IP-адресація мереж

Розглянемо IP-адресацію протоколу IPv4. IP-адреса може бути записана у двох форматах – двійковому (binary) та десятковому з точковими розділювачами (dotted decimal notation). Остання форма використовується як зручніша для сприйняття в порівнянні з бінарною формою (рис. 6.5.1). Кожна IP-адреса має довжину 32 біти і для зручності її поділяють на чотири октети, що відділяються один від одного крапками. Кожен октет представляє десяткове число в діапазоні від 0 до 255. Ці 32 розряди IP-адреси містять ідентифікатор мережі (network ID) та ідентифікатор хоста (host ID).

Ідентифікатор мережі визначає фізичну мережу, він є однаковим для усіх вузлів в одній мережі і унікальний для кожної з мереж, включених в об'єднану мережу.

130.107.2.23 десяткова форма

10000010 01101011 00000010 00010111 двійкова форма

ідентифікатор ідентифікатор

мережі вузла

Рис. 6.5.1. Представлення IP-адреси 130.107.2.23 в десятковій та двійковій формах.

Ідентифікатор вузла являє собою адресу конкретного вузла в цій мережі.

Кожен хост повинен отримати унікальну адресу в глобальній комп’ютерній мережі Internet у вигляді IP-адреси. Для кінцевого користувача чи організації IP-адресу чи відповідно діапазон IP-адрес може надавати регіональний Internet сервіс-провайдер (ISP) (фірма, що надає послуги Internet і є точкою входу в Internet (POP)), причому організації виділяється блок IP-адрес, що відповідає розміру її мережі. Слід зазначити, що хоча й уся інформація, отримана з Internet, є безплатна, проте послуги за користування Internet є платні. Причиною цього може служити хоча би той факт, що ISP є суб’єктом підприємницької діяльності. Тому природно, що за кожну зареєстровану IP-адресу слід платити і ця оплата буде прямо пропорційна до кількості зареєстрованих IP-адрес.

ISP у свою чергу повинен отримати діапазон адрес для надання їх клієнтам в організації RIPE_NCC (Регіональний інтернет реєстр, що забезпечує видачу IP-адрес для Європи), який координує розподіл IP-адрес в мережі Internet, або ж в Мережевого інформаційного центру INTERNET (InterNIC).

В протоколі IPv4 існує п'ять класів IP-адрес у відповідності з різними розмірами комп'ютерних мереж. Клас адреси визначає, які біти відносяться до ідентифікатора мережі, а які - до ідентифікатора вузла. Також клас визначає максимально можливу кількість вузлів у мережі.

Класи IP-адрес ідентифікують по значенню першого октету адреси наступним чином (див. рис.6.5.2).

Адреси класу А назначаються хостам дуже великих мереж. Старший біт у цих адресах завжди рівний нулю. Перший октет присвоюється організацією InterNIC і модифікації не підлягає. Решта три октети містять ідентифікатор вузла.

Адреси класу В назначаються хостам великих та середніх по розміру мереж. Два старші біти в цих адресах завжди рівні двійковому значенню 10. Два перші октети присвоюються організацією InterNIC і модифікації не підлягають. Решта два октети містять ідентифікатор вузла.

Адреси класу С застосовуються в невеликих мережах. Три старші біти в цих адресах завжди рівні двійковому значенню 110. Три перші октети присвоюються організацією InterNIC і модифікації не підлягають. А останній четвертий октет є ідентифікатором вузла.

Кількість мереж, кількість хостів у цих мережах та діапазон значень ідентифікаторів мереж для класів А, В та С наведені в таблиці 6.5.1.

Класи D та E мають специфічне призначення. Адреси класу D призначені для групових повідомлень. Чотири старші біти в цих адресах завжди рівні двійковому значенню 1110. Решта біт означають конкретну групу одержувачів і не діляться на частини. Пакети з такими адресами розсилаються вибраній групі хостів у мережі.

Клас E – є експериментальний і зарезервований для майбутнього використання, наразі не використовується. Чотири старші біти в цих адресах завжди рівні двійковому значенню 1111.

0xxxxxxx

******** $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ Клас A: 1 - 126

InterNIC адміністратор мережі

10xxxxxx

******** ******** $$$$$$$$ $$$$$$$$ Клас B: 128 - 191

InterNIC адміністратор

мережі

110xxxxx

******** ******** ******** $$$$$$$$ Клас C: 192 - 223

InterNIC адміністра-

тор мережі

1110xxxxx Клас D: 224 - 239

1111xxxxx Клас E: 240 - 247

Умовні позначення: * - цей біт присвоюється організацією RIPE_NCC чи InterNIC і зміні не підлягає $ - цей біт присвоюється системним адмі- ністратором x – будь-яке значення біту

Класи мереж Internet.

Рис.6.5.2. Класи мереж INTERNET.

Таблиця 6.5.1.

Показники мереж класів А, В та С

Клас	Кількість мереж	Кількість хостів в мережі	Діапазон значень ідентифікаторів мережі
Клас А			1 – 126
Клас В			128 – 191
Клас С			192 - 223

Слід зазначити, що існує цілий ряд адрес, які трактуються особливим чином, ніколи не присвоюються хостам і вважаються виділеними адресами. Ними є:

- 0.0.0.0 даний вузол

- номер мережі | усі нулі дана IP-мережа

- усі нулі | номер хоста хост в даній (локальній) IP-мережі

- 255.255.255.255 всі хости в даній (локальній) IP-мережі

- номер мережі | всі одиниці всі хости у вказаній IP-мережі

- 127.x.y.z шлейфова адреса (напр., 127.0.0.1)

Наприклад,

194.100.2.5 – це адреса хоста в мережі класу С

194.100.2.0 – це адреса самої мережі класу С

0.0.0.5 – це адреса хоста в даній (194.100.2.0) IP-мережі

194.100.2.255 –це адреса всіх хостів у вказаній (194.100.2.0) IP-мережі (широкомовна (broadcast) адреса).

При визначенні максимальної кількості хостів m у мережі використовується наступна формула

, (6.5.1)

де n – кількість бінарних розрядів, відведених під ідентифікатор хоста, а віднімання числа 2 від загальної кількості пояснюється наявністю в кожній мережі адреси самої мережі та адреси усіх хостів у цій мережі (див. таблицю 6.5.1).

Дата добавления: 2014-11-25