10.1.2.1Адресация tcp/ip
Для идентификации ПК в такой одноранговой среде необходимо присвоить адрес каждому ПК и сегменту сети, в которой находится этот ПК.
Адрес узла – это 32-разрядное двоичное число, которое состоит из четырех полей (октетов).
Пример:
11011101
10100111
00001101
01100110
октет 1
октет 2
октет 3
октет 4
При выводе на экран в TCP/IP используется десятичный эквивалент этого адреса, например:
192. 123. 004. 010
т. е. каждый октет отображается десятичным трехразрядным числом.
С помощью такой адресации можно отображать конкретные адреса тремя способами (классами).
Адрес класса А: здесь первый октет служит для отображения номера сети. Второй, третий и четвертый – для отображения номера отдельных РС в сети. Такая адресация используется провайдерами Internet, т. к. у них очень много пользователей (т. е. РС).
Адрес класса В: здесь первый и второй октеты служат для номера сети, а третий и четвертый – для номера отдельных РС. Такая адресация используется крупными организациями.
Адрес класса С: этот способ чаще всего используется. Здесь первый, второй и третий октеты используются для обозначения номера сети, а четвертый октет – для обозначения РС. Такой способ удобен для локальных сетей (мы его будем использовать).
Для идентификации класса адреса используются первые три бита первого октета в адресе:
Класс А 0 т. е. первый бит обязательно 0
Класс В 10 первый и второй биты 1 и 0 соответственно
Класс С 110 здесь диапазон возможных номеров сетей от 192 001 001
до 223 254 254 (номера 000 и 255 не используются – это резерв), т. е. можно получить 2097152 номеров сетей. Но здесь можно адресовать только 254 рабочие станции.
Если взаимодействуют сети с разными классами адресации, то необходимо чтобы адресация была бы правильная. Для этого в сети должны быть маршрутизатор.
Маршрутизатор выполняет передачу потоков данных между различными сетями.
Если один из ПК сети хочет связаться с другим ПК из другой сети, то он сначала посылает свои данные на маршрутизатор своей сети. Затем этот маршрутизатор посылает данные на маршрутизатор другой сети, а тот уже пересылает их на нужную РС в своей сети.
В противном случае каждая РС должна была бы запоминать путь к каждой РС (т. е. огромные расходы памяти).
10.1.2.2Маски подсетей
Применяется для более полного использования сетевых номеров (если данная сеть подключена к Internet).
При использовании класса С в адресации сетевых ПК существует проблема нерационального использования IP-адресов.
Всего с помощью класса С можно адресовать 500 млн. ПК. Так как класс С наиболее популярен, то это количество невелико.
Каждому сетевому сегменту выдается один IP-адрес (32-разрядный) и вместе с этим "уходит" 254 возможных адреса, хотя далеко не все они будут использованы.
Пример: В сети есть 3 сегмента и 60 ПК. Всего для этого выделяется 3 сегмента по 254 адреса = 762 адреса. Реально расходуется 60 IP-адресов. Итого 762 – 60 = 702 незадействованных адреса. Поэтому при таком подходе быстро израсходуется запас номеров. (Если сеть не подключена к Internet, то это не важно, т. к. можно использовать все адресное пространство TCP/IP).
Для эффективного использования IP-адресов вводится маска подсети.
Смысл: сетевая часть IP-адреса получает дополнительно биты из последнего октета.
Выделим в качестве дополнительного бита для адресации сети первый бит из последнего октета. Теперь для правильной адресации ПК в сети необходимо об этом выделении сообщить. Это делается с помощью введения маски подсети (которая устанавливается при инсталляции протокола TCP/IP в сети). Если указывается маска подсети 255.255.255.128 (11111111 11111111 11111111 10000000), то это значит, что для адресации сети в рассматриваемом IP-адресе надо взять дополнительно первый бит в последнем октете.
Если для адресации сети нужно выделить два первых бита в последнем октете, то маска подсети будет 255.255.255.192, т. е. 11111111 11111111 11111111 11000000.
Если маска задана 255.255.255.0 (11111111 11111111 11111111 00000000), то адрес сети определяется традиционно по первым трем октетам.
Пример:
Пусть маска подсети 255.255.255.128, тогда будем иметь:
Номер сегмента сети |
Адрес сети |
Адрес узлов (хостов) |
первый сегмент |
192.168.004 |
001 – 127 |
второй сегмент |
192.168.004 |
128 – 254 |
Получили две подсети по 127 номеров в каждой (всего 254 номера, т. к. номера 0 и 255 не используются – это резерв). Иначе пришлось бы выделять для двух этих подсетей вдвое больше номеров (т. е. надо было бы выделить 192.168.004 и 192.168.005).
Стандартная маска для класса С – это маска 255.255.255.0
Маска подсети обрабатывается маршрутизаторами
Алгоритм обработки маски подсети маршрутизатором
Ранее маршрутизатор проверял, не совпадает ли адрес сети полученного IP-адреса с адресом какой-либо непосредственно подсоединенной к маршрутизатору сети. Теперь маршрутизатор использует маску подсети, чтобы выделить адрес сети получателя. При этом выполняется побитовая операция И для маски подсети и IP-адреса.
Если полученный в результате адрес не совпадает с адресом подсети, то пакет направляется на другой маршрутизатор, который делает аналогичные операции.