TCP и UDP порты, сокеты

Типы адресов стека TCP/IP

В стеке TCP/IP используются 2 типа адресов:

1. физические (канальные): МАС – адрес, АТМ-адрес канальный, Х.25 адрес канальный …

2. сетевые: IP-адреса: IPX -адреса и др

МАС - адрес назначается сетевым адаптерам и сетевым интерфейсам маршрутизаторов. МАС - адреса задаются производителями оборудования и являются уникальными, так как управляются централизованно. Для всех существующих технологий локальных сетей МАС - адрес имеет формат 6 байт, например 11-AO-17-3D-BC-01.

IP-адреса представляют собой основной тип адресов, на основании которых сетевой уровень передает пакеты между сетями. Эти адреса состоят из 4 байт, например 109.26.17.100. IP-адрес назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов. IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Номер сети может быть выбран администратором произвольно, либо назначен по рекомендации специального подразделения Internet (Internet Network Information Center, InterNIC), если сеть должна работать как составная часть Internet. Обычно поставщики услуг Internet получают диапазоны адресов у подразделений InterNIC, а затем распределяют их между своими абонентами. Номер узла в протоколе IP назначается независимо от аппаратного адреса узла. Маршрутизатор по определению входит сразу в несколько сетей. Поэтому каждый порт маршрутизатора имеет собственный IP-адрес. Конечный узел также может входить в несколько IP-сетей. В этом случае компьютер должен иметь несколько IP-адресов, по числу сетевых связей. Таким образом, IP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.

Для того чтобы указать адрес назначения пакета недостаточно указать только адрес сети и адрес узла (адрес города и номер дома). Обязательно нужно указать какая служба на локальном компьютере передала этот паке, а какая на удаленном должна его принять. Например, если вы послали запрос на получение WEB страницы с узла 129.12.0.1, то это значит, что вы хотите соединиться со службой WEB сервера, а не обозревателя сети и не почтовой службой. Как это указать? В протоколе TCP/IP все службы, которые используют интерфейс сокетов, имеют свои номера, которые называют номером порта. Если служба использует протокол TCP для связи с удаленным узлом, то номер службы определяется номером TCP порта, а если используется протокол UDP, то номер службы задается номером UDP-порта. Например служба WEB сервера имеет стандартный TCP порт 80, а служба почтового клиента POP3 - TCP порт 110 и.т.д.

Рис 2. Использование TCP и UDP портов

Поэтому полный сетевой адрес в системе сокетов состоит из IP адреса и номера порта, например:
129.12.0.1: 80 - означает, что нужно соединиться с компьютером 129.12.0.1 и на нем обратиться к службе WEB сервера (которая принимает запросы на порт 80 по умолчанию). Такой полный адрес и называется сокетом

Классы IP-адресов

IP-адрес имеет длину 4 байта и обычно записывается в виде четырех чисел, разделенных точками, например, 128.10.2.30, а 10000000.00001010.00000010.00011110 - двоичная форма представления этого же адреса. Каждое число - это один байт

Адрес состоит из двух логических частей - номера сети и номера узла в сети. Какая часть адреса относится к номеру сети, а какая - к номеру узла, определяется значениями первого байта адреса. Значения этих бит являются также признаками того, к какому классу относится тот или иной IP-адрес.

Класс А: 1 байт = от 1 до 127 (биты этого байта = 0ххх хххх, х-любая цифра). В этом случае 1 байт - это адрес сети, остальные 3 байта - адрес узла в этой сети.

1 - 127

Однако, нельзя записать отдельно 1 байт как адрес сети и 3 байта как адрес узла. Чтобы указать адрес сети отдельно нужно все байты адреса узла обнулить. Если указывается конкретный адрес узла, то в нем указывается и адрес сети и адрес узла. Чтобы указать широковещательный адрес (broadcast). для сети нужно все биты в адресе узла задать =1, а адрес сети оставить. Если в байте все биты =1, то значение такого байта будет=255.

Количество узлов в каждой такой сети = 256*256*256 - 2. (Вообще-то в каждом байте 256 возможных значений от 0 до 255, но адреса Х.0.0.0 и Х.255.255.255 (Х - это адрес сети) используются для адреса сети и широковещательного адреса, поэтому 2 адреса отнимаются)

например: 84. 12.0.4 - это адрес конкретного узла. В нем первый байт = 84 т.е. попадает в диапазон от 1 до 127. Следовательно это класс А, что означает, что он делится на 2 части как 1 байт+3 байт:
84 - это адрес всей сети, он полностью записывается как 84.0.0.0
12.0.4. - это сам адрес узла, но так он не записывается, а указывается полностью с сетью: 84.12.0.4

Для задания широковещательного адреса в этой сети нужно последние три байта задать =255 (байты адреса узла), а адрес сети оставить: 84.255.255.255

Класс B: 1 байт = от 128 до 191 (биты этого байта = 10хх хххх).. В этом случае 2 байта - это адрес сети, остальные 2 байта - адрес узла в этой сети.

128 - 191

Однако, нельзя записать отдельно 2 байта как адрес сети и 2 байта как адрес узла. Чтобы указать адрес сети отдельно нужно последние 2 байта адреса узла обнулить. Чтобы указать широковещательный адрес для сети нужно последние 2 байта задать =255.

например: 146.120 .5.34 - это адрес конкретного узла. В нем первый байт = 146 т.е. попадает в диапазон от 128 до 191. Следовательно это класс В, что означает, что он делится на 2 части как 2 байта+2 байта:
146.120 - это адрес всей сети, он полностью записывается как 146.120.0.0
5.34. - это сам адрес узла, но так он не записывается, а указывается полностью с сетью: 146.120.5.34

Для задания широковещательного адреса в этой сети нужно последние 2 байта задать =255 (байты адреса узла), а адрес сети оставить: 146.120.255.255

Класс С: 1 байт = от 128 до 223 (биты этого байта = 110х хххх).. В этом случае 3 байта - это адрес сети, а 1 байт - адрес узла в этой сети.

192-223

Чтобы указать адрес сети отдельно нужно последний байт обнулить. Чтобы указать широковещательный адрес для сети нужно последний байт задать =255.

например: 202.33.41 .2 - это адрес конкретного узла. В нем первый байт = 202 т.е. попадает в диапазон от 192 до 223. Следовательно это класс С, что означает, что он делится на 2 части как 3байт+1байт:
202.33.41- это адрес всей сети, он полностью записывается как 202.33.41.0

2. - это сам адрес узла, но так он не записывается, а указывается полностью с сетью: 202.33.41.2

Для задания широковещательного адреса в этой сети нужно последний байт задать =255, а адрес сети оставить: 202.33.41.255

Класс D: 1 байт = от 224 до 239 (биты этого байта = 1110 хххх). Это особый, групповой адрес - multicast. Если в пакете в качестве адреса назначения указан адрес класса D, то такой пакет должны получить все узлы, которым присвоен данный адрес.

Узлы сами определяют, к какой из групп они относятся. Один и тот же узел может входить в несколько групп. Групповой адрес не делится на поля номера сети и узла и обрабатывается маршрутизатором особым образом.

Групповая адресация предназначена для экономичного распространения в Internet или большой корпоративной сети аудио- или видеопрограмм, предназначенных сразу большой аудитории слушателей или зрителей.

Класс Е: 1 байт = от 240 до 247 (биты этого байта = 1111 0ххх). Адреса этого класса зарезервированы для будущих применений и для разработчиков сетей.

Дата добавления: 2014-12-07