Адресація комп'ютерів

 

 

 До адреси вузла мережі пред'являються наступні вимоги:

- адреса повинна унікально ідентифікувати комп'ютер в мережі будь-якого масштабу;

- схема призначення адрес повинна зводити до мінімуму ручну працю адміністратора і вірогідність дублювання адрес;

- адреса повинна мати ієрархічну структуру, зручну для побудови великих мереж;

- адреса повинна бути зручною для користувачів мережі, а це означає, що вона повинен мати символьне уявлення, наприклад, www.cisco.com. або Server3;

- адреса повинна мати по можливості компактне уявлення, щоб не перенавантажувати пам'ять комунікаційної апаратури - мережних адаптерів, маршрутизаторів і тому подібне

Оскільки всі перераховані вимоги важко сумістити в рамках якої-небудь однієї схеми адресації, то на практиці зазвичай використовується відразу декілька схем, так що комп'ютер одночасно має декілька адрес-імен. Кожна адреса використовується в тій ситуації, коли відповідний вид адресації найбільш зручний. А щоб не виникало плутанини і комп'ютер завжди однозначно визначався своєю адресою, використовуються спеціальні допоміжні протоколи, які за адресою одного типу можуть визначити адреси інших типів.

Найбільшого поширення набули три схеми адресації вузлів.

- Апаратні (hardware) адреси. Ці адреси призначені для мережі невеликого або середнього розміру, тому вони не мають ієрархічної структури. Типовим представником адреси такого типу є адреса мережного адаптера локальної мережі. Така адреса зазвичай використовується тільки апаратурою, тому її прагнуть зробити по можливості компактною і записують у вигляді двійкового або шістнадцятиричного значення, наприклад 0081005е24а8. Такі адреси або вбудовуються в апаратуру компанією-виготівником, або генеруються автоматично при кожному новому запуску устаткування, причому унікальність адреси в межах мережі забезпечує устаткування. недолік - при заміні апаратури, наприклад, мережного адаптера, змінюється і адреса комп'ютера. Більш того, при установці декількох мережних адаптерів у комп'ютера з'являється декілька адрес, що не дуже зручно для користувачів мережі.

- Символьні адреси або імена. Ці адреси призначені для запам'ятовування людьми і тому зазвичай несуть смислове навантаження. Символьні адреси легко використовувати як в невеликих, так і крупних мережах. Для роботи у великих мережах символьне ім'я може мати складну ієрархічну структуру, наприклад ftp.archl.ucl.ac.uk. Ця адреса говорить про те, що даний комп'ютер підтримує ftp-архив в мережі одного з коледжів Лондонського університету (University College London - ucl) і ця мережа відноситься до академічної гілки (ас) Internet Великобританії (United Kingdom - uk).

- Числові складені адреси. Символьні імена зручні для людей, але, із-за змінного формату і потенційно великої довжини їх передача по мережі не дуже економічна. Тому у багатьох випадках для роботи у великих мережах як адреси вузлів використовують числові складені адреси фіксованого і компактного форматів. Типовим представниками адрес цього типу є IP і IPX адреси. У них підтримується дворівнева ієрархія, адреса ділиться на старшу частину - номер мережі і молодшу - номер вузла. Останнім часом, щоб зробити маршрутизацію в крупних мережах ефективнішою, пропонуються складніші варіанти числової адресації, відповідно до яких адреса має три складовіі більше. Такий підхід, зокрема, реалізований в новій версії протоколу IPv6, призначеного для роботи в мережі Internet.

У сучасних мережах для адресації вузлів застосовуються, як правило, одночасно всі три приведені вище схеми. Проблема встановлення відповідності між адресами різних типів, якою займається служба дозволу імен, може вирішуватися як повністю централізованими, так і розподіленими засобами. У разі централізованого підходу в мережі виділяється один комп'ютер (сервер імен), в якому зберігається таблиця відповідності один одному імен різних типів, наприклад символьних імен і числових номерів. Решта всіх комп'ютерів звертається до сервера імен, щоб по символьному імені знайти числовий номер комп'ютера, з яким необхідно обмінятися даними. Найбільш відомою службою централізованого дозволу імен є служба Domain Name System (DNS) мережі Internet.

При розподіленому підході, кожен комп'ютер сам вирішує задачу встановлення відповідності між іменами. Наприклад, якщо користувач вказав для вузла призначення числовий номер, то перед початком передачі даних комп'ютер-відправник посилає всім комп'ютерам мережі повідомлення (таке повідомлення називається широкомовним) з проханням пізнати це числове ім'я. Всі комп'ютери, отримавши це повідомлення, порівнюють заданий номер зі своїм власним. Той комп'ютер, у якого виявився збіг, посилає відповідь, що містить його апаратну адресу, після чого стає можливою відправка повідомлень по локальній мережі.

Розподілений підхід хороший тим, що не припускає виділення спеціального комп'ютера, який до того ж часто вимагає ручного завдання таблиці відповідності імен. Недоліком розподіленого підходу є необхідність широкомовних повідомлень - такі повідомлення перенавантажують мережу, оскільки вони вимагають обов'язкової обробки всіма вузлами, а не тільки вузлом призначення. Тому розподілений підхід використовується тільки в невеликих локальних мережах. У крупних мережах розповсюдження широкомовних повідомлень по всіх її сегментах стає практично нереальним, тому для них характерний централізований підхід.