Серые адреса – способ экономии адресного пространства

Когда в начале 90-х появились проблемы с адресным пространством, в марте 1994 г было принято решение об адресном "сегментировании" общего пространства — выделении для локальных сетей отдельных диапазонов IP-адресов и исключение этих IP-адресов из использования в интернете:

10. 0. 0. 0 - 10. 255.255.255172. 16. 0. 0 - 172. 31.255.255

192.168. 0. 0 - 192.168.255.255

Битовая маска, определяющая какая часть адреса является адресом сети, а какая адресом узла называется маской сети. В ней биты со значением 1 определяют поле адреса сети, биты со значением 0 – поле адреса узла. Маска сети класса А 255.0.0.0, маска сети класса B 255.255.0.0, маска сети класса С 255.255.255.0. Например:

Адрес 212.193.32.4 маска 255.255.255.0

1101 0100 1100 0001 0010 0000 0000 0100

1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000

Проводя операцию побитовой коньюнкции (умножения) получаем адрес сети:

1101 0100 1100 0001 0010 0000 0000 0000

Или в десятичном представлении 212.193.32.0

Бесклассовая система адресации

Классические сети не позволяют эффективно использовать адресное пространство в неоднородных сетях с разным числом хостов. Поэтому с середины 90-х голов прошлого века используют безклассовые сети с масками подсетей произвольной длины для подстройки числа хостов в реальных сетевых сегментах.

В отличие от масок подсетей по умолчанию, которые входят в определение класса сети, маски подсетей пользователя задаются администратором при распределении устройств по сетевым сегментам в конкретной вычислительной сети. При этом из исходного сетевого адреса, из его части, относящейся к хостам, занимаются несколько бит, которые присоединяются к адресу сети, а оставшиеся биты нумеруют хосты в такой вновь созданной подсети:

8 бит

8 бит

8 бит

8 бит

адрес класса B

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

y

y

y

y

y

y

y

y

y

y

y

y

y

y

y

y

№ сети

№ узла

Маска сети класса В

бесклассовый адрес

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

y

y

y

y

y

y

y

y

y

y

y

y

y

№ подсети

№ узла

Маска подсети

Если в классической схеме адресации маска сети могла иметь всего три варианта и соответствующие записи в десятичном виде были понятны с одного взгляда:

255.0.0.0

255.255.0.0

255.255.255.0

то для приведенного нами примера имеем в десятичном представлении

255.255.224.0

и «читать» такую маску легко только после долгой практики. Поэтому появился еще один способ описания таких масок путем указания в явном виде количества старших разрядов имеющих значение 1. Так, если необходимо указать, что некоторый адрес принадлежит подсети с маской из 19 единиц (рассмотренный случай) пишут:

x.y.z.w / 19

Типы адресации Unicast, Broadcast, Multicast

Рассматривая структуру IP – адреса выше, мы молчаливо предполагали что его стандартным предназначением является однозначно идентифицировать единственное устройство в качестве получателя информации. Но это не всегда верно. Достаточно прозрачно назначение широковещательной (Broadcast) рассылки пакетов. Обычно это обусловлено технологическими потребностями. Есть, однако, весьма интересный тип групповой (Multicast) адресации и не случайно для неё еще на этапе формирования протокола IP был отведен целый специальный класс адресов.

Наряду с приложениями, устанавливающими связь между источником и одним получателем, существуют такие, где требуется, чтобы источник посылал информацию сразу группе получателей. Например, дистанционное обучение, рассылку корпоративной информации, репликацию баз данных и информации веб-сайтов, вещание в интернете. При традиционной технологии IP адресации требуется каждому получателю информации послать свой пакет данных, то есть одна и та же информация передается много раз. Технология групповой адресации представляет собой расширение IP адресации, позволяющее направить одну копию пакета сразу всем получателям. Множество получателей определяется принадлежностью каждого из них к конкретной группе.

Рассылку для конкретной группы получают только члены этой группы.
Технология IP Multicast предоставляет ряд существенных преимуществ по сравнению с традиционным подходом. Например, добавление новых пользователей не влечет за собой необходимое увеличение пропускной способности сети. Значительно сокращается нагрузка на посылающий сервер, который больше не должен поддерживать множество двухсторонних соединений. Использование групповой адресации позволяет обеспечить доступ корпоративных пользователей к данным и сервисам, ранее недоступным, так как для их реализации с помощью обычной адресации потребовались бы значительные сетевые ресурсы.

В последнее время широкое распространение приобрели мультимедиа трансляции и видеоконференцсвязь. При использовании традиционной технологии, пропускной способности существующих каналов хватает лишь для установления связи с очень ограниченным числом получателей. Групповая адресация снимает это ограничение и получателей может быть любое количество.

Дата добавления: 2014-01-07