12) Адресация в сети Интернет

Internet – всемирная информационная компьютерная сеть, представляющая собой объединение множества региональных компьютерных сетей и компьютеров, обменивающих друг с другом информацией по каналам общественных телекоммуникаций.

Каждый компьютер в информационной сети может иметь адреса трех уровней:

• физический (MAC-адрес) или локальный;

• IP-адрес или сетевой;

• доменный адрес (DNS-имя) или символьный.

Физический или локальный адрес узла определяется технологией, с помощью которой построена определенная сеть, в которую входит данный узел. Для узлов, входящих в локальные сети - это МАС-адрес сетевого адаптера или порта маршрутизатора, например,  11-А0-17-3D-BC-01.  

Адреса в Интернете могут быть представлены как последовательностью цифр (IP-адрес), так и именем (DNS-имя), построенным по определенным правилам. Компьютеры при пересылке информации используют цифровые адреса, а пользователи в работе с Интернетом используют в основном имена.

IP-адрес представляет собой уникальную, четырехоктетную (32 бита) величину, выраженную в десятичных числах и разделенных точками W.X.Y.Z.Точка – разделение октетов. Состоит из двух частей: адрес сети и адрес хоста. Разделяют 5 классов IP-адресов(A,B,C,D,E). Такой способ нумерации позволяет иметь в сети более четырех миллиардов компьютеров.

A-1.0.0.0-127.255.255.255

B-128.0.0.0-191.255.255.255 уникальные адреса

C-192.0.0.0-224.255.255.255

D-225.0.0.0-239.255.255.255 многоадресное обращение

E-240.0.0.0-255.255.255.255 зарезервировано

IP-адреса зарезервированные для спец целей

0.0.0.0-неизв. сеть

10.0.0.0-10.255.255.255.255 -зарезерв для частных сетей

127.0.0.1-127.255.255.255 - для локальных сетей (петля)

172.16.0.0-172.31.255.255 - для частных сетей

192.168.0.0-192.168.255.255 - для частных сетей

255.255.255.255 - широковещательный запрос

Первоначально в сети Internet применялись IP – номера, но когда количество компьютеров в сети стало больше чем 1000, то был принят метод связи имен и IP – номеров, который называется сервер имени домена (Domain Name Server, DNS). Сервер DNS поддерживает список имен локальных сетей и компьютеров и соответствующих им IP – номеров. В Интернете применяется так называемая доменная система имен. Каждый уровень в такой системе называется доменом. Типичное имя домена состоит из нескольких частей, расположенных в определенном порядке и разделенных точками. Домены отделяются друг от друга точками, например: www.lessons-tva.info или tva.jino.ru.

Домен верхнего уровня располагается в имени правее, а домен нижнего уровня - левее. В нашем примере домены верхнего уровня info и ru указывают на то, что речь идет о принадлежности сайта www.lessons-tva.info к тематическому домену верхнего уровня info, а сайта tva.jino.ru к российской (ru) части Интернета. Но в России множество пользователей Интернета, и следующий уровень определяет организацию, которой принадлежит данный адрес. В нашем случае это компания jino. Интернет-адрес этой компании - jino.ru. Все компьютеры, подключенные к Интернету в этой компании, объединяются в группу, имеющую такой адрес. Имя отдельного компьютера или сети каждая компания выбирает для себя самостоятельно, а затем регистрирует его в той организации Интернет, которая обеспечивает подключение. Это имя в пределах домена верхнего уровня должно быть уникальным. Далее следует имя хоста tva, таким образом, полное имя домена третьего уровня: tva.jino.ru. В имени может быть любое число доменов, но чаще всего используются имена с количеством доменов от трех до пяти

В системе адресов Интернета приняты домены, представленные географическими регионами. Они имеют имя, состоящее из двух букв, например: Украина - ua, Франция - fr и т.д. Существуют и домены, разделенные по тематическим признакам, например: Учебные заведения - edu. Правительственные учреждения - gov. Коммерческие организации - com. В последнее время добавлены новые зоны, например: biz, info, in, .cn и так далее При работе в Internet используются не доменные имена, а универсальные указатели ресурсов, называемые URL (Universal Resource Locator). URL - это адрес любого ресурса (документа, файла) в Internet, он указывает, с помощью какого протокола следует к нему обращаться, какую программу следует запустить на сервере и к какому конкретному файлу следует обратиться на сервере. Общий вид URL: протокол://хост-компьютер/имя файла (например: http://www.lessons-tva.info/book.html).

Принцип адресации Ipv6

Существует 3 типа адресов Уникаст - идентификатор одиночного интерфейса. Пакет доставляется интерфейсу указанному в адресе. Эникаст - идентификатор набора интерфейсов (принадрежащих разным узлам) Пакет доставляется одному ближайшему из интерфейсов указанному в адресе. Мультикаст–идентификатор набора интерфейсов (принадрежащих разным узлам) Пакет доставляется всем интерфейсам указанномым в адресе. Записи адресов: х:х:х:х:х:х:х:х х-16-ричные 16-битовые коды адреса или Х:Х:Х:Х:Х:Х:d.d.d.dd-десятичные 8-битовые.

Сравнение с IPv4

Иногда утверждается, что новый протокол может обеспечить по 5·1028 адресов на каждого жителя Земли. Это число получается, если разделить количество всех возможных адресов IPv6 на население нашей планеты. Однако такое огромное адресное пространство IPv6 было введено ради иерархичности адресов (это упрощает маршрутизацию) и бо́льшая его часть в принципе не будет задействована. Тем не менее, увеличенное пространство адресов сделает NAT необязательным. Классическое применение IPv6 (по сети /64 на абонента; используется только unicast-адресация) обеспечит возможность использования более 300 млн IP-адресов на каждого жителя Земли.

Из IPv6 убраны вещи, усложняющие работу маршрутизаторов:

Маршрутизаторы больше не разбивают пакет на части (возможно разбиение пакета с передающей стороны). Соответственно, оптимальный MTU придётся искать через Path MTU discovery. Для лучшей работы протоколов, требовательных к потерям, минимальный MTU поднят до 1280 байтов. Информация о разбиении пакетов вынесена из основного заголовка в расширенные;

Исчезла контрольная сумма. С учётом того, что канальные (Ethernet) и транспортные (TCP) протоколы тоже проверяют корректность пакета, контрольная сумма на уровне IP воспринимается как излишняя. Тем более каждый маршрутизатор уменьшает hop limit на единицу, что в IPv4 приводило к пересчёту суммы.

Несмотря на огромный размер адреса IPv6, благодаря этим улучшениям заголовок пакета удлинился всего лишь вдвое: с 20 до 40 байт.

Улучшения IPv6 по сравнению с IPv4:

• На сверхскоростных сетях возможна поддержка огромных пакетов (джамбограмм) — до 4 гигабайт;

• Time to Live переименовано в Hop Limit;

• Появились метки потоков и классы трафика;

• Появилось многоадресное вещание;

• Протокол IPSec из желательного превратился в обязательный.