3. Системы адресации в сетях

Любой объект в сети может иметь адреса трех уровней:

- физический (MAC-адрес);

- сетевой (IP-адрес);

- доменный (DNS-имя).

IP – адресация является основной для решения задач маршрутизации, на ее принципах основана работа сетевого

Однако данный вид адресации является неудобным для пользователей, в силу того что люди плохо запоминают числовые последовательности, им легче работать с символьными именами. Домен – это группа компьютеров, объединенных по некоторому признаку.

Структура доменного адреса изображена на рисунке 2. Приведены примеры доменов 1-ого уровня, т.е. доменов которые зарегистрированы в домене 0-ого уровня, управляемой организацией InterNIC.

Доменная система имен имеет иерархическую древовидную структуру, допускающая использование в имени произвольного количества составных частей.

Принцип иерархии доменных имен иллюстрируется рисунком 3. Дерево имен начинается с корня (невидимой точки или слэша, самый правый край), а младшая часть имени соответствует конечному узлу. Разделение доменного имени на части, позволяет разделить административную ответственность за назначение уникальных имен в пределах своего уровня иерархии.

Следовательно, для того чтобы дать уникальное имя объекту в пределах всей сети интернет не надо придумывать адрес, который принципиально не может повториться, всего лишь на всего достаточно, чтобы имя или адрес не повторялся в пределах своего уровня. Исходя из древовидной системы доменных имен, домен который входит как составная часть другого домена, называют субдоменом (поддоменом). Администратор домена регистрирует только адреса узлов входящих в домен, не опускаясь до имен узлов, входящих в его поддомен. В России за домены .ru, .рф отвечает РосНИИРОС.

4. IP-адресация в сетях. Классовая модель IP-адресов

526 IP-адрес является уникальным 32-битным идентификатором IP-интерфейса в Интернет. Часто говорят, что IP-адрес присваивается узлу сети (например, хосту); это верно в случае, если узел является хостом с одним IP-интерфейсом, иначе следует уточнить, об адресе какого именно интерфейса данного узла идет речь. Далее для краткости там, где это не вызовет неверного толкования, вместо адреса IP-интерфейса узла сети говорится об IP-адресе хоста.

IP-адреса принято записывать разбивкой всего адреса по октетам, каждый октет записывается в виде десятичного числа, числа разделяются точками. Например, адрес

10100000010100010000010110000011

записывается как

10100000.01010001.00000101.10000011 = 160.81.5.131.

IP-адрес хоста состоит из номера IP-сети, который занимает старшую область адреса, и номера хоста в этой сети, который занимает младшую часть. Положение границы сетевой и хостовой частей (обычно оно характеризуется количеством бит, отведенных на номер сети) может быть различным, определяя различные типы IP-адресов, которые рассматриваются ниже.

Классовая модель

В классовой модели IP-адрес может принадлежать к одному из четырех классов сетей. Каждый класс характеризуется определенным размером сетевой части адреса, кратным восьми; таким образом, граница между сетевой и хостовой частями IP-адреса в классовой модели всегда проходит по границе октета. Принадлежность к тому или иному классу определяется по старшим битам адреса.

Класс А. Старший бит адреса равен нулю. Размер сетевой части равен 8 битам. Таким образом, может существовать всего примерно 27 сетей класса А, но каждая сеть обладает адресным пространством на 224 хостов. Так как старший бит адреса нулевой, то все IP-адреса этого класса имеют значение старшего октета в диапазоне 0 — 127, который является также и номером сети.

Класс В. Два старших бита адреса равны 10. Размер сетевой части равен 16 битам. Таким образом, может существовать всего примерно 214 сетей класса В, каждая сеть обладает адресным пространством на 216 хостов. Значения старшего октета IP-адреса лежат в диапазоне 128 — 191, при этом номером сети являются два старших октета.

Класс С. Три старших бита адреса равны 110. Размер сетевой части равен 24 битам. Количество сетей класса С примерно 221 степени, адресное пространство каждой сети рассчитано на 254 хоста. Значения старшего октета IP-адреса лежат в диапазоне 192 - 223, а номером сети являются три старших октета.

Класс D. Сети со значениями старшего октета IP-адреса 224 и выше. Зарезервированы для специальных целей. Некоторые адреса используются для мультикастинга - передачи дейтаграмм группе узлов сети, например:

224.0.0.1 - всем хостам данной сети;

224.0.0.2 - всем маршрутизаторам данной сети;

224.0.0.5 - всем OSPF-маршрутизаторам;

224.0.0.6 - всем выделенным (designated) OSPF-маршрутизаторам;

5. IP-адресация в сетях. Использование масок и подсетей

Схема разделения IP-адреса на номер сети и номер узла, основанная на понятии класса адреса, является достаточно грубой, поскольку предполагает всего 3 варианта (классы A, B и C) распределения разрядов адреса под соответствующие номера.

Для более гибкого определения границ между разрядами номеров сети и узла внутри IP-адреса используются так называемые маски подсети. Маска подсети – это 4-байтовое число специального вида, которое используется совместно с IP-адресом. "Специальный вид" маски подсети заключается в следующем: двоичные разряды маски, соответствующие разрядам IP-адреса, отведенным под номер сети, содержат единицы, а в разрядах, соответствующих разрядам номера узла – нули.

Использование в паре с IP -адресом маски подсети позволяет отказаться от применения классов адресов и сделать более гибкой всю систему IP-адресации. Так, например, маска 255.255.255.240 (11111111 11111111 11111111 11110000) позволяет разбить диапазон в 254 IP-адреса, относящихся к одной сети класса C, на 14 диапазонов, которые могут выделяться разным сетям.