Introducció a l'adreçament IPv4 i les màscares de subxarxa
L'adreçament IPv4 és el sistema fonamental que permet la identificació i la comunicació dels dispositius dins d'una xarxa de dades. Una adreça IPv4 està formada per 32 bits, dividits tradicionalment en quatre octets representats en format decimal separats per punts (per exemple, 192.168.1.10). Perquè els encaminadors i els commutadors sàpiguen com dirigir el trànsit, cada adreça IP s'ha de dividir en dues parts: la part de xarxa, que identifica el segment de xarxa global, i la part d'host, que identifica el dispositiu concret dins d'aquest segment.
Aquesta divisió s'aconsegueix mitjançant la màscara de subxarxa. La màscara és una seqüència de 32 bits on els bits posats a 1 indiquen la part de la xarxa i els bits posats a 0 indiquen la part de l'host. Per exemple, una màscara de subxarxa comuna com 255.255.255.0 defineix que els primers 24 bits pertanyen a la xarxa i els darrers 8 bits es reserven per als hosts.
El sistema CIDR (Classless Inter-Domain Routing)
El mètode clàssic de divisió de xarxes per classes (A, B i C) va resultar ineficient per a l'esgotament de l'espai d'adreces. Per resoldre-ho, es va introduir el CIDR (Classless Inter-Domain Routing o encaminament interdomini sense classes). El CIDR utilitza una notació simplificada que afegeix una barra inclinada (/) seguida del nombre de bits actius de la màscara de xarxa al final de l'adreça IP.
Per exemple, la notació 192.168.1.10/24 indica que els primers 24 bits de l'adreça configuren la xarxa. Això equival exactament a utilitzar la màscara de subxarxa tradicional 255.255.255.0. Els prefixos CIDR permesos han d'estar compresos estrictament entre /0 i /32. Qualsevol valor fora d'aquest interval és incorrecte.
Càlcul de paràmetres de xarxa i representació binària
A partir d'una adreça IP i una màscara de subxarxa, es poden deduir tots els paràmetres operatius d'un segment de xarxa mitjançant operacions lògiques a nivell de bits:
- Adreça de xarxa: S'obté aplicant una operació lògica AND bit a bit entre l'adreça IP i la màscara de subxarxa. Defineix el punt d'inici del segment de xarxa.
- Adreça de difusió (broadcast): S'obté establint tots els bits d'host a 1. S'utilitza per enviar paquets a tots els dispositius de la subxarxa de manera simultània.
- Interval d'adreces útils: Comprèn des de la primera adreça útil (l'adreça de xarxa més 1) fins a l'última adreça útil (l'adreça de difusió menys 1).
- Bits d'host: Són els bits restants de l'adreça de 32 bits que no pertanyen a la xarxa. Si tenim un prefix de xarxa N, els bits d'host es calculen com 32 - N.
- Adreces totals: Es calculen amb la fórmula 2^(bits d'host).
- Hosts útils: En subxarxes estàndard, es calculen restant 2 al total d'adreces (2^(bits d'host) - 2), ja que l'adreça de xarxa i la de difusió no es poden assignar a cap dispositiu.
La representació binària de la xarxa permet visualitzar de manera exacta com es distribueixen els bits entre la secció de xarxa i la secció d'host, facilitant la comprensió de l'estructura interna de l'adreçament.
Màscares comodí (wildcard)
La màscara comodí (wildcard mask) és la inversa binària d'una màscara de subxarxa. Es calcula restant cada octet de la màscara de subxarxa al valor decimal 255. Per exemple, si la màscara de subxarxa és 255.255.255.0, la màscara comodí corresponent és 0.0.0.255.
Aquestes màscares s'utilitzen principalment en la configuració de llistes de control d'accés (ACL) en encaminadors i en determinats protocols d'encaminament com OSPF, on els bits a 0 indiquen que el bit de l'adreça IP s'ha de comprovar obligatòriament, i els bits a 1 indiquen que el bit corresponent es pot ignorar.
Subxarxes especials /31 i /32
Existeixen situacions particulars en l'adreçament IPv4 que trenquen la regla general de restar dues adreces per obtenir els hosts útils:
- Subxarxes /31: S'utilitzen habitualment per a enllaços punt a punt entre dos encaminadors. Com que només disposen de 2 bits d'adreça en total, no es reserven adreces per a xarxa ni per a difusió. Ambdues adreces s'assignen als dos extrems de l'enllaç, oferint exactament 2 hosts útils.
- Subxarxes /32: Representen una ruta d'host únic. No hi ha espai per a cap altra adreça, de manera que es disposa d'una única adreça útil.
Funcionament i regles de validació de l'eina
Aquesta calculadora processa les dades introduïdes directament al navegador de l'usuari. El processament es realitza de manera local, garantint que la IP i la màscara es calculen al seu navegador i no es puja res a BroBroGo.
L'eina aplica les següents regles de validació i comportaments segons les dades d'entrada:
- Si el camp de l'adreça IP està buit, es mostra el missatge d'error:
Introduïu una adreça IPv4.. - Si el format de la IP és incorrecte, es mostra l'error:
Introduïu una adreça IPv4 vàlida, com ara 192.168.1.10.. - Si el camp de la màscara o CIDR està buit, es mostra l'error:
Introduïu un prefix CIDR o una màscara de subxarxa.. - Si el format de la màscara o CIDR és invàlid, es mostra l'error:
Introduïu una màscara com ara /24 o 255.255.255.0.. - Si el valor del prefix CIDR no es troba en el rang correcte, es mostra l'error:
El valor CIDR ha d'estar entre /0 i /32.. - Si s'introdueix una màscara de subxarxa amb bits no consecutius, es mostra l'error:
Aquesta màscara de subxarxa no és contigua..
Quan els càlculs es completen correctament, l'estat de l'aplicació canvia a S'ha calculat {cidr}.. L'usuari pot fer clic sobre qualsevol dels valors obtinguts per copiar-lo directament al porta-retalls. El botó "Neteja" restableix tots els camps i mostra l'estat S'ha netejat.. El botó "Exemple" carrega automàticament una adreça IP i una màscara de mostra, indicant l'estat S'ha carregat l'exemple..
En els resultats es mostren els següents camps detallats:
- Adreça de xarxa
- Bloc CIDR
- Primera adreça útil (si només hi ha una adreça útil a l'interval, es mostrarà com a
només {ip}) - Última adreça útil (si només hi ha una adreça útil a l'interval, es mostrarà com a
només {ip}) - Adreça de difusió (broadcast)
- Màscara de subxarxa
- Màscara comodí (wildcard)
- Adreces totals
- Hosts útils (per a xarxes /31 es mostra com a
{n} (punt a punt)i per a xarxes /32 es mostra com a{n} (host únic)) - Bits d'host
- Xarxa en binari
Preguntes freqüents (FAQ)
Puc introduir tant la notació CIDR com una màscara de subxarxa en format de punts?
Sí. Podeu utilitzar /24, 24 o una màscara en format de punts com ara 255.255.255.0. La calculadora també accepta una IP escrita com a 192.168.1.10/24.
Per què les subxarxes /31 i /32 mostren recomptes d'adreces útils inusuals?
Les xarxes /31 s'utilitzen habitualment per a enllaços punt a punt, on totes dues adreces poden ser útils. /32 representa una ruta d'host únic, de manera que es mostra l'única adreça com a útil.
Aquesta eina m'indica si una adreça és pública o privada?
No. Aquesta eina es centra en els límits de la subxarxa: xarxa, difusió (broadcast), interval i recomptes. Que una adreça s'encamini públicament o no depèn de la xarxa a la qual pertany.