IP સબનેટ ગણક: CIDR, નેટમાસ્ક અને હોસ્ટ રેન્જ

IP સબનેટ ગણક

IP સબનેટ ગણક IPv4 સરનામા અને પ્રિફિક્સ લંબાઈ પાછળની નેટવર્ક વિગતો ગણે છે. આ બે ઇનપુટમાંથી તે નેટવર્ક સરનામું, બ્રોડકાસ્ટ સરનામું, ઉપયોગ કરી શકાય તેવા હોસ્ટ સરનામાંઓની શ્રેણી, સબનેટ માસ્ક અને વાઇલ્ડકાર્ડ માસ્ક શોધે છે.

ગણતરી સાધનનું કાર્ય

આ સાધન ડોટથી અલગ કરાયેલા ચાર અંકો તરીકે લખાયેલું IPv4 સરનામું લે છે, જેમ કે 192.168.1.10, અને 0થી 32 સુધીની પ્રિફિક્સ લંબાઈ લે છે. બંનેને CIDR સ્વરૂપમાં સાથે લખવું, જેમ કે 192.168.1.10/24, પણ કાર્ય કરે છે: /24 ભાગ આપમેળે પ્રિફિક્સ ક્ષેત્રમાં જાય છે.

ગણક પરત આપે છે:

• CIDR સંકેત: સરનામું/પ્રિફિક્સ સ્વરૂપમાં નેટવર્ક, જેમ કે 192.168.1.0/24.
• નેટવર્ક સરનામું: બ્લોકનું પ્રથમ સરનામું. તે નેટવર્કનું જ નામ દર્શાવે છે.
• બ્રોડકાસ્ટ સરનામું: બ્લોકનું છેલ્લું સરનામું. તેના પર મોકલાયેલો સંદેશ સબનેટના દરેક હોસ્ટ સુધી પહોંચે છે.
• ઉપયોગી હોસ્ટ શ્રેણી: ઉપકરણ વાસ્તવમાં ઉપયોગ કરી શકે તેવું પ્રથમ અને છેલ્લું સરનામું.
• ઉપયોગી હોસ્ટ અને કુલ સરનામાં: બ્લોકમાં કેટલાં સરનામાં છે અને ઉપકરણો માટે કેટલાં મુક્ત છે.
• સબનેટ માસ્ક અને વાઇલ્ડકાર્ડ માસ્ક: ડોટવાળા સ્વરૂપમાં માસ્ક, જેમ કે 255.255.255.0, અને તેનું વ્યસ્ત સ્વરૂપ, 0.0.0.255.
• સબનેટ માસ્કને દરેક બિટ પ્રમાણે, દરેક ઓક્ટેટ માટે આઠ બિટ સાથે દર્શાવવામાં આવે છે.

પરિણામો RFC 791 (IPv4 સરનામાં), RFC 4632 (CIDR સંકેત), RFC 950 સાથે RFC 919 અને RFC 922 (નેટવર્ક અને બ્રોડકાસ્ટ માટેના આરક્ષણો), તેમજ RFC 3021 (/31 પોઇન્ટ-ટુ-પોઇન્ટ લિંક્સ)ને અનુસરે છે.

સબનેટિંગ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે

IPv4 સરનામું 32-બિટની સંખ્યા છે. તેને ચાર ઓક્ટેટ તરીકે લખવામાં આવે છે; દરેક ઓક્ટેટમાં 8 બિટ હોય છે અને તેનું મૂલ્ય 0થી 255 સુધી હોય છે. પ્રિફિક્સ લંબાઈ આ 32 બિટ્સને બે ભાગમાં વહેંચે છે. પ્રિફિક્સ જેટલા પ્રથમ બિટ કહે, તેટલા બિટ નેટવર્કનું નામ દર્શાવે છે. બાકીના બિટ તે નેટવર્કની અંદરના હોસ્ટનું નામ દર્શાવે છે.

/24 નેટવર્ક નેટવર્ક ભાગ માટે 24 બિટ રાખે છે અને હોસ્ટ માટે 8 બિટ છોડે છે. આઠ હોસ્ટ બિટથી 2⁸ = 256 સરનામાં મળે છે. /26 નેટવર્કમાં માત્ર 6 હોસ્ટ બિટ બાકી રહે છે, તેથી તેમાં 2⁶ = 64 સરનામાં હોય છે.

સબનેટ માસ્ક આ જ વિભાજનને સરનામા તરીકે લખે છે: દરેક નેટવર્ક બિટ માટે 1 બિટ અને દરેક હોસ્ટ બિટ માટે 0 બિટ. /24 માટે તે 255.255.255.0 છે. વાઇલ્ડકાર્ડ માસ્ક સબનેટ માસ્કના દરેક બિટને ઉલટાવે છે. ખાસ કરીને Cisco સાધનો પર રાઉટર ઍક્સેસ સૂચિઓ વાઇલ્ડકાર્ડ માસ્કથી સરનામાં મેળવે છે, તેથી સાધન બંને માસ્ક દર્શાવે છે.

સબનેટનું સૂત્ર

0 અને 30 વચ્ચેની p પ્રિફિક્સ લંબાઈ માટે ગણક RFC 950 અને RFC 4632માં નિર્ધારિત આ નિયમો લાગુ કરે છે:

• સબનેટ માસ્ક = 32-બિટના શબ્દના ઉપરના p બિટને 1 પર સેટ કરવાથી મળતું માસ્ક.
• નેટવર્ક સરનામું = IP સરનામું AND સબનેટ માસ્ક (બિટવાઇઝ AND ત્યારે જ બિટ રાખે છે જ્યારે બંને ઇનપુટમાં 1 હોય).
• બ્રોડકાસ્ટ સરનામું = નેટવર્ક સરનામું OR વાઇલ્ડકાર્ડ માસ્ક (દરેક હોસ્ટ બિટ 1 પર સેટ હોય છે).
• કુલ સરનામાં = 2⁽³²⁻ᵖ⁾.
• ઉપયોગી હોસ્ટ = 2⁽³²⁻ᵖ⁾ − 2. આ બાદબાકી નેટવર્ક સરનામું અને બ્રોડકાસ્ટ સરનામું દૂર કરે છે, જેને RFC 950 અને RFC 919 અનામત રાખે છે.
• પ્રથમ ઉપયોગી હોસ્ટ = નેટવર્ક સરનામું + 1. છેલ્લો ઉપયોગી હોસ્ટ = બ્રોડકાસ્ટ સરનામું − 1.

બે પ્રિફિક્સ લંબાઈ અલગ નિયમો અનુસરે છે. /31માં ચોક્કસ 2 સરનામાં હોય છે અને RFC 3021 પોઇન્ટ-ટુ-પોઇન્ટ લિંક પર બંનેને ઉપયોગી હોસ્ટ બનાવે છે; તેમાં બ્રોડકાસ્ટ સરનામું હોતું નથી. /32 એક જ સરનામું દર્શાવે છે: 1 કુલ, 1 ઉપયોગી, અને બ્રોડકાસ્ટ વિના. આ બંને કિસ્સામાં સાધન પ્રથમ સરનામાને "પ્રિફિક્સ બેઝ" કહે છે, "નેટવર્ક સરનામું" નહીં, કારણ કે બંને બ્લોકમાં નેટવર્કનું નામ દર્શાવવા માટે કોઈ સરનામું અનામત નથી.

દરેક પરિણામ એક 32-બિટ સંખ્યા પરના અંકગણિતમાંથી મળે છે. સાધન સરનામાંઓને એક પછી એક સૂચિબદ્ધ કરતું નથી, તેથી સમગ્ર 4,29,49,67,296 IPv4 સરનામાંઓને આવરી લેતું /0, /32 જેટલી જ ઝડપથી ગણાય છે.

ગણતરીનું ઉદાહરણ

10.128.7.33 સરનામા અને /26 પ્રિફિક્સ લંબાઈ માટે:

1. સબનેટ માસ્ક: 26 વન-બિટ પછી 6 ઝીરો-બિટ એટલે 11111111.11111111.11111111.11000000, જે 255.255.255.192 તરીકે વાંચાય છે.
2. નેટવર્ક સરનામું: સરનામા અને માસ્ક પર AND કરો. પ્રથમ ત્રણ ઓક્ટેટ બદલાયા વિના પસાર થાય છે. છેલ્લા ઓક્ટેટમાં 33 બાઇનરીમાં 00100001 છે; 11000000 સાથે AND કરતાં 00000000 મળે છે, જે 0 છે. નેટવર્ક સરનામું 10.128.7.0 છે, તેથી CIDR સંકેત 10.128.7.0/26 છે.
3. બ્રોડકાસ્ટ સરનામું: બધા 6 હોસ્ટ બિટને 1 પર સેટ કરો. છેલ્લો ઓક્ટેટ 00111111 બને છે, જે 63 છે. બ્રોડકાસ્ટ સરનામું 10.128.7.63 છે.
4. ગણતરી: કુલ 2⁶ = 64 સરનામાં અને ઉપયોગી હોસ્ટ તરીકે 64 − 2 = 62.
5. હોસ્ટ શ્રેણી: 10.128.7.1થી 10.128.7.62 સુધી.
6. વાઇલ્ડકાર્ડ માસ્ક: સબનેટ માસ્કનું ઉલટું સ્વરૂપ, 0.0.0.63.

સાધનની મૂળભૂત ઇનપુટ 192.168.1.10/24 સાથેનું બીજું ઉદાહરણ: નેટવર્ક 192.168.1.0, બ્રોડકાસ્ટ 192.168.1.255, હોસ્ટ 192.168.1.1થી 192.168.1.254 સુધી, કુલ 256માંથી 254 ઉપયોગી હોસ્ટ, સબનેટ માસ્ક 255.255.255.0 અને વાઇલ્ડકાર્ડ માસ્ક 0.0.0.255.

સાધન અનુસરતા નિયમો

શૂન્યથી ભરેલા ઓક્ટેટ નકારવામાં આવે છે. સાધન 010.1.1.1ને 10.1.1.1 તરીકે વાંચવાને બદલે નકારે છે. આ ઇરાદાપૂર્વક છે. ping, curl અને મોટા ભાગના ઑપરેટિંગ-સિસ્ટમ રિઝોલ્વર્સ પાછળનું POSIX inet_aton ફંક્શન શરૂઆતમાં શૂન્ય ધરાવતા ઓક્ટેટને ઑક્ટલ તરીકે ગણે છે, તેથી તે પ્રોગ્રામોમાં 010.1.1.1નો અર્થ 8.1.1.1 થાય છે. દરેક વાચક સાથે દશાંશ અથવા ઑક્ટલ અર્થઘટન સુસંગત રહી શકે નહીં, તેથી સાધન બંને સ્વીકારતું નથી. એ જ કારણસર /08 તરીકે લખાયેલો પ્રિફિક્સ પણ નકારવામાં આવે છે.

હોસ્ટ ગણતરીમાંથી બે બાદ થાય છે. કેટલાક ગણકો કાચા બ્લોકના કદને હોસ્ટ ગણતરી તરીકે દર્શાવે છે. આ સાધન RFC 950 અનુસરે છે: કોઈપણ /0થી /30 બ્લોકમાં બધા-શૂન્ય હોસ્ટ ભાગ નેટવર્ક દર્શાવે છે અને બધા-એક હોસ્ટ ભાગ બ્રોડકાસ્ટ હોય છે, તેથી બંને બાદ થાય છે અને /24માં 254 ઉપયોગી હોસ્ટ હોય છે, 256 નહીં.

/31માં બે ઉપયોગી હોસ્ટ હોય છે. RFC 3021 (2000માં પ્રકાશિત) પહેલાં લખાયેલા જૂના ગ્રંથો /31ને અપ્રયોજ્ય કહેતા, કારણ કે બે અનામત સરનામાં બાદ કરતાં શૂન્ય બચે છે. RFC 3021એ પોઇન્ટ-ટુ-પોઇન્ટ લિંક્સ માટે બંને આરક્ષણો દૂર કર્યા અને રાઉટરો દાયકાઓથી તેને ટેકો આપે છે, તેથી સાધન 2 ઉપયોગી હોસ્ટ દર્શાવે છે અને કોઈ બ્રોડકાસ્ટ સરનામું નથી.

/0થી /32 સુધીનો કોઈપણ પ્રિફિક્સ સ્વીકારવામાં આવે છે. સમગ્ર IPv4 જગ્યા આવરી લેતો /0 માન્ય બ્લોક છે; રાઉટિંગ કોષ્ટકોમાં ડિફૉલ્ટ રૂટ તરીકે 0.0.0.0/0 દેખાય છે તે પણ આ જ રીતે છે.

ફક્ત IPv4. IPv6 (RFC 4291) 128-બિટ સરનામાં અને અલગ સંકેત વાપરે છે, તેથી તે આ સાધનની વ્યાપ્તિ બહાર છે. આ સાધન ખાનગી અથવા લૂપબૅક સરનામાં જેવી ખાસ હેતુ માટેની શ્રેણીઓને પણ ચિહ્નિત કરતું નથી (RFC 6890); તે ફક્ત સરનામાનું અંકગણિત દર્શાવે છે.

વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો

/24માં કેટલા ઉપયોગી હોસ્ટ હોય છે? 254. /24માં 8 હોસ્ટ બિટ બાકી રહે છે, તેથી 2⁸ = 256 સરનામાં મળે છે. બે અનામત છે: નેટવર્ક સરનામું અને બ્રોડકાસ્ટ સરનામું. તેથી ઉપકરણો માટે 254 બચે છે.

વાઇલ્ડકાર્ડ માસ્ક શું છે? સબનેટ માસ્કનું બિટ-દર-બિટ ઉલટું સ્વરૂપ. જ્યાં સબનેટ માસ્કમાં 1 હોય છે, ત્યાં વાઇલ્ડકાર્ડ માસ્કમાં 0 હોય છે અને તેનાથી વિપરીત. માસ્ક 255.255.255.0 માટે વાઇલ્ડકાર્ડ 0.0.0.255 છે. ઘણા રાઉટરોની ઍક્સેસ કંટ્રોલ સૂચિઓ કોઈ નિયમ કયા સરનામાં સાથે મેળ ખાય છે તે દર્શાવવા વાઇલ્ડકાર્ડ માસ્ક વાપરે છે.

/31માં બ્રોડકાસ્ટ સરનામું કેમ દેખાતું નથી? /31માં માત્ર બે સરનામાં હોય છે. એક નેટવર્ક માટે અને એક બ્રોડકાસ્ટ માટે અનામત રાખવાથી કંઈ બાકી રહેતું નથી, તેથી RFC 3021 /31ને પોઇન્ટ-ટુ-પોઇન્ટ લિંક તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરે છે, જેમાં બંને સરનામાં હોસ્ટ છે અને કોઈ બ્રોડકાસ્ટ સરનામું નથી. ગણક ઉપયોગી હોસ્ટની સંખ્યા 2 દર્શાવે છે અને બ્રોડકાસ્ટ સરનામાને લાગુ પડતું નથી તરીકે ચિહ્નિત કરે છે.

010.1.1.1ને 10.1.1.1 તરીકે વાંચવાને બદલે કેમ નકારવામાં આવે છે? કારણ કે ઑપરેટિંગ સિસ્ટમો સાદા દશાંશ અર્થઘટન સાથે સહમત નથી. POSIX inet_aton શરૂઆતમાં શૂન્ય ધરાવતા ઓક્ટેટને ઑક્ટલ તરીકે વાંચે છે, તેથી મોટા ભાગની સિસ્ટમોમાં 010નો અર્થ 8 થાય છે. ઇનપુટ નકારવું એ એકમાત્ર એવો જવાબ છે જે વપરાશકર્તાના પોતાના કમ્પ્યુટરથી થતી પ્રક્રિયા કરતાં ચૂપચાપ અલગ નહીં પડે.

કુલ સરનામાં અને ઉપયોગી હોસ્ટ વચ્ચે શું તફાવત છે? કુલ સરનામાં એ બ્લોકનું સંપૂર્ણ કદ છે: 2ની ઘાતે (32માંથી પ્રિફિક્સ લંબાઈ બાદ કરતાં). ઉપયોગી હોસ્ટ એ સંખ્યા બાદ બે અનામત સરનામાં છે, સિવાય કે /31માં (બંને ઉપયોગી) અને /32માં (એકમાત્ર સરનામું હોસ્ટ છે).

192.168.1.10/24નું નેટવર્ક સરનામું શું દર્શાવે છે? તે 192.168.1.0 છે; સરનામાના પ્રથમ 24 બિટ રાખીને અને હોસ્ટ બિટને શૂન્ય પર સેટ કરીને તે મળે છે. તે સમગ્ર સબનેટ ઓળખાવે છે અને કોઈ ઉપકરણને ફાળવી શકાતું નથી.

સંદર્ભસૂચિ

1. Postel, J. "RFC 791: ઇન્ટરનેટ પ્રોટોકોલ." IETF, 1981.
2. Mogul, J., અને J. Postel. "RFC 950: ઇન્ટરનેટની માનક સબનેટિંગ પ્રક્રિયા." IETF, 1985.
3. Mogul, J. "RFC 919: ઇન્ટરનેટ ડેટાગ્રામનું બ્રોડકાસ્ટિંગ." IETF, 1984.
4. Fuller, V., અને T. Li. "RFC 4632: વર્ગવિહોણું આંતર-ડોમેન રૂટીંગ (CIDR)." IETF, 2006.
5. Retana, A., વગેરે. "RFC 3021: IPv4 પોઇન્ટ-ટુ-પોઇન્ટ લિંક્સ પર 31-બિટ પ્રિફિક્સનો ઉપયોગ." IETF, 2000.