Ip адреса

Что бы технология TCP/IP могла решать задачи объединения сетей, ей необходима собственная система адресации, независящая от способов адресации узлов в отдельных сетях, такая система адресации, должна позволять универсальным и однозначным способом идентифицировать любой интерфейс составной сети.

Очевидным решением является уникальная нумерация всех сетей составной сети, а затем так же уникальная нумерация всех узлов в пределах каждой из этих сетей.

Пара состоящая из номера сети и номера узла отвечающая поставленным условиям именуется сетевым адресом узла.

В технологии TCP/IP такой сетевой адрес принято назвать IP адресом. Соответственно у каждого хоста и маршрутизатора в любой сети, в том числе и в интернете есть свой IP адрес, в соответствии с технологии, нет двух компьютеров в сети с одинаковым IP адресом.

Все IP адреса имеют длину 32 бита.

Важно помнить, что IP адрес имеет отношение к сетевому интерфейсу, а не к самому хосту. Поэтому если компьютер (хост) включен в две сети, то он должен иметь два IP адреса. Поскольку большинство хостов являются членами только одной сети, следовательно они имеют один IPадрес.

Долгие годы IP адреса принято делить на классы (стандарт rfc 791). Такую систему деления принято называть полно классовой адресации.

Содержат номер сети и номер хоста, а так же начальные идентификаторы, по которым определяют отношение того или иного IP адреса к тому или иному классу.

Наиболее распространенной формой записи является запись IP адреса на 4 части разделенных точкой. Начальные идентификаторы определяют в двоичном представлении этих адресов.

Первый класс А

диапазон 1.0.0.0 – 127.255.255.255

Класс В

128.0.0.0 – 191.255.255.255

Класс С

192.0.0.0 -223.255.255.255

Класс D

224-239

Класс E

240-247

Сети каждого класса могут адресовать различное кол-во сетей и различное кол-во хостов. В порядке возрастания кол-ва сетей и в порядке убывания кол-ва хостов в каждой сети. Предусмотрены классы для многоадресной рассылки, а во избежание конфликтов номера сетям назначаются некоммерческой организацией ICANN. В свою очередь организация делегирует часть своих полномочий по распределению адресного пространства или его некоторых частей региональным органам, занимающимся выделением IP-адресов провайдерам и другим копаниям. IP-адреса являются 32 разрядными и записываются в виде последовательности 4 десятичных чисел, соответствующие байтам, разделённых точками. Соответственно, наименьший IP—адрес будет имеет 0.0.0.0, наибольший доступный адрес – 255.255.255.255. однако нули во всех разрядах иди в номере адреса, либо -1 (единицы во всех разрядах) имеют особое значение: 0 означает эту сеть или этот хост, а -1 используется для широковещания и обозначает все хосты указанной сети.

Сетевой адрес 0.0.0.0 используется хостом только при начальной инициализации (загрузке). IP-адреса с нулевым номером сети обозначают текущую сеть. Такой адрес позволяет компьютерам обращаться к хостам собственной сети, не зная её номера при условии, что они знают её класс и кол-во используемых нулей. IP-адрес, состоящий только из единиц, обеспечивает широковещание в пределах текущей сети. Адреса, в к-х указана сеть, но в поле номера хоста одни единицы, обеспечивает широковещание в любой удалённой локальной сети, соединённой с интернетом, поскольку указывается номер этой сети.

Все адреса вида 127.*.*.* зарезервированы для тестирования сетевого ПО методом обратной передачи. Все пакеты, отправляемые по этому адресу, не попадают в сетевую линию, а обрабатываются как входящие или входные пакеты.

Назначение IP-адреса в соответствии с классом как способ не отменён, но практически не используется. Более часто встречающимся способом является использование т.н. маски, к-я позволяет, максимально гибко устанавливать границу между номером сети и номером узла. Благодаря ей можно создавать множество сетей разного размера. Маска – число, применяемое в паре с IP-адресом, причём двоичная запись маски содержит непрерывную последовательность единиц в тех разрядах, к-е должны в IP-адресе интерпретироваться как номер сети; граница между последовательностями единиц и нулей в маске соответствует границе между номером сети и номером узла в IP-адресе.

Подсети

Как правило, организации получают ограниченный диапазон IP-адресов, что очень затрудняет именование множества хостов внутри организации путём формирования в ней нескольких ЛВС, например, с общим адресом выхода в общую сеть. Проблема заключается в том, что соответствие с правилом установлено, что адрес одного класса относится только к одной сети, а не к набору ЛВС, а поскольку такая проблема стала носить массовый характер, в систему адресации были внесены изменения предоставление сети возможности разделения на несколько частей с точки зрения её внутренней организации. При этом с точки зрения внешнего представления сеть могла оставаться единой сущностью. Делается это, как правило реорганизации средств маршрутизации в сетях, поскольку существующие на тот момент технологии установления соответствия между адресом и хостом в маршрутизаторе приводил к чрезмерному росту таблицы маршрутизации, приводящая к слишком большому кол-ву операций по её обслуживанию, что приводило к снижению скорости работы маршрутизатора. Поэтому вместо одного стандартного адреса некоторого класса используется адрес с меньшим или большим кол-вом бит для номера сети в зависимости от требований.

192.168.1.0/24

255.255.255.0

192.168.1.0/25

111111111.11111111.11111111.10000000

255.255.255.128

Такое деление из внешних сетей незаметно, поэтому отсутствует необходимость при добавлении или ликвидации сетей обращаться в экран или изменять записи в каких-то внешних БД.

Переход на протокол IP v 6.0

Проблемой централизованного распределения IP-адресов является их дефицит. Практически уже невозможно стать обладателем адресов класса А или B, тем не менее, дефицит обусловлен не только ростом кол-ва сетей, но и тем, что имеющееся адресное пространство используется нерационально. Например, владельцы сетей класса C, как правило, расходуют лишь небольшую часть из имеющихся у них 254 адресов. Для смягчения проблемы дефицита адресов разработчиками стека протокола TCP/IP предлагались разные подходы, однако принципиальным решением является переход на новую версию протокола IP – т.н. протокол IP v 6.0, в к-м резко расширяется доступное адресное пространство, тем не менее, текущая версия протокола IP v 4 поддерживает технологии, направленные на более экономное использование IP-адресов:

1. NAT

2. CIDR

Данные две технологии самостоятельно к экзамену.