Студопедия

КАТЕГОРИИ:

Авто Автоматизация Архитектура Астрономия Аудит Биология Бухгалтерия Военное дело Генетика География Геология Государство Дом Журналистика и СМИ Изобретательство Иностранные языки Информатика Искусство История Компьютеры Кулинария Культура Лексикология Литература Логика Маркетинг Математика Машиностроение Медицина Менеджмент Металлы и Сварка Механика Музыка Население Образование Охрана безопасности жизни Охрана Труда Педагогика Политика Право Приборостроение Программирование Производство Промышленность Психология Радио Регилия Связь Социология Спорт Стандартизация Строительство Технологии Торговля Туризм Физика Физиология Философия Финансы Химия Хозяйство Ценнообразование Черчение Экология Эконометрика Экономика Электроника Юриспунденкция

Назначение идентификаторов сетей

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Лабораторная работа

IP-адресация

Содержание:

1. IP-адрес

2. Классы IP-адресов

3. Назначение IP-адресов

4. IP-адреса и маски подсетей

5. IP-адресация в IP версии 6.0

IP-адрес

IP-адрес определяет местонахождение узла в сети подобно тому, как адрес дома указывает его расположение в городе. Как и обычный адрес, IP-адрес должен быть уникальным и иметь единый формат.

Каждый IP-адрес состоит из двух частей — идентификатора сети (network ID) и идентификатора узла (хост, host ID). Первый определяет физическую сеть. Он одинаков для всех узлов в одной сети и уникален для каждой из сетей, включенных в объединённую сеть.

Идентификатор узла соответствует конкретной рабочей станции, серверу, маршрутизатору или другому TCP/IP-узлу в данной сети. Он должен иметь уникальное значение в данной сети. Каждый узел TCP/IP однозначно определяется по своему логическому IP-адресу. Такой уникальный адрес необходим всем сетевым компонентам, взаимодействующим по TCP/IP.

IP-адреса присваиваются платам сетевых адаптеров, которых в компьютере может быть несколько. Маршрутизатору, например, нужны интерфейсы как минимум с двумя сетями, и каждому из этих адаптеров должен соответствовать собственный IP-адрес.

Идентификаторы сетей и узлов

IP-адрес может быть записан в двух форматах — двоичном (binary) и десятичном с точками (dotted decimal). Каждый IP-адрес имеет длину 32 бита и состоит из четырёх 8-битных полей, называемых октетами (octets), которые отделяются друг от друга точками. Каждый октет представляет десятичное число в диапазоне от 0 до 255. Эти 32 разряда IP-адреса содержат идентификатор сети и узла.

Формат записи адреса в виде четырех десятичных чисел, разделенных точками, наиболее удобен для восприятия. Далее показаны различные формы записи IP-адреса.

Преобразование IP-адреса из двоичного формата в десятичный

Вы должны уметь определять значения битов в октетах и преобразовывать их в десятичные числа. В двоичном формате каждому биту в октете сопоставлено определенное десятичное число. Максимальное десятичное значение октета равно 255 (участвует каждый бит). Каждый октет преобразуются в число отдельно от других.

В следующей таблице показано, как биты одного октета преобразуются в десятичное число.

Двоичная запись	Значения бит	Десятичное число
00000000	0	0
00000001	2^0 (1)	1
00000011	2^0+2^1 (1+2)	3
00000111	2^0+2^1+2^2 (1+2+4)	7
00001111	2^0+2^1+2^2+2^3 (1+2+4+8)	15
00011111	2^0+2^1+2^2+2^3+2^4	31
00111111	…	63
01111111	…	127
11111111	2^0+2^1+2^2+2^3+2^4+2^5+2^6+2^7 (1+2+4+8+16+32+64+128)	255

Упражнения

В этом упражнении Вам предстоит преобразовать двоичную запись в десятичное число и наоборот.

Переведите следующие двоичные числа в десятичные.

Двоичное значение

10001011

10101010

10111111 11100000 00000111 10000001

01111111 00000000 00000000 00000001

Переведите следующие десятичные числа в двоичные.

Десятичное значение

250

109.128.255.254

131.107.289

Типы адресации

Есть два способа определения того, сколько бит отводится на маску подсети, а сколько на IP-адрес.

Изначально использовалась классовая адресация (INET), но со второй половины 90-х годов XX века она была вытеснена бесклассовой адресацией (CIDR), при которой количество адресов в сети определяется маской подсети.

Классы IP-адресов

Каждый класс IP-адресов определяет, какая часть адреса отводится под идентификатор сети, а какая — под идентификатор узла.

Класс IP-адреса идентифицируют по значению его первого октета, 32-разрядные IP-адреса могут быть присвоены в общей совокупности 3 720 314 628 узлам. Ниже показано, как определяются поля в IP-адресах разных классов.

Класс	Пер-вые биты	Значение первого байта	IP-адрес	Биты идентификатора сети	Биты идентификатора узла	Кол-во сетей	Кол-во узлов
А	0	1 – 127	w.x.y.z	w (8)	x.y.z (24)	2^7(128) –2 (00000000 и 127) = 126	2^24(16777216) – 2(0.0.0 и 1.1.1)= 16777214
B	10	128-191	w.x.y.z	w.x (16)	y.z (16)	2^14= 16384	2^16(65536) – 2 = 65534
С	110	192-223	w.x.y.z	w.x.y (24)	z (8)	2^21= 2097152	2^8(256)-2 = 254

Знатоки математики, конечно, заметили, что число поддерживаемых сетей и хостов не столь велико, как могло бы быть. 8-битовое число может принимать 256 значений, а не 254, как показано в таблице. Дело в том, что, согласно следующим правилам, некоторые значения идентификаторов не используются:

1) Биты идентификаторов сети не могут иметь только нулевые значения;

2) Биты идентификаторов сети не могут иметь только единичные значения;

3) Биты идентификаторов хостов не могут иметь только нулевые значения;

4) Биты идентификаторов хостов не могут иметь только единичные значения;

--------------------------------------------------------------------------------

В качестве идентификатора сети не может использоваться значение 127.
Оно зарезервировано для диагностики и используется в качестве локальной заглушки.

--------------------------------------------------------------------------------

В каждом классе двоичным значение первых битов заданы возможные десятичные значения первого байта адреса. Например, первый бит адресов класса А всегда равен 0, соответственно, двоичное значение первого байта варьируется от 00000001 до 01111111, т.е. в десятичной форме от 1 до 127. Значит, увидев в IP-адрес, первый байт которого заключен в пределах от 1 до 127, Вы сразу поймете, что это адрес класса А.

В таком адресе идентификатор сети занимает первые 8 битов, о оставшиеся 24 бита отведены идентификатору хоста. Таким образом, всего может существовать 126 сетей класса А (идентификатор сети 127 зарезервирован для диагностики), но в каждую из них можно включить до 16777214 сетевых адаптеров. В классах В и С под идентификатор сети отводится больше битов, значит, и самих таких сетей может быть больше. Правда, за счет сокращения количества битов идентификатора хоста в такие сети можно включить меньшее число адаптеров.

Класс D

Адреса класса D предназначены для рассылки групповых сообщений. Группа получателей может содержать один, несколько или ни одного узла. Четыре старших бита в IP-адресе класса D всегда равны 1110. Оставшиеся биты обозначают конкретную группу получателей и не разделяются на части. Пакеты с такими адресами рассылаются избранной группе узлов в сети. Их получателями могут быть только специальным образом зарегистрированные узлы.

Класс Е

Класс Е — экспериментальный. Он зарезервирован для использования в будущем и в настоящее время не применяется. Четыре старших бита адресов класса Е равны 1111.

Упражнения

Определите, к какому классу принадлежат указанные IP-адреса.

Укажите классы следующих IP-адресов.

--------------------------------------------------------------------------------

Адрес Класс

131.107.2.89

3.3.57.0

200.200.5.2

191.107.2.10

--------------------------------------------------------------------------------

В сетях каких классов IP-адресов более 1 000 узлов?

В сетях каких классов IP-адресов только 254 узла?

Назначение IP-адресов

Хотя и не существует строгих правил назначения IP-адресов, Вам следует учитывать некоторые тонкости, чтобы выбирать корректные идентификаторы узлов и сетей. Повторим еще раз основные правила назначения IP-адресов:

· Идентификатор сети не может равняться 127. Это значение зарезервировано для локальной заглушки и диагностики.

Все биты идентификатора сети или узла не могут быть одновременно установлены в 1.
Такой идентификатор применяется для широковещательных сообщений.
Все биты идентификатора сети или узла не могут быть одновременно установлены в 0. В этом случае идентификатор означает всю локальную сеть.
Каждый идентификатор узла должен быть уникальным для соответствующего иден- тификатора сети.

Назначение идентификаторов сетей

Если же сеть должна работать как составная часть Интернета, то адрес сети выдаётся провайдером либо региональным интернет-регистратором (Regional Internet Registry, RIR). Согласно данным на сайте IANA^[1] существует пять RIR: ARIN, обслуживающий Северную Америку; APNIC, обслуживающий страны Юго-Восточной Азии; AfriNIC, обслуживающий страны Африки; LACNIC, обслуживающий страны Южной Америки и бассейна Карибского моря; и RIPE NCC, обслуживающий Европу, Центральную Азию, Ближний Восток. Региональные регистраторы получают номера автономных систем и большие блоки адресов у IANA, а затем выдают номера автономных систем и блоки адресов меньшего размера локальным интернет-регистраторам (Local Internet Registries, LIR), обычно являющимся крупными провайдерами.

Идентификатор сети обозначает узлы TCP/IP, подключенные к одной физической сети. Поэтому, чтобы взаимодействовать друг с другом, все узлы одной физической сети должны иметь одинаковый идентификатор сети.

Если несколько сетей соединены через маршрутизаторы, уникальный идентификатор сети необходим для каждой из них. Такая ситуация проиллюстрирована ниже:

сети 1 и 3 соединены через маршрутизаторы;

маршрутизаторы соединяются через глобальную сеть 2;

для сети 2 необходим отдельный идентификатор, чтобы соответствующие ей интерфейсы маршрутизаторов могли иметь уникальные идентификаторы узлов.

Пространство IP-адресов, предназначенных для использования в изолированных сетях:

Класс

А от 10.0.0.0 до 10.255.255.255

В от 172.16.0.0 до 172.31.255.255

С от 192.168.0.0 до 192.168.255.255

12 Следующая ⇒

Последнее изменение этой страницы: 2018-06-01; просмотров: 301.

stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда...