31. Типы и классы адресов стека tcp/ip. Порядок назначения ip-адресов.

В стеке TCP/IP используются следующие типы адресов:

1) Локальные или аппаратные адреса. Под локальным адресом понимается такой тип адреса, который используется средствами базовой технологии для доставки данных в пределах подсети, являющейся элементом составной сети. Если подсетью интерсети является локальная сеть, то локальный адрес - это МАС - адрес. В случае если протокол IP работает над протоколами более высокого уровня (например, IPX и Х.25), то локальными адресами будут адреса этих технологий. Некоторые сетевые устройства не имеют локальных адресов. Например, глобальные порты маршрутизаторов, предназначенные для соединений типа «точка-точка».

2) IP-адреса – основной тип адресов, на основании которых сетевой уровень передает пакеты между сетями. Эти адреса состоят из 4 байт. IP-адрес назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов. IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Номер сети может быть выбран администратором произвольно, либо назначен по рекомендации специального подразделения Internet (Internet Network Information Center, InterNIC). Номер узла в протоколе IP назначается независимо от локального адреса узла. Маршрутизатор и конечный узел могут одновременно входить в несколько сетей и иметь несколько IP-адресов. Поэтому IP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.

3) Символьные доменные имена. Символьные имена в IP-сетях строятся по иерархическому признаку: простое имя конечного узла, затем имя группы узлов (например, организации), затем имя более крупной группы (поддомена) и так до имени домена самого высокого уровня. Между доменным именем и IP-адресом узла нет никакого алгоритмического соответствия. Поэтому используются дополнительные таблицы или службы для однозначного сопоставления доменного имени и IP-адреса. В сетях TCP/IP используется специальная распределенная служба Domain Name System (DNS). Доменные имена называют также DNS-именами.

IP-адрес состоит из двух логических частей. Принадлежность частей адреса к номеру сети либо номеру узла определяется состоянием нескольких первых бит адреса. Значения этих бит являются также признаками того, к какому классу относится IP-адрес. Выделяется 5 классов IP-адресов, которые обозначаются буквами латинского алфавита от А до Е.

В протоколе IP существует несколько соглашений об особой интерпретации IP-адресов. Например, адрес того узла который сгенерировал пакет; адрес узла, принадлежащего той же сети, что и узел, сгенерировавший пакет; ограниченный широковещательный адрес (пакет направляется всем узлам сети, в которой находится отправитель пакета); широковещательный адрес (пакет направляется всем узлам сети, номер которой указан в адресе).

Имеется возможность использовать другой признак, с помощью которого можно более гибко устанавливать границу между номером сети и номером узла. Такой признак называется маской. Маска - это число, которое используется в паре с IP-адресом; двоичная запись маски содержит единицы в тех разрядах, которые должны в IP-адресе интерпретироваться как номер сети. Поскольку номер сети является цельной частью адреса, единицы в маске также должны представлять непрерывную последовательность. Механизм масок широко распространен в IP-маршрутизации. Также с помощью масок администратор может структурировать свою сеть, не требуя от поставщика услуг дополнительных номеров сетей.

Порядок распределения IP-адресов

Номера сетей назначаются либо централизованно, если сеть является частью Internet, либо произвольно, если сеть работает автономно. Номера узлов и в том и в другом администратор может назначать по своему усмотрению, исходя из ограничений на классы IP-адресов.

Для смягчения проблемы дефицита адресов предлагаются разные подходы. Принципиальным решением является переход на новую версию IPv6, в которой адресное пространство расширяется за счет использования 16-байтных адресов. Текущая версия IPv4 поддерживает некоторые технологии, направленные на более экономное расходование IP-адресов.

Технология бесклассовой междоменной маршрутизации отказывается от традиционной концепции разделения адресов протокола IP на классы. Благодаря этому поставщики услуг могут произвольно распределять адресное пространство.

Технология трансляции адресов. Узлам внутренней сети адреса назначаются произвольно, как будто эта сеть работает автономно. Внутренняя сеть соединяется с Internet через некоторое промежуточное устройство (маршрутизатор, межсетевой экран). Это промежуточное устройство получает в свое распоряжение некоторое количество внешних «нормальных» IP-адресов. Промежуточное устройство способно преобразовывать внутренние адреса во внешние, используя для этого некие таблицы соответствия. Для внешних пользователей все многочисленные узлы внутренней сети выступают под несколькими внешними IP-адресами.