Вопрос 5 Принципы адресации в сетях. Типы адресов. Структура ip-адресов. Маска подсети. Система доменных имен.

Протокол IP (Internet Protocol) отвечает за адресацию в сети и доставку пакетов между компьютерами сети без установления соединения и гарантии доставки пакета. При использовании протокола IP каждый компьютер в сети должен иметь свой уникальный IP-адрес. В локальной сети, которая не подключена к Internet или другим сетям можно назначать IP-адреса произвольно (главное, чтобы они не совпадали).

IP-адрес состоит из 4 байтов или 32 последовательных битов информации и записан в десятеричной системе с разделяющими точками. Например, IP-адрес в десятеричной системе: 140.176.217.148, и в двоичной: 10001100101100001101100110010100.

Часть IP-адреса определяет сеть, а часть – компьютер. IP-адреса делятся на 3 основных класса – А, В, С – и два менее известных – D и E. Каждый класс использует различное количество битов в IP-адресе для идентификации сети. Поскольку общее число битов во всех случаях постоянно (32), это означает, что некоторые классы адресов могут идентифицировать больше сетей по сравнению с другими, а некоторые – больше рабочих станций.

Какому классу принадлежит тот или иной адрес, можно определить по первым четырем его битам. В табл. перечислены классы IP-адресов и показаны значения первых 4 битов. Отметка x в битовой позиции не имеет значения при отнесении адреса к тому или иному классу.

Название класса	Значение первых 4х битов адреса
Класс А	0xxx
Класс В	10xx
Класс С	110x
Класс D	111x
Класс E	1111

Любой IP-адрес, который имеет 0 в первом бите, будет отнесен к классу А, независимо от того, какие значении будут принимать остальные 3 и все последующие биты адреса. Любой адрес со значением 10 в первых двух битах адреса принадлежит классу В и т.д.

Адреса класса А.

В десятеричной записи адреса класса А представляют собой ряд от значения 0.0.0.0 до 127.255.255.255. [IP-адрес не может иметь величину, большую 255, ни в одном из 4х байтов, т.к. невозможно выразить величину 256 в двоичной системе, используя только 8 битов]. В этом классе адресов первый байт используется для определения сети, а оставшиеся три – для идентификации индивидуального компьютера в сети.

Адреса класса B.

В десятичной записи минимальное и максимальное значения для адресов класса В – 128.0.0.0 и 191.255.255.255 соответственно. Первые 2 байта используются для идентификации сети, а 2 последующих – для идентификации отдельных компьютеров.

Адреса класса С.

Ряд значений адресов класса С от 192.0.0.0 до 223.255.255.255. Первые 3 байта представляют адрес сети, а последний – адрес индивидуального компьютера. Этот класс представляет множество доступных сетей, но с ограниченным количеством адресов компьютеров внутри каждой из них.

Классы D и E.

По сравнению с первыми тремя классы D и E имеют несколько иное применение. Эти адреса зарезервированы для широковещательных целей. Широковещание – это процесс рассылки сетевого пакета более чем одному компьютеру. В десятичном представлении адреса класса D располагаются в интервале от 224.0.0.0 до 239.255.255.255.

Адреса класса Е в десятичном представлении располагаются в интервале от 240.0.0.0 до 255.255.255.255. Этот класс адресов зарезервирован для использования в будущем и обычно не встречается в сетях, которые связаны посредством Internet.

Подсети и маски подсетей.

В ряде случаев бывает неудобно использовать весь диапазон назначенных адресов компьютеров локальной сети. В TCP/IP добавлен еще один уровень адресации, который позволяет локальному администратору дальнейшее разделение адресного пространства и создание подсетей. Это достигается использованием маски подсети.

Маска подсети – это величина, выраженная в десятичном формате с разделительными точками, подобно IP-адресу. Ее назначение состоит в выделении части IP-адреса, которая будет идентифицировать сеть и подсеть.

Стандартная маска подсети – содержит единицы в разрядах поля сети и нули в остальных разрядах. Это означает, что стандартные маски подсетей для трех классов сетей выглядят так:

1. маска для сети класса А: 255.0.0.0

2. маска для сети класса B: 255.255.0.0

3. маска для сети класса C: 255.255.255.0

Чтобы разделить какую-либо сеть на подсети, необходимо взять несколько битов части адреса, определяющей компьютер, и использовать их для идентификации сети или подсети.

DNS (Domain Name System)

Для человека крайне неудобно запоминать IP-адреса, поэтому был введён механизм, с помощью которого цифровым последовательностям IP-адресов ставится в соответствие буквенное обозначение. Этот механизм называется системой DNS (Domain Name System) и поддерживается серверами DNS, которые преобразуют буквенные (доменные) имена в IP-адреса и наоборот. Всё пространство имен разделено на отдельные участки – домены, контролируемые отдельными серверами DNS. DNS-сервер хранит таблицу соответствия символических имен и IP-адресов его узлов и дочерних доменов, в ней также присутствует и запись, относящаяся к родительскому домену. По этой иерархической системе каждый узел может получить информацию об IP-адресе любого узла сети, обращаясь последовательно ко всем DNS-серверам вверх по иерархии, доходя до точки, общей для этих узлов, и спускаясь до домена, содержащего искомый узел.

Адреса символьной адресации состоят из доменов, разделяемых точками: www.loiro.ru

Домен, обозначающий web-сервер - www - в современном Интернете часто опускается.

Имя домена верхнего уровня регистрируется в организации Internet NIC (http://www.internic.net).

За доменом верхнего уровня в иерархическом порядке могут следовать любое количество дочерних доменов. Например: www.loiro.neva.spb.ru

Предпоследний домен обычно указывает на непосредственное название узла (имя организации, название сайта): www.loiro.neva.spb.ru

Последний домен является самым верхним в иерархии. Он может быть двух видов: географический домен (отвечает за географическое положение данного узла сети: ru - Россия, us - США, fr – Франция) или организационный домен (отвечает за информационное содержание данного узла: com - коммерческая организация, org - некоммерческая общественная организация, edu -образовательная организация, gov - правительственная структура).