Ip-адреса и адреса Ethernet

Каждый компьютер подключается к сети через плату Ethernet, а каждая платаEthernetв интерсети имеет два адреса:IP-адреси адресEthernet.

Ethernet-адрес представляет собой уникальный 48-разрядный идентификационный код. Этот адрес аппаратно “зашит” в самой плате. АдресаEthernetназывают также МАС-адресами (МАС-сокращение от Media Access Control, что означает “управление доступом к линии связи”).

В отличие от 48-разрядного МАС-адреса IP-адрес представляет собой 32-разрядное значение.IP-адресаэто числа, устанавливаемые для рабочей станции или сервера администратором сети. В отличие от адресовEthernet, они не закодированы аппаратно. Это означает, что существует четыре миллиарда адресов вEthernet. Но работать с такими адресами сложно. Поэтому появилась четырехкомпонентная система обозначений (нотация) с точками. Для простоты скажем, чтоIP-адреса (IP-адреса и адресInternetсинонимы) обычно представляются в видеw.x.y.z, гдеw,x,y,zнебольшие десятичные значения от 0 до 255.

Маршрутизаторы IP

Вернемся к промежуточному компьютеру. Он является частью обоихсегментов. Для этого он оснащается двумя платамиInternet. Компьютер с несколькими сетевыми платами называетсямногосегментным (multihomed).Одна из плат находится в подсетиRome, другаяв подсетиCarthage.

Теперь каждая плата Ethernetдолжна получить отдельныйIP-адрес. Таким образом, промежуточный компьютер получитдваIP-адреса (DиE). Если сообщение передается в домен (домен  именованная группа машин, зарегистрированная под уникальным именем)Rome, то его слышит адаптерD, но неE. Затем, если сообщение адресуется в доменCarthage, его будет воспринимать адаптер Е, но неD. Как же создать из этих двух подсетей интерсеть? Каким образом, например, станция А сможет передать сообщение станцииG? Очевидно, единственный способ состоит в том, чтобы принять сообщение адаптеромEthernetс адресомDи передать его адаптеру с адресом Е. Когда Е ретранслирует сообщение, его услышит станцияG.

Машина, содержащая платы DиEдолжна быть достаточно интеллектуальна, чтобы выполнять подобную функцию, т. е. При необходимости передавать данные междуDиE. Такой машиной является, по определению, маршрутизаторIP.

В IPпередающая станция (в данном случае А) проверяет адрес получателя (у нас этоG) и знает, как направить сообщениеG. Если А передает что-то по непонятному адресу, то используется “адрес-ловушка”сообщение направляется заданномупо умолчанию маршрутизатору. Администратор сети уже конфигурировал для А маршрутизаторD, какзаданный по умолчанию, поэтому станция А посылает сообщениеD. КогдаDполучит сообщение, но увидит, что оно предназначено не ему, аG, и поэтому отправит его с платы Е.

Подробнее о маршрутизации

Проанализируем, как сообщение попадает от А к G. Каждому компьютеру присваивается один или болееIP-адресов. Важно понимать, что никакой взаимосвязи между адресом платыEthernetи связанным с нейIP-адресом нет. Как же сообщение попадает от А кG?

1. Сначала хост-система А спрашивает: “Входит ли Gв состав сегментаRome, как и я?”

2. Станция А анализирует адреса и определяет, что станция Gрасположена в другой подсети. С другой стороны, если бы машинаGприсутствовала в той же подсети, то станция А могла бы направить пакетIPпрямо ей, указывая адресаIPиEthernet.

3. Таким образом, станция А не может послать свои пакеты прямо G. А ищет другой способ. Когда администратор сети А настраивал программное обеспечениеIPна машине А, то он задалIP-адрес используемогопо умолчаниюмаршрутизатора. Это означает: “Если вы не можете послать сообщение получателю непосредственно, передайте его мне (маршрутизатору), и я попробую доставить ваше отправление” Для А заданным по умолчанию маршрутизатором являетсяD. Станция А посылает свой кадрEthernetD.

4. Плата EthernetDполучает кадр и вручает его программному обеспечениюIP, функционирующему на ПК. ПК видит, что адресIP-получателя не является его собственнымIP-адресом, и делает вывод, что данный пакетIPследует маршрутизировать. Анализируя подсеть, ПК видит, что адресат находится в другой подсети (в той, в которую входит адаптер Е), и поэтому отправляет кадр из адаптера Е.

5. Затем Gполучает пакет. СтанцияGанализирует адреса и видит, что кадр пришел от Е, но реальным отправителем была другая машина.