Интерфейс сети Ethernet/802.3

Ethernet и канал связи 802.3 обеспечивают транспортировку данных по физическому каналу, соединяющему два устройства. Например, как показано на рис. 1.5, в локальной сети Ethernet три устройства могут быть непосредственно подсоединены одно к другому. На компьютере Macintosh слева и на компьютере Intel в середине рисунка указаны МАС-адреса, используемые канальным уровнем. Маршрутизатор, расположенный справа, также использует МАС-адреса для каждого своего LAN-интерфейса.

Рис. 1.5. Интерфейс Ethernet 802.3

ПРИМЕЧАНИЕ:

Интерфейсы Fast Ethernet в модульных маршрутизаторах серии 2600 и др. обозначены как Fa0/0. Аббревиатура Fa означает Fast Ethernet, а обозначение 0/0 соответствует номеру слота 0 и порту интерфейса 0.

Сетевой уровень

На сетевом уровне эталонной модели OSI используются несколько протоколов.

• Протокол IP обеспечивает маршрутизацию дейтаграмм с негарантированной дос­тавкой (best-effort delivery) без установки логического соединения (connectionless). Этот протокол не интересуется содержанием дейтаграмм; он лишь ищет наилуч­ший способ направить дейтаграмму к месту ее назначения.

• Протокол управляющих сообщений в сети Internet (Internet Control Message Protocol — ICMP) обеспечивает возможность управления и отправки сообщений.

• Протокол преобразования адресов (Address Resolution Protocol — ARP) определяет адрес уровня каната связи по известному IР-адресу.

• Обратный ARP (reverse ARP — RARP) определяет сетевой адрес устройства в си­туациях, когда известен адрес канального уровня.

IP-адресация и подсети

В среде TCP/IP конечные станции имеют возможность осуществлять связь с сер­верами, узлами или другими конечными станциями. Это происходит потому, что каждый узел, использующий протокол TCP/IP, имеет уникальный 32-битовый ло­гический адрес, который часто называют IP-адресом (IP address). Кроме того, в среде TCP/IP каждая сеть имеет отдельный уникальный адрес. Перед получением доступа к какому-либо узлу этой сети необходимо выйти на этот адрес. Таким образом, каждая сеть имеет адрес и адреса узлов, входящих в эту сеть, включают в себя этот адрес сети, однако при этом каждый узел имеет также и свой индивидуальный адрес (рис. 1.6).

Рис. 1.6. Разделение сети на подсети

Сети могут быть разделены на сегменты — сети меньшего размера, которые на­зывают подсетями (subnetwork). Таким образом, IP-адрес состоит из трех частей: ад­рес сети, адрес подсети и адрес узла. Подсети используют уникальные адреса, со­стоящие из битов поля узла. Адреса устройств какой-либо подсети видны всем дру­гим устройствам этой же сети, но не видны внешним сетям. Это достигается путем использования маски подсети (subnet mask).

При создании подсетей использование сетевых адресов становится более эффектив­ным. Для мира, внешнего по отношению к данной сети, изменений не происходит, од­нако сеть приобретает дополнительную структуру. На рис. 1.7, сеть 172.16.0.0 подраз­делена на четыре подсети: 172.16.1.0, 172.16.2.0, 172.16.3.0 и 172.16.4.0.