Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 122
Текст из файла (страница 122)
Но технология ТСР/1Р игнорирует многоуровневое строение сети 1РХ/5РХ и рассматривает в качестве локальных адресов узлов подсети 1РХ/БРХ адреса сетевого уровня данной технологии (1РХ-адреса). Аиэло. гично, если в составную сеть включена сеть Х.25, то локальными адресами узлов этой сети Тапи адресов стека ТСР/1Р Сетевые 1Р-адреса Чтобы технология ТСР/1Р могла решать свою задачу объединения сетей, ей необходима собственная глобальная система адресации, не эавислиртл огл способов адресации узлов в ошЗельныт сваял.
Эта система адресации должна позволять универсальным и однозначным способом идентифицировать любой интерфейс составной сети. Очевидным решением является уникальная нумерация всех сетей составной сети, а затем нумерация всех узлов з пределах каждой из этих сетей. Пара, состоящая из номера сети и номера узла, отвечает поставленным условиям н может являться сетевым адресом.
В качестве номера узла может выступать либо локальный адрес этого узла (такая схема прннята в стеке 1РХ/ЯРХ), либо некоторое число, никак не связанное с локальной технологией и однозначно идентифицирующее узел в пределах данной подсети. В первом случае сетевой адрес становится зависимым от локальных технологий, что ограничивает его пряиеиение. Например, сетевые адреса 1РХ/5РХ рассчитаны на работу в составных сетях, абьединяющих сети, в которых используются только МАС-адреса или адреса аналогичного формата. Второй подход более универсален, он характерен для стека ТСР/1Р'. В технологии ТСР/1Р сетевой адрес называют 1Р-адресом.
ВНИМАНИЕ Если рассматривать 1р-сеть, то можно отметить, что маршрутизатор по определению входит сразу в несколько сетей, следовательно, каждый его интерфейс имеет собственный 1Р-адрес. Конечный узел также может входить в несколько 1Р-сетей. В этом случае компьютер должен иметь несколько 1Р-ыресов — по числу сетевых связей. Таким образом, 1Р-адрес идентифицирует не отдельный компьютер нли маршрутизатор, а одно сетевое соединение. Каждый раз, когда пакет направляется адресату через составную сеть, в его заголовке указывается 1Р-адрес узла назначения.
По номеру сети назначения каждый очередной иарщрутизатор находит 1Р-адрес следующего маршрутизатора. Перед тем как отправить пакета следующую сеть, маршрутизатор должен определить на основании найденного 1Р- адреса следующего маршрутизатора его локальный адрес. Для этой цели протокол 1Р как покззано на рис. 15.3, обращается к протоколу разрешения адресов (АКР). 12-ВУ-01-56-ВА-Рб 129.35.251.23 ааа.веайседе1есов.сов Рис. 15.3. Преобразование адресов ' Заметим, что использование локального адреса в качестве номера узла имеет ряд преимуществ. Как Етает показано палее. именно такая схема поинята в постонала 1Ртп Глава 15. Адресация в стеке протоколов ТСР/1Р Доменные имена Для идентификации компьютеров аппаратное и программное обеспечение в сетях ТСР/ 1Р полагается на 1Р адреса.
Например, команда Пр //1 92 46 66 17 будет устанавливать сеанс связи с нужным Йр-сервером, а команда ппр://203.23.106.33 откроет начальную страницу на корпоративном веб-сервере. Однако пользователи обычно предпочитают работать с более удобными символьными именами компьютеров. Символьные идентификаторы сетевых интерфейсов в пределах составной сети строятся по иерархическому принципу.
Составляющие полного символьного (или доменного) имени в 1Р-сетях разделяются точкой и перечисляются в следующем порядке: сначала простое имя хоста, затем имя группы хостов (например, имя организации), потом имя более крупной группы (домена) и так до имени домена самого высокого уровня (например, домена объединяющего организации по географическому принципу: К() — Россия, () К вЂ” Великобритания, ()Б — СШ!А. Примером доменного имени может служить имя Ьазе2,за1ввл61зц Между доменным именем и 1Р-адресом узла нет никакой функциональной зависимости, поэтому единственный способ установления соответствия — это таблица.
В сетях ТСР/1Р используется специальная система доменных имен (!)оша!п Хаше Бузгеш, 1)ХБ), которая устанавливает это соответствие на основании создаваемых администраторами сети таблиц соответствия. Поэтому доменные имена называют также !)ХБ-именами. В общем случае сетевой интерфейс может иметь несколько локальных адресов, сетевых адресов и доменных имен. Формат! Р-адреса В заголовке 1Р-пакета для хранения 1Р-адресов отправителя и получателя отводятся два поля, каждое имеет фиксированную длину 4 байта (32 бита). 1Р-адрес состоит из двух логических частей — номера сети н номера узла в сети.
Наиболее распространенной формой представления 1Р-адреса является запись в виде четырех чисел, представляющих значения каждого байта в десятичной форме и разделенных точкаци, например; 128.10.2.30 Этот же адрес может быть представлен в двоичном формате; 10000000 00001010 00000010 00011110 А также в шестнадцатеричном формате: 80.0А.02.1Р Заметим, что запись адреса не предусматривает специального разграничительного знака между номером сети и номером узла. Вместе с тем при передаче пакета по сети часто возникает необходимость разделить адрес на эти две части.
Например, маршрутизация, как правило, осуществпяется на основании номера сети, поэтому каждый маршрутизатор, получая пакет, должен прочитать из ссютветствующего поля заголовка адрес назначения и выделить из него номер сети. Каким образом маршрутизаторы определяют, какая часть нз 32 бит, отведенных под 1р-адрес, относится к номеру сети, а какая — к номеру узла? Формат !Р-адреса Можно предложить несколько вариантов решения этой проблемы.
() Простейший из них состоит в использовании фиксированной границы. При этом все 32-битное поле адреса заранее делится на две части не обязательно равной, но фиксированной длины, в одной из которых всегда будет размещаться номер сети, в другой — номер узла.
Решение очень простое, но хорошее ли? Поскольку поле, которое отводится для хранения номера узла, имеет фиксированную длину, все сети будут иметь одинаковое максимальное число узлов. Если, например, пол номер сети отвести один первый байт, то все адресное пространство распадется на сравнительно небольшое (2з) число сетей огромного размера (2ы узлов). Если границу передвинуть дальше вправо, то сетей станет больше, но все равно все они будут одинакового размера. Очевидно, что такой жесткий подход не позволяет дифференцированно удовлетворять потребности отдельных предприятий и организаций.
Именно поэтому он не нашел применения, хотя и использовался на начальном этапе сушествования технологии ТСР/1Р (ЕРС 760). П Второй подход (ВЕС 950, ВРС 1518) основан на использовании маски, которая позволяет максимально гибко устанавливать границу между номером сети и номером узла.
При таком подходе адресное пространство можно использовать для создания множества сетей разного размера Маска — это число, применяемое в паре с 1Р-адресом, причем двоичная запись маски содержит непрерывную последовательность единиц в тех разрядах, которые должны в 1Р-адресе интерпретироваться как номер сети. Граница между последовательностями единиц и нулей в маске соответствует границе между номером сети и номером узла в 1р-адресе.
() И, наконец, способ, основанный на классах адресов (ВРС 791). Этот способ представляет собой компромисс по отношению к двум предыдушим: размеры сетей хотя н ие могут быть произвольными, как при использовании масок, но и не должны быть одинаковыми, как при установлении фиксированных границ. Вводится пять классов адресов; А, В, С, 1), Е. Три из них — А, В и С вЂ” предназначены для адресации сетей, а два — 1) и Š— имеют специальное назначение. Для каждого класса сетевых адресов определено собственное положение границы между номером сети и номером узла. Классы 1Р-адресов Признаком, на основании которого 1Р-адрес относят к тому или иному классу, являются значения нескольких первых битов адреса.
Таблица 15.1 иллюстрирует структуру ! Р-злресов разных классов. Таблица 16.1. Классы!Р-адресов Глава 15. Адресация в стеке протоколов ТОР/! Р О К классу А относится адрес, в котором старший бит имеет значение О. В адресах класса А под идентификатор сети отводится 1 байт, а остальные 3 байта интерпретируются как номер узла в сети. Сети, все 1Р-адреса которых имеют значение первого байта в диапазоне от 1 (00000001) до 126 (01111110), называются сетями класса А. Значение 0 (00000000) первого байта не используется, а значение 127 (01111111) зарезервировано для специальных целей (см. далее). Сетей класса А сравнительно немного, зато количество узлов в них может достигать 224, то есть 16 777 216 узлов.
(3 К классу В относятся все адреса, старшие два бита которых имеют значение 10. В адресах класса В под номер сети и под номер узла отводится по 2 байта. Сети, значения первых двух байтов адресов которых находятся в диапазоне от 128.0 (10000000 00000000) до 191.255 (10111111 11111111), называются сетями класса В. Ясно, что сетей класса В больше, чем сетей класса А, а размеры их меньше. Максимальное количество узлов в сетях класса В составляет 2'э (65 536). С) К классу С относятся все адреса, старшие три бита которых имеют значение 110. В адресах класса С под номер сети отводится 3 байта, а под номер узла — 1 байт. Сети, старшие три байта которых находятся в диапазоне от 192.0.0 (11000000 00000000 00000000) до 223.255.255 (11011111 11111111 11111111), называются сетями класса С. Сети класса С наиболее распространены, и наименьшее максимальное число узлов в них равно 2э (256) Е) Если адрес начинается с последовательности 1110, то он является адресом класса О и обозначает особый групповой адрес (пш!гказт аоогезэ).