Адресація

Матеріал з Вікі ЦДУ
Перейти до: навігація, пошук

4.3 Адресація
Інтернет-це сукупність тисяч комп'ютерів, об'єднаних в мережі, які, у свою чергу, з'єднані між собою за допомогою маршрутизаторів. Для організації ліній зв'язку використовуються практично всі можливі технології - від комутованих телефонних з'єднань до найсучасніших оптичних систем передачі. Активно використовуються і супутникові лінії зв'язку.
Мережа Інтернет має ієрархічну структуру. Цей підхід є ефективним тому, що дозволяє ідентифікувати компоненти Інтернет за допомогою адрес, що також мають ієрархічну структуру. Наприклад, в телефонній мережі повний номер абонента містить такі складові як код країни, код міста, номер АТС, номер абонента в АТС. Аналогічна концепція була прийнята і в мережі Інтернет: старші біти адреси ідентифікують мережу, в якій знаходиться робоча станція, а молодші - розташування робочої станції в цій мережі.
Переважна більшість мереж зараз використовує протокол IPv4 (Інтернет - протокол версії 4), хоча вже розроблена шоста версія протоколу IP, яка застосовується в деяких недавно створених великих мережах. Схема адресації протоколу IPv4, який був визначений в RFC 791, передбачає розмір адресного поля 32 біта, що дає 232 (або 4294967296) потенційних адрес.
IP-адреса будь-якої робочої станції складається з адреси мережі й адреси комп'ютера в цій мережі. В архітектурі адресації передбачено п'ять форматів адреси, кожен з яких починається з одного, двох, трьох або чотирьох бітів, що ідентифікують клас мережі (клас А, В, С, D або Е). Область мережевого ідентифікатора (Network ID) визначає конкретну мережу в класі, а область Host ID ідентифікує конкретний комп'ютер у мережі.

  • Адреси класу А ідентифікуються початковим бітом 0. Наступні сім бітів визначають конкретну мережу (число можливих значень - 128 або 27). Інші 24 біта визначають конкретний комп'ютер у мережі, при можливій кількості комп'ютерів -1 б 777 216 (224). Адреси класу А призначені для дуже великих мереж з великою кількістю робочих станцій. Перші адреси класу А були присвоєні таким компаніям як IBM Corporation, Hewlett-Packard Company, Ford Motor Company та ін
  • Адреси класу В ідентифікуються початковій двухбітовой двійковій послідовністю 10. Наступні 14 бітів визначають мережу, при можливій кількості мереж 16384 (214). Інші 16 бітів визначають конкретний комп'ютер, з можливою кількістю комп'ютерів - 65 536 (216).
  • Адреси класу С ідентифікуються початковій трехбітовой послідовністю 110. Наступні 21 біт визначають мережу, з можливою кількістю мереж - 2 б97 152. Інші 8 бітів визначають конкретний комп'ютер у мережі, з можливою кількістю комп'ютерів - 256 (28). Більшість організацій мають адреси класу С.
  • Адреси класу D ідентифікуються початковій четирехбітовой послідовністю 1110. Адреси цього класу призначені для групової передачі, і що залишилися 28 бітів визначають групову адресу.
  • Адреси класу Е ідентифікуються початковій четирехбітовой двійковій послідовністю 1111. Адреси цього класу зарезервовані для майбутнього використання.

Спосіб, за допомогою якого записуються всі IP-адреси, називається пунктирною десятковою системою позначень. Кожне 32-бітове адресне поле розділене на чотири поля у вигляді ХХХ.ХХХ.ХХХ.ХХХ, і кожному полю дається десяткове числове значення від 0 до 255, виражене у вигляді одного октету (28 = 256 або 0-255). Адреси класу А починаються з 1-127, адреси класу В - з 128-191, і адреси класу С - з 192-223.
1 Строго кажучи, адреса ідентифікує лише мережевий інтерфейс робочої станції, тобто точку підключення до мережі.
Як зазначалося вище, корпорація Інтернет з присвоєння імен і номерів (ICANN) присвоює IP-адреси організацій, що бажають підключити комп'ютери до мережі Інтернет. Клас IP-адреси і, отже, кількість можливих адрес комп'ютерів залежить від розмірів організації. Організація, якій привласнені номери, може потім перепризначити їх на основі або статичної, або динамічної адресації. Статична адресація означає жорстку прив'язку IP-адреси до конкретного комп'ютера. При динамічній адресації комп'ютера присвоюється доступний IP-адресу кожного разу при встановленні з'єднання. Наприклад, постачальник послуг Інтернет може мати один або кілька адресних блоків класу С. При обмеженій кількості доступних IP-адрес постачальник присвоює IP-адреса комп'ютера користувача щоразу, коли користувач комутованій лінії отримує до нього доступ, щоб встановити з'єднання з Інтернет. Після завершення з'єднання цей IP-адреса може присвоюватися іншим користувачам. Динамічне привласнення IP-адрес зазвичай здійснюється через маршрутизатор, що працює по протоколу DHCP (Протокол динамічної конфігурації робочої станції). Навпаки, якщо доступ до постачальника здійснюється за xDSL, постачальник послуг Інтернет зазвичай присвоює користувачеві один або більше статичних IP-адрес. Так як з'єднання по xDSL завжди активізовано, динамічна адресація для цієї категорії користувачів непридатна.
Як вже зазначалося, протокол IP версії 4 передбачає розмір адресного поля 32 біта, що дає 232 (або 4294967296) потенційних адрес.
Однак зростаюча популярність технології TCP / IP призвела до виснаження плану нумерації протоколу IPv4 аналогічно тому, як популярність підключених до телефонної мережі факсимільних апаратів, телефонів, пейджерів, комп'ютерних модемів і навіть копіювальних машин привела до виснаження плану нумерації ТМЗК. Додатковою проблемою є той факт, що дуже велика кількість адрес класу А і класу В було виділено великим організаціям, які в них насправді не потребували. У зв'язку з тим, що фактично використовувався тільки невеликий відсоток адрес, величезна кількість доступних адрес було втрачено. Це нагадує марнотратство, з якою виділялися телефонні номери в міських телефонних мережах (за винятком МГТС) блоками по 10 000 номерів, часто незалежно від того, скільки їх потрібно реально - 100 або 1000.
Щоб пом'якшити, принаймні - частково, цю проблему, комітет IETF на початку 90-х років опублікував в документах RFC 1518 і RFC 1519 положення про безкласової міждоменної маршрутизації (CfDR). Технологія CIDR побудована на концепції суперсет (supernetting), що складається з групи підмереж, кожній з яких присвоюється адреса підмережі. Але в цілому сукупність підмереж виглядає, як єдина мережа з одним префіксом (наприклад, для Європи виділені префікси 194 і 195). Завдяки технології CIDR, скорочується число маршрутів і, отже, розмір і складність таблиць маршрутизації, які повинні підтримувати комутатори та маршрутизатори. Незважаючи на те, що CIDR привносить відому гнучкість у схему IP-адресації, вона, тим не менш, не вирішує головної проблеми - нестачі IP-адрес в доступному для огляду майбутньому.
Протокол IPv6 вирішує це питання шляхом розширення адресного поля до 128 бітів, забезпечуючи тим самим 2128 потенційних адрес, ЩО Складає величину 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456.
За розрахунками Крістіана Хюйтема, такого адресного простору досить, щоб привласнити по 32 адреси кожному квадратному дюйму суші на Землі - що, в принципі, повинно вирішити проблему. З урахуванням пропозицій про присвоєння IP-адрес мережевим кавоварка, холодильник, систем обігріву і кондиціонування, автомобілів і взагалі всіх мислимих пристроїв, цінність і рентабельність протоколу IPv6 зросте ще більше. Протокол IPv6 має також додаткові функціональними можливостями, хоча для їх реалізації потрібно модернізація існуючого мережевого програмного забезпечення.
Але повернімося до протоколу IPv4. Комп'ютер, підключений до мережі Інтернет, крім IP-адреси може ідентифікуватися доменним ім'ям. Мережа Інтернет розділена на логічні області (домени). Адреси в системі імен доменів (DNS), адміністрування яких лежить на ICANN, мають стандартний вигляд, що представляє собою послідовність імен, розділених крапками, наприклад:
комп'ютер, організація, домен. Переважна більшість з 45 мільйонів (або близько того) зареєстрованих доменів верхнього рівня (TLD) є комерційними. Домени TLD, які ідентифікуються як суфікс доменного імені, бувають двох типів: узагальнені домени верхнього рівня (net, corn, org) і коди країн (ru, fi, ua).
Сам же ICANN отримав від IANA повноваження з адміністрування Інтернет-адрес. При адмініструванні з боку IANA, відповідальність за привласнення TLD покладалася на центр мережевої інформації Інтернет (InterNIC) компанії Network Solutions Inc. Протягом перших десятків років існування Інтернет, присвоєння доменів було безкоштовним. Пізніше, InterNIC почав брати плату за домени. Сот в розмірі $ 70 за перші два роки і $ 35 за кожен наступний рік. У 1999 році InterNIC втратив монопольне право на присвоєння доменів, так як у квітні 1999 року були затверджені чотири конкурентні організації на випробувальний термін до 25 червня 1999 року. ICANN також оголосив, що ряд інших заявників задовольняють його критеріям акредитації, і вони будуть акредитовані після закінчення випробувального терміну.
Імена доменів набагато легше запам'ятати і ввести, але необхідно перетворення для перекладу імен доменів в IP-адреси; це необхідно для того, щоб різні маршрутизатори і комутатори могли направити інформацію в потрібний пункт призначення.

--Козінцев Олексій 36 гр. 05:03, 20 листопада 2010 (EET)

Отримано з https://wiki.cusu.edu.ua/index.php?title=Адресація&oldid=36465