🏫 धडा 02 — IP addresses आणि subnets: इमारतीचा पत्ता

📍 तुम्ही इथे आहात: 12 पैकी धडा 02 · पुढे: lesson-03-ports-sockets

📦 या ब्रँचमध्ये काय आहे

धडे 01–02. लखोट्यावरचा पत्ता: IPv4, IPv6, subnets, CIDR, खाजगी पल्ले, आणि फाटकावरचा एकच सार्वजनिक पत्ता.

net/demo.py — route विभाग हे machine internet गाठण्यासाठी कोणता पत्ता वापरते ते छापतो

🧒 5 वर्षांच्या मुलाला समजावल्यासारखे

रस्त्यावरच्या प्रत्येक इमारतीला एक पत्ता असतो — dots असलेले चार आकडे, जसे 192.168.0.12. campus च्या एकाच wing मधल्या इमारतींच्या पत्त्याची सुरुवात सारखी असते (192.168.0.) आणि त्या थेट चिठ्ठ्या देऊ-घेऊ शकतात; दुसऱ्या wing कडे जाणारी चिठ्ठी आधी corridor च्या दाराकडे (gateway) जाते. काही पत्ते खाजगी असतात: पृथ्वीवरची प्रत्येक शाळा आत तेच पत्ते वापरते, आणि चिठ्ठी बाहेर पडताना फाटक त्यांच्या जागी शाळेचा एकच सार्वजनिक पत्ता लावते.

🗺️ आकृती

flowchart LR
  subgraph wing["192.168.0.0/24 — the wing (256 addresses)"]
    A[".12 your laptop"] ; B[".20 the printer"] ; G[".1 the gate (router)"]
  end
  G -->|NAT: from 203.0.113.7| I["🌍 the internet"]

❓ काय

IPv4: 0–255 मधल्या चार आकड्यांत लिहिलेले 32 bits. सुमारे चार अब्ज; तुटवडा.
IPv6: 128 bits, hex गट (2001:db8::12); भरपूर; NAT ची गरज नाही.
Subnet / CIDR: 192.168.0.0/24 म्हणजे "पहिले 24 bits म्हणजे wing"; उरलेले 8 bits 256 पत्ते देतात (.0 network, .255 broadcast, 254 वापरण्याजोगे).
खाजगी पल्ले: 10/8, 172.16/12, 192.168/16 — internet वर कधीच route होत नाहीत; सगळीकडे पुन्हा वापरले जातात; NAT मागे लपलेले.
Loopback: 127.0.0.1 / ::1 — "हीच इमारत". Gateway: wing मधून बाहेर जाणारे दार.

🤔 का

कोण थेट बोलतो आणि कोण router मार्गे जातो हे subnets ठरवतात; security groups आणि firewalls CIDR मध्ये लिहिले जातात; प्रत्येक cloud VPC म्हणजे तुम्ही आखलेल्या subnets चा campus. /24 सहज वाचता येणे ही किमान अपेक्षा आहे.

🔧 कसे (या repo मध्ये)

route विभाग 8.8.8.8 "कडे" एक UDP socket उघडतो पण काहीही पाठवत नाही — OS बाहेर जाणारा पत्ता निवडते, आणि अशा प्रकारे code मधून तुम्ही कोणत्या wing मध्ये आहात ते कळते.

🧪 करून पाहा

python3 net/demo.py route
ip addr | grep inet 2>/dev/null || ifconfig | grep inet     # your addresses; note the /24 or netmask
ip route 2>/dev/null || netstat -rn | head -5               # the default gateway: the door out of the wing
python3 -c "import ipaddress as i; n=i.ip_network('192.168.0.0/24'); print(n.num_addresses, list(n.hosts())[:3], n.broadcast_address)"

✅ तपासा — तुम्हाला काय दिसायला हवे

तुमचा बाहेर जाणारा पत्ता खाजगी असतो (192.168.…, 10.… किंवा 172.16–31.…); gateway सहसा तुमच्या wing चा .1 असतो; Python ची one-liner 256, तीन host पत्ते आणि 192.168.0.255 छापते.

🏁 तुम्ही आत्ताच काय सिद्ध केले

तुम्ही एखादा पत्ता आणि त्याचा mask वाचू शकता, तुमचा gateway शोधू शकता, आणि तुमच्या laptop वरचा पत्ता internet ला दिसणारा पत्ता का नाही हे समजावू शकता.

⚠️ नेहमीच्या चुका

/24 म्हणजे "24 पत्ते" असे वाचणे. ते 24 network bits आहेत → 256 पत्ते.
database "सध्यापुरता" 0.0.0.0/0 साठी उघडणे. म्हणजे पृथ्वीवरची प्रत्येक इमारत.
एकच खाजगी पत्ता असलेली दोन machines एकच machine आहेत असे गृहीत धरणे.

🏭 प्रत्यक्ष वापरात हे का महत्त्वाचे: एकमेकांवर येणारे CIDRs असलेला VPC peer होऊ शकत नाही; /32 ने लिहिलेला security group म्हणजे एक machine, /0 म्हणजे सगळे. AWS शाळेचा campus म्हणजे हाच धडा, बिलासह.

⏭️ पुढे

धडा 03 — ports आणि sockets: खोली क्रमांक, आणि server एकाच खोलीत का ऐकतो तर प्रत्येक पाहुण्याला स्वतःचे बाक का मिळते.

🏫 Lesson 02 — IP addresses & subnets: the building's address

📍 You are here: Lesson 02 of 12 · Next: lesson-03-ports-sockets

📦 What's in this branch

Lessons 01–02. The address on the envelope: IPv4, IPv6, subnets, CIDR, private ranges, and the one public address at the gate.

net/demo.py — the route section prints the address this machine uses to reach the internet

🧒 Explain like I'm 5

Every building on the road has a street address — four numbers with dots, like 192.168.0.12. Buildings on the same wing of the campus share the start of their address (192.168.0.) and can pass notes directly; a note to another wing goes to the corridor door (the gateway) first. Some addresses are private: every school on earth uses the same ones inside, and the gate swaps them for the school's one public address when a note leaves.

🗺️ Diagram

flowchart LR
  subgraph wing["192.168.0.0/24 — the wing (256 addresses)"]
    A[".12 your laptop"] ; B[".20 the printer"] ; G[".1 the gate (router)"]
  end
  G -->|NAT: from 203.0.113.7| I["🌍 the internet"]

❓ What

IPv4: 32 bits written as four numbers 0–255. About four billion; scarce.
IPv6: 128 bits, hex groups (2001:db8::12); plenty; no NAT needed.
Subnet / CIDR: 192.168.0.0/24 means "the first 24 bits are the wing"; the remaining 8 bits give 256 addresses (.0 network, .255 broadcast, 254 usable).
Private ranges: 10/8, 172.16/12, 192.168/16 — never routed on the internet; reused everywhere; hidden behind NAT.
Loopback: 127.0.0.1 / ::1 — "this building". Gateway: the door out of the wing.

🤔 Why

Subnets decide who talks directly and who goes through a router; security groups and firewalls are written in CIDR; every cloud VPC is a campus of subnets you draw. Reading /24 fluently is table stakes.

🔧 How (in this repo)

The route section opens a UDP socket "towards" 8.8.8.8 without sending — the OS picks the outward address, which is how you learn which wing you are in from code.

🧪 Try it

python3 net/demo.py route
ip addr | grep inet 2>/dev/null || ifconfig | grep inet     # your addresses; note the /24 or netmask
ip route 2>/dev/null || netstat -rn | head -5               # the default gateway: the door out of the wing
python3 -c "import ipaddress as i; n=i.ip_network('192.168.0.0/24'); print(n.num_addresses, list(n.hosts())[:3], n.broadcast_address)"

✅ Verify — what you should see

Your outward address is private (192.168.…, 10.… or 172.16–31.…); the gateway is usually .1 of your wing; the Python one-liner prints 256, three host addresses and 192.168.0.255.

🏁 What you just proved

You can read an address and its mask, find your gateway, and explain why the address on your laptop is not the address the internet sees.

⚠️ Common mistakes

/24 read as "24 addresses". It is 24 network bits → 256 addresses.
Opening a database to 0.0.0.0/0 "for now". That is every building on earth.
Assuming two machines with the same private address are the same machine.

🏭 Why this matters in production: a VPC with overlapping CIDRs cannot peer; a security group written as /32 is one machine, /0 is everyone. The AWS school's campus is this lesson with a bill.

⏭️ Next

Lesson 03 — ports & sockets: the room number, and why a server listens on one room while every visitor gets their own desk.

← Previouswhy networking Next →ports sockets

This page is the lesson's README from the lesson-02-ip-addresses branch, shown here so the whole School stays on one site. Code files open on GitHub at the same branch.