Адресация в сетях
При передаче данных в сети необходимо уникально идентифицировать каждый узел. На практике применяется сразу три схемы адресации.
Аппаратный (hardware, физический) адрес
Аппаратный адрес узла, определяемый технологией, с помощью которой построена отдельная сеть, в которую входит данный узел. Для узлов, входящих в локальные сети - это МАС-адрес сетевого адаптера или порта маршрутизатора, например, 11-А0-17-3D-BC-01. Эти адреса назначаются производителями оборудования и являются уникальными адресами, так как управляются централизовано.
Для всех существующих технологий локальных сетей МАС-адрес имеет формат 6 байтов: старшие 3 байта - идентификатор фирмы производителя являютсяуникальным идентификатором организации (Organizationally Unique Identifier – OUI), а младшие 3 байта назначаются уникальным образом самим производителем. MAC-адреса называют прошитыми адресами (Burned-In-Address – BIA), так как они находятся в постоянной памяти (ROM) и копируются оттуда в оперативную память (RAM) при инициализации интерфейсной платы.
В некоторых сетях с двухточечным соединением (например, протокол PPP) аппаратные адреса вообще не нужны: адрес пункта назначения указывается непосредственно при установлении соединения. Для узлов, входящих в глобальные сети, такие как Х.25 или frame relay, локальный адрес назначается администратором глобальной сети.
Сетевой адрес (логический)
Типичный представитель - IP-адрес. Каждому сетевому интерфейсу устройства присваивается четырехбайтовый IP-адрес, например, 109.26.17.100. Этот адрес используется на сетевом уровне. Эти адреса глобально уникальны и аппаратно независимы. Он назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов.
IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Первая часть означает номер сети, а вторая идентифицирует конкретный компьютер в этой сети.
И в протоколе IP и на канальном уровне поддерживается несколько типов адресов:
индивидуальный – адрес, который обозначает отдельный компьютер (действительно же сетевой интерфейс);
групповой – адрес, идентифицирующий группу узлов;
широковещательный – адрес, обозначающий все узлы одной локальной сети.
Режим группового вещания используется в таких приложениях, как видеоконференции, где одна и та же последовательность пакетов рассылается всем участникам конференции. Протокол IGMP (Internet Group Management Protocol – Протокол управления группами Интернет) отвечает за управление группами узлов, идентифицируемых как один групповой адресат.
На канальном уровне младший бит старшего адреса группового адреса (первый байт кадра) установлен равным 1, т.е. любой адрес с нечетным первым байтом рассматривается как групповой. Такие адреса используются различными сетевыми устройствами в протоколах начальной конфигурации. Адрес группового вещания в Интернет – 01:00:5E.
Широковещательные адреса канального (в двоичной системе счисления) уровня состоят из одних единиц.
В Протоколе IP групповые адреса начинаются с байта, значение которого находится в диапазоне 224 - 239. В широковещательных адресах последняя часть адреса в двоичном виде состоит из одних единиц.
Символьные (доменные) имена (адреса)
Этот адрес назначается администратором и состоит из нескольких частей, например, имени машины, имени организации, имени домена. Такой адрес, называемый также доменным (DNS-именем), используется на прикладном уровне, например, в протоколах FTP или telnet. например, SERV1.IBM.COM
Преобразование (разрешение) адресов
В современных сетях используется одновременно три схемы адресации компьютеров. Пользователи адресуют компьютеры символьными именами, которые автоматически заменяются в сообщениях, передаваемых по сети на сетевые адреса. С помощью сетевых адресов сообщения передаются из одной сети в другую, а после доставки сообщения в сеть назначения вместо сетевого адреса используется аппаратный.
В различных наборах протоколов применяются различные методы определения адреса MAC-устройства. Наиболее часто используются протокол ARP, преобразующий сетевые адреса в аппаратные (MAC адреса).
Протокол преобразования адресов ARP представляет собой метод преобразования адресов, представленный в стеке протоколов TCP/IP. При возникновении необходимости передачи данных станция просматривает свою ARP-таблицу, проверяя, не имеются ли там требуемые сведения (MAC-адрес станции получателя). Если данные отсутствуют, то станция посылает широковещательный кадр, в который помещается IP-адрес станции отправителя. Все станции, получившие кадр сравнивают IP адрес со своим и при совпадении возвращают адресату свой аппаратный адрес.
Проблемой установления соответствия между адресами различных типов занимается также служба Domain Name System (DNS) сети Интернет, определяя соответствие между символьными именами и IP-адресами.
Какие типы адресов, приведенных ниже неверны (обведите некорректные пункты):
правительство.рф
252.255.255.4
mail.ru
12-DE-11-CA-45-DD-11
1.1.23.1.2
1 27.13.15.256
Контрольные вопросы:
Назовите протоколы и службы разрешения имен.
Какой тип адреса, используемый в сети, отвечает требованию удобства для пользователей сети?
Почему MAC-адреса называются прошитыми адресами?
Для эффективной организации именования компьютеров в больших сетях применяется система доменных имен. Приведите примеры полных доменных имен Интернета. С помощью поисковых программ найдите перечень доменов верхнего уровня и напишите краткий отчет по итогам исследования.