LFCA: Opi binääri- ja desimaaliluvut verkossa – Osa 10

LFCA-sarjan osassa 9 käsittelimme IP-osoitteiden perusteita. Ymmärtääksemme IP-osoitteita paremmin meidän on kiinnitettävä enemmän huomiota näihin kahteen IP-osoitteiden esitystapaan – binääriin ja desimaalipisteisiin. Kuten aiemmin mainittiin, IP-osoite on 32-bittinen binääriluku, joka esitetään yleensä desimaalimuodossa luettavuuden helpottamiseksi.

Binääri-muoto käyttää vain numeroita 1 ja 0. Tämä on muoto, jonka tietokoneesi ymmärtää ja jonka kautta tiedot lähetetään verkon yli.

Kuitenkin, jotta osoite olisi ihmisen luettavissa. Se välitetään piste-desimaalimuodossa, jonka tietokone myöhemmin muuntaa binäärimuotoon. Kuten aiemmin totesimme, IP-osoite koostuu 4 okteista. Selvitetään IP-osoite 192.168.1.5.

Piste-desimaali-muodossa 192 on ensimmäinen oktetti, 168 on toinen oktetti, 1 on kolmas ja lopuksi 5 on neljäs oktetti.

Binäärimuodossa IP-osoite esitetään kuvan mukaisesti:

11000000		=>    1st Octet

10101000		=>    2nd Octet

00000001		=>    3rd Octet

00000101		=>    4th Octet

binäärissä bitti voi olla päällä tai pois päältä. On-bittiä edustaa 1, kun taas off-bittiä edustaa 0. Desimaalimuodossa,

Desimaaliluku saadaan laskemalla yhteen kaikki binääriluvut potenssiin 2. Alla oleva taulukko antaa sinulle oktetin jokaisen bitin sijaintiarvon. Esimerkiksi desimaaliluku 1 vastaa binaarilukua 00000001.

Paremmassa muodossa tämä voidaan esittää myös kuvan mukaisesti.

2º	=	1	=	00000001

2¹	=	2	=	00000010

2²	=	4	=	00000100

2³	=	8	=	00001000

2⁴	=	16	=	00010000

2⁵	=	32	=	00100000

2⁶	=	64	=	01000000

2⁷	=	128	=	10000000

Yritetään muuntaa pistedesimaalimuodossa oleva IP-osoite binäärimuotoon.

Desimaalimuodon muuntaminen binäärimuotoon

Otetaan esimerkkimme 192.168.1.5. Muuntaaksesi desimaalista binääriarvoksi aloitamme vasemmalta oikealle. Jokaiselle taulukon arvolle kysytään, voitko vähentää taulukon arvon IP-osoitteen desimaaliarvosta. Jos vastaus on KYLLÄ, kirjoitamme muistiin 1. Jos vastaus on EI, laitamme nollan.

Aloitetaan ensimmäisestä oktetista, joka on 192. Voitko vähentää 128 arvosta 192? Vastaus on suuri KYLLÄ. Siksi kirjoitamme muistiin 1, joka vastaa 128.

192-128 = 64

Voitko vähentää 64 arvosta 64? Vastaus on KYLLÄ. Jälleen kirjoitamme muistiin 1, joka vastaa lukua 64.

64-64=0 Koska olemme tyhjentäneet desimaaliarvon, annamme muille arvoille 0:n.

Joten desimaaliarvo 192 tarkoittaa binääriarvoa 11000000. Jos lisäät arvot, jotka vastaavat alimman taulukon arvoja 1, saat 192. Se on 128 + 64=192. Onko järkeä?

Jatketaan toiseen oktettiin – 168. Voidaanko 128 vähentää 168:sta? KYLLÄ.

168-128 = 40

Voidaanko seuraavaksi vähentää 64 40:stä? EI. Joten annamme 0.

Siirrymme seuraavaan arvoon. Voimmeko vähentää 32 40:stä? JOO. Annamme arvon 1.

40 - 32 = 8

Voimmeko seuraavaksi vähentää 18 8:sta? EI. Annamme 0.

Voimmeko seuraavaksi vähentää 8 kahdeksasta? JOO. Annamme arvon 1.

8-8 = 0

Koska olemme käyttäneet desimaaliarvomme loppuun, taulukon jäljellä oleville arvoille annetaan nollia kuvan mukaisesti.

Viime kädessä desimaaliluku 168 tarkoittaa binäärimuotoa 10101000. Jälleen, jos lasket yhteen alimman rivin ykkösiä vastaavat desimaaliarvot, tuloksena on 168. Tämä on 128 + 32+8=168.

Kolmannelle oktetille meillä on 1. Ainoa taulukossamme oleva luku, jonka voimme vähentää kokonaan yhdestä, on 1. Joten annamme taulukossa arvon 1 1:ksi ja lisäämme edeltävät nollat kuvan mukaisesti.

Joten desimaaliluku 1 vastaa binaariarvoa 00000001.

Lopuksi meillä on 5. Taulukosta ainoa luku, jonka voimme vähentää viidestä kokonaan, alkaa 4:stä. Kaikille vasemmalla oleville arvoille annetaan 0.

Voiko 5:stä vähentää 4? JOO. Annamme 1-4.

5-4 = 1

Voiko seuraavaksi vähentää 1:stä 2? EI. Annamme arvon 0.

Lopuksi, voimmeko vähentää 1:stä 1? JOO. Annamme 1.

Desimaaliluku 5 vastaa binaarilukua 00000101.

Lopulta meillä on seuraava muunnos.

192	=>	 11000000

168 	=>	 10101000

1       =>	  00000001

5       =>	  00000101

Joten 192.168.1.5 tarkoittaa 11000000.10101000.00000001.00000101 binäärimuodossa.

Aliverkon peitteen/verkkomaskin ymmärtäminen

Olemme aiemmin todenneet, että jokaisella TCP/IP-verkon isännällä tulee olla yksilöllinen IP-osoite, jonka useimmissa tapauksissa reititin määrittää dynaamisesti DHCP-protokollaa käyttäen. DHCP-protokolla (Dynamic Host Configuration Protocol) on palvelu, joka määrittää IP-osoitteen dynaamisesti IP-verkon isännille.

Mutta miten määrität, mikä osa IP:stä on varattu verkkoosalle ja mikä osa on isäntäjärjestelmän käytettävissä? Tässä on aliverkon peite tai verkkomaski.

Aliverkko on IP-osoitteen lisäkomponentti, joka erottaa verkkosi verkko- ja isäntäosan. Aivan kuten IP-osoite, aliverkko on 32-bittinen osoite, ja se voidaan kirjoittaa joko desimaali- tai binäärimerkinnällä.

Aliverkon tarkoitus on vetää raja IP-osoitteen verkko-osan ja isäntäosan välille. Jokaiselle IP-osoitteen bitille aliverkko tai verkkopeite määrittää arvon.

Verkko-osalle se kytkee bitin päälle ja antaa arvon 1, isäntäosalle se sammuttaa bitin ja antaa arvon 0. Siksi kaikki bitit, jotka on asetettu arvoon 1, vastaavat IP-osoitteen bittejä, jotka edustavat verkko-osaan, kun taas kaikki bitit, jotka on asetettu nollaan, vastaavat IP:n bittejä, jotka edustavat isäntäosoitetta.

Yleisesti käytetty aliverkon peite on C-luokan aliverkko, joka on 255.255.255.0.

Alla olevassa taulukossa näkyvät verkkomaskit desimaali- ja binäärimuodoissa.

Tämä päättää verkostoitumistarpeiden sarjan 2. osan. Olemme käsitelleet desimaalista binaariin IP-muunnoksen, aliverkon peitteet ja oletusaliverkon peitteet jokaiselle IP-osoiteluokalle.