Введение в сетевые технологии. Двоичная IP-адресация

Наиболее часто встречающейся и, вероятно, наиболее известной читателю является десятичная система счисления, которая основана на возведении в степень числа 10: 10¹, 10², 10^3, 10⁴и т.д.

1 — это то же самое, что и 1x10⁰ = 1x1 = 1
10 — это то же самое, что и 0x10⁰ + 1x10¹= 0x1 + 1x10 = 10
100 — то же самое, что и 0x10⁰+ 0x10¹ + 1x10² = 0x1+0x10+1х100 = 100.
1000 — то же самое, что и 0x10⁰ + 0x10¹+ 0x10²+ 1x10³ = 0x1 + 0x10 + 0x100 + 1x1000 = 1000.

Двоичная система исчисления базируется на возведении в степень числа 2: 2¹, 2², 2³, 2⁴ и т.д.

IP-адрес представляет собой 32-разрядное двоичное число, записанное в виде четырех октетов, т.е. четырех групп, каждая из которых состоит из восьми двоичных знаков (нулей и единиц). Таким образом, в IP-адресе, записанном как
11000000000001010010001000001011,
первый октет (8 бит) представляет собой двоичное число 11000000,
второй октет — двоичное число 00000101,
третий октет — двоичное число 00100010,
четвертый октет — двоичное число 00001011.

Так как двоичная система основана на возведении в степень числа 2, каждая позиция в октете представляет различные степени от 2. Величина показателя степени 2 назначается каждому разряду двоичного числа, начиная с крайнего правого. Чтобы определить, чему равно двоичное число, необходимо сложить значения всех разрядов в октете.

Следовательно, для двоичного числа первого октета 11000000, справедливо следующее:

0x2⁰= 0x1 = 0
0x2¹ = 0x2 = 0
0x2² = 0x4 = 0
0x2³ = 0x8 = 0
0x2⁴ = 0x16 = 0
0x2⁵ = 0x32 = 0
1x2^б = 1x64 = 64
1x2⁷ = 1x128 = 128

Таким образом, двоичное число 11000000 в десятичном виде - 64+128=192.

Достаточно трудно запомнить число, состоящее из 8 цифр, не говоря уже о числах из 32 цифр, которые используются в IP-адресах. Поэтому для обозначения 32-битовых чисел в IP-адресах используются десятичные числа. Это называется представлением в десятичной форме с разделением точками.

В представлении в десятичной форме с разделением точками IP-адреса, или точечно-десятичные адреса, записываются следующим образом: каждое десятичное число представляет один байт из четырех, составляющих весь IP-адрес - 192.5.34.11

перевести в этот упрощенный формат, для начала его надо представить в виде 4 отдельных байтов (по 8 бит); другими словами, IP-адрес необходимо разделить на 4 октета:

Затем каждое из этих 8-битовых чисел преобразовывается в его десятичный эквивалент.

11000000=0+0+0+0+0+0+64+128=192
00000101=1+0+4+0+0+0+0+0=5
00100010=0+2+0+0+0+32+0+0=34
00001011=1+2+0+8+0+0+0+0=11

В результате двоичное число 11000000.00000101.00100010.00001011 преобразуется в точечно-десятичное число 192.5.34.11.

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.