Адресация

Каждый компьютер в сетях, построенных на базе протокола IP, имеет адреса трех

уровней:

1. Физический адрес узла, определяемый технологией, с помощью которой построена

данная сеть. Для узлов, работающих в локальных сетях Ethernet, - это MAC-адрес сетевой

платы или порта маршрутизатора. Данные адреса назначаются производителями

оборудования. Формат физического адреса имеет шесть байтов: старшие три байта -

идентификатор компании-производителя, младшие три байта уникальны и назначаются

самим производителем.

2. Четырехбайтный IP-адрес. Этот адрес используется на сетевом уровне эталонной

модели OSI;

3. Символьный идентификатор - имя. Данный идентификатор может назначаться

администратором произвольно и служить, например, для упрощения взаимодействия с

удаленным хостом.

Спецификация протокола IP требует чтобы каждое устройство сети имело уникальный 32-

разрядный адрес. Данный адрес разбивается на две части. Первая часть адреса

идентифицирует сеть, в которой располагается устройство; вторая - само устройство.

Такая схема соответствует двухуровневой адресной иерархии, показанной на Рисунке.

Рис. Двухуровневая адресная иерархия

Для обеспечения гибкости в назначении адресов компьютерным сетям адресное

пространство протокола IP разделено на три основных класса - A, B и C. Каждый из этих

основных классов фиксирует границу между сетевым префиксом и номером хоста в

разных точках 32-разрядного адреса. Форматы этих основных классов приведены на

Рисунке.

Рис Форматы классов адресов

Адрес класса A предназначен для идентификации устройств в крупных сетях. Каждый

адрес класса A имеет 8-разрядный префикс сети, в котором старший бит равен " 0", а

следующие семь бит используются для определения номера сети. Для задания номера

хоста служат оставшиеся 24 бит. В настоящий момент все адреса класса А уже выделены,

так что получить его вряд ли возможно. Максимальное число сетей класса A составляет

126 (27-2). Каждая сеть данного класса поддерживает максимум 16 777 214 (224-2) хостов.

Так как адресный блок класса A может содержать максимум 231 (2 147 483 648)

индивидуальных адреса, а в протоколе IP версии 4 может поддерживаться максимум 232

адреса, то адресное пространство класса A занимает 50% общего адресного пространства

в протоколе IP.

Адрес класса B предназначен для сетей среднего размера, например в институте или

крупной организации. Каждая сеть класса B имеет 16-разрядный префикс сети, в котором

два старших бита равны " 10", а следующие 14 бит используются для определения номера

сети. Для задания номера хоста служат оставшиеся 16 бит. Максимально возможное число

сетей класса B составляет 16 384 (214). Каждая сеть этого класса поддерживает максимум

65 534 (216-2) хостов. Так как весь адресный блок класса B содержит максимум 230 (1 073

741 824) индивидуальных адресов, он занимает 25% общего адресного пространства в

протоколе IP.

Адреса класса C предназначены для сети с небольшим числом компьютеров. Каждая

сеть класса C имеет 24-разрядный префикс сети, в котором три старших бита равны " 110",

а следующие 21 бит используются для определения номера сети. Для задания номера

хоста служат оставшиеся 8 бит. Максимально возможное число сетей класса С составляет

2 097 152 (221). Каждая сеть этого класса поддерживает максимум 254 (28-2) хоста. Так как

весь адресный блок класса С может содержать максимум 229 (536 870 912)

индивидуальных адреса, он занимает 12, 5% общего адресного пространства в протоколе

IP.

Помимо этих трех классов адресов существует еще два дополнительных класса - D и E.

В классе D старшие четыре бита равны " 1110"; этот класс используется для поддержки

многоадресной передачи данных. В классе E старшие четыре бита равны " 1111", и этот

класс зарезервирован для экспериментального использования.

Ниже приведены диапазоны десятичных значений трех классов адресов, где запись

XXX представляет поле адреса хоста.

Диапазоны значений адресов трех классов:

· для класса А: 1.XXX.XXX.XXX - 126.XXX.XXX.XXX

· для класса B: 128.0.XXX.XXX - 191.255.XXX.XXX

· для класса C: 192.0.0.XXX - 223.255.255.XXX

Сетевой адрес класса A - 127.0.0.0 - зарезервирован для обратной связи (looрback) и

введен для тестирования взаимодействия между процессами на одной машине. Когда

приложение использует адрес обратной связи, стек TCP/IP возвращает эти данные

приложению, ничего не посылая по сети. Данный адрес можно к тому же использовать

для взаимодействия отдельных приложений в пределах одной машины, поэтому в сетях,

построенных на базе протокола IP, запрещается присваивать устройствам IP-адреса,

начинающиеся с 127.