![]() |
![]() |
![]() |
Суть
конфигурации TCP/iP
Для понимания процесса
конфигурирования TCP/iP и проектирования сетей важно освоить некоторые фундаментальные
понятия:
Рассматривая эти понятия,
мы будем опираться на iP версии 4 (iPv4)_b настоящее время выполняется переход
на iP версии 6 (iPv6), но основные принципы старой версии iPv4 входят в новую
схему iP-адресации.
iP-адреса
В мире TCP/iP каждый компьютер
(или хост), соединенный с сетью, получает уникальный адрес, известный как
W-адрес.
iР-адрес
- это состоящее из четырех частей число, которое однозначно идентифицирует хост-компьютер.
iP-адреса состоят из четырех
целых чисел, каждое величиной от 0 до 255, разделяемых точками. Каждый компьютер,
непосредственно подсоединенный к Интернету, имеет свой уникальный iP-адрес.
Соединяясь с internet через провайдера услуг internet (internet Service Provider,
iSP), на время своего соединения удаленный компьютер получает и использует уникальный
iP-адрес, который присваивается ему iSP.
Компьютеры оперируют двоичными
кодами: нулями (0) и единицами (1). При этом, например, iP-адрес 192.168.0.34,
будучи преобразованным в двоичный код, имеет вид:
11000000 10101000 00000000
00100010 Каждая из этих 32 цифр представляет собой один бит (двоичный разряд).
В iР,-адресе 32 бита.
Общее количество доступных
iP-адресов - 2
32
или 4 294 967 296. Может показаться, что это огромное
количество адресовано при той скорости, с которой internet растет в последние
годы, iP-адреса быстро становятся дефицитом.
В настоящее время предлагается
новая структура iP-адреса -iP версия 6 (iPv6) - состоящая из 128-битовых целых
чисел и позволяющая сформировать 340282366920938463463374607431768-211456 адресов.
Такое число можно получить при возведении в четвертую степень общего числа адресов,
доступных сейчас.
Очевидно, что iP-адреса
непросто равномерно распределить среди пользователей. Особенно с учетом того,
что они назначаются сразу целым
сетям -
для использования организациями,
провайдерами internet и другими группами, которым необходим iP-адрес для работы
с internet.
Существует три используемых
типа TCP/iP сетей: класса А, класса В и класса С.
Вы, наверное, заметили,
что первое и последнее из возможных значений (0 и 255) в полном диапазоне не
используются. Это связано с тем, что первое значение используется для адреса
сети целиком, а последнее - для широковещательного адреса. Например, упомянутая
сеть класса А имеет адрес 98.0.0.0, а ее широковещательный адрес - 98.255.255.255.
Вы, вероятно, также обратили
внимание на то, что в качестве первого числа в iP-адресах не используются такие
значения, как 0, 127 и 224-255. Кроме того, существует ряд адресов, зарезервированных
для приватного использования (см. примечания в следующем разделе).
Работа
подсетей и маски сетей
Часто для организаций,
нуждающихся в большом количестве ГР-адресов, необходимо получить адрес сети
класса В и разделить эту сеть (сегментировать) на 256 сетей класса С. Прекраеный
пример - крупные iSP, которым необходимо организовать сети класса С для своих
корпоративных клиентов, используя сеть класса В. Например, если провайдер имеет
сеть класса В с адресом 165.65, он может поделить ее на 256 подсетей, с адресами
от 165.65.0 до 165.65.255. Каждая из этих подсетей будет иметь 254 доступных
адреса, подобно тому, как это имеет место в сети класса С.
Но это может привести к
неоднозначности адресации. Как компьютер узнает, к какой сети он принадлежит?
Если машина имеет iP-адрес 19.148.43.194, то совсем не очевиден способ определения
- находится ли он в 19-ой сети класса А, 19.148-ой сети класса В или 19.148.43-ей
сети класса С.
Проблема решается использованием
масок сетей
(или
масок подсетей).
Маска сети - это набор разделенных
точками однобайтовых целых чисел, который определяет какая часть iP-адреса идентифицирует
сеть.
Существует три разновидности
масок: 255.0.0.0, 255.255.0.0 и 255.255.255.0. Если вам известен iP-адрес и
сетевая маска, вы сможете определить iP-адрес сети и диапазон доступных адресов
в сети.
Рассмотрим ЕР-адрес 19.148.43.194.
Если маска сети 255.0.0.0, то сетевой адрес 19.0.0.0, а диапазон доступных адресов
в этой сети от 19.0.0.1 до 19.255.255.254. Если маска сети 255.255.0.0, то сетевой
адрес 19.148.0.0, а диапазон доступных адресов в этой сети от 19.148.0.1 до
19.148.255.254. Если маска сети 255.255.255.0, то сетевой адрес 19.148.43.0,
а диапазон доступных адресов в этой сети от 19.148.43.1 до 19.148.43.254.
Когда компьютер отправляет
сообщение, он использует соответствующий iP-адрес. Если ему известна сетевая
маска, то он знает, как распорядиться этим адресом.
Примечание
Возможны и более сложные маски сетей, но здесь мы их рассматривать не будем. Существует множество способов подразделения и комбинирования адресных пространств. Более подробные сведения по этому вопросу можно найти в iP Sub-networking mini-HOWTO по адресу http://www.linuxdoc.org/HOWTO/mini/iP-Subnetworking.html или в гл. 2 руководства Linux Network Administrators Guide no адресу http : //www . linuxdoc.org/LDP/nag2/index.html. Если вы проектируете собственную ТСР/iР-сеть, не забудьте уделить особое внимание вопросу приватных адресов.
iP версия
6 (iPv6)
В настоящее время мировое
информационное сообщество осуществляет переход на схему адресации iPv6, обеспечивающую
до 2 различных адресов. Конечно, этот переход представляет собой не моментальный
акт и поэтому в течение некоторого времени аппаратура и программное обеспечение
сетей должны поддерживать обе версии адресации: iPv4 и iPv6. В рамках огромного
диапазона адресов iPv6 можно разместить все адресное пространство iPv4. Ваш
теперешний iP-адрес (iPv4) будет работать и в адресном пространстве iPv6.
На практике процесс конвертирования
адреса из старой схемы в новую весьма прост. Так iРv4-адресу:
192.168.33.54
соответствует iPv6-aapec
: :192.168.33.54
После завершения перехода
на новую схему адресации, адреса в iPv6 будут записываться в шестнадцатеричной
нотации. В ней существует 16 "цифр": 0,
1,2, 3,
4,
5, 6,
7, 8, 9, а, b, с, d, e, f. Типичный 1Ру6-адрес может выглядеть, например,
так
3dfe:0b80:0al8:1def:0000:0000:0000:0287
В схеме iPv6 разрешается
отбрасывать ведущие нули, поэтому приведенный выше адрес эквивалентен следующему
3dfе:b80:а!8:idef:0:0
: 0 : 287
Чтобы записать приведенный
выше iPv4-адрес 192.168.33.54 в новой нотации, переведем сначала его составляющие
в двоичный код
11000000 10101000 00100001 00111000
После перевода в шестнадцатеричную
форму он выглядит так
с0а8:2138 Полный iPv6-anpec
будет выглядеть так
0000:0000:0000:0000:0000:0000:с0а8:2136
или
0:0:0:0:0:0:с0а8:2136
или
::192.168.33.54
Широковещательные
адреса
Широковещательный адрес
-
это специальный адрес, который можно использовать при передаче информации
всем хост-компьютерам сети. Вместо того, чтобы отсылать отдельные пакеты каждому
хост-компьютеру, можно отослать единственный пакет для всех компьютеров (подобно
радио- или телевизионному сигналу).
В основе широковещательного
адреса лежит адрес сети, но часть адреса, задающая хост-компьютер, заменена
на 255. Для сети класса В 174.148 широковещательный адрес- 174.148.255.255,
а для сети класса С 194.148.43 - 194.148.43.255.
Адреса
шлюзов
В параграфе, посвященном
маршрутизации, отмечено, что сконфигурированные для локальной сети или подсети
компьютеры не знают, как связываться с компьютерами, принадлежа-щими внешней
сети (например, internet).
Шлюзы -
это компьютеры,
которые обеспечивают связь с внешним миром. Они имеют как минимум два сетевых
интерфейса: один - для соединения с локальной сетью и другой - с внешним миром.
Шлюз пересылает пакеты в локальную сеть из глобальной или обратно.
Для соединения хост-компьютера
с внешней сетью шлюзу необходимо знать iP-адрес хотя бы одного шлюза вне локальной
сети.
Серверы
имен
Если вам необходимо получить
доступ к сайту издательства Sybex, вы можете ввести 63.99.19,8.12 в адресное
поле вашего браузера. Но гораздо проще запомнить символический WWW-адрес http:
/ /www. Sybex. com. Эта проблема решается использованием Системы Доменных Имен
(Domain Name System, DNS). DNS реализует механизм преобразования доменных имен
(например, bahai. org) и имен хост-компьютеров (www. bahai. org) в iP-адреса.
Каждый компьютер, подключенный
к Интернету или другой глобальной сети, нуждается в сервере имен. Поэтому, конфигурируя
TCP/iP на хост-компьютере большой сети, не забудьте о сервере имен.
Провайдеры предоставляют сервер имен для выхода пользователя в Интернет. На практике, при коммутируемом соединении вам в большинстве случаев даже не нужно знать iP-адрес сервера имен. Соответствующие настройки выполняются автоматически в ходе подключения. Коммутируемые соединения подробно рассмотрены в гл. 22.
![]() |
![]() |
![]() |