Tại sao không thể sử dụng tất cả các số không trong phần lưu trữ của địa chỉ IP cho máy chủ?

Tôi biết rằng nếu tôi có một mạng 83.23.159.0/24thì tôi có 254 địa chỉ IP máy chủ có thể sử dụng được vì:

83.23.159.0      (in binary: host portion all zeros) is the subnet address
83.23.159.1-254  are host addresses
83.23.159.255    (in binary: host portion all ones) is the broadcast address

Tôi hiểu việc sử dụng cho một địa chỉ quảng bá, nhưng tôi không hiểu địa chỉ mạng con được sử dụng để làm gì. Tôi không thể thấy bất kỳ lý do nào khiến địa chỉ đích của gói IP sẽ được đặt thành địa chỉ mạng con, vậy tại sao mạng con lại cần một địa chỉ nếu nó không bao giờ là điểm cuối cho luồng AN IP? Đối với tôi có vẻ như thật lãng phí khi không cho phép địa chỉ này được sử dụng làm địa chỉ máy chủ.

Tóm lại, câu hỏi của tôi là:

1. Điểm đến của gói IP có được đặt thành địa chỉ IP mạng con không?
2. Nếu có, trong trường hợp nào và tại sao?
3. Nếu không, tại sao không giải phóng địa chỉ đó cho bất kỳ máy chủ nào để sử dụng?

Điểm đến của gói IP có được đặt thành địa chỉ IP mạng con không?

Vâng. Nó là một IP hợp lệ để nó có thể được sử dụng.

Nếu có, trong trường hợp nào và tại sao?

Nó chỉ đơn giản là một trong số 255 IP có thể sử dụng trong a / 24

Nếu không, tại sao không giải phóng địa chỉ đó cho bất kỳ máy chủ nào để sử dụng?

Nếu bạn có phần cứng cổ thì bạn cần kiểm tra xem nó sử dụng địa chỉ đầu tiên hay địa chỉ cuối cùng làm địa chỉ mạng. (.0 hoặc .255 cho các mạng có mặt nạ FF.FF.FF.00)

Điều này làm cho nó trở thành một thói quen tốt để bỏ qua IP đó. Và thói quen học được từ lâu rất khó bỏ qua.

Và những người không biết nền không sử dụng nó 'bởi vì những người khác cũng không sử dụng nó, vì vậy việc sử dụng nó là sai' hoặc vì họ không nhận ra rằng '0' có thể là số đầu tiên .

[Chỉnh sửa] Grezzo vừa thử nghiệm nó trên Windows XP, nơi GUI mạng GUI 'một cách hữu ích' đã ngăn chặn cài đặt này. Windows 7 có hành vi tương tự. Sau đó tôi đã thử nó trên một máy chủ không có cửa sổ nơi nó chỉ hoạt động. Nếu bạn sử dụng windows thì bạn có thể phải cấu hình mạng của mình theo cách thủ công thông qua IPconfig để đặt mạng thành tất cả các số không.

[Chỉnh sửa 2]

Càng làm việc lâu với điều này, tôi càng bối rối.

Rfc4632 - Định tuyến liên miền không phân loại dường như không cấm nó, nhưng không cho phép rõ ràng.

Bài đăng trên ServerFault này đề cập: "Vì lý do lịch sử, nhiều hệ điều hành coi địa chỉ đầu tiên là quảng bá. Ví dụ: ping xxx0 từ OS X, Linux và Solaris trên mạng cục bộ (/ 24) của tôi nhận được phản hồi. Windows không cho phép bạn ping địa chỉ đầu tiên theo mặc định nhưng bạn có thể kích hoạt nó bằng phương thức WIP SetIPUseZeroBroadcast. Tôi tự hỏi liệu bạn có thể thoát khỏi việc sử dụng .0 làm địa chỉ máy chủ trên mạng toàn Windows không. " .

Đó là cùng một câu hỏi, nhưng không phải là một câu trả lời.

Địa chỉ mạng cũng được sử dụng trong các bảng định tuyến. Nhưng tôi không biết tại sao nó không hoạt động do điều đó. Ký hiệu tương tự trong các bảng định tuyến sẽ định tuyến đến đúng mạng. Khi vào đúng mạng, nó sẽ đến PC có IP 0.

(Tất cả điều này cho 192.168.1 / 24.
Nếu bạn đã sử dụng 192.168.0 / 23 thì 192.168.1.0 sẽ là một giá trị hợp lệ và an toàn ở giữa phạm vi)

[Chỉnh sửa 3]

Thêm một liên kết đến cùng một câu hỏi. Có vẻ như khá phổ biến trên trao đổi ngăn xếp:

/superuser/379451/why-can-a-network-address-not-be-a-valid-host-address

Và một suy nghĩ:

Destination_IP có thể là AND ed với cột mạng (hoạt động nhanh trong phần cứng) trước khi được so sánh với các mục trong bảng định tuyến. Nhưng:

(Một IP bán ngẫu nhiên) 192.168.0.42 VÀ 255.255.255.0 sẽ mang lại 192.168.0.0
Nhưng 192.168.0.0 VÀ 255.255.255.0 cũng sẽ mang lại 192.168.0.0

[Chỉnh sửa 4 - Rất lâu sau khi câu trả lời này được viết - Tôi có thể cần phải viết lại toàn bộ bài đăng do thông tin mới này ]

RFC923 nêu trên trang 3 rằng:

  In certain contexts, it is useful to have fixed addresses with
  functional significance rather than as identifiers of specific
  hosts.  When such usage is called for, the address zero is to be
  interpreted as meaning "this", as in "this network".  The address
  of all ones are to be interpreted as meaning "all", as in "all
  hosts".  For example, the address 128.9.255.255 could be
  interpreted as meaning all hosts on the network 128.9.  Or, the
  address 0.0.0.37 could be interpreted as meaning host 37 on this
  network.

Trích dẫn @ylearn trên trang web networkengineering của chúng tôi

Tôi tin rằng tài liệu đầu tiên về RFC950 tham chiếu RFC943 (đã lỗi thời RFC923 ở trên nhưng sử dụng cùng ngôn ngữ cho các địa chỉ đặc biệt):

     It is useful to preserve and extend the interpretation of these
     special addresses in subnetted networks.  This means the values
     of all zeros and all ones in the subnet field should not be
     assigned to actual (physical) subnets.

Một địa chỉ có phần máy chủ hoàn toàn bằng không đề cập đến chính mạng, thay vì bất kỳ máy chủ cụ thể nào.

Trong lịch sử, địa chỉ máy chủ không này đã phục vụ như một địa chỉ quảng bá thay thế và các thiết bị vẫn đáp ứng theo cách đó.

Vì vậy, tôi phải không đồng ý với một số câu trả lời khác: không, số 0 không phải là địa chỉ máy chủ hoàn toàn có thể sử dụng được. Nếu bạn cần nhiều hơn 254 địa chỉ, bạn phải tạo một mạng con lớn hơn.

Hãy nhìn xem, bộ định tuyến Linksys của tôi, có địa chỉ .1phản hồi lại ping .0. (Netmask là 255.255.255.0, vì vậy octet cuối cùng tương ứng với số máy chủ.)

webserver:~# ping  192.168.1.0
Do you want to ping broadcast? Then -b
webserver:~# ping -b 192.168.1.0
WARNING: pinging broadcast address
PING 192.168.1.0 (192.168.1.0) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.1.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=1.46 ms
64 bytes from 192.168.1.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.812 ms
64 bytes from 192.168.1.1: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.819 ms

Nếu tôi đã gán .0địa chỉ cho một số máy chủ lưu trữ, tôi sẽ không thể ping nó mà không có bộ định tuyến kết nối với các phản hồi của nó. Và như bạn có thể thấy, một số công cụ như phiên bản của bộ định tuyến đó được pingcoi 0là một chương trình phát sóng.

Bạn có thể bẻ cong các quy tắc, nếu bạn sẵn sàng vá tất cả các ngăn xếp giao thức và phần mềm khác bị ảnh hưởng bởi sự uốn cong như vậy. Nếu không, hãy tuân thủ các quy tắc.

Trường hợp tại điểm.

Tôi đã làm việc tại một công ty thiết kế một nút mạng được xây dựng trong khung 14 khe, chạy nhiều hình ảnh hệ điều hành độc lập trên một số loại thẻ, tất cả đều giao tiếp qua một bảng nối đa năng. Có một thiết lập mạng qua bảng nối đa năng với một quy ước 127.X.0.Ylà địa chỉ IP bên trong của nút Y trong khe X, tất cả được đánh số từ 1.

Về cơ bản, chúng tôi đã thuê lại địa chỉ loopback cho mục đích riêng của chúng tôi. Để làm cho nó hoạt động, chúng tôi đã phải vá nhân Linux ở đây và ở đó, và IIRC, một ít không gian người dùng.

Vì mạng đó chỉ được sử dụng trong hộp và hầu hết các chương trình yêu cầu loopback đều sử dụng 127.0.*mạng (và trên thực tế là địa chỉ cụ thể 127.0.0.1) vẫn tiếp tục hoạt động bình thường, mọi thứ đều tuyệt vời.

trên thực tế, nó phụ thuộc vào netmask, ví dụ, đối với mạng 83,23.159.0/23, 83,23.159.0 là một địa chỉ IP hoàn toàn có thể sử dụng được

Âm thanh như có một chút nhầm lẫn ở đây với mạng cơ bản.

'Phần cứng cổ đại' được đề cập trong một trong các câu trả lời sẽ không sử dụng IP Subnet Zero - sử dụng địa chỉ IP xxx0 với mạng được thiết lập cho mặt nạ mạng con / 24 CIDR hoặc 255.255.255.0 là một vấn đề hoàn toàn khác.

Mạng con IP

• Phần cứng cũ hơn sẽ không sử dụng IP Subnet Zero - có nghĩa là họ sẽ không sử dụng mạng con đầu tiên trên hệ thống mạng đa mạng con. Vì vậy, trên mạng / 23 hoặc 255.255.254.0, mạng con XXX0 và ​​tất cả các địa chỉ của nó sẽ không được sử dụng. Các bộ định tuyến hiện đại không có hạn chế này nhưng có thể được cấu hình để sử dụng IE kiểu cũ này, không sử dụng mạng con 0, nếu muốn.

Địa chỉ IP máy chủ có thể sử dụng trên mạng con

• Mạng cơ bản:
  • Với / 24 tức là mặt nạ mạng con 255.255.255.0
  • xxx0 được dành làm địa chỉ mạng. Bộ định tuyến và giao thức định tuyến (EIGRP, RIP2, v.v.) sử dụng địa chỉ mạng để xác định các phân đoạn mạng để di chuyển các gói trong và trên các ranh giới mạng.
  • xxx255 được dành riêng cho địa chỉ phát sóng
  • Đó là thực tế phổ biến để sử dụng các địa chỉ .1 hoặc .254 trên các bộ định tuyến để có được 255 số IP có thể sử dụng.

Cả địa chỉ mạng và địa chỉ quảng bá đều được bảo lưu và không thể (theo các tiêu chuẩn mạng hiện tại và trước đó) được gán cho một thiết bị. Sử dụng xxx0 cho địa chỉ máy chủ trên hệ thống / 24 là sai. Ngay cả khi Linux cho phép bạn sử dụng, điều đó không có nghĩa là nó đúng, điều đó chỉ có nghĩa là Linux nghĩ rằng bạn biết bạn đang làm gì.

Nếu hệ thống của bạn cho phép bạn gán xxx0 làm địa chỉ IP4 cho máy chủ và có vẻ như nó đang hoạt động - rất có thể máy chủ cụ thể đó đang nhận TẤT CẢ lưu lượng truy cập được nhắm mục tiêu đến BẤT K device thiết bị nào trên mạng đó để mạng có thể không hoạt động tối ưu.

RFC 1122 ("Yêu cầu đối với máy chủ Internet - Lớp giao tiếp") nghiêm cấm:

Địa chỉ IP không được phép có giá trị 0 hoặc -1 cho bất kỳ trường nào <Số máy chủ>, <Số mạng> hoặc <Số mạng con>

Trên thực tế, câu trả lời là cơ bản của mạng con. IP "tất cả số không" của mạng con của bạn kết hợp với id mạng được sử dụng để tính toán nơi gói tin phải được gửi đến.

Trong ví dụ của bạn, bạn có một mạng con 255.255.255.0. Bất kỳ thiết bị nào biết giao thức TCP / IP sẽ sử dụng netmask kết hợp với địa chỉ IP để tính toán nếu gói tin được định sẵn cho mạng cục bộ (bằng cách thực hiện thao tác AND logic) hoặc nó phải được gửi qua máng cổng / bộ định tuyến.

Vì vậy, tôi đoán lý do IP không thể được sử dụng là vì nó đã được sử dụng để "xác định" ranh giới mạng cùng với netmask theo thiết kế.

Tôi được yêu cầu đăng lại câu trả lời của mình từ NetworkEngineering , vì vậy tôi sẽ làm như vậy với một số sửa đổi cho trang web này.

Trong RFC919 , nó tham chiếu đến sự chấp nhận chung của địa chỉ mạng:

However, as a notational convention, we refer to
networks (as opposed to hosts) by using addresses with zero fields.
For example, 36.0.0.0 means "network number 36"

Điều này cung cấp một quy ước sẽ làm rõ sự hiểu biết của chúng tôi nếu ai đó đề cập đến "10.1.2.0" là mạng và không phải là máy chủ lưu trữ trên mạng.

Từ đó, việc sử dụng "0" trong địa chỉ IP được xác định trong RFC923 và được thực hiện trong các RFC liên tiếp:

Special Addresses:

  In certain contexts, it is useful to have fixed addresses with
  functional significance rather than as identifiers of specific
  hosts.  When such usage is called for, the address zero is to be
  interpreted as meaning "this", as in "this network".  The address
  of all ones are to be interpreted as meaning "all", as in "all
  hosts".  For example, the address 128.9.255.255 could be
  interpreted as meaning all hosts on the network 128.9.  Or, the
  address 0.0.0.37 could be interpreted as meaning host 37 on this
  network.

Ví dụ này cung cấp cho một máy chủ cụ thể trên mạng hiện tại (0.0.0.37) bằng cách sử dụng 0 trong các phần mạng của địa chỉ, nhưng nó không thực sự làm rõ trường hợp ngược lại (0 trong phần lưu trữ của địa chỉ). Tuy nhiên, vì nó đã định nghĩa "0" là "này."

Trong RFC1060 , địa chỉ "0.0.0.0" được ghi lại rõ ràng là "máy chủ này trên mạng này":

     (a)   {0, 0}

        This host on this network.  Can only be used as a source
        address (see note later).

Vì tất cả các số 0 cho phần máy chủ của địa chỉ đều có nghĩa là "máy chủ này", nên theo logic, nó không thể sử dụng làm địa chỉ máy chủ.

Quay trở lại để trả lời trực tiếp câu hỏi của bạn:

1. Điểm đến của gói IP có được đặt thành địa chỉ IP mạng con không?
2. Nếu có, trong trường hợp nào và tại sao?
3. Nếu không, tại sao không giải phóng địa chỉ đó cho bất kỳ máy chủ nào để sử dụng?

Theo những gì tôi tìm thấy trong RFC, điều này không nên được sử dụng. Tôi sẽ thừa nhận nó không được chỉ định rõ ràng như tôi muốn, nhưng đó là tất cả phổ biến trong nhiều tiêu chuẩn. Khi các tiêu chuẩn kém hơn một chút về một điểm, ngành công nghiệp sau đó dường như "giải quyết" thành một cách giải thích được chấp nhận chung.

Hơn nữa, dựa trên nội dung của phần mềm RFC có thể được viết để giả sử rằng địa chỉ này được sử dụng để giải quyết mạng và không phải là máy chủ lưu trữ cụ thể. Hoặc thậm chí nhiều hơn theo nghĩa đen như một số loại "loopback" (tức là máy chủ này trên mạng được chỉ định).

Vậy tại sao một số hệ điều hành rõ ràng cho phép nó sử dụng? Tôi sẽ tưởng tượng như nhiều thứ liên quan đến thời gian / tài nguyên của nhà phát triển hoặc không ai thực sự nghĩ sẽ thêm kiểm tra tính hợp lệ. Logic phải liên quan nhiều hơn một chút so với "nếu nó kết thúc bằng 0" vì mạng con lớn hơn (a / 23 hoặc lớn hơn) sẽ chứa địa chỉ IP hợp lệ là .255 và .0 (tức là 10.1.2.0/23 chứa cả IP hợp lệ địa chỉ của 10.1.2.255 và 10.1.3.0). Mặc dù một số tổ chức cũng tránh sử dụng các địa chỉ hợp lệ đó trong các mạng con lớn hơn để tránh mọi sự cố kỳ lạ với phần mềm không hỗ trợ mạng con hiện đại một cách chính xác.

Về lý do tại sao không giải phóng một địa chỉ IP đó, nó chỉ đơn giản là chi phí / lợi ích. Sẽ mất rất nhiều thời gian và công sức để thực hiện thay đổi này để lấy lại một địa chỉ IP trên mỗi mạng con và trong bao nhiêu trường hợp bạn cần thêm địa chỉ IP, chỉ một địa chỉ là đủ? Việc thêm mạng con thứ hai hoặc phóng to mạng con hiện tại sẽ dễ dàng hơn nhiều, có khả năng cung cấp cho bạn nhiều địa chỉ để sử dụng thay vì chỉ một địa chỉ trong khi không có thay đổi lớn đối với bất kỳ phần mềm / phần cứng nào.