Загальна структура IP-адрес та їх класи

КОРОТКІ ВІДОМОСТІ З ТЕОРІЇ

ВСТУП

Одним з завдань, що вирішується при проектуванні телекомунікаційних мереж на основі протоколу IP (Internet Protocol), є розбиття виділеної множини мережевих IP адрес (IP мережі) на підмножини (IP підмережі) необхідного розміру та розподіл IP адрес між вузлами та кінцевими користувачами у цих підмережах. Ясно, що такий розподіл повинен відбутися таким чином, щоб всі користувачі отримали унікальні IP адреса. Крім того, при невдалому розбитті IP мережі на підмережі таблиці маршрутизації маршрутизаторів можуть стати занадто великими, що призведе до значних затримок при обробці IP пакетів маршрутизаторами за рахунок великого часу, який може знадобитися для пошуку необхідної адреси призначення в таблиці маршрутизації. Таким чином, задача розподілу IP адрес при проектуванні IP мережі, особливо великого розміру, якою є регіональна територіально-розподілена IP мережа залізничного транспорту, є досить важливим.

У даних методичних вказівках розглядається рішення типових задач з розбиття IP мережі на підмережі, що вирішуються на практичних заняттях та в години самостійної роботи з дисциплін «Телекомунікаційні та інформаційні мережі» та «Інтегральні цифрові мережі зв’язку». Для кожної задачі додаються варіанти завдань, які повинні бути вирішені студентами в години самостійної роботи.

Необхідно відмітити, що вихідні дані варіанту № 0 використовуються у прикладах рішення задач.

Задачі, що приведені в методичних вказівках, також можуть бути використані при проведенні поточного контролю знань студентів, модульного контролю та на екзамені.

Кожному вузлу IP мережі призначається 32-розрядна логічна адреса, що називається IP-адресою. IP-адреса має довжину 4 байти і звичайно записується у вигляді чотирьох чисел, що представляють значення кожного байта в десятковій формі і розділених крапками, наприклад, 128.10.2.30 – традиційна десяткова форма представлення адреси, а 10000000 00001010 00000010 00011110 – двійкова форма представлення цієї ж адреси.

Адреса складається з двох логічних частин – номеру мережі і номеру вузла в мережі. Яка частина адреси відноситься до номера мережі, а яка – до номера вузла, визначається значеннями перших біт адреси. Значення цих біт є також ознаками того, до якого класу відноситься та або інша IP-адреса. На рисунку 5.1 показана структура IP-адрес різних класів.

Рисунок 1.1 – Класи IP адрес

Клас IP-адрес, а, отже, і співвідношення між розмірами полів номера мережі і номера вузла, можуть бути легко визначені по старших бітах першого байту. Основні характеристики мереж різних класів приведені в таблиці 1.1.

Таблиця 1.1 – Характеристика IP адрес різних класів

Клас	Перші біти	Найменший номер мережі	Найбільший номер мережі	Максимальне число вузлів у мережі
А		1.0.0.0 (0 – не використовується)	126.0.0.0 (127 - зарезервований)	2^24, поле 3 байта
B		128.0.0.0	191.255.0.0	2^16, поле 2 байта
C		192.0.0.0	223.255.255.0	2^8, поле 1 байт
D		224.0.0.0	239.255.255.255	групові адреси
E		240.0.0.0	247.255.255.255	Зарезервовано

Деякі IP-адреси мають спеціальне призначення і не можуть бути використані для вузлів в реальних мережах (таблиця 1.2).

Таблиця 1.2 – Спеціальні IP адреси

Типи адрес	Значення
Всі нулі	0.0.0.0	Даний вузол
[Номер мережі].[Всі нулі]	192.168.1.0	Дана мережа
[Всі нулі].[Номер вузла]	0.0.0.1	Вузол даної мережі
Всі одиниці	255.255. 255.255	Всі вузли даної мережі
[Номер мережі].[Всі одиниці]	192.168.1.255	Всі вузли заданої мережі
127.[Будь-яке число]	127.0.0.1	«Петля» (Loopback)

Для використання в приватних (внутрішніх, відомчих) мережах зарезервовані три блоки IP-адрес:

10.0.0.0 – 10.255.255.255 (1 мережа класу А);

172.16.0.0 – 172.31.255.255 (16 мереж класу В);

192.168.1.0 – 192.168.255.255 (255 мереж класу С).

Ці адреси призначені для внутрішнього використання і не використовуються в мережі Інтернет.

Дата добавления: 2015-07-02