255.0.0.0

255.255.0.0

255.255.255.0

то для приведенного нами примера имеем в десятичном представлении

255.255.224.0

и «читать» такую маску легко только после долгой практики. Поэтому появился еще один способ описания таких масок путем указания в явном виде количества старших разрядов имеющих значение 1. Так, если необходимо указать, что некоторый адрес принадлежит подсети с маской из 19 единиц (рассмотренный случай) пишут:

x.y.z.w / 19

Маршрутизаторы разделяют сетевые сегменты (широековещательные домены канального уровня) и определяют, в каких случаях пакеты следует перенаправлять из одной подсети в другую. Маски подсети позволяют рабочим станциям, серверам и маршрутизаторам определить, находится ли устройство, для которого предназначен передаваемый в сеть пакет, в их собственной (локальной сети) или в другой сети (с которой устройство не имеет непосредственного соединения). Для этого каждое устройство перед отправкой пакета в сеть через определенный интерфейс определяет, совпадает ли адрес подсети, в которой он находится, с адресом подсети, в которую адресован пакет. Для этого производится:

1) побитовое умножение адреса интерфейса с маской подсети, заданной для него,

2) побитовое умножение адреса назначения с той же маской подсети (1&1=1, 1&0=0, 0&0=0).

В результате получаются адреса подсетей. Если адреса совпадают, устройство назначения находится в одной подсети (в одном сетевом сегменте) с передающим устройством, в противном случае подсети разные. На основании этой информации принимается решение о пути отправки пакета.

При этом, очевидно, альтернатив только две. Если адрес принадлежит подсети отправителя, пакет должен быть направлен ему непосредственно. Если подсеть получателя не совпадает с подсетью получателя, отправитель должен знать адрес устройства его собственной подсети, которое может решить проблему отправки такого пакета (маршрутизации) в нужную подсеть.

Что скрывается за очевидными на сетевом уровне словами «отправка пакета на другое сетевое устройство данной подсети»? Помня, что реальный путь обмена данными между двумя устройствами проходит и через все ниже-лежащие уровни, мы понимаем, что реальная адресация в пределах одной подсети невозможна без использования адресов канального уровня. Процедура перехода от адресов сетевого уровня к адресам канального уровня (разрешения адресов сетевого уровня в адреса канального уровня) также относится к функциям сетевого уровня. Соответствующий протокол и его работа будет рассмотрен ниже.

Типы адресации Unicast, Broadcast, Multicast

Рассматривая структуру IP – адреса выше, мы молчаливо предполагали что его стандартным предназначением является однозначно идентифицировать единственное устройство в качестве получателя информации. Но это не всегда верно. Достаточно прозрачно назначение широковещательной (Broadcast) рассылки пакетов. Обычно это обусловлено технологическими потребностями. Есть, однако, весьма интересный тип групповой (Multicast) адресации и не случайно для неё еще на этапе формирования протокола IP был отведен целый специальный класс адресов.

Наряду с приложениями, устанавливающими связь между источником и одним получателем, существуют такие, где требуется, чтобы источник посылал информацию сразу группе получателей. Например, дистанционное обучение, рассылку корпоративной информации, репликацию баз данных и информации веб-сайтов, вещание в интернете. При традиционной технологии IP адресации требуется каждому получателю информации послать свой пакет данных, то есть одна и та же информация передается много раз. Технология групповой адресации представляет собой расширение IP адресации, позволяющее направить одну копию пакета сразу всем получателям. Множество получателей определяется принадлежностью каждого из них к конкретной группе.

Рассылку для конкретной группы получают только члены этой группы. Технология IP Multicast предоставляет ряд существенных преимуществ по сравнению с традиционным подходом. Например, добавление новых пользователей не влечет за собой необходимое увеличение пропускной способности сети. Значительно сокращается нагрузка на посылающий сервер, который больше не должен поддерживать множество двухсторонних соединений. Использование групповой адресации позволяет обеспечить доступ корпоративных пользователей к данным и сервисам, ранее недоступным, так как для их реализации с помощью обычной адресации потребовались бы значительные сетевые ресурсы.

В последнее время широкое распространение приобрели мультимедиа трансляции и видеоконференцсвязь. При использовании традиционной технологии, пропускной способности существующих каналов хватает лишь для установления связи с очень ограниченным числом получателей. Групповая адресация снимает это ограничение и получателей может быть любое количество.

В настоящее время IP Multicast является широко поддерживаемым сетевым стандартом. Все современное сетевое программное обеспечение и аппаратное оборудование этот стандарт поддерживает. Для использования групповой IP адресации необходима ее поддержка локальной сетью.

Технология IP Multicast использует адреса с 224.0.0.0 до 239.255.255.255. Поддерживается статическая и динамическая адресация. Примером статических адресов являются 224.0.0.1 - адрес группы, включающей в себя все узлы локальной сети, 224.0.0.2 - все маршрутизаторы локальной сети. Диапазон адресов с 224.0.0.0 по 224.0.0.255 зарезервирован для протоколов маршрутизации и других низкоуровневых протоколов поддержки групповой адресации.

Мультикастинг адрес	Описание
224.0.0.0	Зарезервировано
224.0.0.1	Все системы данной субсети
224.0.0.2	Все маршрутизаторы данной субсети
224.0.0.4	Все DVMRP-маршрутизаторы
224.0.0.5-224.0.0.6	OSPFIGP (MOSPF)
224.0.0.9	Маршрутизаторы RIP2
224.0.0.10	IGRP маршрутизаторы
224.0.1.0	VMTP-группа менеджеров
224.0.1.1	NTP-network time protocol - сетевая службы времени
224.0.1.6	NSS - сервер имен
224.0.1.7	<>Audionews - audio news multicast (аудио служба новостей)
224.0.1.9	MTP (multicast transport protocol) - транспортный протокол мультикастинга
224.0.1.10	IETF-1-low-audio
224.0.1.11	IETF-1-audio
224.0.1.12	IETF-1-video
224.1.0.0-224.1.255.255	ST мультикастинг-группы
224.2.0.0-224.2.255.255	Вызовы при мультимедиа- конференциях
232.0.0.0-232.255.255.255	VMTP переходные группы

Остальные адреса динамически используются приложениями.

Основная идея групповой маршрутизации состоит в том, что маршрутизаторы, обмениваясь друг с другом информацией, строят пути распространения пакетов ко всем необходимым подсетям без дублирования и петель. Каждый из маршрутизаторов передает принимаемый пакет на один или несколько других маршрутизаторов, избегая тем самым повторной передачи одного и того же пакета по одному каналу и доставляя его всем получателям группы. Поскольку состав группы со временем может меняться, вновь появившиеся и выбывшие члены группы динамически учитываются в построении путей маршрутизации.

Управление распространением трафика для групповых пользователей осуществляется протоколом IGMP (internet group management protocol)