک 10.10.0.0/24:
10.10.0.0/25— ۱۲۶ هاست قابل استفاده — شبکه VLAN کاربران10.10.0.128/26— ۶۲ هاست قابل استفاده — سیستم تلفنی VoIP10.10.0.192/27— ۳۰ هاست قابل استفاده — چاپگرها10.10.0.224/28— ۱۴ هاست قابل استفاده — اکسسپوینتها10.10.0.240/29— ۶ هاست قابل استفاده — مدیریت تجهیزات10.10.0.248/30— ۲ هاست قابل استفاده — اتصال روتر به فایروال10.10.0.252/30— ۲ هاست قابل استفاده — لینک رزرو
مجموع برابر 128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 4 = 256 آدرس — کل دامنه /24 بدون هیچ همپوشانی و شکافی تکمیل شد. تراز بودن آدرسها بسیار حیاتی است: یک شبکه /26 فقط مجاز است از .0، .64، .128 یا .192 شروع شود. بخش تفکیک سابنتها تمام اطلاعات آدرس شبکه، اولین و آخرین هاست و برودکست را نمایش میدهد.
محدودههای خصوصی RFC 1918 و سایر بلوکهای رزرو شده
سه محدوده آدرس IPv4 توسط استاندارد RFC 1918 برای شبکههای داخلی رزرو شدهاند و در اینترنت مسیریابی نمیشوند:
10.0.0.0/8— از 10.0.0.0 تا 10.255.255.255 — ۱۶,۷۷۷,۲۱۶ آدرس172.16.0.0/12— از 172.16.0.0 تا 172.31.255.255 — ۱,۰۴۸,۵۷۶ آدرس192.168.0.0/16— از 192.168.0.0 تا 192.168.255.255 — ۶۵,۵۳۶ آدرس
محدوده /12 بیشتر از همه اشتباه گرفته میشود: فقط 172.16 تا 172.31 خصوصی هستند و 172.32 به بعد عمومی محسوب میشوند. بلوکهای ویژه دیگر: 100.64.0.0/10 (شبکه CGNAT اپراتورها، RFC 6598)، 169.254.0.0/16 (آدرسهای خودکار APIPA) و 127.0.0.0/8 (لوپبک). این ابزار نوع آدرس وارد شده را مشخص میکند و صفحه آدرس IP من چیست آدرس عمومی واقعی شما را نشان میدهد.
موارد ویژه: پیشوندهای /31 و /32
یک شبکه /31 تنها دو آدرس دارد و جایی برای آدرس جداگانه شبکه و برودکست ندارد، بنابراین RFC 3021 اجازه میدهد از هر دو آدرس برای دو طرف یک اتصال نقطه به نقطه (point-to-point) بین روترها استفاده شود. استفاده از /31 بهجای /30 هدررفت آدرسها را به نصف کاهش میدهد. روترها از آن پشتیبانی میکنند، اما کارت شبکه ویندوز معمولاً این ماسک را رد میکند.
یک /32 یک آدرس منفرد است (۱ آدرس کل، ۱ آدرس قابل استفاده، بدون برودکست). این حالت برای اینترفیسهای Loopback، کلاینتهای VPN و قوانین فایروال کاربرد دارد. در IPv6 مفهوم مشابه با /127 برای لینکهای روتر (RFC 6164) و /128 برای تکآدرس وجود دارد.
تفاوتهای بنیادی در سابنتینگ IPv6
پروتکل IPv6 از همان اصول محاسباتی پیشوند روی فضای ۱۲۸ بیتی استفاده میکند که در هشت گروه هگزادسیمال نوشته شده و با علامت :: فشرده میشود. سه تفاوت عملی مهم وجود دارد:
آدرس برودکست وجود ندارد. مالتیکست جایگزین برودکست شده است — مانند ff02::1 برای همه گرههای روی لینک — بنابراین هیچ آدرسی کسر نمیشود و ماشینحساب تعداد کل آدرسها را گزارش میدهد.
پیشوند /64 اندازه استاندارد شبکه محلی LAN است. پیکربندی خودکار بدون حالت (SLAAC) بر اساس شناسه ۶۴ بیتی کار میکند؛ لذا کوچکتر کردن سابنت از /64 عملکرد SLAAC را مختل میکند. هرگز در شبکه کاربران سابنت کوچکتر از /64 نسازید. ارائهدهندگان اینترنت معمولاً پیشوند /56 یا /48 به مشترکین تخصیص میدهند.
تعداد آدرسها نجومی است. یک شبکه /64 دارای ۱۸,۴۴۶,۷۴۴,۰۷۳,۷۰۹,۵۵۱,۶۱۶ آدرس است. محدودههای مهم: 2000::/3 آدرسهای عمومی اینترنت، fc00::/7 آدرسهای محلی یکتا ULA و fe80::/10 آدرسهای پیوند محلی link-local.
آنچه این ماشین حساب سابنت مشخص نمیکند
این ابزار یک محاسبهگر ریاضی و منطقی پروتکل است و ابزار پویشگر شبکه نیست: نمیتواند تشخیص دهد که آیا یک بلوک در حال حاضر استفاده میشود، با شبکه دیگری تداخل دارد یا دارای مسیر فعال است. هیچ بستهای ارسال یا پینگ نمیشود.
تعداد هاستهای قابل استفاده بر اساس رزرو استاندارد شبکه و برودکست محاسبه میشود. برای اطلاع از سازمان و شرکتی که مالک رسمی یک بلوک عمومی است، با ابزار جستجوی آدرس IP سوابق رسمی Whois/RDAP را بررسی کنید.
Frequently asked questions
سرویسدهنده اینترنت یک بلوک /29 و /30 داده است — چند IP قابل استفاده دارم؟
۶ و ۲ آدرس. بلوک /29 دارای ۸ آدرس است که با کسر شبکه و برودکست ۸ − ۲ = ۶ آدرس قابل استفاده باقی میماند؛ بلوک /30 دارای ۴ آدرس است که ۴ − ۲ = ۲ آدرس دارد. در لینک /30 یک آدرس توسط روتر سرویسدهنده مصرف میشود و یک آدرس برای تجهیزات شما میماند. فرمول کلی تا /30 برابر 2^(32 − پیشوند) − 2 است.
چگونه آدرس برودکست و بیتهای هاست را برای ماسکی مانند 255.255.128.0 محاسبه کنیم؟
ماسک 255.255.128.0 معادل پیشوند /17 است — ۱۷ بیت شبکه، ۱۵ بیت هاست، ۳۲,۷۶۸ آدرس کل و ۳۲,۷۶۶ آدرس قابل استفاده. تبدیل ۱۲۸ به دودویی برابر 10000000 است (یک بیت ۱ که به ۱۶ بیت اول اضافه میشود). آدرس برودکست آخرین آدرس بلوک است: برای 172.16.0.0/17 برابر 172.16.127.255 خواهد بود.
سرویسدهنده اینترنت یک IP با سابنت /31 داده اما ویندوز خطا میدهد — آیا /31 قابل استفاده است؟
بله، در اتصالات نقطه به نقطه (point-to-point): استاندارد RFC 3021 اجازه میدهد از هر دو آدرس در /31 استفاده شود چون نیازی به برودکست مجزا نیست. روترهای سیسکو، جونیپر و لینوکس آن را میپذیرند؛ اما ویندوز در کارت شبکه این ماسک را مجاز نمیداند. پیشوند /31 باید روی روتر متصل به خط تنظیم شود نه روی لپتاپ.
هدف از اختصاص دادن سابنت ماسک 255.255.255.255 چیست؟
این ماسک اینترفیس را دقیقاً به یک آدرس اختصاصی قفل میکند (یک /32 با ۱ آدرس کل، بدون کسر آدرس شبکه و برودکست). در کانکشنهای VPN، اینترفیسهای Loopback و رولهای فایروال استفاده میشود تا سیستم تمام مقصدهای دیگر را خارج از شبکه دانسته و به گیتوی ارسال کند.
چگونه سابنت ماسک مناسب برای حدود ۶۰ هاست در هر شبکه را انتخاب کنم؟
تعداد ۲ آدرس برای شبکه و برودکست اضافه کنید و به توان بعدی عدد ۲ گرد کنید. 60 + 2 = 62 که به ۶۴ گرد میشود (نیاز به ۶ بیت هاست دارد)، در نتیجه به پیشوند /26 (ماسک 255.255.255.192 و ۶۲ هاست قابل استفاده) نیاز دارید. برای ۵ هاست: 5 + 2 = 7 → 8 → پیشوند /29 با ۶ هاست قابل استفاده.
شبکه من 10.5.0.1 با ماسک 255.255.240.0 است — آیا 0.240.255.255 وایلدکارت ماسک درستی برای ACL است؟
خیر، وایلدکارت ماسک صحیح 0.0.15.255 است. وایلدکارت ماسک با کسر هر اکتت از ۲۵۵ به دست میآید: 255−255 = 0، 255−255 = 0، 255−240 = 15 و 255−0 = 255. این پیشوند /20 کل محدوده 10.5.0.0 تا 10.5.15.255 شامل ۴,۰۹۴ هاست را پوشش میدهد. اشتباه در ارقام باعث تطبیق ترافیک نامطلوب میشود.
اگر سرویسدهنده به IPv6 تغییر مسیر دهد، آیا برای هر دستگاه خانه یک IP مجزا صادر میکند؟
خیر، سرویسدهنده یک پیشوند کلی (معمولاً /56 یا /48) واگذار میکند و مودم یا روتر آن را به سابنتهای /64 تقسیم میکند. یک /64 شامل بیش از ۱۸ کوینتیلیون آدرس است و هر دستگاه از طریق SLAAC آدرس خود را میسازد؛ هیچ هزینهای برای هر دستگاه وجود ندارد و تقسیم شبکه زیر /64 در شبکه محلی مجاز نیست.