Адресація в мережі

IP-адреса (Internet Protocol Address) — це унікальний ідентифікатор учасника обміну інформацією в мережі. Наразі розповсюдженою є IPv4 версія протоколу, однак через недостатню кількість пристроїв, які могли б брати участь в роботі глобальної мережі цей протокол змінюється на більш сучасний, який позначено версію IPv6.

IP-адреса являє собою 32-бітове число (для IPv4) або 128-бітове (для IPv6). Звичною формою запису IP-адреси IPv4 є послідовність з чотирьох байтів, що розділені крапкою, наприклад, 192.168.0.1. IP-адреса призначається на інтерфейс пристрою, що бере участь в роботі мережі, як правило це мережна карта комп’ютера.

Кожен з комп’ютерів для роботи в локальній або глобальній мережі повинен мати унікальну IP -адресу.

IP-адреса включає одночасно адрес мережі та адрес конкретного вузла в мережі. Для того, щоб визначити, яка саме частина IP-адреса відноситься до адресу мережі, а яка до адресу вузла, вводиться поняття маски підмережі. Бітова маска, яку накладено на IP-адресу, дає номер мережі. Наприклад, IP-адреса 192.168.4.5 із маскою 255.255.255.0 знаходиться в мережі 192.168.4.0.

Якщо комп’ютери мають IP-адреси, які належать різним мережам, вони не можуть безпосередньо обмінюватися інформацією. Для обміну між різними мережами використовується маршрутизатор.

Створення моделі локальної мережі

Розглянемо практичний приклад призначення вузлам локальної мережі необхідних для обміну інформацією налаштувань.

Необхідно створити мережу, яка включає чотири кінцевих пристрої (хости), концентратор, який з’єднує перші два хости, комутатор, який з’єднує інші 2 хости, при цьому концентратор та комутатор зв’язані між собою. Модель включає відповідні IP-адреси та маски на хостах на пристроях. Для цього будемо використовувати IP-адреси з діапазону 192.168.0.10 – 192.168.0.13 з маскою 255.255.255.0. Таким чином можна створити комп’ютерну мережу, хости якої знаходяться в одній підмережі.

Обмін даними з іншою мережею

У тому випадку, якщо комп’ютери для обміну інформацією знаходяться в різних локальних мережах, для обміну інформацією потрібні маршрутизатори (router).

Створімо мережу відповідно до рис. 6.4. Кінцеві хости будемо вважати такими, що розташовані в різних мережах, наприклад, виділимо їм адреси 192.168.1.1 з маскою 255.255.255.0 та 192.168.2.1 з маскою 255.255.255.0 відповідно.

Рис. 6.4. З’єднання двох різних мереж

Необхідно налаштувати маршрутизатор таким чином, щоб він міг бачити обидві мережі. Для цього на два порти маршрутизатора потрібно призначити IP-адреси, які лежать у різних мережах (рис. 6.4). При цьому IP-адреса першого порта повинна вказувати на ту ж мережу, що й перший хост для вільного обміну інформацією.

Відповідно до нашого прикладу, необхідно налаштувати два інтерфейси маршрутизатора для двох підмереж. Крім того, IP-адреси на цих інтерфейсах повинні бути введені у якості шлюзів (gateway) на хостах мережі.

Обмін даними між маршрутизаторами

Розглянемо приклад із об’єднанням двох мереж через маршрутизатори (рис. 6.5).

Звертаємо увагу, що між маршрутизаторами повинна бути створена спільна локальна мережа для того, щоб вони могли обмінюватися інформацією. Наприклад, можна призначити адреси 192.168.5.1 (для маршрутизатора справа) та 192.168.5.2 (для маршрутизатора зліва) із маскою 255.255.255.0. Однак цього недостатньо для обміну пакетами, оскільки в налаштуваннях маршрутизаторів необхідно вказати правила відправки пакетів в інші мережі. Вкажемо ці правила на прикладі статичної маршрутизації.

Рис. 6.5. Модель мережі із з’єднаними маршрутизаторами

Розглянемо маршрутизатор, який розташовано справа (рис. 6.5). Всі пакети, що потрапили на нього з мереж 192.168.3.0 та 192.168.4.0 призначені для мереж 192.168.1.0 та 192.168.2.0 потрібно передати через порти маршрутизаторів 192.168.5.1 та 192.168.5.2. Для маршрутизатора справа необхідно вказати такі маршрути:

Призначення: 192.168.2.1, маска: 255.255.255.0, шлюз: 192.168.5.2;

Призначення: 192.168.1.1, маска: 255.255.255.0, шлюз: 192.168.5.2.

Таким чином, всі пакети, які призначено для мережі 192.168.2.* будуть відправлені цим маршрутизатором на інший (IP-адрес інтерфейса іншого маршрутизатора – 192.168.5.2). Аналогічним чином потрібно вказати маршрути для всіх підмереж схеми.