IP-адресация
Передача сообщений в Интернет основана на том, что каждый компьютер сети имеет индивидуальный адрес - IP-адрес. Этот адрес выражается одним 32-разрядным числом, имеющим две смысловые части. Одна часть IP-адреса определяет номер сети, вторая - номер узла(компьютера) в сети. Так как оперировать длинными двоичными числами достаточно сложно, число, определяющее IР-адpec, разбивают на 4 октета - восьмиразрядных двоичных числа, а каждое из этих чисел представляют в десятичном виде. Октеты отделяют друг от друга точками. Таким образом, 32-разрядный IP-адрес представляется в виде: 255.255.255.255 (десятичное число может меняться от 0 до 255 - максимального значения восьмиразрядного двоичного числа). Например: 128.10.2.30 - десятичная форма представления IP-адреса,
10000000 00001010 00000010 00011110 - двоичная форма представления этого же адреса.
В сети Интернет различные глобальные сети, в зависимости от размера, делятся по классам:
Сети класса А: большие сети общего пользования, первый октет определяет номер сети, три последующие октета - номер узла;
Сети класса В: сети среднего размера. Два первых октета определяют номер сети, два оставшихся - номер узла;
Сети класса С: сети малого размера. В этих сетях три первых октета определяют номер сети и последний октет - номер узла.
В таблице 1 представлена общая характеристика схемы Интернет-адресации.
Таблица 1
| Класс | Диапазон значений первого октета | Общее количество сетей | Максимальное количество узлов в каждой сети |
| А | 1 - 126 | 16 777 214 | |
| В | 128-191 | 16 382 | 65 534 |
| С | 192-223 | 2 097 150 |
Некоторые IP-адреса имеют специальное назначение, например, адрес:
• 0.0.0.0 представляет адрес шлюза по умолчанию, т.е. адрес компьютера, которому следует направлять информационные пакеты, если они не нашли адресата в локальной сети;
• 127.любое число (часто 127.0.0.1) - адрес «петли». Данные, переданные по этому адресу, поступают на вход компьютера, как полученные по сети. Такой адрес необходим при отладке сетевых программ;
• 255.255.255.255 - широковещательный адрес. Сообщения, переданные по этому адресу, получают все узлы локальной сети, содержащей компьютер-источник сообщения (в другие локальные сети оно не передается);
• Номер сети. все нули - адрес сети;
• Все нули. номер узла - узел в данной сети. Может использоваться для передачи сообщений конкретному узлу внутри локальной сети;
• Номер сети. все единицы (двоичные) - все узлы указанной сети.
В локальных сетях используются специальные, так называемые «серые» IP-адреса. Они определены документом RFC 1918 (RFC - Requests For Comments, предлагаемый проект стандарта, большинство документов, регламентирующих Интернет, описано в RFC) и приведены в табл. 2:
Таблица 2
| Диапазоны IP-адресов, используемых в локальных сетях |
| 10.0.0.0- 10.255.255.255 |
| 172.16.0.0- 172.31.255.255 |
| 192.168.0.0- 192.168.255.255 |
В небольших по размеру локальных сетях обычно применяется последний диапазон адресов. Сетевые маршрутизаторы не передают информацию для узлов с этими адресами, поэтому она оказывается «запертой» внутри локальной сети. Такая схема позволяет в разных локальных сетях использовать одни и те же IP-адреса и не приводит к конфликтам.
Для повышения гибкости использования IP-адресов деление адреса на части с использованием классов дополняется технологией CIDR (Classless Inter-Domain Routing) - бесклассовой междоменной маршрутизации. В этом случае адрес сети формируется с помощью двух чисел: адреса и маски. Маска это тоже
32-разрядное двоичное число, с помощью которого из IP-адреса выделяется адрес сети. Схема формирования адреса сети с использованием маски проста, ее можно пояснить на примере, допустим, адрес представлен двоичным числом 110101, маска числом 111100. Маска накладывается на адрес, как трафарет, в котором единицы соответствуют прорезям, в которых мы «увидим» адрес сети, в нашем примере адрес сети соответствует числу 110100. Маска всегда содержит такое двоичное число, старшие разряды которого подряд единицы, а младшие -нули, единицы представляют «прозрачную» часть трафарета, а нули - «непрозрачную». Маска так же, как и адрес, записывается в виде четырех десятичных чисел, разделенных точками и представляющих двоичные октеты. Для компактной записи пары чисел: IР-адрес-маска, используется также другая форма, например: 10.0.0.8/30. Число до слеша представляет собой IP-адрес, а число после слеша - количество разрядов в IP-адресе, отводимых для адресации сети. Число 30 после слеша соответствует маске 255.255.255.252. После определения адреса сети, оставшаяся часть IP-адреса используется для адресации узлов в сети.
Символьное представление имени компьютера в сети
Каждый компьютер в сети имеет уникальный адрес. При использовании IP-адресации это IP-адрес. Однако человеку достаточно трудно оперировать длинными наборами цифр, не несущих смысловой нагрузки, поэтому всегда применяются системы преобразования имен, ставящие в соответствие цифровому адресу компьютера его символьное имя. В глобальных сетях и сети Интернет это служба DNS (Domain Name System) - распределенная база данных, поддерживающая иерархическую систему имен для идентификации узлов в сети Интернет. Определенные части базы данных доменных имен хранятся на специальных серверах - DNS-серверах, обрабатывающих запросы любого компьютера и определяющие имя, соответствующее IP-адресу или наоборот. В каждой локальной сети, подключенной к Интернет, работает по крайней мере один DNS-cep-вер. База данных DNS имеет структуру дерева, называемого доменным про-странством имен, в котором каждый домен (узел дерева) имеет имя и может со-держать поддомены. Имя домена идентифицирует его положение в этой базе данных по отношению к родительскому домену, а точки в имени отделяют ча-сти, соответствующие узлам домена, например, www.tusur.ru.
Для именования компьютеров в локальных сетях используются плоские (не имеющие иерархии) символьные имена, так называемые NetBIOS-имена. Протокол NetBIOS (Network Basic Input/Output System), как расширение стандартных функций базовой системы ввода-вывода, был разработан в 1984г. компанией IBM и широко применяется в ее продуктах, а также продуктах компании Microsoft. В протоколе NetBIOS реализован механизм широковещательного разрешения имен, когда все компьютеры в локальной сети получают запрос на разрешение имени, соответствующего некоторому IP-адресу. Кроме того, компания Microsoft для своей сетевой операционной системы Windows NT разработала централизованную службу разрешения имен WINS(Windows Internet Name Service). WINS-сервер, работающий в локальной сети, централизованно обрабатывает все запросы, касающиеся разрешения имен в сетях Windows. При большом числе компьютеров в локальной сети WINS-сервер необходим. Однако в малых сетях, содержащих менее 10 компьютеров, часто используется широковещательный механизм разрешения имен протокола NetBIOS, упрощающий административное обслуживание таких сетей.
