.04 Определение маски

Решение руками:

Чтобы восстановить значение третьего слева байта маски, переведем числа, располагающиеся в соответствующей позиции в IP-адресе и маске сети, в двоичную систему счисления. Затем воспользуемся таблицей истинности для этой операции:

Для IP-адреса:

;

Для адреса сети:

;

В результате поразрядной конъюнкции имеем:

Если на месте стоит 1, то в этой позиции цифра в результате совпадет с цифрой в числе, которое нам нужно найти. Если же на месте стоит 0, то результат конъюнкции будет равен 0. Если на какой-то позиции в IP-адресе стоит 0, то, вообще говоря, нельзя однозначно определить, что стоит в этом месте в искомом числе — в результате конъюнкции все равно будет 0. Значит, на первых четрех местах слева маски стоят единицы, а на пятом месте слева месте может стоять 0 или 1. Так как нужно выбрать минимальное значение, запишем там 0. В маске в двоичном коде сначала стоят все единицы, а потом все нули, поэтому искомое число имеет вид .

Наименьшее возможное количество единиц в маске равно 4.

Решение Python:

По условию дан IP-адрес узла и адрес сети . Необходимо определить минимальное количество единиц в двоичной записи третьего байта маски, при котором при поразрядной конъюнкции IP-адреса с маской получается именно данный адрес сети.

Для этого удобно перебрать все возможные длины маски от до . Для каждой маски создаём объект сети с помощью функции ip_network(), указывая IP-адрес и текущую длину маски. Параметр strict=False позволяет работать даже в случае, если IP-адрес не совпадает с адресом сети.

Затем получаем двоичное представление маски, выделяем её третий байт (с 16-го по 23-й биты) и подсчитываем количество единиц. Среди всех вариантов выбираем тот, где адрес сети совпадает с данным , и определяем минимальное количество единиц в третьем байте маски.

Таким образом, после перебора всех масок мы получаем ответ.

from ipaddress import ip_network

# Перебираем все возможные длины маски от 1 до 32
for mask in range(1, 33):
    # Создаем сеть на основе IP-адреса и текущей длины маски
    # strict=False позволяет игнорировать несоответствие хоста и маски
    net = ip_network(f’216.234.148.136/{mask}’, strict=False)

    # Переводим маску в двоичный вид и выделяем третий байт (16–23 биты)
    third_byte_mask = bin(int(net.netmask))[2:].zfill(32)[16:24]

    # Выводим адрес сети и двоичное значение третьего байта маски
    print(net, third_byte_mask)

# Далее по выводу определяем нужную сеть 216.234.144.0
# и среди таких вариантов выбираем маску с минимальным количеством единиц в третьем байте