DevOps: Атрибуты сети, VLSM, ARP сообщение

Работа системным инженером. Сегодня решил делиться на блоге тем, что будет полезно для меня в ближайший 2023 год. Пришло время публично погружаться в этот образ жизни.

DevOps — методология автоматизации технологических процессов сборки, настройки и развёртывания программного обеспечения.

Мало сказать: «Мы работаем как одна команда» — нужно еще и обеспечить инструменты для такой совместной работы. Обычно для настройки таких инструментов и процессов нанимают специального человека — DevOps-инженера. ©

Задачи и решения

Определить атрибуты сети, к которой относятся IP адреса:
10.13.112.17 /16
172.18.188.35 /28
7.202.146.23 /21

Решение

Свободные размышления:

Первые и последний адреса относятся к сети класса A (0.0.0.0 — 127.255.255.255). Второй – относится к сети класса B (128.0.0.0 — 191.255.255.255).

Для первой сети количество элементов: 2 ^{(32 — 16)} = 2 ¹⁶ = 65 536. Вторая сеть: 2 ^{(32 — 28)} = 2 ⁴ = 16 элементов. Третья сеть: 2 ^{(32 — 21)} = 2 ¹¹ = 2 048 элементов.

При разбиении сетей на подсети используются 7 атрибутов.

Для первого IP адреса | 10.13.112.17 /16 :

1. Network ID – адрес сети,
   .
   запишу IP адрес «10.13.112.17» в двоичном виде:
   0000 1010 . 0000 1101 . 0111 0000 . 0001 0001
   .
   запишу префикс «/16» в двоичном виде:
   1111 1111 . 1111 1111 . 0000 0000 . 0000 0000
   .
   сложив IP адрес и префикс, используя логическое AND (1&1=1), получим адрес сети в двоичном виде:
   0000 1010 . 0000 1101 . 0000 0000 . 0000 0000
   .
   в десятичной системе адрес сети получается такой: 10.13.0.0
   .
2. CIDR/Mask – маска или префикс, 1111 1111 . 1111 1111 . 0000 0000 . 0000 0000 => 255.255.0.0
3. Broadcast IP – широковещательный адрес (последний адрес в сети), 10.13.255.255
4. First Host IP – первый адрес хоста, 10.13.0.1
5. Last Host IP – последний адрес хоста, 10.13.255.254
6. Number of Hosts – количество хостов, 2 ^{(32 — 16)} — 2 = 2 ¹⁶ — 2 = 65 536 — 2 = 65 534
7. Next Network ID – адрес следующей сети, 10.14.0.0 /16 (детальнее смотри ниже, в разборе второго IP адреса).

172.18.188.35 /28

1. Network ID:
   1010 1100 . 0001 0010 . 1011 1100 . 0010 0011
   1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 0000
   1010 1100 . 0001 0010 . 1011 1100 . 0010 0000 – адресе сети (к нему и будет прибавлена 1, чтобы определить адрес следующей сети)
   .
   2⁷ + 2⁵ + 2³ + 2² . 2⁴ + 2¹ . 2⁷ + 2⁵ + 2⁴ + 2³ + 2² . 2⁵ => 172.18.188.32
   .
2. CIDR/Mask – 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 0000 => 255.255.255.240
3. Broadcast IP – 172.18.188.47
4. First Host IP – 172.18.188.34
5. Last Host IP – 172.18.188.46
6. Number of Hosts – 2 ^{(32 — 28)} — 2 = 2 ⁴ — 2 = 16 — 2 = 14
7. Next Network ID – адрес следующей сети,
   добавляем к младшему биту адреса сети единицу:
   1010 1100 . 0001 0010 . 1011 1100 . 0010 0000
   +
   0000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 . 0001 0000 — для префикса /28 — это 1-диница.
   —
   1010 1100 . 0001 0010 . 1011 1100 . 0100 0000 => 172.18.188.48

Примечание: Когда префикс сети не кратен 8, то нужно быть внимательным в прибавлении 1-диницы, чтобы получить адрес следующей сети.

7.202.146.23 /21

1. Network ID:
   0000 0111 . 1100 1010 . 1001 0010 . 0001 0111
   1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1000 . 0000 0000
   0000 0111 . 1100 1010 . 1001 0000 . 0000 0000
   .
   2² + 2¹ + 2⁰ . 2⁷ + 2⁶ + 2³ + 2¹ . 2⁷ + 2⁴ . 0 => 7.202.144.0
   .
2. CIDR/Mask – 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1000 . 0000 0000 => 255.255.248.0
3. Broadcast IP – 7.202.151.255
4. First Host IP – 7.202.144.1
5. Last Host IP – 7.202.151.254
6. Number of Hosts – 2 ^{(32 — 21)} — 2 = 2 ¹¹ — 2 = 2048 — 2 = 2046
7. Next Network ID – адрес следующей сети,
   добавляем к младшему биту адреса сети единицу:
   0000 0111 . 1100 1010 . 1001 0000 . 0000 0000
   +
   0000 0000 . 0000 0000 . 0000 1000 . 0000 0000
   —
   0000 0111 . 1100 1010 . 1001 1000 . 0000 0000 => 7.202.152.0

Найти минимальный размер блока IP адресов, необходимый для построения сети, изображённой на рисунке 1:

Решение

Поскольку стратегия использования блоков IP адресов FLSM устарела, ответ будет только по стратегии VLSM: минимальный размер блока будет равен 2 ^{(32 — 29)} — 2 = 6-ти (R1 | 5).

На какое количество сетей ёмкостью 80 хостов можно разделить сеть 172.16.10.0 /23

Решение

Сеть 172.16.10.0 /23 содержит 2 ^{(32 — 23)} — 2 = 2 ⁹ — 2 = 510 хостов, соответственно, разделить её можно на 510 / 80 = 7 сетей емкостью 80 хостов.

0

Сформируйте добровольное ARP сообщение от хоста IP 192.168.100.19 и MAC 01:00:5e:00:00:fb

Решение

• Поле – Значение
• Тип сети – 1 (0x0001)
• Тип протокола – 2048 (0х0001 | IP)
• Длина локального адреса – 6 (0x06)
• Длина глобального адреса – 4 (0x04)
• Операция – 1
• Локальный адрес отправителя – 01:00:5e:00:00:fb
• Глобальный адрес отправителя – 192.168.100.19
• Локальный адрес получателя – FF:FF:FF:FF:FF:FF
• Глобальный адрес получателя – 192.168.100.1

Примечаение: На киберфоруме точь-в-точь такой же вопрос обсуждали.

Как-то так получилось у меня решить задачи или найти решение, когда не совсем понимал, что к чему. Если нашли здесь ошибки, буду рад обсудить их в комментариях, собственно, как и вопросы. Хорошего дня!