Адресація комп'ютерів у мережах передавання даних

Як видно із наведеного переліку, ці вимоги суперечать одна одній і їх неможливо поєднати у межах однієї схеми адресації. Так, для користувачів є зручними текстові (символьні) адреси, які несуть певне смислове навантаження, але вони не є оптимальними для запам'ятовування у пам'яті комп'ютера. Опти­мальними для розміщення в пам'яті комп'ютера є числові адреси у шістнад-цятковій системі числення, але вони дуже незручні для користувача. Ієрархічні символьні імена, які дозволяли би адресувати комп'ютери у складних мережах, влаштовують користувачів, тоді як для технічних засобів більше підходять ієрархічні числові імена.

На практиці одночасно використовують декілька схем адресації комп'ютерів, кожна з яких відповідає конкретній вимозі. Тобто, один комп'ютер може мати декілька різних адрес, а для його однозначного визначення використовують спе­ціальні таблиці відповідності (дозволу) імен. Автоматичний перехід від однієї схеми адресації до іншої (від одного імені до іншого) здійснюють спеціальні протоколи, які за адресою одного типу знаходять адресу іншого типу. В процесі розвитку мереж передавання даних використовували різні схеми адресації вузлів, проте найбільшої популярності набули такі типи адрес:

1. Апаратні адреси;

2. Символьні адреси;

3. Числові складні (ієрархічні) адреси.

Апаратна адреса — це власна адреса апаратного засобу, який забезпечує зв'язок певного вузла (комп'ютера) з іншими вузлами мережі. Найбільш поши­реним прикладом апаратної адреси є адреса мережевого адаптера. Ця адреса присвоюється адаптеру фірмою-виробником, прошивається в його постійній пам'яті у вигляді дванадцятирозрядного шістнадцяткового коду і є унікальною. Якщо вузол має декілька мережевих адаптерів, то автоматично він має декілька апаратних адрес. Така схема адресації є поширеною в локальних комп'ютерних мережах малих і середніх розмірів.

Перевагами апаратної адресації є її унікальність, яка гарантується фірмою-виробником, і простота присвоєння її вузлу. Комп'ютер автоматично отримує адресу при встановленні в нього мережевого адаптера.

Недоліками, крім труднощів запам'ятовування користувачем, є відсутність ієрархії, а також те, що при заміні мережевого адаптера змінюється адреса комп'ютера, що не завжди є зручним для користувачів.

Символьна адреса — це адреса, яка складається з послідовності символів, несе, як правило, смислове навантаження і є зручною для запам'ятовування. Символьні адреси можуть мати просту (плоску) або ієрархічну доменну структуру. Прикладом простого символьного імені може бути 607а-06 із смисловим навантаженням: шостий комп'ютер, встановлений у 607а аудиторії. Прикладом ієрархічного тридоменного імені може бути 12.at.ikta із смисловим навантаженням: дванадцятий комп'ютер підмережі кафедри AT, яка входить до складу мережі інституту комп'ютеризованих систем та автоматики.

До переваг символьної адресації слід віднести зручність їх запам'ятовування користувачами. Вони можуть використовуватися як у простих, так і в об'єднаних мережах.

До недоліків можна віднести те, що для запам'ятовування багатодоменних ієрархічних символьних імен потрібний великий обсяг комп'ютерної пам'яті, особливо в крупних мережах, які налічують тисячі користувачів. Крім того, через перемінний формат вони незручні для їх передавання по мережі.

Числові складні адреси — це компактні числові імена фіксованого формату, як правило, дворівневої ієрархії. Прикладом такої адресації є IP-адреси протоколу IPv4, які мають довжину чотири байти і складаються з двох частин-номера: мережі і номера вузла в цій мережі. Такий поділ дозволяє передавати пакети між мережами на основі аналізу номера мережі, а при доставці пакета в кінцеву мере­жу - на основі аналізу номера комп'ютера в цій мережі. У новій версії протоколу IPv6 числовий адрес може мати три і більше складових, що дозволяє збільшити ефективність маршрутизації пакетів.

Перевагою цієї схеми адресації є компактний формат адреси і простота адресації комп'ютерів, які знаходяться в інших мережах складної об'єднаної мережі.

До недоліків можна віднести складність запам'ятовування числових адрес користувачами.

У сучасних мережах передавання даних одночасно використовують всі три описані схеми адресації комп'ютерів. Користувачі використовують зручні для них символьні адреси, які при передаванні пакета в мережу автоматично замінюються числовою ієрархічною адресою. За допомогою числової адреси пакети пере­даються з мережі у мережу, а при доставленні пакета в кінцеву мережу числова адреса автоматично замінюються апаратною адресою комп'ютера-отримувача пакета. Такий алгоритм зміни адрес пакетів характерний зараз і для невеликих локальних мереж, в яких застосовують стек протоколів TCP/IP. Використання

стека ТСРЛР у локальних мережах дозволяє без особливих затрат під'єднувати їх до великої мережі.

Проблемою встановлення відповідності між адресами займаються відповідні служби мережі, які можуть реалізовуватися як централізованими, так і розпо­діленими засобами.

За централізованим способом переадресації в мережі виділяють один комп'ютер, який ще називають сервером імен, на якому містяться таблиці від­повідності імен. За необхідності комп'ютери-клієнти звертаються до сервера імен з відповідними запитами і отримують числове ім'я комп'ютера, якому потрібно послати повідомлення. Централізований спосіб переадресації використовують переважно у великих мережах передавання даних.

У невеликих локальних мережах використовують, як правило, розподілений спосіб переадресації. При цьому способі комп'ютери-клієнти за необхідності заміни імені посилають в мережу широкомовні запити. Комп'ютер, який розпізнав у цьому запиті своє (наприклад, числове) ім'я, посилає у відповідь свою апаратну адресу.