Система адресации IP v.4
Адресация в IP-сетях проходит несколько этапов преобразования видов адресов для
однозначного соответствия адреса приемника приемнику, адреса источника
источнику. Это преобразование производится соответственно уровнем модели OSI.
На физическом уровне адресация не производится. MAC-адреса позволяют
перенаправить пакет конкретному сетевому адаптеру или модему или другому
активному сетевому оборудованию. Все MAC-адреса уникальны и назначаются фирмой-
изготовителем.
Адреса верхнего уровня предназначены для конкретных процессов. Второе назначение
адресов верхнего уровня - легкая читаемость программистами или пользователями
при адресации сетевых ресурсов.
Адреса сетевого уровня IP назначаются и используются операционной системой. У
работающей ОС может быть один и более IP-адресов. При этом, если используется
несколько интерфейсных карт, то ОС должна назначить однозначное соответствие
каждого IP-адреса конкретному порту сетевого обмена, например, сетевому
адаптеру.
Механизм адресации IP v.4 предполагает деление адреса на 2 части. Эта информация
занимает 4 байта, и обычно разделяется по границе байта. Спецификации IP v.4
разделяют IP-адреса на 5 классов:
1 байт 2 байт 3 байт 4 байт
6 A 0 № сети № узла
B 10 № сети № узла
C 110 № сети № узла
D 1110 Адрес группы Multicast
E 11110 5 Зарезервирован
Классу A соответствует диапазон адресов 1.0.0.0 - 127.255.255.255.
Классу B соответствует диапазон адресов 128.0.0.0 - 191.255.255.255.
Классу С соответствует диапазон адресов 192.0.0.0 - 223.255.255.255.
Классу D соответствует диапазон адресов 224.0.0.0 - 239.255.255.255.
Классу E соответствует диапазон адресов 240.0.0.0 - 247.255.255.255.
Класс А используется для самых крупных сетей, насчитывающих до 16677216 узлов.
Таких сетей максимальное количество 126.
В классе В максимально - 65536 узлов, количество сетей - 2142.
Класс С оперирует количеством адресов, не превышающим 254 узла. Это наиболее
распространенный и эффективный класс адресов.
Беcклассовая адресация (Classless InterDomain Routing - CIDR) - метод IP-
адресации, позволяющий гибко управлять пространством IP-адресов, не используя
жёсткие рамки классовой адресации. Способ основывается на переменной длине маски
подсети (Variable Lenght Subnet Mask - VLSM), в то время, как в классовой
адресации длина маски строго фиксирована 0,1,2 или 3 установленными байтами.
Вот пример записи IP-адреса с применением беcклассовой адресации: 10.1.2.33/27.
В данном примере видно, что в маске подсети 27 бит слева выставлены в единицу. В
таком случае говорят о длине маски подсети в 27 бит.
октеты IP-адреса 10 1 2 33
биты IP-адреса 0 0 0 0 1 0 1 0
0 0 0 0 0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 1 0 0 0 1 0
0 0 0 1
биты маски подсети 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
0 0 0 0 0
октеты маски подсети 255 255 255 224
Вот ещё один пример записи адреса в бесклассовой нотации: 172.16.0.1/12.
октеты IP-адреса 172 16 0 1
биты IP-адреса 1 0 1 0 1 1 0 0
0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1
биты маски подсети 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
октеты маски подсети 255 240 0 0
Особые IP-адреса.
Для технических нужд система адресации IP v.4 использует адреса, которые по
синтаксису одинаковые для всех типов сети:
• если весь IP-адрес состоит из двоичных нулей- это адрес того узла,
который сгенерировал этот пакет;
• если нулевым является только номер сети по умолчанию считается, что узел
назначения принадлежит той же сети, что и узел, отправивший пакет;
• адрес состоит из одних единиц. Ограниченное широковещательное сообщение
BroadCast. Пакет доставляется всем узлам, принадлежащим к той же сети, что и
передатчик;
• если поле номера узла состоит из одних единиц, пакет доставляется всем
узлам, находящимся в сети с заданным номером.
Помимо этих адресов существует набор специализированных (отладочных) адресов.
Например: 127.0.0.0, 127.0.0.1 и некоторые другие адреса, начинающиеся со 127.
Такие адреса принято называть Loopback. Данные не передаются по сети, а
передаются модулям верхнего уровня узла-отправителя как только что принятые.