Общие сведения об ip-адресах. Классы ip-адресов. Связь ip адреса с доменом посредством службы доменных имен. Подсеть, маска подсети.

Любой компьютер, подключенный к сети (не важно Internet это или локальная сеть) имеет уникальный электронный адрес, IP (Internet Protocol Address) адрес. Данные в сетях передаются в виде пакетов, и машины, обмениваясь пакетами должны знать, какому компьютеру их направлять. В качестве идентификатора компьютера и выступают IP адреса.

Конечному пользователю IP адрес выдаётся провайдером Интернет услуг, провайдеры получают большие блоки IP адресов от региональных регистраторов, которые в свою очередь, получают блоки адресов от Internet Corporation for Assigned Names and Numbers, или ICANN - международной некоммерческой организации, созданной осенью 1998 при участии правительства США для регулирования вопросов, связанных с доменными именами, IP-адресами и прочими аспектами функционирования Интернета.

В локальных сетях, из которых нет выхода "наружу", т.е. в Интернет, всё проще. IP адреса машин в таких сетях назначаются администратором сети из специально зарезервированных для таких сетей блоков адресов.

Формой записи IP-адреса (IPv4) является запись в виде четырёх десятичных чисел (от 0 до 255), разделённых точками, например, 80.93.181.192. Весь адрес состоит из идентификатора сети и идентификатора хоста. В предыдущем примере 80 - идентификатор сети, а 93.181.192 - идентификатор хоста, т. е. по этому адресу видно, что компьютер находится в подсети 80, а собственный адрес компьютера 93.181.192.

Существуют 5 классов IP-адресов, отличающиеся количеством бит в сетевом номере и хост-номере. Т.е. в зависимости от того с какой цифры (октета) начинается адрес, такого класса он и будет. Класс адреса определяется значением его первого октета.

Класс	IP - адрес	Идентификатор сети	Идентификатор узла
A	a.b.c.d	a	b.c.d
B	a.b.c.d	a.b	c.d
C	a.b.c.d	a.b.c	d

Адреса класса A предназначены для использования в больших сетях общего пользования. Они допускают большое количество номеров узлов.

Адреса класса B используются в сетях среднего размера, например, сетях университетов и крупных компаний.

Адреса класса C используются в сетях с небольшим числом компьютеров.

Адреса класса D используются при обращениях к группам машин.

Адреса класса E зарезервированы на будущее.

Класс	Диапазон значений первого октета(идентификатор сети)	Возможное количество сетей	Возможное количество узлов
A	1-126
B	128-191
C	192-223
D	224-239	-
E	240-247	-

IP-адрес может быть двух видов- статический и динамический.

IP-адрес называют статическим (постоянным, неизменяемым), если он прописывается в настройках устройства пользователем, либо если назначается автоматически при подключении устройства к сети, но используется в течение неограниченного промежутка времени и не может быть присвоен другому устройству.

IP-адрес называют динамическим (непостоянным, изменяемым), если он назначается автоматически при подключении устройства к сети и используется в течение ограниченного промежутка времени, как правило, до завершения сеанса подключения.

Связь IP адреса с доменом посредством службы доменных имен.
DNS, Domain Name System — одна из важнейших служб в сети Интернет. Это распределенная база данных, служащая для получения информации о доменах. Обычно DNS используется с целью получения IP-адреса по имени компьютера или устройства (т.е. хоста), либо с целью определения маршрута следования информации в сетях связи, либо для получения SRV-записи. DNS поддерживает взаимодействующие по определенному протоколу DNS-сервера.

DNS помещает домены в специально разделенные зоны, за которые отвечают уже независимые администраторы. В общем и целом, DNS служит для преобразование доменных имен в IP-адреса. В этом база DNS схожа с телефонным справочником, в котором каждому телефонному номеру присвоено имя владельца. Кроме того, DNS значительно упрощает людям работу в Интернете — ведь запомнить доменное имя гораздо проще, чем IP-адрес. Другое преимущество DNS состоит в том, что IP-адреса могут быть весьма небезопасно изменены различными web-серверами. Поскольку пользователи имеют дело непосредственно с доменным именем, IP-адрес остается скрытым. Поскольку к одному доменному имени может быть привязано несколько IP-адресов, можно также говорить о распределении нагрузки посредством DNS. С помощью DNS возможно также по IP-адресу получить соответствующее доменное имя. Здесь снова можно провести аналогию с телефонной книгой, где мы можем по имени пользователя найти его телефонный номер, что носит название “обратный поиск” в отрасли телекоммуникации

Схематично процесс определения IP-адреса по вводимому имени домена можно представить так:

 

Когда пользователь запускает веб-браузер и вводит название домена сайта, его ПК отправляет запрос к DNS-серверу интернет-провайдера для получения IP-адреса, на котором находится домен (1).

Если DNS-серверы провайдера не обнаруживают в своем кеше информации о запрашиваемом сайте, то отправляют запрос на корневые DNS-серверы (2).

Корневой DNS-сервер ищет в своей базе данных информацию о серверах имен хостинг-провайдера, на которых присутствует этот сайт. Далее, он сообщает их кеширующему DNS-серверу провайдера (3).

После того, как кеширующий DNS-сервер провайдера получает информацию о серверах имен провайдера он опрашивает любой из них (4) и, в случае получения положительного результата получения IP-адреса (5), помещает в кеш.

После этого DNS-сервер провайдера передает IP-адрес браузеру пользователя, совершившему запрос сайта (6).

И уже после этого браузер, получив IP-адрес запрашиваемого сайта, переходит на сам сайт (7 и 8).

Подсеть, маска подсети.

Подсетью называется отдельная часть сети, которая самостоятельно функционирует и имеет соединение с общей сетью через маршрутизатор. В сеть класса A допускается наличие 16 миллионов узлов. Даже представить такую сеть сложно, не то, что работать в ней. Да, работать в ней будет невозможно по причине того, что сетевое оборудование не сможет справится с передаваемыми пакетами в таком количестве. По этой причине IP-сеть разбивают на несколько подсетей, которые объединяются маршрутизаторами. Каждой подсети присваивается свой идентификатор сети. Так в одном сетевом классе может быть большое количество подсетей.

Маска подсети используется непосредственно для настройки подсети, она предназначена для определения адреса сети независимо от класса сети. Маски подсети имеют такой же формат записи, как и формат IP-адреса - четыре двоичных октета или четыре поля, которые разделяются точкой. Так значения полей маски могут задаваться следующим образом:

биты, которые установлены в 1, имеют соответствие идентификатору сети;

биты, которые установлены в 0, имеют соответствие идентификатору узла.

Каждому из узлов в сети необходима маска подсети. Сама маска не является IP-адресом узла. Маска описывает адресное пространство подсети, а именно рамки в которых начинается и заканчивается подсеть. Получается, что работать в одной физической сети компьютеры с разной маской не смогут, потому что они просто не увидят друг друга.

Если в паре с IP-адресом использовать маски подсети, то становится возможным полностью отказаться от использования классов адресов. Это позволит сделать более гибкой систему IP-адресации в полном объеме.

При IP-адресе компьютера 192.168.0.1 и маске подсети 255.255.255.0, номер сети будет 192.168.0, а номер компьютера - 1.

Два компьютера с IP1 и IP2 лежат в одной подсети, если IP1 /\ Mask = IP2 /\ Mask, где Mask — маска этой подсети, а /\ — операция побитового логического «и».