Протокол ip

Протокол IP является маршрутизируемым протоколом без установки соедине­ния, который функционирует на сетевом уровне стека протоколов TCP/IP и эталон­ной модели OSI. Протокол IP фактически является стандартом для сети Internet; он обеспечивает источнику и получателю доставку пакетов и адресацию.

Поскольку протокол IP является службой доставки без установки соединения, он не гарантирует надежной доставки и получения пакетов в том порядке, в каком они были отправлены.

Система доменных имен Internet

Система доменных имен Internet состоит из корневого домена и субдоменов. Корневой домен представляет проиндексированные указатели верхнего уровня на другие серверы DNS. Например, если пользователь, такой как user@cisco.com, пытается отправить сообщение электронной почты за границу, например, студенту кембриджского университета в Англии, имеющему адрес student@cam.au,uk, то сервер DNS сначала должен определить адрес почтового SMTP-сервера, прини­мающего почту для домена cam. au. uk. Для этого сначала посылается DNS-запрос серверу, отвечающему на корневой домен . uk. Сервер корневого домена переадре­сует его серверу, отвечающему за субдомен . au. uk, который в свою очередь переад­ресует запрос серверу, ответственному за домен cam. au. uk. Последний сервер об­наруживает у себя адрес SMTP-сервера, принимающего почту для домена cam. au. uk, и отправляет его DNS-серверу зоны cisco. com, который пересылает его почтовому серверу-отправителю.

Адреса классов а, в и с и их стандартные маски подсетей

IP-адреса делятся на несколько классов в соответствии с различными размерами се­тей (см. рис. 19.16). В зависимости от типа IP-адреса первые его октеты (последовательно первый, второй и третий) назначаются Американским регистром адресов Internet (American Registry for Internet Numbers — ARIN) или другими национальными агентст­вами. IP-адрес состоит из трех частей: поле номера сети (назначается соответствующими организациями), поле номера подсети (назначаемое администратором локальной сети) и полу узла (также назначаемое администратором локальной сети). Для создания сети с более сложной иерархической структурой, включающей несколько подсетей, требуется расширенный префикс сети, также называемый маской подсети, который позволяет вы­делить три отдельные части IP-адреса ( сеть, подсеть, номер узла). Классами IP-адресов являются классы А, В и С. Адреса класса А начинаются с бинарного набора Оххх хххх в первом октете, т.е. в десятичном виде представляют числа от 1 до 126 (0 и 127 зарезер­вированы для специальных целей тестирования). Адреса класса В начинаются с бинар­ной последовательности 10хх хххх в первом октете, т.е. в десятичном виде представляют числа от 128 до 191. Адреса класса С начинаются с бинарного набора 110х хххх в первом октете, т.е. представляют десятичные числа от 192 до 223.

Адреса класса А зарезервированы для крупных сетей. Диапазон IP-адресов класса А позволяет адресовать лишь 126 сетей. Каждая такая сеть может насчитывать более 16 миллионов уникальных узлов при использовании стандартной маски подсети. Для сетей этого класса стандартная маска подсети имеет вид 255.0.0.0. Адреса класса В за­резервированы для сетей среднего размера. Диапазон адресов, выделенных для сетей класса В, включает в себя IP-адреса от 128.0.0.0 до 191.255.0.0. Эти адреса позволяют создать более 16 000 сетей, каждая из которых может насчитывать более 65 000 узлов при использовании стандартной маски подсети. Стандартная маска подсети для адре­сов класса В имеет вид 255.255.0.0.

Адреса класса С предназначены для небольших локальных сетей. Диапазон адре­сов, выделенных для сетей класса С, включает в себя IP-адреса от 192.0.0.0 до 223.255.255.0. Эти адреса позволяют создать более 2 миллионов сетей, каждая из кото­рых может насчитывать 254 уникальных узла при использовании стандартной маски подсети. Стандартная маска подсети для адресов класса В имеет вид 255.255.255.0.

Другими классами, которые не столь часто используются, являются класс D и класс Е. Адреса класса D находятся в диапазоне от 224.0.0.0 до 239.255.255.255 и используют­ся главным образом для многоадресатной рассылки данных группам узлов разного размера. Класс D потенциально может адресовать более 268 миллионов уникальных групп многоадресатной рассылки. Адреса класса Е являются экспериментальными и зарезервированы для будущего использования. Они находятся в диапазоне от 240.0.0.0 до 247.255.255.255.

Количество IP-адресов ограничено и в настоящее время уже ощущается их не­хватка. Для решения этой проблемы используются различные решения, включая трансляцию сетевых адресов (network address translation — NAT), частные схемы ад­ресации, применение масок переменной длины (variable-length subnet masking — VLSM), междоменная маршрутизация без использования классов адресов (classless interdomain routing — CIDR) и протокол IP версии 6 (IPv6), который является вер­сией протокола IP с более длинными IP-адресами, позволяющими назначать значи­тельно большее количество адресов.