2 Бесклассовая адресация

Особенностью классовой адресации было использование масок постоянной длины (одной маски для всех организуемых подсетей). Следствием стало не экономное использование IP-адресов при общем их дефиците, возникшем с развитием телекоммуникационных и информационных технологий и расширением использования Интернета.

Решением стал переход к бесклассовой адресации и использованию масок переменной длины. Описана в стандарте RFC1519 в 1993 году.

Бесклассовая адресация не использует деления адресов по классам. Вместо классового подхода было принято решение о выделении некоторого адресного пространства, которое будет использоваться только в пределах локальной сети – частные («серые») адреса и не будет использоваться в Интернете. Таким образом, в бесклассовой адресации только две категории адресов: публичные («белые») и частные («серые»).

Диапазон частных адресов, которые выделены под локальные сети:

1) 10.0.0.0 – 10.255.255.255 с маской 255.0.0.0 (или кратко 10/8). 

2) 172.16.0.0 – 172.31.255.255 с маской 255.240.0.0 (или кратко 172.16/12).

3) 192.168.0.0 – 192.168.255.255 (или кратко 192.168/16).

Кроме публичных и частных адресов существует список зарезервированных адресов, которые определены в документация на IETF. Они не могут использоваться в Интернете.

Некоторые наиболее популярные зарезервированные адреса:

1) 0.0.0.0/8 – диапазон адресов, используемый хостами для самоидентификации, например, при получении хостом IP-адреса от DHCP сервера. Так как изначально у него нет IP-адреса, то в поле источника он вставляет адрес из данного диапазона;

2) 127.0.0.0/8 – loopback или localhost адреса. Это IP-адреса, используемые устройствами для обращения к самим себе (шлейф). Используется, например, для проверки работы TCP/IP. Независимо от наличия соединения с Интернетом или локальной сетью, адреса из этого пула должны всегда пинговаться. Если этого не происходит, значит система не работает;

3) 169.254.0.0/16 – link-local address или локальные адреса, автоматически используются хостами при отсутствии DHCP-сервера или при его недоступности. Это позволяет быстро организовать локальную сеть и проверить работу узлов. Однако данный пул адресов не маршрутизируется. Следовательно, не позволяет организовать выход в Интернет.

4) 224.0.0.0/4 – блок адресов, зарезервированный под многоадресную рассылку или multicast.

Решение поставленной задачи Задача 3.1.4

Сеть с IP-адресом 128.1.255.0. Необходимо выделить 45 сетей с числом хостов 60.

В первую очередь следует проверить является ли данная задача разрешимой. Исходный адрес 128.1.255.0 принадлежит к классу B, поскольку его первый октет находится в диапазоне от 128 до 191. Согласно правилам классовой адресации, маска по умолчанию для класса B представляет собой /16 (255.255.0.0). Это означает, что первые два октета (128.1) жестко определяют номер сети, а для организации подсетей и адресации узлов остается ровно 16 бит — третий и четвертый октеты.

Расчет бит для хостов. Для размещения 60 рабочих узлов в одной подсети необходимо выделить такое количество бит , которое удовлетворяет неравенству . Отсюда получаем, что минимальное целое значение, удовлетворяющее условию, равно шести, так как , что, в свою очередь, достаточно для 60 хостов.

Однако, если рассмотреть заданный адрес (128.1.255.0), то можно увидеть, что третий октет равен 255. При маске по умолчанию /16 этот адрес указывает, что подсеть должна формироваться внутри пространства, где третий октет уже жестко зафиксирован как 11111111 в двоичной системе. Для заимствования бит под новые сети у нас остается только четвертый октет (8 бит). Если для адресации узлов требуется минимум 6 бит, то на идентификацию подсетей остается всего бита. Используя 2 бита, можно сформировать максимум подсети, что значительно меньше требуемых 45. Если же попытаться выделить 6 бит под сети, то для хостов ( ) останется лишь 2 бита ( узла на сеть), что не позволит разместить 60 хостов. Таким образом, фиксированная структура заданного IP-адреса делает задачу неразрешимой.

Компромисс:

Замена выделенного адресного пространства (переход на классический класс B) на новый адрес сети: 128.1.0.0 с маской класса B 255.255.0.0. Таким образом Будет создано подсети (требовалось 45), в каждой из которых будет доступно по хоста (требовалось 60), что полностью решает задачу.