В терминологии сетей TCP/IP маска сети – это двоичное число, меньшее ; в маске сначала (в старших разрядах) стоят единицы, а затем с некоторого места нули. Маска определяет, какая часть IP-адреса узла сети относится к адресу сети, а какая – к адресу самого узла в этой сети. Обычно маска записывается по тем же правилам, что и IP-адрес – в виде четырех байт, причем каждый байт записывается в виде десятичного числа. Адрес сети получается в результате применения поразрядной конъюнкции к заданному IP-адресу узла и маске.
Например, если IP-адрес узла равен 131.32.255.131, а маска равна 255.255.240.0, то адрес сети равен 131.32.240.0.
Сеть задана IP-адресом узла и маской:
IP-адрес: 252.221.194.118, Маска: 255.255.192.0
Необходимо узнать, сколько в этой сети IP-адресов, для которых количество единиц и нулей в двоичной записи IP-адреса отличается более чем на 20.
Решение руками:
Адрес сети определяется путем применения поразрядной конъюнкции к заданному IP-адресу узла и маске.
Переведем IP-адрес и маску в двоичную систему счисления:
IP
11111100.11011101.11000010.01110110
Mask
11111111.11111111.11000000.00000000
Net
11111100.11011101.11000000.00000000
Получаем, что IP-адреса в сети имеют вид:
где на месте «x» может стоять либо 0, либо 1.
Сейчас в общем виде IP-адреса находится 14 единиц и 4 нуля. Разница между ними равна 10, а должна быть минимум 21.
Ставить на все места нули не имеет смысла, так как таким образом разница не будет более 20.
Рассмотрим комбинации с единицами.
Нужно, чтобы выполнялось неравенство – количество единиц на месте всех «x» (тогда количество нулей соответственно равно
). В итоге решения неравенства получим
Значит, нужно ставить 13 либо 14 единиц.
1) 13 единиц на 14 позиций можно поставить 14 способами.
2) 14 единиц на 14 позиций можно поставить 1 способом.
Общее число способов равно:
Решение программой:
from ipaddress import *
net = ip_network(’252.221.194.118/255.255.192.0’, 0)
count = 0
for ip in net:
b = bin(int(ip))[2:].zfill(32)
if abs(b.count(’1’) - b.count(’0’)) > 20:
count += 1
print(count)