Статистика
Linklere Dokunmadim Dokunmayalim... kolay tatli tarifleri kolay zayiflama yontemleri
  • 03Ноя

    TCP/IP

    В общих чертах со стеком TCP/IP мы уже знакомы. Поэтому сразу начнем с описания адресации компьютеров в TCP/IP сети. Это один из ключевых вопросов взаимодействия компьютеров, на решение которых и направлено применение любого протокола.

    Особое значение адресация имеет для межсетевого взаимодействия. Собственно говоря, вся мощь и красота TCP/IP видна именно в глобальной сети, объединяющей невероятное количество других сетей, не говоря уже о просто невообразимом количестве отдельных компьютеров.

    АДРЕСАЦИЯ В ТСР/IР-СЕТЯХ

    Вспомним, какие адреса могут иметь компьютеры. Вспомнили? А теперь привяжем это представление к модели OSI.

    Предположим, что имеется компьютер, оснащенный сетевым адаптером Ethernet-сети. Во-первых, этот компьютер имеет физический адрес — так называемый МАС-адрес (от названия Media Access Control) сетевой карты. Во-вторых, он имеет IP-адрес, который нас интересует сейчас больше всего. Этот адрес находится на сетевом уровне OSI. И, в-третьих, этот компьютер в локальной сети может иметь символьный адрес вроде «Computeк1», а в глобальной — иерархическое, то есть доменное имя наподобие «computer1.net.ru». Это, строго говоря, еще не все адреса нашего компьютера, но мы ограничимся этими тремя, так как они описывают схему его взаимодействия с другими системами.

    Физический, или локальный, адрес предназначен для передачи данных между физическими устройствами, находящимися в пределах одной подсети. Такой адрес может применяться для передачи данных в локальной сети. Это «плоский» адрес: он не содержит информации о принадлежности устройства к какой-то сети. Поэтому, зная физический адрес компьютера, находящегося в одной сети, передать ему сообщение из другой сети (отделенной от первой, скажем, маршрутизатором) просто невозможно.

    Но устройства с разными физическими интерфейсами также не смогут обмениваться сообщениями напрямую, даже если они находятся в одной сети. Например, если к одной и той же локальной сети один компьютер подключен при помощи Ethernet-адаптера, а второй по Wi-Fi через точку доступа, то «физического разговора» между компьютерами не получится, хоть они и находятся в одной сети. Именно для обеспечения межсетевого взаимодействия компьютеров и существуют адреса сетевого уровня, то есть IP-адреса.

    IP-адрес состоит из четырех байтов. Они записываются в виде четырех чисел, разделенных точками, и выглядят примерно так: 169.254.100.123. Существует особая классификация IP-адресов, в соответствии с которой они делятся на несколько классов. Взгляните на табл. 5.3, где показана структура IP-адресов разных классов.

    Сеть, обладающая адресом класса А, имеет однобайтовый номер сети, а остальные три байта отведены под номер узла. Несложно подсчитать, что сеть класса А может содержать 224 узлов. Эта сеть может иметь номер от 1.0.0.0 до 126.0.0.0. Сетей класса А очень мало, зато каждая из них может содержать множество узлов.

    Сеть класса В имеет двухбайтовый номер сети, а остальное отведено под номера узлов — номера сетей изменяются в диапазоне от 128.0.0.0 до 191.255.0.0, а количество узлов в каждой сети может составлять 2′6.

    У сетей класса С под номер сети отведено целых три байта. Получается, что номер сети может изменяться от 192.0.0.0 до 223.255.255.0. А вот узлов в сети класса С может быть меньше всего — всего 28. Кстати, именно сети класса С наиболее распространены.

    Адреса класса D могут использоваться для рассылки широковещательных сообщений определенной группе узлов. Это так называемый Multicast-адрес. Такие адреса применяются в первую очередь для организации потоковой передачи мультимедийных данных большому количеству пользователей. Узлы, которые хотят принимать данные от какого-то источника, объединяются в группу, члены которой и получают сообщения с таким адресом.

    Адреса класса Е зарезервированы для будущих применений.

    Помимо вышеописанных адресов существуют зарезервированные адреса, которые используются особым образом. К примеру, адрес, первый байт которого равен 127, применяется для тестирования сетевой подсистемы отдельно взятого компьютера. Если программа отправит пакет с таким адресом, то этот пакет, не выйдя за пределы компьютера, пройдется по всем уровням сетевой подсистемы и вернется к этой программе. Этот адрес также называют адресом обратной связи, или loopback.

    Есть среди IP-адресов и так называемые широковещательные (broadcast). Они бывают двух видов. Первый вид — это адрес, состоящий из единиц (в двоичном представлении). Пакет с таким адресом должен быть разослан всем узлам той сети, в которой находится отправитель. Другой вид широковещательного адреса предназначен для рассылки сообщений узлам определенной сети. Адрес узла в таком сообщении состоит из единиц (опять же в двоичной записи), а номер подсети может изменяться.

    Эта классификация имеет смысл для сетей, включаемых в Интернет.

    Номера сетей, входящих в состав Интернета, назначаются централизованно, но администратор локальной сети может назначить компьютерам своей сети практически любые IP-адреса. Но и здесь есть свои правила, чтобы разделять трафик локальных сетей от интернет-трафика.

    Заметим, что применяемая сегодня версия протокола IP, называемая IP v4, поддерживает описанные здесь четырехбайтные адреса. Разработана версия IP v6, которая использует адреса, состоящие из 16 байт. Возможно, переход на IP v6 станет одним из следующих шагов в развитии Интернета. Дело в том, что даже такого огромного количества адресов, которые предусмотрены в IP v4, в недалеком будущем может просто не хватить для всех, кто желает подключить свои сети к Интернету.

    Если сеть существует отдельно от Интернета, администратор может назначать ее узлам произвольные адреса (кроме тех, применение которых оговорено особо, — например, те, первый байт которых равняется 127, и им подобные). Стандартами определены несколько диапазонов адресов, предназначенных специально для локальных сетей. Эти адреса не обрабатываются маршрутизаторами в Интернете, что предотвращает попадание нежелательного трафика в Сеть.

    Диапазоны адресов локальных сетей существуют в различных классах. Для класса А — это одна сеть 10.0.0.0, для класса В — это сети от 172.16.0.0 до 172.31.0.0, а для класса С предусмотрены номера сетей в диапазоне 192.168.0.0-192.168.255.0. Это, повторюсь, номера сетей.

    Как же быть с номерами узлов в подсети? Как различать номер сети и номер узла в IP-адресе? Ответ на этот вопрос дают так называемые маски подсети.

    Эти маски похожи на IP-адреса, но они не несут адресной информации, а лишь говорят о том, какую часть адреса считать адресом подсети, а какую — адресом узла. Обратите особое внимание на эту информацию. Если данные о распределении интернет-адресов нужны больше «для общего развития», то знание вопросов взаимодействия масок подсетей и IP-адресов — это самая что ни на есть практика.

    Маска подсети — это четырехбайтное число, которое определяет, какую часть адреса считать адресом подсети, а какую — IP-адресом узла. Например, пусть IP-адрес узла будет 169.234.93.171, а маска подсети — 255.255.0.0. Если представить адрес и маску в двоичном виде (табл. 5.4), то адресом подсети будет та часть IP-адреса, которой соответствуют единицы в записи маски, а адресом узла — та ее часть, которая содержит нули.

    Таблица наглядно иллюстрирует применение масок подсети. Эта информация понадобится нам, когда мы займемся настройкой параметров IP в Windows. В случае с локальной сетью многие настройки делаются системой автоматически, но возможность их ручной модификации и, повторюсь, понимания своих действий мы с вами закладываем именно сейчас, рассматривая особенности построения IP-адреса.

    IP-адреса бывают динамическими и статическими. Разница между ними заключается в том, что статический IP-адрес назначается вручную (а иногда программным обеспечением) и не изменяется, а динамический IP-адрес может меняться при каждом подключении компьютера в сети.

    Динамический IP-адрес может быть назначен компьютеру так называемым DHCP-сервером. Сервер DHCP расшифровывается как Dynamic Host Configuration Protocol (динамический протокол конфигурации хостов) и позволяет динамически настраивать параметры компьютеров, подключающихся к сети. При помощи DHCP можно настраивать IP-адреса и локальных компьютеров, и тех, что выходят в Интернет, скажем, через модем.

    DHCP-сервер каждый раз назначает компьютеру, входящему в сеть, уникальный IP-адрес. Как правило, этот адрес всякий раз новый. Такая ситуация вполне допустима для обычных пользовательских компьютеров, но в некоторых случаях требуются статические IP-адреса. К примеру, статические адреса имеют интернет-серверы, предоставляющие пользователям свои ресурсы, да и в локальной сети, особенно в небольшой, ручное назначение IP-адресов иногда может быть очень удобным.

    Однажды я занимался администрированием небольшой сети на базе Windows 2000. Всем машинам в этой сети я назначил статические IP-адреса, причем номера узлов в этих адресах соответствовали нумерации компьютеров в зале, то есть наклеенным на них номерам и именам компьютеров. Например, компьютер, на который была наклеена цифра 7, мог иметь символьное имя T7.Tih.ru (в сети была установлена поддержка доменных имен, развернута полноценная AD с поддержкой нескольких сотен пользователей, сеть не была подключена к Интернету напрямую, поэтому вышеприведенное доменное имя не имело особого значения) и IP-адрес 192.168.0.7. Таким образом, узнать IP-адрес компьютера не составляло особого труда, что удобно при использовании некоторых специальных программных средств для дистанционной работы с компьютерами.

Комментарии закрыты.