8781

Адресация в IP сети

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Адресация в IP сети В IP сетях используют три типа: физические адреса узлов – MAC адреса (физический уровень) сетевые адреса - IP адреса (сетевой/транспортный уровень) символьные адреса - DNS (Domain Name...

Русский

2013-02-17

51.5 KB

10 чел.

Адресация в IP сети

В IP сетях используют три типа:

  •  физические адреса узлов – MAC адреса (физический уровень);
  •  сетевые адреса – IP адреса (сетевой/транспортный уровень);
  •  символьные адреса – DNS (Domain Name System) имена (прикладной уровень) или доменные имена используемые для удобства запоминания. Связь между DNS именем и IP адресом устанавливается службой DNS. Например, для IP адреса Web сервера нашего факультета 212.46.206.2 закреплено имя www.fem-sut.spb.ru..

Остановимся на полном сетевом IPv4 адресе, который представляет собой три 4-х байтовых числа:

  •  адрес. Например, 192.168.3.11
  •  маска. Например, 255.255.255.0
  •  шлюз. Например, 192.168.3.1

Используется несколько форм записи байтов IP адреса:

  •  Десятичная нотация (наиболее употребительная) – значения чисел в каждом байте записываются как десятичные числа от 0 до 255=28-1 включительно.
  •  Двоичная нотация - значения чисел в каждом байте записываются как двоичные числа от 0000 0000 до 1111 1111 включительно.
  •  Шестнадцатиричная нотация - значения чисел в каждом байте записываются как шестнадцатиричные числа от 00 до FF включительно.

Маска служит для отделения в IP адресе номера сети от номера узла. Для сокращения записей иногда маска обозначается количеством единиц в старших разрядах, например, для адреса 192.168.3.11 и маски 255.255.255.0, что в двоичной форме соответствует
адресу 1100 0000.1010 1000.0000 0011.0000 0011 и
 маске 1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000, можно записать 192.168.3.11/24.

Смысл маски IP адреса можно понять, рассмотрев действия узла при приёме пакета.

  1.  В принятом пакете на адрес назначения накладывается маска и определяется номер сети назначения. Термин «накладывается» означает побитовое логическое умножение (операция «И») 4-х байтового IP адреса на 4-е байта маски. Например,

IP адрес 192.168.3.187  (1100 0000.1010 1000.0000 0011.1011 1011)

 маска   255.255.255.240      (1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 0000)

результат наложения (номер сети)

              192.168.3.176          (1100 0000.1010 1000.0000 0011.1011 0000)

  1.   Если номер сети не «наш», пакет игнорируется. Если сеть «наша», то выполняется следующий шаг.
  2.  Проверяется:
    •  совпадение своего номера узла и номера узла назначения или
      •  наличие признака широковещательной рассылки. Адрес широковещательной рассылки имеет значения 1 в битах, относящихся к номеру узла (хоста). Для примера из п.1  это 192.168.3.191        (1100 0000.1010 1000.0000 0011.1011 1111)

Если ни одно из условий не выполняется, то пакет игнорируется. Если хотя бы одно из условий выполняется, то выполняется следующий шаг.

  1.  Пакет обрабатывается согласно IP протоколу.

Шлюз – это адрес узла, которому посылается пакет при невозможности определения МАС адреса узла назначения.

Для прояснения роли шлюза рассмотрим два примера пересылки пакетов из компьютеров в ауд. 30 (см. рис. 1.).

Рис. 1. Пересылка IP пакетов.

Пусть следует переслать пакет из узла 301NT в узел 308NT.

Узел 301NT в результате наложения маски на IP адрес узла назначения определяет, что узел назначения 308NT находится в той же сети. Затем 301NT обращается к своей таблице соответствия МАС и IP адресов. Если для IP адреса узла 308NT (192.168.3.18) имеется значение МАС адреса, то для отправки пакета всё готово и пакет отправляется. Если МАС адреса нет, то с помощью протокола ARP предпринимается попытка определения искомого МАС адреса. Для этого отправляется широковещательный пакет с запросом – «У кого требуемый IP адрес (192.168.3.18)?». Если узел 308NT работает, то он ответит на этот запрос и сообщит в ответе свой МАС адрес, который будет занесён в узле 301NT в таблицу известных МАС адресов. Если ответ не будет получен, то в узле 301NT будет активировано сообщение «Узел 308NT недоступен». Пересылка пакета внутри сети называется прямой адресацией, для которой шлюз не нужен.

Во втором примере рассмотрим пересылку пакета от узла 301NT к узлу в сети Internet.

Поскольку МАС адреса узла назначения в таблице узла 301NT гарантированно отсутствует (узел назначения находится вне сети 192.168.3.0), то пакет отправляется на шлюз S1FEM (сетевой интерфейс 192.168.3.1). В таблице маршрутизации узла S1FEM указано, что все пакеты из сети 192.168.3.0 следует переправлять на интерфейс (сетевую карту с адресом) 192.168.1.5, т.е в сеть 192.168.1.0.

По аналогичным причинам МАС адреса узла назначения в таблице узла S1FEM гарантированно нет, и пакет отправляется на шлюз NT40S1 (сетевой интерфейс 192.168.1.1). МАС адреса узла назначения в таблице узла NT40S1 также нет, и пакет отправляется на шлюз NS (сетевой интерфейс 192.168.1.4). В таблице маршрутизации узла NS указано, что все пакеты из сети 192.168.1.0 следует переправлять на интерфейс (сетевую карту с адресом) 212.46.206.2, т.е в сеть провайдера 212.46.206.0 и т.д.

Иногда используют классовую систему деления адресов. По этой классификации сети делятся на 5 классов.

Класс А. Старший бит – 0. Маска 255.0.0.0. Диапазон от 1.0.0.0 до 126.255.255.254. Диапазон от 0.0.0.0 до 0.255.255.255 зарезервирован для специальных целей. Например, адрес 0.0.0.0 – внутренний адрес любого узла. Диапазон от 127.0.0.0 до 127.255.255.255 – для интерфейсов обратной связи. Например, адрес 127.0.0.1 – традиционная «заглушка» для тестирования стека. Всего различных номеров сетей – 125, в каждой сети может быть до (28*28*28-2)=16 777 214 узлов Номер х.0.0.0 используется для обозначения всей сети, а номер х.255.255.255 – для широковещательной рассылки. Для локальных сетей отведён диапазон от 10.0.0.0 до 10.255.255.255.

Класс B. Два старших бита – 10. Маска 255.255.0.0. Диапазон от 128.0.0.0 до 191.255.255.254. Общее количество номеров сетей – 26*28=16 384, в каждой сети может быть (28*28-2) = 65 534 узла. Для локальных сетей отведён диапазон от 172.16.0.0 до 172.31.255.255 (172.16.0.0/12).

Класс С. Три старших бита – 110. Маска 255.255.255.0. Диапазон от 192.0.0.0 до 223.255.255.254. Номеров сетей – 25*28*28= 2 097 152, в каждой сети может быть (28-2) = 254 узла. Для локальных сетей отведён диапазон от 192.168.0.0 до 192.168.255.255.

Класс D. Старший полубайт – 1110. Групповые/широковещательные адреса. Диапазон от 224.0.0.0 до 239.255.255.255. Для локальных сетей отведён диапазон от 239.0.0.0 до 239.255.255.255.

Класс Е. Старшие пять битов – 11110. Зарезервированные адреса. Диапазон от 240.0.0.0 до 247.255.255.255.

В сетях с большим (свыше 100 компьютеров) количеством узлов целесообразным является использование протокола DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) автоматической раздачи IP адресов и одноимённой службы.


301NT  302NT  . . .  308NT  309NT

192.168.3.11/24 192.168.3.12/24 . . . . 192.168.3.18/24 192.168.3.19/24

GW192.168.3.1 GW192.168.3.1 . . . . GW192.168.3.1 GW192.168.3.1

   . . .  

S

192.168.1.4/24

212.46.206.2/24

GW212.46.206.1

S1FEM

192.168.3.1/24

192.168.1.5/24

GW192.168.1.1

. . .

Коммутатор подсети 192.168.3.0 (ауд.30)

. . .

Коммутатор подсети 192.168.1.0 (серверы)

Internet

NT40S1

192.168.1.1/241GW92.168.1.4


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

13798. СИНГУЛЯРНЫЕ ТЕРМЫ 210 KB
  Вендлер СИНГУЛЯРНЫЕ ТЕРМЫ 1. Аналитическая философия издавна стремилась постигнуть природу сингулярных термов а теорию дескрипций часто называют наивысшим ее достижением. Поскольку мы не раз читали Б. Рассела У. Куайна П. Гича П. Стросона и других философов которые у...
13799. Методические рекомендации по подготовке учащихся к написанию эссе по обществознанию 102 KB
  Методические рекомендации по подготовке учащихся к написанию эссе по обществознанию. Новая форма итоговой аттестации учащихся вызывает бурю споров. Мнение сторонников считающих что это наиболее объективный способ проверки знаний сталки
13800. Эссе по обществознанию. Примеры 310.15 KB
  Примеры десятков эссе по обществознанию описывающих крылатые выражения известных ученых, философов и деятелей культуры. Насколько мне известно из курса обществознания, закон – это принимаемый в особом порядке и обладающий высшей юридической силой нормативно – правовой акт, выражающий государственную волю по ключевым вопросам общественной жизни
13801. How important is appearance in my country 15.99 KB
  How important is appearance in my country Isnt it unfortunate that people in our country judge others according to their appearance. I strongly believe that nowadays ones opinion about you depends on your image. One more sentence to expand you introduction. In the first place many celebrities are cherished by almost everyone. But in most cases we love a picture. For example an enormous number of girls love Enrique Iglesias. He is well built tall and has an amazing short beard...
13802. Do people in your country judge by appearances 15.73 KB
  Do people in your country judge by appearances Isnt it unfortunate that in todays world of technology and information many people judge others by appearances and Russia is not an exception. I strongly believe that people shouldnt be so superficial and rely on appearances at the first meeting. In the first place it often happens that ones social position doesnt match their appearance. For example when you come for a job interview at a new place you walk down the corrid...
13803. Opinion essay 14.71 KB
  Opinion essay Isnt it incredible that nowadays people are mostly judged by appearance I strongly believe that in my country appearance affects the opinion of a person. One more sentence In the first place Russians judge celebrities by appearances. For example Nickolay Baskov wears shiny clothes to show . Moreover we can classify people by age social status i.e. belonging to the social groups. Logic Let us say big chains and gaudy clothes or hippy wear blue jeans and a l...
13804. The topic is different, isn’t it 27 KB
  Opinion essay The topic is different isnt it Have you ever considered that appearance is important in our country In fact the largest number of different people in Russia often to appearance and Russian people judge by clothes figure and cost of things. I strongly believe that it is not right because in my opinion appearances often are very deceptive and dont serve as a criterion to judge people on. In the first place many unconsciously take outward beauty as a sign of in...
13805. Do people in our country judge by appearances 28.5 KB
  Кучер А. Do people in our country judge by appearances Isnt it disappointing that people in our country judge by appearances I strongly believe that appearance is important in our country: the largest number of people judge according to how much somebodys clothes cost how people look like. In the first place people judge you according to your figure body build height weight haircut etc. For example more and more women girls and even men in our country dream about ch...
13806. Isn’t it unfortunate that appearance is very important 24 KB
  Isnt it unfortunate that appearance is very important I strongly believe that a lot of people in my country judge be appearances. Expand your introduction 12 sentences more. In the first place people pay attention to appearance choosing a partner for life. For example a wealthy businessman isnt likely to want to have relationships with a woman who doesnt look attractive. Moreover appearance is important for the choice of a future career and employment. In my opinion not wellg...