Foreversoft.ru

IT Справочник
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Адресация в сети internet

Адресация в сети Интернет

Классификация компьютерных сетей

Компьютерная сеть (англ. computer network) — совокупность компьютеров, соединенных линиями связи. Компьютерные сети создаются для совместного использования пользователями и программами аппаратных, программных и информационных ресурсов всех компьютеров сети. Компьютеры по той роли, которую они играют в сети, можно разделить на рабочие станции и сервера.Рабочая станция — это компьютер, подключенный к сети, на котором пользователь выполняет свою работу. Сервер — это компьютер, подключенный к сети, на который возложены функции по управлению сетью и предоставлению доступа к различным сетевым ресурсам. По масштабу компьютерные сети делятся на:

1. персональные (англ. personal area network) — объединяет компьютеры и другие устройства пользователя, расположенные в пределах нескольких метров;

2. локальные (англ. personal area network) — объединяет компьютеры, как правило, одной организации, расположенные в пределах нескольких сотен метров;

3. глобальные (англ. wide area network) — объединяет компьютеры, расположенные в пределах нескольких тысяч километров.

По топологии компьютерные сети делятся на:

1. звезда — все компьютеры присоединены к центральному узлу (концентратору или коммутатору). Применяется в сетях, построенных с помощью витой пары.

2. общая шина — каждый компьютер присоединен к общей линии связи (шине), образуя незамкнутую цепь. Применяется в сетях, построенных с помощью коаксиального кабеля.

3. кольцо — компьютеры присоединены последовательно друг к другу, образуя замкнутую цепь. Применяется в сетях, построенных с помощью оптоволоконного кабеля.

По структуре компьютерные сети делятся на:

1. одноранговая сеть — каждый компьютер сети может выполнять роль как рабочей станции, так и сервера;

2. сеть с выделенным сервером — один из компьютеров сети выполняет роль сервера, все остальные компьютеры сети выполняют роль рабочих станций.

Принципы построения сетей

Сетевой протокол — набор правил, позволяющий осуществлять соединение и обмен данными между устройствами в сети. Наиболее распространенной системой классификации сетевых протоколов является модель OSI (базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем), в соответствии с которой протоколы делятся по своему назначению на следующие уровни:

1. физический уровень (протокол Ethernet) — работа со средой передачи данных;

2. канальный уровень (протокол Ethernet) — физическая адресация данных;

3. сетевой уровень (протокол IP) — логическая адресация данных;

4. транспортный уровень (протокол TCP) — передача данных между узлами;

5. сеансовый уровень (протокол SSL) — управление сеансами связи;

6. уровень представления данных — представление и кодирование данных;

7. прикладной уровень (протоколы HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP) — доступ к сетевым службам.

Подключение к сети

Сетевое оборудование — устройства, необходимые для работы компьютерной сети. К сетевому оборудованию относятся следующие устройства:

  • сетевая плата (Ethernet-адаптер) — устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети.
  • концентратор (англ. hub) — устройство, усиливающее пришедший на него сигнал и передающее его на все подсоединенные к нему устройства.
  • коммутатор (англ. switch) — устройство, усиливающее пришедший на него сигнал и передающее его только устройству, являющемуся получателем сигнала. Это повышает производительность и безопасность сети по сравнению с использованием концентратора.
  • маршрутизатор (англ. router) — устройство, определяющее маршрут передачи данных между устройствами в сети.
  • шлюз (англ. gateway) — устройство, позволяющее организовать обмен данными между сетями, использующими разные сетевые протоколы обмена данными.

Технологии подключения компьютера к локальной сети делятся на проводные и беспроводные. При создании локальных сетей с использованием проводных технологий применяются следующие виды кабеля:

  • коаксиальный кабель — состоит из двух цилиндрических проводников, соосно вставленных один в другой. Пропускная способность до 10 МБит/сек на расстоянии до 200 метров. Для подключения к сетевой плате используется соединитель BNC.
  • витая пара — состоит из одной или нескольких пар проводников, скрученных между собой. Пропускная способность до 1 ГБит/сек на расстоянии до 100 метров. Для подключения к сетевой плате используется соединитель RJ-45.
  • оптоволоконный кабель — состоит из стеклянной или пластиковой светопроводящей нити. Пропускная способность до 10 ГБит/сек на расстоянии до 10 километров.
  • электрическая проводка — состоит из одного проводника. Пропускная способность до 100 МБит/сек на расстоянии до 300 метров.

К беспроводным технологиям передачи данных относятся:

  • Bluetooth (названа в честь Харальда I Синезубого) — пропускная способность до 3 МБит/сек на расстоянии до 10 метров.
  • Wi-Fi — пропускная способность до 300 МБит/сек на расстоянии до 100 метров.
  • WiMAX — пропускная способность до 70 МБит/сек на расстоянии до 10 километров.

Технологии подключения компьютера к глобальной сети также делятся на проводные и беспроводные. Способы выхода в Интернет с использованием проводных технологий:

  • через стационарный телефон. В этом случае применяются следующие технологии: Dial-up (коммутируемый доступ) — скорость получения/передачи данных до 56 КБит/сек; ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) — скорость получения данных до 24 МБит/сек; скорость передачи данных до 3.5 МБит/сек.
  • через выделенную линию. В этом случае применяется технология FTTB (оптика до здания) — скорость получения/передачи данных до 100 МБит/сек;

К беспроводным способам выхода в Интернет относятся:

  • через сотовый телефон. В этом случае применяются следующие технологии: GPRS — скорость получения/передачи данных до 56 КБит/сек; EDGE — скорость получения/передачи данных до 384 КБит/сек; UMTS — скорость получения данных до 2 МБит/сек; HSDPA — скорость получения данных до 14 Мбит/сек, скорость передачи данных до 7 МБит/сек; LTE — скорость получения данных до 326 Мбит/сек, скорость передачи данных до 173 МБит/сек.
  • через спутник. В этом случае для получения данных применяется технология DVB — скорость получения данных до 2 МБит/сек.
  • через точки доступа (хотспоты). В этом случае применяются следующие технологии: Wi-Fi — скорость получения/передачи данных до 300 МБит/сек; WiMAX — скорость получения/передачи данных до 70 МБит/сек.

Адресация в сети Интернет

Компьютер, подключенный к Интернет, называется хостом или узлом. Для идентификации каждого узла в сети имеются две системы адресов, используемые совместно:

1. IP-адрес — состоит их четырех (протокол IPv4) или шестнадцати (протокол IPv6) байтов. IP-адрес для протокола IPv4 записывается в виде четырех (протокол IPv4) десятичных чисел (каждое от 0 до 255), разделенных точками. IP-адрес для протокола IPv6 записывается в виде восьми шестнадцатеричных чисел (каждое от 0 до FFFF), разделенных двоеточием. IP-адрес состоит из двух частей: адреса сети и адреса узла. Для разделения IP-адреса на адреса сети и узла используется маска подсети, которая записывается в виде четырех (протокол IPv4) десятичных чисел (каждое от 0 до 255), разделенных точками. Для получения IP-адреса компьютера в операционной системе Windows используется программа ipconfig.

2. система доменных имен (англ. Domain Name System, DNS) — назначение символьных эквивалентов IP-адресов в соответствии с иерархической структурой подчинения узлов в сети. Каждый уровень в этой иерархии называется доменом. Доменное имя узла записывается в виде имен доменов, записанных с использованием латинских букв и, с 2010 года, букв национальных алфавитов (например, http://пример.испытание), цифр и знака тире, разделенных точками и упорядоченных справа налево от доменов верхнего уровня к доменам второго, третьего и более низких уровней. Домены верхнего уровня делятся на домены стран (имя домена указывает на название страны, в которой расположен узел) и общие домены (имя домена связано с типом организации, которой принадлежит узел). Примеры доменов верхнего уровня стран: ru (рф) — Российская федерация (например, администрация президента Российской Федерации — президент.рф); us — США, uk — Великобритания (например, корпорация Би-би-си — www.bbc.co.uk); de — Германия; fr — Франция (например, музей Лувр — www.louvre.fr); jp — Япония, cn — Китай; ua — Украина. Примеры общих доменов верхнего уровня: com и biz — коммерческие организации; net — организации, имеющие отношение к функционированию Интернет; org — некоммерческие организации (например, Википедия — ru.wikipedia.org); int — международные организации; info — информационные ресурсы; name — физические лица. Часть общих доменов верхнего уровня относятся к категории ограниченного использования: edu — образовательные организации США (например, Гарвардский университет — www.harvard.edu); gov — правительственные организации США (например, администрация президента США -www.whitehouse.gov); mil — военные организации США (например, министерство армии США — www.army.mil). В настоящее время домены верхнего уровня com, net, org, info, biz, name используются без ограничений.

Читать еще:  Как вводить емайл адрес

Таблицы соответствия доменных имен и IP-адресов хранятся на DNS-серверах. В Интернет существует тринадцать корневых DNS-серверов, обозначенных латинскими буквами от A до М и хранящих информацию о доменах верхнего уровня. За распределение IP-адресов и регистрацию доменных имен отвечает ICANN (англ. Internet Corporation for Assigned Names and Numbers). ICANN делегирует свои полномочия по распределению IP-адресов пяти региональным регистраторам, которые, в свою очередь, делегируют более мелкие диапазоны локальным интернет-провайдерам. Для записи адресов ресурсов в сети Интернет используется способ URL. Синтаксис записи URL: протокол://хост:порт/путь где протокол — протокол обращения к ресурсу; хост — доменное имя узла или IP-адрес; порт — номер порта для подключения к узлу; путь — уточняющая информация о месте нахождения ресурса (зависит от протокола).

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Увлечёшься девушкой-вырастут хвосты, займёшься учебой-вырастут рога 10349 — | 8002 — или читать все.

Адресация в сети internet

Для того, чтобы связаться с некоторым компьютером в сети Интернет, Вам надо знать его уникальный Интернет — адрес. Существуют два равноценных формата адресов, которые различаются лишь по своей форме: IP — адрес и DNS — адрес.

IP — адрес

IP — адрес состоит из четырех блоков цифр, разделенных точками. Он может иметь такой вид:

Каждый блок может содержать число от 0 до 255. Благодаря такой организации можно получить свыше четырех миллиардов возможных адресов. Но так как некоторые адреса зарезервированы для специальных целей, а блоки конфигурируются в зависимости от типа сети, то фактическое количество возможных адресов немного меньше. И тем ни менее, его более чем достаточно для будущего расширения Интернет.

С понятием IP — адреса тесно связано понятие «хост». Под хостом понимается любое устройство, использующее протокол TCP/IP для общения с другим оборудованием. Это может быть не только компьютер, но и маршрутизатор, концентратор и т.п. Все эти устройства, подключенные в сеть, обязаны иметь свой уникальный IP — адрес.

DNS — адрес

IP — адрес имеет числовой вид, так как его используют в своей работе компьютеры. Но он весьма сложен для запоминания, поэтому была разработана доменная система имен: DNS. DNS — адрес включает более удобные для пользователя буквенные сокращения, которые также разделяются точками на отдельные информационные блоки (домены). Например:

Если Вы вводите DNS — адрес, то он сначала направляется в так называемый сервер имен, который преобразует его в 32 — битный IP — адрес для машинного считывания.

Доменные имена

DNS — адрес обычно имеет три составляющие (хотя их может быть сколько угодно).

Доменная система имен имеет иерархическую структуру: домены верхнего уровня — домены второго уровня и так далее. Домены верхнего уровня бывают двух типов: географические (двухбуквенные — каждой стране свой код) и административные (трехбуквенные).

России принадлежит географический домен ru.

Имена компьютеров, которые являются серверами Интернета, включают в себя полное доменное имя и собственно имя компьютера.

gov — правительственное учреждение или организация

mil — военное учреждение

com — коммерческая организация

net — сетевая организация

org — организация, которая не относится не к одной из выше перечисленных

Среди часто используемых доменов — идентификаторов стран можно выделить следующие:

nz — Новая Зеландия

za — Южная Африка

Адрес E-mail

С помощью IP — адреса или DNS — адреса в Интернет можно обратиться к любому нужному компьютеру. Если же Вы захотите послать сообщение по электронной почте, то указания только этих адресов будет недостаточно, поскольку сообщение должно попасть не только в нужный компьютер, но и к определенному пользователю системы.

Для доставки и прима сообщений электронной почты предназначен специальный протокол SMPT (Simple Mail Transport Protocol). Компьютер, через который в Интернет осуществляется передача сообщений электронной почты, называют SMPT — сервером. По электронной почте сообщения доставляются до указанного в адресе компьютера, который и отвечает за дальнейшую доставку. Поэтому такие данные, как имя пользователя и имя соответствующего SMPT — сервера разделяют знаком «@». Этот знак называется «at коммерческое» (на жаргоне — собачка, собака). Таким образом, Вы адресуете свое сообщение конкретному пользователю конкретного компьютера. Например:

ivanov@klyaksa.net Здесь ivanov — пользователь, которому предназначено послание, а klyaksa.net — SMPT — сервер, на котором находится его электронный почтовый ящик (mailbox). В почтовом ящике хранятся сообщения, пришедшие по конкретному адресу.

URL

URL (Uniform Resource Locator, унифицированный определитель ресурсов) — это адрес некоторой информации в Интернет. Он имеет следующий формат:

тип ресурса://адрес узла/прочая информация

Наиболее распространенными считаются следующие типы ресурсов:

ftp:// ftp — сервер

gopher:// меню gopher

http:// адрес в WWW

mailto:// адрес электронной почты

news:// группа новостей UseNet

telnet:// компьютер, в котором можно зарегистрироваться, используя telnet

Ресурсная часть URL всегда заканчивается двоеточием и двумя или тремя наклонными чертами. Далее следует конкретный адрес узла, который Вы хотите посетить. За ним в качестве ограничителя моет стоять наклонная черта. В принципе, этого вполне достаточно. Но если Вы хотите просмотреть конкретный документ на данном узле и знаете точно его место расположения, то можете включить его адрес в URL. Ниже приведены несколько URL и расшифровка их значений:

ftp://ftp.microsoft.com/dirmap.txt файл с именем dirmap.txt на ftp — сервере компании Microsoft

Итак, в Интернет возможны следующие виды адресов:

Адресация в сети internet

IP-адреса: сети и узлы

IP-адрес представляет собой 32-разрядный номер, который уникально идентифицирует узел (компьютер или устройство, например, принтер или маршрутизатор) в сети TCP/IP.

IP-адреса обычно представлены в виде 4-х разрядов, разделенных точками, например 192.168.123.132. Чтобы понять использование масок подсетей для распознавания узлов, сетей и подсетей, обратите внимание на IP-адрес в двоичном обозначении.

Например, в виде разрядов, разделенных точками, IP-адрес 192.168.123.132 – это (в двоичном обозначении) 32-разрядный номер 110000000101000111101110000100. Такой номер сложно интерпретировать, поэтому разбейте его на четыре части по восемь двоичных знаков.

Эти 8-разрядные секции называются «октеты». Тогда данный IP-адрес будет иметь вид: 11000000.10101000.01111011.10000100. Этот номер ненамного понятнее, поэтому в большинстве случаев следует преобразовывать двоичный адрес в формат разделенных точками разрядов (192.168.123.132). Десятичные числа, разделенные точками, и есть октеты, преобразованные из двоичного в десятичное обозначение.

Чтобы глобальная сеть TCP/IP работала эффективно как совокупность сетей, маршрутизаторы, обеспечивающие обмен пакетами данных между сетями, не знают точного расположения узла, для которого предназначен пакет. Маршрутизаторы знают только, к какой сети принадлежит узел, и используют сведения, хранящиеся в таблицах маршрутизации, чтобы доставить пакет в сеть узла назначения. Как только пакет доставлен в необходимую сеть, он доставляется в соответствующий узел.

Для осуществления этого процесса IP-адрес состоит из двух частей. Первая часть IP-адреса обозначает адрес сети, последняя часть – адрес узла. Если рассмотреть IP-адрес 192.168.123.132 и разбить его на эти две части, то получится следующее:

Маска подсети

Следующий элемент, необходимый для работы протокола TCP/IP, – это маска подсети. Протокол TCP/IP использует маску подсети, чтобы определить, в какой сети находится узел: в локальной подсети или удаленной сети.

В протоколе TCP/IP части IP-адреса, используемые в качестве адреса сети и узла, не зафиксированы, следовательно, указанные выше адреса сети и узла невозможно определить без наличия дополнительных сведений. Данные сведения можно получить из другого 32-разрядного номера под названием «маска подсети». В этом примере маской подсети является 255.255.255.0. Значение этого номера понятно, если знать, что число 255 в двоичном обозначении соответствует числу 11111111; таким образом, маской подсети является номер:

Из данного примера с использованием маски подсети 255.255.255.0 видно, что код сети 192.168.123.0, а адрес узла 0.0.0.132. Когда пакет с конечным адресом 192.168.123.132 доставляется в сеть 192.168.123.0 (из локальной подсети или удаленной сети), компьютер получит его из сети и обработает.

Почти все десятичные маски подсети преобразовываются в двоичные числа, представленные единицами слева и нолями справа. Вот еще некоторые распространенные маски подсети:

Классы сетей

Подсети

TCP/IP-сеть класса A, B или C может еще быть разбита на подсети системным администратором. Образование подсетей может быть необходимо при согласовании логической структуры адреса Интернета (абстрактный мир IP-адресов и подсетей) с физическими сетями, используемыми в реальном мире.

Читать еще:  Как писать электронный адрес

Системный администратор, выделивший блок IP-адресов, возможно, администрирует сети, организованные не соответствующим для них образом. Например, имеется глобальная сеть с 150 узлами в трех сетях (в разных городах), соединенных маршрутизатором TCP/IP. У каждой из этих трех сетей 50 узлов. Выделяем сеть класса C 192.168.123.0. (Для примера, на самом деле этот адрес из серии, не размещенной в Интернете.) Это значит, что адреса с 192.168.123.1 по 192.168.123.254 можно использовать для этих 150 узлов.

Два адреса, которые нельзя использовать в данном примере, – 192.168.123.0 и 192.168.123.255, так как двоичные адреса с составляющей узла из одних единиц и нолей недопустимы. Адрес с 0 недопустим, поскольку он используется для определения сети без указания узла. Адрес с числом 255 (в двоичном обозначении адрес узла, состоящий из одних единиц) используется для доставки сообщения на каждый узел сети. Следует просто запомнить, что первый и последний адрес в любой сети и подсети не может быть присвоен отдельному узлу.

Теперь осталось дать IP-адреса 254 узлам. Это несложно, если все 150 компьютеров являются частью одной сети. Однако в данном примере 150 компьютеров работают в трех отдельных физических сетях. Вместо запроса на большее количество адресных блоков для каждой сети сеть разбивается на подсети, что позволяет использовать один блок адресов в нескольких физических сетях.

В данном случае сеть разбивается на четыре подсети с помощью маски подсети, которая увеличивает адрес сети и уменьшает возможный диапазон адресов узлов. Другими словами, мы «одалживаем» несколько разрядов, обычно используемых для адреса узла, и используем их для составляющей сети в адресе. Маска подсети 255.255.255.192 позволяет создать четыре сети с 62 узлами в каждой. Это возможно, поскольку в двоичном обозначении 255.255.255.192 – то же самое, что и 1111111.11111111.1111111.11000000. Первые две цифры последнего октета становятся адресами сети, поэтому появляются дополнительные сети 00000000 (0), 01000000 (64), 10000000 (128) и 11000000 (192). (Некоторые администраторы применяют только две из этих подсетей, используя номер 255.255.255.192 в качестве маски подсети. Для получения дополнительной информации по этому вопросу см. RFC 1878.) В этих четырех сетях последние 6 двоичных цифр можно использовать в качестве адресов узлов.

Использование маски подсети 255.255.255.192 преобразует сеть 192.168.123.0 в четыре сети: 192.168.123.0, 192.168.123.64, 192.168.123.128 и 192.168.123.192. Эти четыре сети будут иметь следующие действующие адреса узлов:

Не забывайте, что двоичные адреса узлов с одними только единицами и нолями недействительны, поэтому нельзя использовать адреса со следующими числами в последнем октете: 0, 63, 64, 127, 128, 191, 192 или 255.

Обратите внимание на следующие два адреса узлов: 192.168.123.71 и 192.168.123.133. Если использовать по умолчанию маску подсети класса C 255.255.255.0, оба адреса будут в сети 192.168.123.0. Однако, если использовать маску подсети 255.255.255.192, они окажутся в разных сетях: 192.168.123.71 – в сети 192.168.123.64, в то время как 192.168.123.133 – в сети 192.168.123.128.

Основные шлюзы

Связь между TCP/IP-компьютером и узлом из другой сети обычно осуществляется через устройство, называемое маршрутизатором. С точки зрения TCP/IP маршрутизатор, указанный на узле, связывающем подсеть узла с другими сетями, называется основным шлюзом. В этом разделе рассказывается, каким образом протокол TCP/IP определяет, отправлять или нет пакеты данных на основной шлюз, чтобы связаться с другим компьютером или устройством в сети.

При попытке установления связи между узлом и другим устройством с помощью протокола TCP/IP узел сопоставляет определенную маску подсети и IP-адрес назначения с маской подсети и своим собственным IP-адресом. В результате этого сопоставления компьютер узнает, для какого из узлов предназначен данный пакет – локального или удаленного.

Если в результате этого процесса назначением является локальный узел, то компьютер просто отправляет пакет в локальную подсеть. Если в результате сопоставления выясняется, что назначением является удаленный узел, компьютер направляет пакет на основной шлюз, определенный в свойствах TCP/IP. Таким образом, именно маршрутизатор отвечает за отправку пакета в правильную подсеть.

Устранение неполадок

Причиной проблем, связанных с протоколом TCP/IP, часто служит неправильная настройка трех основных элементов в TCP/IP-свойствах компьютера. Осознавая влияние ошибок в настройке TCP/IP на функционирование сети, можно решить многие распространенные проблемы протокола TCP/IP.

Неверная маска подсети. Если сеть использует маску подсети, отличную от маски по умолчанию, для своего класса адресов, а у клиента еще настроена маска подсети по умолчанию для класса адресов, связь с соседними сетями будет невозможна, но это не относится к удаленным сетям. Например, если создать четыре подсети (как в примере о подсетях), но использовать неверную маску подсети 255.255.255.0 при настройке протокола TCP/IP, узлы не смогут определить, что некоторые компьютеры находятся в других подсетях. В таком случае пакеты, предназначенные для узлов в различных физических сетях, являющихся частью одного адреса класса C, не будут отправлены на основной шлюз для доставки. Общим признаком этого является ситуация, когда компьютер может взаимодействовать с узлами в своей локальной сети и может связаться со всеми удаленными сетями, кроме тех, что расположены рядом и имеют тот же адрес класса A, B или C. Для устранения данной проблемы укажите верную маску подсети в настройке TCP/IP для этого узла.

Неверный IP-адрес. Если поместить компьютеры с IP-адресами, которые должны быть в отдельных подсетях, вместе в локальную сеть, они не смогут установить связь друг с другом. Они будут пытаться послать друг другу пакеты через маршрутизатор, который не сможет направить эти пакеты соответствующим образом. Признаком данной проблемы является ситуация, когда компьютер может установить связь с узлами в удаленных сетях, но не может взаимодействовать с некоторыми или всеми компьютерами в своей локальной сети. Для устранения данной проблемы убедитесь, что все компьютеры в одной физической сети имеют IP-адреса в одной и той же IP-подсети. Если израсходованы все IP-адреса в отдельном секторе сети, есть другие решения, которые в данной статье не описываются.

Неверный основной шлюз. Компьютер с неверно настроенным основным шлюзом сможет взаимодействовать с узлами в своем собственном сегменте сети, однако не сможет установить связь с узлами в некоторых или во всех удаленных сетях. Если одна физическая сеть имеет более одного маршрутизатора и неверный маршрутизатор настроен в качестве основного шлюза, узел сможет взаимодействовать с некоторыми удаленными сетями, но не со всеми. Эта проблема часто возникает, если в организации один маршрутизатор соединен с внутренней сетью TCP/IP, а другой — с Интернетом.

Основы и принципы адресации в сети интернет

Для безотказного функционирования глобальной сети необходимо, чтобы каждый сервер в интернете имел собственный адрес. Ранее это обеспечивалось протоколом IPv4/. Теперь активно внедряется его более совершенная версия — протокол IPv6. Чтобы полноценно пользоваться интернетом необходимо знать, как они функционируют и чем отличаются друг от друга.

Представление адреса

Всемирная сеть содержит гигантский объем информации. Данные расположены на огромном количестве серверов. Каждый из них имеет свой уникальный домен в сети интернет, с помощью которого его легко найти. Несмотря на то, что серверов в сети насчитываются миллиарды, каждый из них можно разыскать с его помощью. Адресация в интернете это важная часть его функционирования.

Обычно, когда говорят об адресе, используют доменное имя. Одним из известных примеров является, например, домен http://www.google.com. Однако такого рода наименование предназначено большей частью для удобства пользователей. Для компьютеров адресом является группа из четырех цифр такого вида: a.b.c.d (с цифрами вместо символов). На каждом из четырех мест, разделенных точками, может использоваться целое число в промежутке от 0 до 255. Эта последовательность цифр называется IP-адресом. Несмотря на довольно простой вид, таким образом можно адресовать 2^32 степени адресов.

Когда пользователь в строке браузера набирает буквенный адрес (доменное имя), компьютер обращается к DNS-серверу, чтобы узнать о том, какой IP-адрес ему соответствует. После того, как ответ получен, браузер осуществляет переход и позволяет пользователю ознакомиться с содержимым страницы.

Читать еще:  Наименьшая адресуемая единица информации в www

Символьный адрес выполняет дополнительные функции. Последняя его часть указывает, в какой стране находится страница или какого рода сайт расположен здесь. Например, обозначение «.ru» в имени говорит о том, что речь идет о российском сайте, а окончание имени «.org» указывает на сайт некоммерческой организации.

Роль и назначение протокола IP в модели TCP/IP

Работа интернета основана на использовании модели TCP/IP. Она включает в себя семь уровней.

Протокол IP действует на сетевом уровне.

Эти семь уровней расположены иерархически таким образом, что каждый из них предоставляет услуги вышестоящему (если такой имеется) и использует работу нижестоящего (при его наличии).

Протокол IP выполняет следующие функции:

  1. Обеспечивает уникальность выдаваемых публичных адресов в сети интернет.
  2. Этот протокол обеспечивает доставку сетевых пакетов между серверами, создавая маршрут между ними через промежуточные точки.
  3. Для работы использует нижестоящий (канальный) уровень.
  4. Поддерживает работу вышестоящего (транспортного) уровня.

Он предусматривает два основных типа интернет-адресов: публичные и частные. Первые должны быть уникальны во всем мире. Именно их рассматривают в качестве IP-адресов. Надо заметить, что далеко не всегда возникает необходимость в наличии такой уникальности онлайн. Например, если компьютеры входят в локальную сеть, им необходимо общаться только в пределах этой сети. Такие адресные обозначения называются частными. Их важной особенностью является то, что в пределах всей всемирной сети они могут повторяться любое количество раз. Дело в том, что каждый из них будет использоваться только в пределах своей локальной сети.

Хосты и подсети

На практике адресация в сети интернет предусматривает деление на подсети. То есть каждый IP-адрес идентифицирует сеть и входящий в нее компьютер (его называют хост).

Для того, чтобы разобраться в том, какая часть адреса относится к подсети, а какая к хосту, применяется маска подсети.

IP-адрес состоит из четырех чисел от 0 до 255. Каждое из этих значений можно выразить с помощью байта, состоящего из восьми битов. Таким образом речь идет о записи числа в двоичной форме. Расположив двоичные значения четырех байтов одно за другим, можно получить четыре байта или 32-разрядное двоичное число.

При этом определенное количество битов будет относиться к адресу подсети, а оставшиеся — адрес хоста, предназначенный для идентификации компьютера внутри подсети.

Для наглядности адресация в интернете будет пояснена на примере:

Рассмотрим адрес 01011101.10111011.01001000.00110000. В десятичном виде он выглядит следующим образом: 93.187.72.48. Предположим, что маска подсети равна 11111111.11111111.11111111.00000000. В этом случае IP адрес подсети — 01011101.10111011.01001000.00000000 или 93.187.72.0. В маске часть адреса, соответствующая хосту, выделена с помощью нулей. Она равна 0.0.0.48. Таким образом будет идентифицирован адрес хоста — компьютера внутри сети.

Назначения подсетей

В глобальной компьютерной сети предусмотрены различные виды адресов в интернете. Они называются классами и делятся в зависимости от их первых битов. Каждому из них соответствует определенный размер маски подсети.

В интернете уникальными должны быть только цифры, адресующие подсеть.

В дальнейшем для адресации стала использоваться бесклассовая система, в которой адрес подсети мог иметь любую разумную длину.

Подсети предназначены для того, чтобы давать адреса компьютерам, которые в них входят. В каждой из них имеется шлюз, куда поступают пакеты из внешнего мира. Затем информация передается компьютеру, находящемуся внутри сети. Отправка данных в интернет происходит в обратном порядке.

Важно! Когда в квартире или офисе установлен роутер, он фактически организует собственную подсеть. Когда провайдер раздает интернет, он в некоторых случаях рассматривает компьютер данного клиента в качестве входящего в большую подсеть интернета.

Структура заголовка пакета

Передача информации в интернете происходит путем отправки и получения пакетов. Каждый из них движется по определенному маршруту до того, как достигнет точки назначения. Пакет информации, согласно документации организован строго определенным образом.

Он делится на две части: заголовок и данные.

Он состоит из большого количества служебных полей. Далее описываются основные из них:

  1. В поле «Версия» указывается «4».
  2. Далее указан размер заголовка. Это поле используется для того, чтобы компьютер мог определить, где начинаются данные и не произошло ли неправильное считывание информации.
  3. Далее указана информация про тип обслуживания. Первая часть длиной 6 бит определяет класс обслуживания, вторая указывает на наличие перегрузки информационного канала.
  4. В поле «Размер пакета» система указывает общую длину всего пакета, включая заголовок и данные. Минимальное значение равно 20, а максимальное — 65335 байт.
  5. Идентификатор важен в тех случаях, когда в процессе передачи сетевой пакет был разбит на части. В каждой из них должен быть указан такой идентификатор для того, чтобы сборка была проведена правильно.
  6. Флаги предоставляют дополнительную информации о проведении фрагментации.
  7. Время жизни определяет, что делать с теми данными, которые не попали к получателю, через указанное время они будут уничтожены при неудачной транспортировке.

В пакете также имеются другие данные, необходимые для организации передачи сетевого пакета потребителю.

Версии протокола IP: IPv4 и IPv6

В настоящее время существуют два варианта протокола интернета: IPv4 и IPv6. Второй из них можно рассматривать в качестве более высокой ступени развития первого.

Важно! Как известно, IPv4 предоставляет пользователям 32-битные адреса. Количество серверов в настоящее время стремительно растет. Это усиливает необходимость существенного увеличения адресного пространства. Протокол IPv6 обеспечивает 128-битные адреса серверов.

Преимущества IPv6

Этот протокол известен тем, что имеет следующие преимущества:

  1. В нем отсутствует необходимость использовать трансляцию сетевых адресов (NAT).
  2. Здесь имеется столько адресов, что нет необходимости делить их на публичные или частные.
  3. Механизм маршрутизации был доработан и стал более простым и эффективным.
  4. При использовании этого протокола применяется автоконфигурирование.
  5. Формат заголовка был упрощен.

При работе с этим протоколом поддержка конфиденциальности является встроенной.

Основные различия протоколов

Адрес в IPv4 является 32-битным и записывается в виде четырех целых чисел, не превосходящих 255. В IPv6 его записывают в виде восьми четырехзначных шестнадцатеричных цифр. Вот пример: 3ffe:1904:4546:3:201:f8ff:fe22:68cf.

Различия не только в разрядности и форме записей. Изменился механизм функционирования. Он стал не только более качественным и надежным, но и более простым.

Процедура того, как дается адрес в интернете при этом не изменилась.

Исчерпание адресного пространства

Протокол версии IPv4 способен адресовать огромное количество серверов. Однако интернет развивается настолько стремительно, что этих возможностей уже недостаточно. В ответ на возросшие требования был разработан IPv6, который существенно расширяет адресное пространство. При его использовании исчерпание адресного пространства в ближайшие годы не ожидается.

Работа с IPv6

Для того, чтобы выполнить подключение, нужно открыть Панель управления, перейти в сетевые настройки и выбрать нужное сетевое подключение.

Нажав на кнопку «Свойства» можно провести настройку.

Как включить

Если зайти в свойства подключения, нужно на первой странице убрать галочку с IPv4 и поставить в строке IPv6. Выбрав эту строку нужно перейти в Свойства. Если провайдер использует статический адрес, нужно отметить это в списке и ввести параметры, потом подтвердить их.

После этого соединение с протоколом IPv6 начнет работать.

Автонастройка

Некоторые провайдеры автоматически предоставляют данные для подключения. Чтобы этим воспользоваться, нужно на странице, где вводят параметры соединения, в списке указать, что адрес будет получен в автоматическом режиме. Затем нажимают OK для подтверждения.

Альтернативная конфигурация

При установке параметров соединения нужно решить, как будут выбраны DNS-серверы. Они могут быть получены автоматически или в качестве альтернативной конфигурации указаны пользователем.

Проверка IPv6

После того, как настройки сделаны, можно проверить наличие подключения. Для этого можно запустить консоль и набрать следующую команду.

netsh interface ipv6 show interface «Подключение по локальной сети»

Затем нужно нажать Enter. После этого будет выдана информация о наличии подключения.

В кавычках указывают название подключения, которое проверяется.

IPv6 и VPN

Протокол IPv6 способен работать с большинством существующих сетей VPN. Для этого можно использовать как платные, так и бесплатные сети.

Использование частных приватных сетей позволит использовать преимущества этого протокола интернета при доступе к ним.

Адресация интернета с помощью протоколов IPv4 и IPv6 обеспечивает безотказное функционирование глобальной сети. Внедрение более совершенной версии позволит устранить риск исчерпания адресов серверов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector