Почему сетевой адрес не может быть действительным адресом хоста?

Итак ... Я учился на CCNA и тому подобное и работал с IP-сетями как минимум последние 8 лет или около того. Я всегда видел и говорил, что сетевой адрес для подсети не является действительным адресом хоста. Сначала я скажу, что знаю, что это правда. Мой вопрос больше ... есть ли техническая причина, по которой он не может быть использован, или он был просто произвольно согласован при разработке спецификации? Я понимаю, почему широковещательный адрес не может быть использован (потому что он фактически используется). Дело в том, что когда я вижу используемый сетевой адрес, он обычно используется только в маршрутизации, которая использует адреса NETWORK. В этом случае (сетевые адреса используются только тогда, когда вы ожидаете сетевой адрес), есть ли какая-то техническая причина, по которой они не могут иметь сетевой адрес как действительный действительный адрес хоста?

Насколько я понимаю, «сетевой адрес» как специальный адрес является артефактом из классных IP-сетей прошлого. Сегодня мы используем бесклассовую междоменную маршрутизацию ( CIDR ) в Интернете, которая не имеет понятия сетевого адреса (если вы посмотрите на ссылку RFC 4632, приведенную выше, вы увидите, что в ней перечислены 256 возможных IP-адресов на унаследованную версию). Блок «C», например, нет зарезервированных адресов ни для сети, ни для широковещательного адреса (хотя широковещательные рассылки определены как важные в других RFC).

При этом вам все равно не следует назначать сетевой адрес какому-либо конкретному хосту в сети: сетевой адрес необходим для маршрутизации. Эта концепция широко используется в RFC ( RFC 1812 ). Просто посмотрите на таблицы маршрутизации ( routeкоманда), вы увидите, как ваш локальный сетевой адрес используется для отделения трафика локальной сети от того, что должно проходить через маршрутизатор. Что если этот локальный сетевой адрес был назначен какому-либо узлу?

Еще хуже: лучше не назначать IP-адреса, оканчивающиеся на ноль, даже если этот адрес не является сетевым адресом. Например, если ваша сеть 10.10.0.0/255.255.0.0, IP-адрес 10.10.5.0 не является вашим сетевым адресом, но вам лучше не назначать такой IP-адрес, даже если он полностью действителен даже в классных IP-сетях. Некоторые устаревшие программные / IP-стеки могут иметь проблемы с этим.

ОБНОВЛЕНИЕ: гоблинлордом

Согласно RFC 1812 (раздел 5.3.5.2) то, что мы называем сетевым адресом, первоначально использовалось для «направленных широковещательных рассылок », которые отправляли широковещательный пакет в нужную сеть. Эта функция устарела из-за SMURF-атак. Функция была официально изменена в RFC 2644 . Впоследствии, дальнейшие реализации должны молча отбрасывать пакеты с адресом источника, как описано (сетевой адрес). Хотя это то, что должно произойти, мне любопытно, сколько реализаций на самом деле делают это.

Это дополнительно добавляется в RFC 3021, когда была решена подсеть / 31.

Таким образом, практический ответ: это действительно зависит. Это зависит от:

• Точный адрес и его значения во многих RFC
• Версия и версия вашей операционной системы
• ... и вашего роутера, и любого другого вышестоящего роутера
• ... И интеллект и сложность всех сетевых администраторов этих маршрутизаторов ...

Я не сталкивался с какими-либо проблемами при доступе к сайтам при тестировании этого; кажется, что в конечном итоге все зависит от капризов сетевых администраторов. Обычно вышестоящее устройство не может определить, является ли адрес частью сети или широковещательным адресом, или нет, поскольку это просто адрес в большем блоке для них ... Так что никакие интернет-провайдеры не будут блокировать вас от назначения и используя ваш сетевой адрес, если они не назначены вам, а администратор сети явно не заблокировал его.

Я уверен, что есть аналитики и хакеры по безопасности, которые имеют безумно подробную статистику о том, сколько именно вариантов реализации стека TCP-IP существует и что делать, а что не разрешать и не разрешать, и как именно и где они пропускают свой след. ,

На самом деле, я просматриваю и публикую это с моего сетевого адреса.

Не называйте меня плохим интернетом, если у вас нет лучшего решения починить этот карточный домик: реальность такова, что, если это возможно, это случится. Реальность такова, что никто по-настоящему умный не сел и не продумал все это во всех возможных итерациях, чтобы придумать абсолютно надежный дизайн, прежде чем люди начнут его использовать - как и в большинстве случаев в жизни. Результат? Стандарты, в которых многие вещи не суммируются и / или теряются в переводе.

Добро пожаловать в реальный мир. Не позволяйте этому отговаривать вас от погони за неуловимыми оптимальными идеалами ... Просто не ждите поддержки от «официальных» каналов или форумов, если вы не хотите запачкать руки и посвятить этому свое время и жизнь, создавая необходимый консенсус и навигация по политике вокруг этого.

Итак, я думаю, что другие авторы пытались сказать: если вы хотите сделать эту официальную политику и использовать ее в производстве, вы сами по себе. (Но разве не так ли?) Может, нам повезет, и компьютерный интеллект разработает для нас IPv8, который обратно совместим с IPv4 и IPv6 и всеми их испорченными реализациями.

Я новичок в сети, но я также дам свои 2 цента.

Если у меня есть подсеть / 28 из xxx0 - xxx15 Согласно предопределенным правилам, у нас будет 14 используемых хостов и 2 оставшихся. остальные для сети и широковещания.

Позволяет вместо того, чтобы следовать правилу выше, фактически использовать все 16 хостов. Тогда в этом случае все будет хорошо, никаких проблем. Но если бы коммуникация была необходима вне сети, это было бы невозможно из-за нехватки ресурсов для отправки или получения информации.

Я не очень хорош в объяснении, но, говоря иначе.

Если бы я жил в доме на улице, а на улице содержалось 14 домов. Въезд и выезд для доступа к главной дороге.

Мой почтовый адрес будет варьироваться от 1-14 Personal Street, Off Network Road.

Это не будет проблемой для почтальона. Теперь предположим, что разработчики стали жадными, добавили еще 2 дома и избавились от переулков.

Тогда мой новый почтовый адрес будет варьироваться от 1-16 Personal Street

В этом случае почтальон будет в беде.

Это предположение, дайте мне знать, если я говорю на быка.

Сетевой адрес позволяет создавать таблицы маршрутов с целевым столбцом фиксированного размера (4 байта IPv4) и двоичными операциями фиксированного размера, так что маршрутизация хоста и сетевая маршрутизация фактически являются одним и тем же.

Представьте себе таблицу маршрутизации, подобную этой: (этот ПК имеет параллельное соединение с другим ПК и сетевой картой)

Dest           Mask    Dev
192.168.0.123  /32     plip0   # This is a single host
192.168.0.0    /24     eth0    # This is a network

AND между IP-адресом и маской сети дает именно то, что вам нужно, 4-байтовое число, которое можно сравнить с каждой строкой без дальнейших вычислений.

Таким образом, нулевой номер хоста является особым в том смысле, что после операции AND его адрес, естественно, представляет всю сеть.

Если вы решили использовать номер сети в качестве номера хоста, это приведет к появлению такой таблицы:

Dest           Mask    Dev
192.168.0.0    /32     eth0    # This is the host (it's a redundant line)
192.168.0.0    /24     eth0    # This is the network

Это кажется законным, поэтому я предполагаю, что понятие сетевого адреса используется для целей маршрутизации, и поэтому было решено произвольно пометить его как специальный адрес и запретить его использование в качестве адреса хоста.

Ну ... на самом деле все не так просто. Я решил попробовать (!!!):

# route add -net 192.168.0.0/32 eth0
# ping 192.168.0.0
Do you want to ping broadcast? Then -b
# telnet 192.168.0.0
Trying 192.168.0.0...
telnet: connect to address 192.168.0.0: Network is unreachable

В настоящее время сетевые программы не позволяют мне использовать номер сети в качестве обычного адреса.

В поисках ответа на этот вопрос я наткнулся на эту статью от Cisco. Следующая цитата из этой статьи хорошо подытоживает, я думаю.

[...] рассмотрим IP-адрес 172.16.1.10. Если вы подсчитаете адрес подсети, соответствующий этому IP-адресу, вы получите ответ 172.16.0.0 (ноль подсети). Обратите внимание, что этот адрес подсети идентичен сетевому адресу 172.16.0.0, который был в первую очередь подсетью, поэтому всякий раз, когда вы выполняете подсеть, вы получаете сеть и подсеть (нулевая подсеть) с неразличимыми адресами. Раньше это было источником большой путаницы .

Избежать путаницы - это достаточно веская причина для меня.

RFC 1122 («Требования к интернет-хостам - коммуникационные уровни») запрещает это:

IP-адресам не разрешается иметь значение 0 или -1 для любого из полей <Host-number>, <Network-number> или <Subnet-number>

Сетевой адрес не считается адресом хоста, это всего лишь число. В областях с ограниченным адресом, таких как двухточечные сети, маска / 30 часто используется, но все еще использует адреса хоста. Менее практичным, но достигающим того же принципа, является использование маски / 31 и использование одного конца в качестве сетевого адреса, а другого - в качестве широковещательной передачи.

Ex.

Router(config)#int gi0/0
Router(config-if)#ip add 10.0.0.0 255.255.255.254
Router(config-if)#no shut


Router2(config)#int gi0/0
Router2(config-if)#ip add 10.0.0.1 255.255.255.254
Router2(config-if)#no shut


        .0        .1
[Router]-----------[Router2]
   network      broadcast