Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Протокол IP (Internet Protocol)



Архитектуру сетевого уровня удобно рассматривать на примере сетевого протокола IP – самого распространенного в настоящее время, основного протокола сети Интернет. Термин «стек протоколов TCP/IP» означает «набор протоколов, связанных с IP и TCP (протоколом транспортного уровня)».

Архитектура протоколов TCP/IP предназначена для объединенной сети, состоящей из соединенных друг с другом шлюзами отдельных разнородных пакетных подсетей, к которым подключаются разнородные машины.

Каждая из подсетей работает в соответствии со своими специфическими требованиями и имеет свою природу средств связи. Однако предполагается, что каждая подсеть может принять пакет информации (данные с соответствующим сетевым заголовком) и доставить его по указанному адресу в этой конкретной подсети.

Не требуется, чтобы подсеть гарантировала обязательную доставку пакетов и имела надежный сквозной протокол.

Таким образом, две машины, подключенные к одной подсети, могут обмениваться пакетами.

Когда необходимо передать пакет между машинами, подключенными к разным подсетям, то машина-отправитель посылает пакет в соответствующий шлюз (шлюз подключен к подсети также как обычный узел). Оттуда пакет направляется по определенному маршруту через систему шлюзов и подсетей, пока не достигнет шлюза, подключенного к той же подсети, что и машина-получатель: там пакет направляется к получателю.

Таким образом, адрес получателя должен содержать в себе:

1. номер (адрес) подсети;

2. номер (адрес) участника (хоста) внутри подсети.

IP адреса представляют собой 32-х разрядные двоичные числа. Для удобства их записывают в виде четырех десятичных чисел, разделенных точками. Каждое число является десятичным эквивалентом соответствующего байта адреса (для удобства будем записывать точки и в двоичном изображении).

192.168.200.47

является десятичным эквивалентом двоичного адреса

11000000.10101000.11001000.00101111

Для разделения адресов на подсети применяется два способа, первой появилась классовая адресация.

Классы сетей разбили весь диапазон адресов на 5 классов. Классы A, B и С предназначаются для адресации уникальных интерфейсов и в них первые байты в зависимости от класса отводятся для номера сети а оставшиеся для адресации узла (Табл. 1.2). Классы D и E – специальные классы.

Таблица 1.2. Классы адресов

Класс Первые биты адреса Число сетей, кол. байт адреса Число узлов, кол. байт адреса Мин. номер сети Макс. номер сети
A 27, 1 байт 224, 3 байта 1.0.0.0 126.0.0.0
B 214, 2 байта 216, 2 байта 128.0.0.0 191.255.0.0
C 221, 3 байта 28, 1 байт 192.0.0.0. 223.255.255.0
D multicast Multicast 224.0.0.0 239.255.255.255
E резерв Резерв 240.0.0.0 247.255.255.255

Такой способ разделения адреса простой, но не эффективный. Для повышения эффективности использования IP адресов позже появился способ с использованием сетевых масок. Здесь количество разрядов адреса подсети может быть различным и определяется маской сети.

Маска сети также является 32-х разрядным двоичным числом. Разряды маски имеют следующий смысл:

1. если разряд маски равен 1, то соответствующий разряд адреса является разрядом адреса подсети;

2. если разряд маски равен 0, то соответствующий разряд адреса является разрядом хоста внутри подсети.

Все единичные разряды маски (если они есть) находятся в старшей (левой) части маски, а нулевые (если они есть) – в правой (младшей).

Исходя из вышесказанного, маску часто записывают в виде числа единиц в ней содержащихся.

Маска 255.255.248.0 (11111111.11111111.11111000.00000000) (/21) – является правильной маской подсети, а 255.255.250.0 (11111111.11111111.11111010.00000000) – является неправильной, недопустимой.

Нетрудно увидеть, что максимальный размер подсети может быть только степенью двойки (двойку надо возвести в степень, равную количеству нулей в маске).

Определение диапазона адресов подсети можно произвести из определения понятия маски:

1. те разряды, которые относятся к адресу подсети, у всех хостов подсети должны быть одинаковы;

2. адреса хостов в подсети могут быть любыми.

То есть, если наш адрес 192.168.200.47 и маска равна /20, то диапазон можно посчитать:

11000000.10101000.11001000.00101111 – адрес

11111111.11111111.11110000.00000000 – маска

11000000.10101000.1100ХХХХ.ХХХХХХХХ – диапазон адресов

где 0,1 – определенные значения разрядов,

Х – любое значение,

Что приводит к диапазону адресов:

от

11000000.10101000.11000000.00000000 (192.168.192.0)

до

11000000.10101000.11001111.11111111 (192.168.207.255)

Особые адреса.

Следует учитывать, что некоторые адреса являются запрещенными или служебными и их нельзя использовать для адресов хостов или подсетей. Это адреса, содержащие:

0 в первом или последнем байте,

255 в любом байте (это широковещательные адреса),

127 в первом байте (внутренняя петля – этот адрес имеется в каждом хосте и служит для связывания компонентов сетевого уровня).

Для применения в локальных сетях были выделены диапазоны адресов для автономных систем (AS):

в классе A - 10.Х.Х.Х для больших локальных сетей;

в классе B - 172.16.Х.Х для средних локальных сетей;

в классе C - 192.168.Х.Х для маленьких (небольших) локальных сетей.

Эти адреса не могут быть использованы в сети Internet, т.к. отданы для использования в автономных системах, не имеющих прямого подключения к Internet.




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.