Принципы построения IP-адресов

IP-адреса определены в том же самом RFC, что и протокол IP. Именно адреса являются той базой, на которой строится доставка сообщений через сеть TCP/IP.

IP-адрес – это 4-байтовая последовательность. Принято каждый байт этой последовательности записывать в виде десятичного числа. Например, приведенный ниже адрес является адресом одной из машин РНЦ "Курчатовский Институт":

 144.206.160.32

Каждая точка доступа к сетевому интерфейсу имеет свой IP-адрес.

IP-адрес состоит из двух частей: адреса сети и номера хоста. Вообще говоря, под хостом понимают один компьютер, подключенный к Сети. В последнее время, понятие "хост" можно толковать более расширено. Это может быть и принтер с сетевой картой, и Х-терминал, и вообще любое устройство, которое имеет свой сетевой интерфейс.

Существует 5 классов IP-адресов. Эти классы отличаются друг от друга количеством битов, отведенных на адрес сети и адрес хоста в сети. На рисунке 1.5 показаны эти пять классов.

 

Рис. 1.5. Классы IP-адресов

 

Опираясь на эту структуру, можно подсчитать характеристики каждого класса в терминах числа сетей и числа машин в каждой сети. При разработке структуры IP-адресов предполагалось, что они будут использоваться по разному назначению.

 

Класс	Диапазон значений первого октета	Возможное количество сетей	Возможное количество узлов
А	1 – 126	126	16777214
B	128 – 191	16382	65534
C	192 – 223	2097150	254
D	224 – 239	-	228
E	240 – 247	-	227

Рис. 1.6 Характеристики классов IP-адресов

 

Адреса класса A предназначены для использования в больших сетях общего пользования.

Адреса класса B предназначены для использования в сетях среднего размера (сети больших компаний, научно-исследовательских институтов, университетов).

Адреса класса C предназначены для использования в сетях с небольшим числом компьютеров (сети небольших компаний и фирм)

. Адреса класса D используют для обращения к группам компьютеров, а адреса класса E – зарезервированы.

Среди всех IP-адресов имеется несколько зарезервированных под специальные нужды. Ниже приведена таблица зарезервированных адресов (ри.1.7).

 

IP-адрес	Значение
все нули	данный узел сети
номер сети | все нули	данная IP-сеть
все нули | номер узла	узел в данной (локальной) сети
все единицы	все узлы в данной локальной IP-сети
номер сети | все единицы	все узлы указанной IP-сети
127.0.0.1	"петля"

Рис. 1.7 Выделенные IP-адреса

 

Особое внимание в таблице (рис. 1.7) уделяется последней строке. Адрес 127.0.0.1 предназначен для тестирования программ и взаимодействия процессов в рамках одного компьютера. В большинстве случаев в файлах настройки этот адрес обязательно должен быть указан, иначе система при запуске может зависнуть (как это случается в SCO Unix). Наличие "петли" чрезвычайно удобно с точки зрения использования сетевых приложений в локальном режиме для их тестирования и при разработке интегрированных систем.

Вообще, зарезервирована вся сеть 127.0.0.0. Эта сеть класса A реально не описывает ни одной настоящей сети.

Некоторые зарезервированные адреса используются для широковещательных сообщений. Например, номер сети (строка 2) используется для посылки сообщений этой сети (т.е. сообщений всем компьютерам этой сети). Адреса, содержащие все единицы, используются для широковещательных посылок (для запроса адресов, например).

Реальные адреса выделяются организациями, предоставляющими IP-услуги, из выделенных для них пулов IP-адресов. Согласно документации NIC (Network Information Centre) IP-адреса предоставляются бесплатно, но в прейскурантах наших организаций (как коммерческих, так и некоммерческих), занимающихся Internet-сервисом предоставление IP-адреса стоит отдельной строкой.

Структура пакета с примером

Рассмотрим пример пакета, передаваемого от одного компьютера к другому протоколом без соединения: 9856945934531232343453450020015FD

5108E00021E190900C0A80103C0A801013C460B07B620EDE520ECEEE6E5F220ED. Пакет содержит информацию, состоящую из четырех частей:

1. Информация канального протокола (hex):

9856945934531232343453450020015FD5

2. Информация сетевого и транспортного протокола (hex):

108E00021E190900C0A80103C0A80101

3. Информация сеансового протокола без установки соединения (hex):

3C460B07B6

Данные пакета (информация) (hex):

20EDE520ECEEE6E5F220ED

Информация канального протокола (hex)

Размер (байт)	Содержание	Пример
6	МАК-адрес получателя	985694593453
6	МАК-адрес отправителя	123234345345
2	Длина пакета вложенных протоколов (равнва длине всего оставшегося пакета без канального протокола)	0020
1	Тип вложенного следующего протокола. В примере для сетевого протокола всегда равен 1	01
2	CRS-контрольная сумма вложенного протокола	5FD5

Информация сетевого и транспортного протокола (hex)

Примером такого протокола является протокол IP.