Статья Автор: Деникина Н.В., Деникин А.В.

Два узла: одна сеть или разные

Маски нет вовсе

Даны два адреса и спрашивают: узлы в одной сети или в разных. Ответ лежит там в старшем бите, в котором значения разошлись.

Пример

Два узла в одной сети имеют адреса 152.217.69.70 и 152.217.125.80. Каково наибольшее возможное значение третьего слева байта маски?

Шаг 1. Дойти до первого различия

Первые байты равны, вторые тоже. В третьем 69 против 125.

	128	64	32	16	8	4	2	1
узел 69	0	1	0	0	0	1	0	1
узел 125	0	1	1	1	1	1	0	1

Шаг 2. Найти старший различающийся бит

Слева направо: 0 и 0, затем 1 и 1, а на бите 32 стоят 0 и 1. Вот он.

Шаг 3. Понять, что нельзя захватывать

Узлы в одной сети — значит по всем битам, которые маска захватила, адреса совпадают. Бит 32 не совпадает, поэтому захватывать его нельзя.

Самая длинная допустимая маска обрывается прямо перед ним: в третьем байте 11000000, то есть 192. Единиц в маске 18.

Шаг 4. Перевернуть вопрос

Замени условие на «в разных сетях» — и маска обязана бит 32 захватить. Тогда самая короткая маска даёт 11100000, то есть 224, и единиц в ней 19.

Один и тот же бит, два противоположных ответа. Читай, какая формулировка в задаче.

Та же задача программой

Программа примеряет маску и смотрит, совпали ли адреса сети у двух узлов.

a = [152, 217, 69, 70]       # первый узел
b = [152, 217, 125, 80]      # второй узел

same = []                    # маски, при которых узлы попадают в одну сеть
for k in range(1, 33):
    bits = '1' * k + '0' * (32 - k)
    mask = [int(bits[0:8], 2), int(bits[8:16], 2), int(bits[16:24], 2), int(bits[24:32], 2)]
    ok = True
    for i in range(4):
        if a[i] & mask[i] != b[i] & mask[i]:
            ok = False
    if ok:
        same.append(k)

k = max(same)
bits = '1' * k + '0' * (32 - k)

print(k)
print(int(bits[16:24], 2))

Что печатает программа

18
192

То же через ipaddress

Здесь удобно собрать сразу два списка — и для одной сети, и для разных, чтобы не переписывать программу под вторую формулировку.

from ipaddress import ip_network

a = '152.217.69.70'          # первый узел
b = '152.217.125.80'         # второй узел

same = []                    # маски, при которых узлы попадают в одну сеть
diff = []                    # маски, при которых узлы попадают в разные сети
for k in range(1, 33):
    na = ip_network(a + '/' + str(k), strict=False)
    nb = ip_network(b + '/' + str(k), strict=False)
    if na.network_address == nb.network_address:
        same.append(k)
    else:
        diff.append(k)

one = ip_network(a + '/' + str(max(same)), strict=False)
two = ip_network(a + '/' + str(min(diff)), strict=False)

print(str(one.netmask).split('.')[2])    # одна сеть: маска самая длинная
print(str(two.netmask).split('.')[2])    # разные сети: маска самая короткая

Что печатает программа

192
224

Проверь себя

Узлы 77.88.5.20 и 77.88.21.9 находятся в одной сети. Каково наибольшее возможное значение третьего слева байта маски?

Проверить ответ

Где теряют балл

Искали расхождение по младшему биту, а решает старший.
Испугались ответа 0. Если адреса разошлись раньше третьего байта, третий байт маски и правда нулевой.
Перепутали стороны: одна сеть — маска короче, разные сети — длиннее.

Печать