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

45127. Explain to someone who doesn’t know how to work on a computer how to write a document for a university? 14.53 KB
  Soon you’ll see menu or icons on the monitor screen. If you hve printer you cn print the informtion displyed on the screen. CDROMs cn be used to produce imges on the computer screen. The user cn move round the progrmme by clicking on different prts of the screen with mouse.
45128. What do you do on the Net? What are your favorite websites? 15.06 KB
  I cfn spend lot of free time surfing the Internet nd get ll sorts of informtion from it. You cn enter the cht the Internet nd get ll sorts of informtion from it. I cn enter the cht room with other Internet users nd debte urgent problems on line.
45129. The Internet 13.99 KB
  The Internet is sves time nd money. The Internet hs both dvntges nd disdvntges. However using the Internet in the best wy is problem which depends on the ttitude of ech people I think tht in our society nowdys so mny people tke dvntge of the Internet even to do bd things.
45130. About Myself 14.65 KB
  When I ws pupil my fvorite subjects ws History nd Society becuse I hd wnted to become lwyer. My fvorite supervisors re Jmes Cmeron Gy Richy Peter Jckson nd Leonid Gidi. My fvorite footbll tems re Mnchester United nd CSK. I like reding; my fvorite writers re Jorge Orwell for his “1984†Ioghn Wolfgng Gete for “Fust†nd Plto for “Stteâ€.
45131. Barristers and Solicitors 18.78 KB
  The solicitor deals with 1)petty crimes, some 2)matrimonial matters in magistrate courts. He 3)prepares the case and the evidence, may 4)represent his client in the lower courts. He has limited rights of audience. There in civil action solicitor can speak in the county court, when the case is about divorce or recovering some depts. 5)They act as an intermediary between their clients and barristers
45132. Barristers 13.19 KB
  Baristers ct s sole trders with unlimited libility. Some brristers re employed prctice nd represent their employer for exmple inhouse lwyer or lwyer in government bodies. Mny of the brristers work in selfemployed prctice t the chmbers or t the Br. The Inns re noncdemic societies which provide collegite nd eductionl resources for brristers nd trinees.
45133. British Political System 16.82 KB
  Queen Elizbeth II is the fourth sovereign of the House of Windsor. It consists of two chmbers known s the House of Commons nd House of Lords nd the Queen s its hed but only House of Commons hve rel power. The House of Commons consist of 650 elected members nd it’s persisted over by the Speker. Only four members House of Commons hve reserved sets: Speker Prime Minister leder of the prty tht hs mjority in the House of Commons nd Leder of the Opposition nd member who hs st in the House of Commons for the longest unbroken period who clled...
45134. British Parliament 13.87 KB
  It consists of two chmbers known s the House of Commons nd House of Lords nd the Queen s its hed but only House of Commons hve rel power. The House of Commons consist of 650 elected members nd it’s persisted over by the Speker. Only four members House of Commons hve reserved sets: Speker Prime Minister leder of the prty tht hs mjority in the House of Commons nd Leder of the Opposition nd member who hs st in the House of Commons for the longest unbroken period who clled Fther of the House of Commons. The House of Lords consist of 750...
45135. Geography and Economy of Great Britain 16.75 KB
  They lie to the west of the continent of Europe. The lrger of the two big islnds is known s Gret Britin. The smller Islnd is Irelnd with Northern Irelnd nd Irish Republic.