48. Концетраторы

• Концентратор Ethernet называют еще многопортовым повторителем

• Сигнал, попадающий в концентратор через любой из портов, усиливается и передается во все остальные порты

Интеллектуальные концентраторы

• Концентраторы представляют собой устройства исключительно физического уровня

• Они имеют дело с сигналами, присущими данной сетевой среде, например, с электрическими зарядами, но «не понимают» смысла этих сигналов, не считывают из пакетов информацию, вообще не распознают наличие данных в пакет

Конструктированное исполнение концетраторов

• Концентраторы представляют собой устройства исключительно физического уровня

• Они имеют дело с сигналами, присущими данной сетевой среде, например, с электрическими зарядами, но «не понимают» смысла этих сигналов, не считывают из пакетов информацию, вообще не распознают наличие данных в пакете

49. Мосты, коммутаторы

Мост (bridge) используется для соединения сетей на канальном уровне

• Расширение сети путем включения в нее дополнительных концентраторов, равноценно тому, как если заменить старый концентратор новым, с большим количеством портов

• Каждый пакет, сгенерированный одним из компьютеров сети, все равно доходит до всех остальных компьютеров

• Мост обеспечивает фильтрацию пакетов на канальном уровне, т. е. пропускает через себя только пакеты, предназначенные для участка сети по другую сторону моста

Мост — это физическое устройство, обычно коробка с двумя портами, применяемое для связи сегментов сети

• С его помощью можно объединить две ЛВС или разделить одну ЛВС на два сегмента

• Мосты работают в так называемом беспорядочном режиме (promiscuous mode), т. е. считывают и обрабатывают все пакеты, передаваемые по сегменту сети

• Этим они отличаются от сетевых адаптеров, которые считывают в каждом пакете целевой адрес и обрабатывают только пакеты, адресованные данному компьютеру.

• Поскольку мост функционирует на канальном уровне, он способен интерпретировать информацию в заголовке протокола канального уровня

• Пакеты данных попадают в мост через один из портов, затем мост считывает в заголовке каждого пакета адрес целевой системы и решает, как обрабатывать данный пакет

• Этот процесс называется фильтрацией пакетов (packet filtering). Если адреса компьютера-отправителя и компьютера-получателя принадлежат разным сегментам, мост передает пакет через второй порт

• Если же адреса отправителя и получателя принадлежат одному сегменту, пакет игнорируется

Типы мостов

• Обычный мост, связывающий однотипные сетевые сегменты в пределах одного помещения, называется локальным мостом (local bridge)

• Мост-транслятор (translation bridge) представляет собой устройство канального уровня, связывающее сегменты сети, в которых используются разные сетевые среды или разные протоколы

• Удаленный мост (remote bridge) с помощью технологий ГВС связывает два сетевых сегмента, расположенные на значительном расстоянии друг от друга

Коммутатор – многопортовый мост

Коммутатор направляет входящий пакет только на порт, обеспечивающий доступ к системе – получателю

50. IP – адресация, маска подсети

IP-адрес (айпи-адрес, сокращение от англ. Internet Protocol Address) — уникальный сетевой адрес узла в компьютерной сети, построенной по протоколу IP. В сети Интернет требуется глобальная уникальность адреса; в случае работы в локальной сети требуется уникальность адреса в пределах сети. В версии протокола IPv4 IP-адрес имеет длину 4 байта.

Форматы адреса

IPv4

В 4-й версии IP-адрес представляет собой 32-битовое число. Удобной формой записи IP-адреса (IPv4) является запись в виде четырёх десятичных чисел значением от 0 до 255, разделённых точками, например, 192.168.0.1.

IPv6

В 6-й версии IP-адрес (IPv6) имеет 128-битовое представление. Адреса разделяются двоеточиями (напр. fe80:0:0:0:200:f8ff:fe21:67cf или 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334). Большое количество нулевых групп может быть пропущено с помощью двойного двоеточия (fe80::200:f8ff: fe21:67cf). Такой пропуск может быть единственным в адресе.

Структура

IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. В случае изолированной сети её адрес может быть выбран администратором из специально зарезервированных для таких сетей блоков адресов (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 или 192.168.0.0/16). Если же сеть должна работать как составная часть Интернета, то адрес сети выдаётся провайдером либо региональным интернет-регистратором (Regional Internet Registry, RIR). Согласно данным на сайте IANA[1] существует пять RIR: ARIN, обслуживающий Северную Америку; APNIC, обслуживающий страны Юго-Восточной Азии; AfriNIC, обслуживающий страны Африки; LACNIC, обслуживающий страны Южной Америки и бассейна Карибского моря; и RIPE NCC, обслуживающий Европу, Центральную Азию, Ближний Восток. Региональные регистраторы получают номера автономных систем и большие блоки адресов у IANA, а затем выдают номера автономных систем и блоки адресов меньшего размера локальным интернет-регистраторам (Local Internet Registries, LIR), обычно являющимся крупными провайдерами.

Номер узла в протоколе IP назначается независимо от локального адреса узла. 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 не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.

Типы адресации

Есть два способа определения того, сколько бит отводится на маску подсети, а сколько - на IP-адрес.

Изначально использовалась классовая адресация (INET), но со второй половины 90-х годов XX века она была вытеснена бесклассовой адресацией (CIDR), при которой количество адресов в сети определяется маской подсети.

Статические и динамические IP-адреса

IP-адрес называют статическим (постоянным, неизменяемым), если он назначается пользователем в настройках устройства, либо если назначается автоматически при подключении устройства к сети и не может быть присвоен другому устройству.

IP-адрес называют динамическим (непостоянным, изменяемым), если он назначается автоматически при подключении устройства к сети и используется в течение ограниченного промежутка времени, указанного в сервисе назначавшего IP-адрес (DHCP).

Для получения IP-адреса клиент может использовать один из следующих протоколов:

DHCP (RFC 2131) — наиболее распространённый протокол настройки сетевых параметров.

BOOTP (RFC 951) — простой протокол настройки сетевого адреса, обычно используется для бездисковых станций.

IPCP (RFC 1332) в рамках протокола PPP (RFC 1661).

Zeroconf (RFC 3927) — протокол настройки сетевого адреса, определения имени, поиск служб.

RARP (RFC 903) Устаревший протокол, использующий обратную логику (из аппаратного адреса — в логический) популярного и поныне в широковещательных сетях протокола ARP. Не поддерживает распространения информации о длине маски (не поддерживает VLSM).

Частные IP-адреса

Адреса, используемые в локальных сетях, относят к частным. К частным относятся IP-адреса из следующих сетей:

10.0.0.0/8

172.16.0.0/12

192.168.0.0/16

Также для внутреннего использования:

127.0.0.0/8

169.254.0.0/16 - используется для автоматической настройки сетевого интерфейса в случае отсутствия DHCP.

Полный список описания сетей для IPv4 представлен в RFC3330.

В терминологии сетей TCP/IP маской подсети или маской сети называется битовая маска, определяющая, какая часть IP-адреса узла сети относится к адресу сети, а какая — к адресу самого узла в этой сети. Например, узел с IP-адресом 12.34.56.78 и маской подсети 255.255.255.0 находится в сети 12.34.56.0/24 с длиной префикса 24 бита.

Разбиение одной большой сети на несколько маленьких подсетей позволяет упростить маршрутизацию.