20. Классы сетей, создание адресов, назначение, характеристики

Первое, что необходимо знать и понимать сетевому специалисту, это что такое адрес, сеть и маска подсети. Сначала была сеть. А чтобы распознавать узлы в сети им назначали адреса. IP адрес любого хоста в интернете или какой-нибудь локальной сети состоит с четырех октетов. Например, адрес компьютера — 192.168.0.2, а адрес роутера — 192.168.0.1. Каждый октет — это десятичное число размером с байт, то есть 2 в степени 8. Октет имеет минимальное значение 0, максимальное 255. Таким образом, в сети может быть 255*255*255*255 хостов. Вроде, большое число, но, как вы возможно слышали, оно уже исчерпывается. IP адрес также можно записать в шестнадцатеричном варианте как MAC-адреса, а можно и в двоичном варианте.

Для того, чтобы как-то структурировать сети, их поделили на классы. Классы сетей были введены в 1981 году на заре рождения интернета. Тогда никто еще не беспокоился о возможности исчерпания адресного пространства. Именовали принцип класификации словом «classful». Всего использвалось пять классов сетей: A, B, C, D, E. Первые три класса для адресации сетей, другие два имели специальное назначение. В таблице показана структура классов сетей.

• Если адрес начинается с 0, то сеть относят к классу А, и номер сети занимает один байт, остальные 3 байта интерпретируются как номер узла в сети. Сети класса А имеют номера в диапазоне от 1 до 126. (Номер 0 не используется, а номер 127 зарезервирован для специальных целей.) В сетях класса А количество узлов должно быть больше 216 , но не превышать 224.

• Если первые два бита адреса равны 10, то сеть относится к классу В и является сетью средних размеров с числом узлов 28 — 216. В сетях класса В под адрес сети и под адрес узла отводится по 16 битов, то есть по 2 байта.

• Если адрес начинается с последовательности 110, то это сеть класса С с числом узлов не больше 28. Под адрес сети отводится 24 бита, а под адрес узла — 8 битов.

• Если адрес начинается с последовательности 1110, то он является адресом класса D и обозначает особый, групповой адрес — multicast. Если в пакете в качестве адреса назначения указан адрес класса D, то такой пакет должны получить все узлы, которым присвоен данный адрес.

• Если адрес начинается с последовательности 11110, то это адрес класса Е, он зарезервирован для будущих применений.

21. MAC-АДРЕС, IP-АДРЕС КОМПЬЮТЕРА, МАСКА ПОДСЕТИ, ВЫЧИСЛЕНИЕ АДРЕСА СЕТИ И КОМПЬЮТЕРА

Понятие классов сети использовалось недолго в силу того, что необходимо было экономически грамотно использовать адреса в сетях, которые при подходе как у classful очень быстро заканчивались. К примеру, сетей класса А можно было бы построить только 127 штук. И если не все адреса сети были использованы, то они просто пропадали. В связи с этим в 1993 году была введена безклассовая адресация — Classless Inter-Domain Routing (CIDR). На смену классам сетей пришли маски, которые позволили разбивать сети на подсети (которые тоже являются сетями). Маска подсети существует для разделения сетей на логические подсети. Если быть точней, то маска определяет сколько хостов, с какими адресами может быть в данной подсети. Для таких хостов не нужно маршрутизации, обмен данными осуществляется на уровне коммутации.Итак, по CIDR адрес состоит из двух логических частей — номера сети и номера хоста.

Для того, чтобы определить номер сети и номер узла, необходимо на двоичную запись адреса хоста наложить двоичную запись маски подсети. Например, при наложении двоичной записи адреса хоста 192.168.0.1 и маски подсети 255.255.255.0 получим соответственно результат, который в десятеричном варианте записи будет выглядеть как: 192.168.0.0 и 0.0.0.1. Первое значение это номер сети, а второе — номер узла. Если не использовать понятия масок, то наш адрес можно отнести к классу С так как адрес сети относится к классу C (начинается на 110).

Стандартным классам сетей могли бы соответствовать следующие маски:

• Класс A — 255.0.0.0

• Класс B — 255.255.0.0

• Класс C — 255.255.255.0