Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ема 6. Адресація вузлів мережі
При об’єднанні трьох та більше комп’ютерів важливим аспектом стає їх адресація.
До адресації вузлів та схеми її призначення висувається кілька вимог:
Ці вимоги важко поєднати в одній схемі, тому на практиці часто використовують одночасно кілька схем адресації і комп’ютер може мати кілька адрес-імен.
Кожна з цих адрес використовується, коли вона у даному випадку є зручнішою. Існують допоміжні протоколи, які за адресою одного типу можуть визначити адреси інших типів.
Класифікація адрес:
Зазвичай, це адреса, що прописана в мережних адаптерах комп’ютерів та мережного обладнання. Це так звана МАС-адреса, що має формат в 6 байтів і позначається двійковим або шіснадцятковим кодом, наприклад 11 А0 17 3В FD 01.
МАС-адреси не потрібно призначати, бо вони або вже є вбудованими у пристрій на стадії виробництва або автоматично генеруються при кожному запуску обладнання. В МАС-адресах відсутня будь яка ієрархія і при зміні обладнання (наприклад, мережного адаптера) змінюється і адреса комп’ютера, або за наявності кількох мережних адаптерів, комп’ютер має кілька МАС-адрес.
Це унікальна числова адреса, що однозначно ідентифікує вузол, групу вузлів або цілу мережу. ІР-адреса має довжину 4 байти (4х8=32 біти). Для зручності ІР-адреса записується у вигляді 4 чисел (октетів), що розділені точками.
Десяткова форма представлення: 128.10.2.30
Двійкова форма представлення: 1000 0000.000 1010.000 0010.0001 1110
Шіснадцяткова форма представлення: С0.94.1.3
Десяткова форма запису ІР-адреси використовується в операційних системах, бо вона є зручною для користувача, який налаштовує доступ до мережі. Двійкова форма є зручною для адміністрування і для внутрішніх операцій пристроїв. Шіснадцяткова форма використовується рідко.
Система класів ІР-адрес
ІР-адреса складається з двох логічних частин: номера мережі і номера вузла мережі. Для раціонального розподілення адрес існує система класів ІР-адрес, яка розподіляє адреси до певного класу за значеннями перших бітів адреси.
|
Клас А |
1 байт 2 байт 3 байт 4 байт 0 № мережі № вузла |
|
Клас В |
1 байт 2 байт 3 байт 4 байт 10 № мережі № вузла |
|
Клас С |
1 байт 2 байт 3 байт 4 байт 110 № мережі № вузла |
|
Клас D |
1 байт 2 байт 3 байт 4 байт 1110 Адреса групи Multicast |
|
Клас Е |
1 байт 2 байт 3 байт 4 байт 11110 Зарезервовані адреси |
Клас А
Перший біт адреси є 0. Номер мережі займає 1 байт. Решта 3 байти відведено для номерів вузлів цієї мережі. Мережі класу А мають номери в діапазоні від 1 до 126.
Наприклад, ІР-адреса 102.56.187.5 позначає:
Мережі класу А є великими і кількість вузлів в них може сягати 224 = 16 777 216.
Клас В
Перші 2 біти адреси є 10, тобто перший октет ІР-адреси є в діапазоні від 128 до 191. В мережах класу В під номер мережі і номер вузла відведено по 2 байти.
Наприклад, ІР-адреса 154.2.91.240 позначає:
Мережі класу В є середніх розмірів з максимальною кількістю вузлів 216 = 65 356.
Клас С
Перші біти адреси є 110, перший октет ІР-адреси є в діапазоні від 192 до 223. Під номер мережі відводиться 3 байти, під номер вузла 1 байт.
Наприклад, ІР-адреса 195.81.16.2 позначає:
Мережі класу С є невеликими, з максимальною кількістю вузлів 28 = 256.
Клас D
Адреса починається з послідовності 1110 і позначає особливу групову адресу – Multicast. Якщо в пакеті як адресу призначення вказано адресу класу D, то такий пакет мають отримати всі вузли, яким привласнено цю адресу.
Клас Е
Адреси починаються з 11110 і зарезервовані для майбутніх застосувань.
Діапазони номерів мереж і максимальна кількість вузлів
|
Клас |
Перші біти |
Найменша адреса |
Найбільша адреса |
Макс. кількість вузлів |
|
А |
0 |
1.0.0.0 |
126.0.0.0. |
224 |
|
B |
10 |
128.0.0.0 |
191.255.0.0 |
216 |
|
C |
110 |
192.0.0.0 |
223.255.255.0 |
28 |
|
D |
1110 |
224.0.0.0 |
239.255.255.255 |
Multicast |
|
E |
11110 |
240.0.0.0 |
247.255.255.255 |
зарезервовані |
Існують загально прийняті ІР-адреси, які використовуються для особливих цілей
|
Поле мережі |
Поле вузла |
Інтерпретація |
|
Всі біти = 0 |
Всі біти = 0 |
Адреса того вузла, що згенерував даний пакет. |
|
Номер мережі |
Всі біти = 0 |
ІР-адреса з номером вузла = 0 використовується для адресації до всієї мережі. Наприклад, в мережі класу С з номером 199.60.32 ІР-адреса 199.60.32.0 позначає всю мережу в цілому |
|
Всі біти = 0 |
Номер вузла |
Вузол призначення належить до тої мережі, що й вузол-відправник. |
|
Всі біти = 1 |
Всі біти = 1 |
Пакет з такою адресою призначення розсилається по всіх вузлах мережі, що й вузол відправник. Така розсилка називається обмеженим широкомовним повідомленням – Limited Broadcast. |
|
Номер мережі |
Всі біти = 1 |
Пакет з такою адресою розсилається по всіх вузлах мережі зі вказаним номером. Така розсилка називається широкомовним повідомленням Broadcast. Наприклад, пакет з номером 192.190.21.255 доставляється до всіх вузлів мережі. |
При адресації вузлів мережі адміністратор повинен обов’язково врахувати всі обмеження, які визначені такими особливостями ІР-адрес.
Жоден номер мережі чи номер вузла не може складатися тільки з двійкових «0» чи «1».
На практиці максимальна кількість вузлів, що приведена в таблиці для мережі кожного класу має бути зменшеною в 2 рази. Наприклад, в мережах класу С під номер вузла відводиться 8 біт (256 номерів від 0 до 255). Однак, число вузлів не може перевищувати 254, оскільки адреси «0» та «255» мають спеціальне призначення.
Особливий статус має ІР-адреса, перший октет якої є 127. Ця адреса зарезервована для тестування програм і взаємодії процесів в межах однієї машини.
Коли програма відправляє дані за адресою 127.0.0.1 то утворюється «петля», дані не передаються по мережі, а повертаються до машини, як щойно прийняті.
Тому, в ІР-мережах заборонено привласнювати машинам ІР-адреси, що починаються з 127. Ця адреса називається «Look Back»
Це спеціальні адреси, що зарезервовані для використання у локальних мережах. Вони зазвичай, використовуються в організаціях, які мають власну мережу IntraNet – локальну мережу з архітектурою і логікою Інтернет. Автономними адресами користуються і невеликі локальні мережі. Такі адреси за жодних умов не обробляються маршрутизаторами Інтернет.
Автономні адреси обираються з різних класів – А, В чи С.
|
Клас |
Найменший номер |
Найбільший номер |
Кількість адрес |
|
А |
10.0.0.0 |
10.255.255.255 |
16 777 216 |
|
В |
172.16.0.0. |
172.31.255.255 |
65 536 |
|
С |
192.168.0.0 |
192.168.255.255 |
256 |
Для забезпечення доступу користувачів до Інтернет в локальних мережах передбачено проксі-сервер (proxy server). В проксі-сервері втілено два мережних інтерфейси, тобто два мережних адаптери, один з яких є для Інтернет і має зовнішню ІР-адресу, що видав провайдер, інший є для локальної мережі і його адреса належить до діапазону внутрішніх автономних адрес. Між цими мережними адаптерами працює спеціальна програма, що вміє транслювати запити з локальної мережі в Інтернет і в зворотному напрямку.
Числові адреси є зручними для адміністрування, але для користувачів така адресація є незручною, тому для мереж різного масштабу існують символьні імена, які однозначно ідентифікують комп’ютер чи групу вузлів і зазвичай, мають змістовні назви – admin, student, decanat, site.ua.
Відповідністю між адресами різних типів займається служба розподілу адрес, яка може бути централізованою або розподіленою.
Для централізованого підходу в мережі виділяється один комп’ютер – сервер імен, в якому зберігається таблиця відповідності адрес різних типів (МАС, ІР, символьних). Решта комп’ютерів мережі звертаються до нього.
При розподіленому підході, кожний комп’ютер сам вирішує цю задачу. Перед початком передачі він відправляє до всіх вузлів широкомовне повідомлення, щоб відгукнувся власне вузол з заданою числовою адресою або символьним іменем. Запит отримують всі вузли, порівнюють вказану адресу зі своєю. Відгукується той вузол, де збіглася адреса і до нього скеровується повідомлення.
При розподіленому підході не потрібно виділяти сервер імен і задавати таблицю відповідності, але такі широкомовні повідомлення перевантажують мережу.
Централізований підхід застосовують у великих мережах, а розподілений – у невеликих.
PAGE 48