3. Маршрутизация в ip-сетях
В версии IPv4 имеется пять классов адресов, приведенных в табл. 4, где жирным шрифтом выделена старшая часть IP-адреса, указывающая номер сети.
Классы адресов
Класс |
Первые биты IP-адреса |
Наименьший номер сети |
Наибольший номер сети |
Максимальное число сетей |
Макс. число узлов в каждой сети |
A |
0 |
0.0.0.0 |
127.0.0.0 |
2 7 – 2 |
2 24 – 2 |
B |
10 |
128.0.0.0 |
191.255.0.0 |
2 14 – 2 |
2 16 – 2 |
C |
110 |
192.0.0.0 |
223.255.255.0 |
2 21 – 2 |
2 8 – 2 |
D |
1110 |
224.0.0.0 |
255.255.255.255 |
|
Групповые адреса |
E |
1111 |
240.0.0.0 |
255.255.255.255 |
|
Эксперим.+Резерв |
В IPv4 существуют определенные соглашения об использовании адресов.
1.Сеть с номером 0.0.0.0 зарезервирована для использования в служебных сообщениях, а сеть с номером 127.0.0.0 используется для петлевого соединения (пересылки пакетов самим себе), поэтому общее количество сетей класса А равно 126.
2.Маршрутизация пакета в публичной сети всегда производится на основании классического IP-адреса номера сети, согласно табл. 1.1, поэтому адрес сети не может быть назначен ни одному узлу.
3.Адрес узла со всеми двоичными “1” предназначен для адресации всем узлам соответствующей сети (широковещательная рассылка), поэтому этот адрес не может быть назначен ни одному узлу. Совместно с пунктом 2 это означает, что число узлов в любой сети уменьшается на 2.
4.В каждом классе имеется диапазон сетевых адресов для частного использования, которые в публичных сетях отсутствуют. Они используются для построения локальных корпоративных сетей. В классе А - это сеть 10.0.0.0, в классе В - диапазоны сетей от 172.16.0.0 до 172.31.0.0, в классе С - диапазон сетей от 192.168.0.0 до 192.168.255.255.
5.Основное назначение адресов класса D - распространение информации по схеме "один-ко-многим” для групповой рассылки в Интернет аудио- и видеоинформации. Хост, который хочет осуществить рассылку, с помощью протокола группового обслуживания Интернет (Internet Group Management Protocol – IGMP) сообщает о создании в сети мультивещательной группы с определенным адресом. Устройства, которые хотят присоединиться к создаваемой группе, высылают свое подтверждение. Одно и то же устройство может входить в несколько групп, в одну и ту же группу могут входить устройства различных сетей.
6.Адреса класса Е зарезервированы для будущих применений.
Номер сети принято обозначать с помощью маски, количество лидирующих ''единиц' в маске показывает число старших разрядов, которые определяют номер сети. Запись маски производится в формате IP-адреса.
Наличие только четырех классов адресов часто бывает неудобно. Например, администратору необходимо создать сеть из 8000 узлов. Сеть класса С (254 узла) слишком мала, а сеть класса В (65534) слишком велика. Эта проблема решается с помощью создания подсетей, путем переназначения части битов узла в качестве битов сети. Процесс заимствования части битов всегда начинается с крайнего левого бита.
Таблица маршрутов в общем случае содержит следующие колонки:
1. Пункт назначения
2.Маска сети
3.Пункт пересылки.
4.Интерфейс
5.Метрика
Для определения дальнейшего маршрута следования поступившего пакета маршрутизатор производит следующие операции:
1.Поступивший IP-адрес в двоичном коде с помощью логической операции “И” складывается поразрядно с маской сети первой строки таблицы маршрутизации.
2.Полученный в результате сложения адрес сети сравнивается с IP-адресом пункта назначения. При их совпадении поступивший пакет направляется на соответствующий интерфейс.
Задание 5.
Имеется сеть 131.40.0.0. Администратор разбил ее на 6 подсетей по 8100 узлов в каждой.
Изобразить деление адресов подсетй.
Номер сети |
Число узлов в подсети |
|
|
10000111 00100110 00100000 00000000 131. 40. 32. 0 |
8100 |
10000111 00100110 01000000 00000000 131. 40. 64. 0 |
8100 |
131. 40. 96. 0 |
8100 |
10000111 00100110 10000000 00000000 131. 40. 128. 0 |
8100 |
10000111 00100110 10100000 00000000 131. 40. 160. 0 |
8100 |
10000111 00100110 11000000 00000000 131. 40. 192. 0 |
8100 |
|
|
10000111
00100110 01100000 00000000
2)
Составить таблицу маршрутов маршрутизатора
R для обслуживания всех подсетей в виде
таблицы.
Таблица маршрутов:
-
Пункт назначения
(Destination)
Маска сети
(Subnet Mask)
Пункт пересылки
(Next Hop)
Интерфейс
(Interface)
Метрика
(Metric)
131.40.32.0
255.255.224.0
0.0.0.0
S2
1
131.40. 64 0
255.255.224.0
0.0.0.0
S3
10
131.40.96.0
255.255.224.0
0.0.0.0
S4
10
131.40.128.0
255.255.224.0
0.0.0.0
S5
30
131.40.160.0
255.255.224.0
0.0.0.0
S6
40
131.40.192.0
255.255.224.0
0.0.0.0
S7
30
Default
0
0.0.0.0
S2
20
3) Определить на какие интерфейсы будут направлены пакеты с IP-адресами назначения 131.40.Y1.Y2, 131.40.Y2.Y3, 131.40.Y3. Y4.
Для первого пакета
IP=131.40.30.3 à 10000011. 00101000. 00011110. 00000011
Mask=255.255.224.0 à 11111111. 11111111. 11100000. 00000000
__________________________________
Destanation = 10000011. 00101000. 00000000. 00000000
à 131. 40.0.0 пакет будет уничтожен так как такой записи в таблице нет.
Для второго пакета
IP=131.40.3.7 à 10000011. 00101000. 00000011. 00000111
Mask=255.255.224.0 à 11111111. 11111111. 11100000. 00000000
___________________________________
Destanation = 10000011. 00101000. 00000000. 00000000
à 131. 40.0.0 пакет будет уничтожен так как такой записи в таблице нет.
Для третьего пакета
IP=131.40.7.14 à 10000011. 00101000. 00000111. 00001110
Mask=255.255.224.0 à 11111111. 11111111. 11100000. 00000000
__________________________________
Destanation = 10000011. 00101000. 00100000. 00000000
à 131. 40.64.0 пакет будет уничтожен так как такой записи в таблице нет.