Моя путаница заключается в том, что, если мы возьмем, например, частный диапазон IP-адресов класса C, он позволяет использовать 254 хоста. Это теоретическая сумма или на самом деле возможно иметь 254 хоста?
Я бы предположил, что наличие 254 хостов в домашней сети наверняка замедлит или нарушит нормальную работу сети, или я что-то упустил?
Начнем с того, что классная адресация не использовалась с середины 90-х годов. Теперь все использует CIDR, что позволяет разбить адресное пространство IPv4 на любой размер от /32 (2 ^ (32-32) = 1 адрес) до /0 (2 ^ (32-0) адресов). Соответствующий размер для (древней) сети класса C будет подсети /24 в CIDR.
С теоретической точки зрения, вы можете иметь сети любого размера (то есть степень двух). Конечно, как вы правильно догадались, в какой-то момент вы столкнетесь с практическими проблемами, поэтому мы должны приложить некоторые усилия по проектированию в наших сетях.
Теперь маршрутизаторам вообще все равно, сколько адресов в одной подсети. Они все равно отправят их в правильный пункт назначения. Проблемы на уровне маршрутизации могут возникнуть в том случае, если у вас слишком много подсетей - мы разделили подсети на все меньшие и меньшие, чтобы справиться с исчерпанием IPv4, поэтому компания могла бы приобрести единую непрерывную сеть /28 из 14 в прошлом, возможно, им понадобилось бы купить два отдельных /29 из 6 используемых адресов каждый сейчас.
То , что раньше один /16 (первоначально назначен в качестве класса B около 30 лет назад) , возможно , теперь будет разделена на /26 с, что означает более 1000 записей в таблицах маршрутизации. Сделайте это несколько (тысяча) раз, и ваши столы теперь заполнены. Это вызвало серьезные перебои в работе раньше, и, скорее всего, это произойдет снова.
Это действительно имеет значение только для общедоступных маршрутизируемых адресов на основных интернет-маршрутизаторах, которые должны знать маршрут к каждой сети. Ваш домашний "роутер" просто отправит все по маршруту по умолчанию и позволит вашему провайдеру справиться с этим. Это также в значительной степени не имеет значения для частных адресов, которые по определению не являются общедоступными.
Другая потенциальная проблема, о которой вы упоминаете, относится к уровням маршрутизации ниже одной подсети. Здесь вы можете столкнуться с проблемами, если ваш широковещательный домен слишком велик. Хотя широковещательный домен не обязательно совпадает с подсетью, для большинства (особенно бытовых / домашних) целей он одинаков.
Когда ваш широковещательный домен становится слишком большим, вы можете столкнуться с проблемами: таблицы ARP вашей ОС могут переполниться (~ 256 по умолчанию в Windows, ~ 1024 по умолчанию в Linux, но настраиваются на обоих). Это означает, что ваша ОС начинает забывать, какому MAC-адресу соответствует IP-адрес, и ей нужно снова его обнаружить, отправив запрос ARP ... который транслируется на каждый хост. При слишком большом количестве хостов большую часть пропускной способности вашей сети занимают запросы и ответы ARP.
Кроме того, ваши сетевые коммутаторы (часто встроенные в потребительские маршрутизаторы как 4 порта "LAN") могут быть немного недовольны слишком большим количеством хостов, потому что их таблицы пересылки (основанные на MAC-адресах, а не IP-адресах) имеют только фиксированный размер, и они могут начать "забывать", какой порт направлять.
К счастью (или умышленно?), Эти проблемы обычно появляются где-то к северу от 256 хостов, поэтому 254 в одной подсети, вероятно, не столкнутся с ними. Они - причина, по которой вы обычно должны прокладывать маршрут между /24 с, а не, скажем, использовать один /16 .
Еще одно преимущество назначения целого /24 состоит в том, что у нас есть свободное место для адресов, назначенных DHCP. Большинство домашних сетей в наши дни не имеют статического адреса, назначенного каждому хосту - вместо этого они выбираются сервером DHCP и резервируются на определенный период времени, поэтому, например, ваш телефон не получает новый адрес каждый раз, когда он отключается для второй. Когда ваша сеть почти заполнена, вы заставляете сервер DHCP быстрее перерабатывать адреса.
Большинство DHCP-серверов на потребительских маршрутизаторах по умолчанию используют пул адресов только из 100 адресов, поэтому вы никогда не достигнете 254 без настройки размера пула или назначения статических адресов.
В конце концов, хотя у нас есть проблемы с исчерпанием IPv4 на глобальном уровне, абсолютно нет недостатка в частных адресах (у которых есть три больших диапазона: a /8 , a /12 и a /16 , с которыми можно поиграть - которые могут содержать более /24 с). Существует мало причин, чтобы попытаться сохранить их, поэтому никто не потрудится сделать меньше, чем /24 .
И, если хотите, вы можете иметь 254 активных хоста на /24 . Большинство потребительских маршрутизаторов / коммутаторов и операционных систем по большей части справятся даже с этим, хотя некоторые из них и настраиваются (особенно DHCP) может потребоваться.
Это реальные / конкретные ограничения, а не только теоретические. В схемах IP-адресации нет ничего, что "раздвигает границы" технологии, поэтому она работает именно так, как рекламируется.
Класс C использует 8 битов для адресации хоста, поэтому 00000000 - 11111111 - фактический диапазон (0-255 или 256 порядковых значений). из них верхнее и нижнее значения зарезервированы для широковещательной рассылки и идентификатора маршрута, что дает вам 254 доступных адреса.
IP-адресация не заботится о вашей производительности. Это полностью определяется аппаратным и программным обеспечением, которое используется в вашей сети, и никак не связано со схемами IP-адресации.
