Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 123
Текст из файла (страница 123)
В то время как адреса классов А, В и С служат для идентификации отдельных сетевых интерфейсов, то есть являются индивидуальными адресами (пп1саэг асЫгезз), групповой адрес идентифицирует группу сетевых интерфейсов, которые в общем случае могут принадлежать разным сетям. Интерфейс, входящий в группу, получает наряду с обычным индивидуальным 1Р-адресом еше один групповой адрес. Если при отправке пакета в качестве адреса назначения указан адрес класса Р, то такой пакет должен быть доставлен всем узлам, которые входят в группу. (Л Если адрес начинается с последовательности 11110, то это значит, что данный адрес относится к классу Е.
Адреса этого класса зарезервированы для будущих применений. Чтобы получить из 1Р-адреса номер сети и номер узла, требуется не только разделить адрес на две соответствуюшие части, но и дополнить каждую из них нулями до полных 4 байт. Возьмем, например, адрес класса В 129.64.134.5. Первые два байта идентифицируют сеть, а последующие два — узел. Таким образом, номером сети является адрес 129.64.0.0, а номером узла — адрес 0.0.134.5. Особые 1Р-адреса В ТСР/1Р существуют ограничения при назначении 1Р-адресов, а именно номера сетей и номера узлов не моОГтя сослюять из одних двоичных нулей яки елтниц. Отсюда следует, что максимальное количество узлов, приведенное в табл.
15.1 для сетей каждого класса„должно быть уменьшено на 2. Например, в адресах кэасса С под номер узла отводится 8 бит, которые позволяют задать 256 номеров: от 0 до 255. Однако в действительности максимальное число узлов в сети класса С не может превышать 254, так как адреса 0 и 255 запрещены для адресации сетевых интерфейсов. Из этих же соображений следует, что конечный узел 491 Формат! Р-адреса ае может иметь адрес типа 98.255.255.255, поскольку номер узла в этом адресе класса А состоит из одних двоичных единиц. Итак, некоторые 1Р-адреса интерпретируются особым образом: 0 Если 1Р-адрес состоит только из двоичных нулей, то он называется неопределенным адресом и обозначает адрес того узла, который сгенерировал этот пакет. Адрес такого вида в особых случаях помещается в заголовок 1Р-пакета в поле адреса отправителя.
12 Если в поле номера сети стоят только нули, то по умолчанию считается, что узел назначения принадлежит той же самой сети, что и узел, который отправил пакет. Такой адрес также может быть использован только в качестве адреса отправителя. 0 Если все двоичные разряды 1Р-адреса равны 1, то пакет с таким адресом назначения должен рассылаться всем узлам, находящимся в той же сети, что и источник этого пакета. Такой адрес называется ограниченным широковещательным (11ш1сед Ьгоадсззг).
Ограниченность в данном случае означает, что пакет не выйдет за границы данной сети не при каких условиях. 0 Если в поле адреса назначения в разрядах, соответствующих номеру узла, стоят только единицы, то пакет, имеющий такой адрес, рассылается всем узлам сети, номер которой указан в адресе назначения. Например, пакет с адресом 192.190.21.255 будет направлен всем узлам сети 192.190.21.0. Такой тип адреса называется широковещательным (ЬгоЫсазг). ВНИМАНИЕ В протоколе 1Р нет понятия широковещания е том смысле, э котором оно используется е протоколах гээального уровня локальных сетей, когда данные должны быть доставлены абсолютно всем узлам пти. Как ограниченнмй, так и обычный варианты широковещательной рассылки имеют пределы рэсщюсгранения в составной сети: онн ограничены либо сетью, которой принадлежит источник пакета, щйо сетью, номер которой указан в адресе назначения.
Поэтому деление сети с помощью маршругнмгороэ на части локэлизуег широковещательный шторм пределами одной из подсетей просто потому, по нет способа адресовать пакет одновременно всем узлам всех сетей составной сети. Особый смысл имеет 1Р-адрес, первый октет которого равен 127. Этот адрес является внуэймяним адресом шпека протоколов компьютера (или маршрутизатора).
Он используется ыя тестирования программ, а также для организации работы клиентской и серверной частей приложения, установленных на одном компьютере. Обе программные части данного приложения спроектированы в расчете на то, что они будут обмениваться сообщениями по птв. Но какой же 1Р-адрес они должны использовать для этого7 Адрес сетевого интерфейса компьютера, на котором они установлены? Но это приводит к избыточным передачам пакетов в сеть. Экономичным решением является применение внутреннего адреса 127.0.0.0. В 1Р-сети запрещается присваивать сетевым интерфейсам 1Р-адреса, начинающиеся со значения 127.
Когда программа посылает данные по 1Р-адресу 127.х.х.х, то данные не перельются в сеть, а возвращаются модулям верхнего уровня того же компьютера как только «го принятые. Маршрут перемещения данных образует «петлю», поэтому этот адрес называется адресом обратной петли (1оорЬас1г). Уке упоминавшиеся групповые адреса, относящиеся к классу 11, предназначены для экономичного распространения в Интернете или большой корпоративной сети аудио- или щдеопрограмм, адресованных сразу большой аудитории слушателей или зрителей.
Если групповой адрес помещен в поле адреса назначения 1Р-пакета, то данный пакет должен йпъдоставлен сразу нескольким узлам, которые образуют группу с номером, указанным Глава 15. Адресация в стеке протоколов ТСРДР в поле адреса. Один и тот же узел может входить в несколько групп. В общем случае члены группы мокнут распределяться по различным сетям, находящимся друг от друга на произвольноо большом расстоянии.
Групповой адрес не делится на номера сети и узла и обрабатывается маршрутизатором особым образом. Основное назначение групповых адресов — распространение информации по схеме «один ко многим». От того, найдут групповые адреса широкое применение (сейчас их используют в основном небольшие экспериментальные «островки» в Интернете), зависит, сможет ли Интернет создать серьезную конкуренцию радио и телевидению, Использование масок при 1Р-адресации Снабжая каждый 1Р-адрес маской, можно отказаться от понятий классов адресов н сделать более гибкой систему адресации. Пусть, например, для 1Р-адреса 129.64.134.5 указана маска 255.255.128.0, то есть в двоичном виде 1Р-адрес 129.64. 134.5 — это: 10000001.01000000.10000110.00000101, а маска 255.255.128.0 в двоичном виде выглядит так: 11111111.11111111.10000000.00000000.
Если игнорировать маску и интерпретировать адрес 129.64.134.5 на основе классов, то номером сети является 129.64.0.0, а номером узла — 0.0.134.5 (поскольку адрес относится к классу В)., Если же использовать маску, то 17 последовательных двоичных единиц в маске 255 255 128 О, «наложенные» на 1Р-адрес ! 29 64 134 5, делят его на две части, номер сети: 10000001.01000000.1 и номер узла: 0000110.00000101. В десятичной форме записи номера сети и узла, дополненные нулями до 32 бит, выглядят соответственно как 129.64.128.0 и 0.0.6.5.
Наложение маски можно интерпретировать как выполнение логической операции И (АХО). Так, в предыдущем примере номер сети из адреса!29.64.134.5 является результатом выполнения логической операции АХО с маской 255.255.128.0: 10000001 01000000 10000110 00000101 АХ!) 11111111.11111111.10000000.00000000 Для стандартных классов сетей маски имеют следующие значения: О класс А — 11111111. 00000000. 00000000. 00000000 (255.0.0.0); СЛ класс  — 11111111. 11111111. 00000000. 00000000 (255.255.0.0); О класс С вЂ” 11111111.
11111111. 11111111. 00000000 (255.255.255.0). ПРИМЕЧАНИЕ Для записи масок используются и другие форматы. Например, удобно интерпретировать значение маски, записанной в шестнадцатеричном коде: ГЕРЕОО.ОΠ— маска для адресов класса В. Еще чаще встречается обозначение 165.23.44.206/16 — данная запись говорит о том, что маска для этого адреса содержит 16 единиц нлн что в указанном 1Р-адресе под номер сети отведено 16 двоичных разрядов. 493 Порядок назначения 1Р-адресов Механизм масок широко распространен в маршрутизации 1Р причем маски могут испольюпаться для самых разных целей. С их помощью администратор может разбивать одну, пыделенную ему поставщиком услуг сеть определенного класса на несколько других, не требуя от него дополнительных номеров сетей — эта операция называется разделением на подсети (зцЬпесс|пй).
На основе этого же механизма поставщики услуг могут объедимять ыресные пространства нескольких сетей путем введения так называемых «префиксов» с целью уменьшения объема таблиц маршрутизации и повышения за счет этого произэодптельности маршрутизаторов — такая операция называется обьединением подсетей (гцрегпе111пй). Подробнее об этом мы поговорим при изучении технологии бесклассовой цеждоменной маршрутизации. Порядок назначения ! Р-адресов По определению схема 1Р-адресации должна обеспечивать уникальность нумерации сетей, и также уникальность нумерации узлов в пределах каждой из сетей.
Следовательмо, процедуры назначения номеров как сетям, так и узлам сетей должны быть цвнтралиэоваиныии. Рекомендуемый порядок назначения 1Р-адресов дается в спецификации КГС 2050. Назначение адресов автономной сети Когда дело касается сети, являющейся частью Интернета, уникальность нумерации может быть обеспечена только усилиями специально созданных для этого центральных органов. В небольшой же автономмой 1Р-сети условие уникальности номеров сетей и узлов может Вьпь выполнено силами сетевого администратора. Вэтом случае в распоряжении администратора имеется все адресное пространство, так как совпадение 1Р-адресов в не связанных между собой сетях не вызовет никаких отрицательных последствий. Администратор может выбирать адреса произвольным образом, соблюдая лишь синтаксические правила и учитывая ограничения на особые адреса.
(Таким образом, номер узла в технологии ТСР/1Р назначается независимо от его локального адреса.) Однако при таком подходе исключена возможность в будущем подсоединить данмую сеть х Интернету. Действительно, произвольно выбранные адреса данной сети могут совпасть с центрэлизовамо назначенными адресами Интернета. Для того чтобы избежать коллизий, связанных с такого рода совпадениями, в стандартах Интернета определено несколько диапионов так называемых частных адресов, рекомендуемых для автономного использования: с1 и классе А — сеть 10.0.0.0; (1 и классе  — диапазон из 16 номеров сетей (172.16.0.0-172.31.0.0); 11 в классе С вЂ” диапазон из 255 сетей (192.168.0.0-192.168.255.0).