Древовидная структура вс
На ряду с известными топологиями вычислительных сетей кольцо, звезда и шина, на практике применяется и комбинированная, на пример древовидна структура. Она образуется в основном в виде комбинаций вышеназванных топологий вычислительных сетей. Основание дерева вычислительной сети располагается в точке (корень), в которой собираются коммуникационные линии информации (ветви дерева).
Вычислительные сети с древовидной структурой применяются там, где невозможно непосредственное применение базовых сетевых структур в чистом виде. Для подключения большого числа рабочих станций соответственно адаптерным платам применяют сетевые усилители и / или коммутаторы. Коммутатор, обладающий одновременно и функциями усилителя, называют активным концентратором.
На практике применяют две их разновидности, обеспечивающие подключение соответственно восьми или шестнадцати линий.
Устройство, к которому можно присоединить максимум три станции, называют пассивным концентратором. Пассивный концентратор обычно используют как разветвитель.
Структура ip-адреса
В сети IP все устройства имеют уникальный адрес (IP-адрес). 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), если сеть должна работать как составная часть Internet. Маршрутизатор по определению входит сразу в несколько сетей. Поэтому каждый порт маршрутизатора имеет собственный IP-адрес. Конечный узел также может входить в несколько IP-сетей. В этом случае компьютер должен иметь несколько IP-адресов, по числу сетевых связей. Таким образом, IP-адрес характеризует соединение устройства с сетью.
I P-адрес имеет длину 32 бита. Для удобства принято записывать IP-адрес в виде двоично-десятичного числа: каждый байт (октет) записывается в виде десятичного числа в диапазоне от 0 до 255; октеты разделены точками (например, 128.10.2.30 -традиционная десятичная форма представления адреса, а 10000000 00001010 00000010 00011110 - двоичная форма представления этого же адреса). Такая форма записи носит название десятично-точечной нотации.
Классы ip-адресов
Адрес состоит из двух логических частей - номера сети и номера узла в сети. Какая часть адреса относится к номеру сети, а какая - к номеру узла, определяется значениями первых бит адреса. Значения этих бит являются также признаками того, к какому классу относится тот или иной IP-адрес. IP-адреса разделяются на 5 классов: A, B, C, D, E.
У адресов класса A старший бит установлен 0 . Длина сетевого префикса _ 8 бит. Для номера узла выделяется 3 байта (24 бита). Таким образом, в классе A может быть 126 сетей (27 - 2, два номера сети имеют специальное значение). Каждая сеть этого класса может поддерживать максимум 16777214 узлов (224 - 2). Адресный блок класса A может содержать максимум 231 уникальных адресов. Адреса класса A предназначены для использования в больших сетях, с большим количеством узлов. На данный момент все адреса класса A распределены.
У адресов класса B два старших бита установлены в 1 и 0 соответственно . Длина сетевого префикса - 16 бит. Поле номера узла тоже имеет длину 16 бит. Таким образом, число сетей класса B равно 16384 (214); каждая сеть класса B может поддерживать до 65534 узлов (216 - 2). Адресный блок сетей класса B содержит 230 уникальных адресов, то есть 25% всего адресного пространства. Класс B предназначен для применения в сетях среднего размера (например, крупное предприятие).
У адресов класса C три старших бита установлены в 1, 1 и 0 соответственно . Префикс сети имеет длину 24 бита, номер узла - 8 бит. Максимально возможное количество сетей класса C составляет 2097152 (221). Каждая сеть может поддерживать максимум 254 узла (28 - 2). Весь адресный блок сетей класса C содержит 229 уникальных адреса, что равно 12,5% от всего адресного пространства. Класс C предназначен для сетей с небольшим количеством узлов
Адреса класса D используются для поддержки группового вещания (multicasting). При групповом вещании пакет передаётся нескольким узлам по схеме "один-ко-многим". Адрес класса D является идентификатором такой группы. Узлы сами идентифицируют себя, определяя, к какой группе они относятся. Узлы, принадлежащие одной группе, могут быть распределены по разным сетям произвольным образом.
Класс Е зарезервирован для экспериментального использования.
Задание 1
Определить к какому классу относится IP адрес. Указать адрес сети и адрес узла:
10.45.240.64
79.93.105.200
156.156.156.155
199.78.8.1
220.34.87.23
Служебные IP-адреса
Некоторые IP-адреса являются зарезервированными. Для таких адресов существуют соглашения об их особой интерпретации.
Существует также специальные адреса, которые зарезервированы для 'несвязанных' сетей - это сети, которые используют IP, но не подключены к Internet. Вот эти адреса:-
Одна сеть класса A — 10.0.0.0 16 сетей класса B — 172.16.0.0 - 172.31.0.0 256 сетей класса С — 192.168.0.0 - 192.168.255.0
Подсети
Стандартная схема разбиения поля адресов на классы порождает ряд проблем (правилом установлено, что адрес одного класса (A, B или C) относится только к одной сети, а не к набору ЛВС):
- резкий рост таблиц маршрутизации в Интернете;
- нерациональное использование адресного пространства
С этим столкнулось множество организаций, в результате чего были произведены небольшие изменения в системе адресации.
Проблема решилась предоставлением сети возможности разделения на несколько частей с точки зрения внутренней организации.
Был введен дополнительный уровень иерархии структуры IP-адреса: к номерам сети и хоста добавляется номер подсети .
Таким образом, снаружи адресация проводится по номеру сети; внутренняя организация сети не видна извне. Любое изменение топологии внутренней сети не влияет на таблицы маршрутизации в Интернете. Это уменьшает первую проблему.
С другой стороны, разбиение на подсети позволяет организации, которой выделена сеть, более гибко и экономно использовать адресное пространство, что смягчает вторую проблему.