Запись адресов в бесклассовой модели

Для удобства записи IP-адрес в бесклассовой модели часто представляется в виде a.b.c.d/n, где a.b.c.d – IP-адрес, n – количество битов в сетевой части, например: 137.157.128.0/17.

Маска сети для этого адреса: 17 единиц (сетевая часть), за ними 15 нулей (хостовая часть), что в октетном представлении равно 11111111.11111111.10000000.00000000=255.255.128.0

Выделение номера сети из IP-адреса необходимо для группировки хостов в одну сеть с целью облегчения процесса маршрутизации. В противном случае маршрутизаторам пришлось бы запоминать маршруты для каждого хоста, что привело бы к чудовищному росту маршрутных таблиц и требуемых для поиска маршрутов вычислительных ресурсов. Имея же адрес сети и маску (или используя понятие класса), маршрутизатор может заменить маршруты к множеству хостов одной записью маршрутов в сеть, то есть пакеты, следующие к любому хосту этой сети, будут направляться по указанному маршруту.

Маска – это число, которое используется в паре с IP-адресом; двоичная запись маски содержит непрерывную последовательность единиц в тех разрядах, которые должны в IP-адресе интерпретироваться как номер сети, переходящую в непрерывную последовательность нулей в разрядах, соответствующих номеру узла. Т.е. граница между последовательностью единиц и последовательностью нулей в маске соответствует границе между номером сети и номером узла в IP-адресе. Чем больше битов используется для маски подсети, тем больше доступно подсетей, но меньше хостов на каждую подсеть. Использование большего количества битов, чем нужно, позволит увеличить количество подсетей, но ограничит количество хостов. Использование меньшего количества битов, позволит увеличить количество хостов, но ограничит количество подсетей.

Математическая операция сопоставления IP-адреса и маски подсети называется ANDing. Если побитно логически сложить IP-адрес узла и маску, то результатом будет IP-адрес сети.

Таблицы истинности логических операций

 

 

Протоколы маршрутизации

 

Компьютерные сети соединяются между собой специальными устройствами, называемыми маршрутизаторами. Маршрутизатор — это устройство, которое собирает инфор­мацию о топологии межсетевых соединений и на ее основании пересылает пакеты в сеть назначения.

Маршрутная информация может быть сконфигурирована вручную сетевым администратором – при этом реализуется статическая маршрутизация.

При статической маршрутизации записи в таблице маршрутизации вводятся и изменяются вручную. Такой способ требует вмешательства администратора каждый раз, когда происходят изменения в топологии сети. С другой стороны, он является наиболее стабильным и требующим минимума аппаратных ресурсов маршрутизатора для обслуживания таблицы. Понятно, что алгоритм статической маршрутизации с его ручным способом формирования таблиц маршрутизации приемлем только в небольших сетях с простой топологией. Однако этот алгоритм может быть эффективно использован и для работы на магистралях крупных сетей, так как сама магистраль может иметь простую структуру с очевидными наилучшими путями следования пакетов в подсети, присоединенные к магистрали входных портах.

Однако, самыми распространенными являются алгоритмы адаптивной (или динамической) маршрутизации. Динамическая (адаптивная) маршрутизация реализуется протоколами маршрутизации, когда маршрутная информация собирается автоматически в ходе динамического процесса обмена обновлениями между маршрутизаторами сети.

Чтобы сконфигурировать статическую маршрутизацию, администратор должен задать маршруты ко всем возможным сетям назначения, которые не присоединены к данному маршрутизатору.

Таблица статической маршрутизации должна содержать:

1) адрес сети назначения,

2) маску сети назначения

3) адрес входного интерфейса следующего маршрутизатора на пути к сети назначения (next hop).

Адрес входного интерфейса следующего маршрутизатора на пути к сети назначения также называют шлюзом по умолчанию.