Настройка сетей Microsoft дома и в офисе. Учебный курс
Шрифт:
IP-адреса из класса Е относятся к диапазону от 240.0.0.0 до 255.255.255.255. Эти адреса зарезервированы для применения в будущем.
IP-адрес 127.0.0.1 (попадающий в диапазон адресов класса А) называется адресом закольцовки и применяется для тестирования локального стека протоколов TCP/IP. Этот адрес применяется совместно с командой ping в целях проверки корректности сетевых настроек для данного компьютера. Так, например, в результате выполнения команды ping 127.0.0.1 на экране отображается соответствующая информация о локальной системе (рис. 4.2).
Этот IP-адрес можно использовать для тестирования других программ. Например, можно воспользоваться Telnet, указав адрес закольцовки
Рис. 4.2. Пример использования адреса закольцовки
Подсети
Хотя и пространство IP-адресов достаточно велико, но, как известно, все познается в сравнении, особенно если вспомнить о количестве сетевых компьютеров, подключенных к Интернету в настоящее время. Любая серьезная организация, которой приходится развертывать десятки и сотни локальных сетей, нуждается в нескольких сотнях IP-адресов. Суть формирования подсетей заключается в разбиении единого непрерывного множества IP-адресов с образованием нескольких подмножеств, которые называются подсетями. Например, если идет речь об адресах класса А, в одной сети могут находиться свыше 16 миллионов узловых компьютеров. Это количество настолько велико, что даже такой монстр как Microsoft не использует сети подобных масштабов.
В силу упомянутых выше причин в больших сетях формируются подсети, в которых применяется так называемая адресация подсетей. При этом исходный IP-адрес разбивается таким образом, что образуется сетевой и локальный раздел. Первый раздел применяется в целях идентификации сети в бескрайних просторах Интернета, а второй раздел адресует подсети и узлы внутри локальной сети.
В процессе адресации подсетей для каждой сети, входящей в состав большой сети, формируется маска подсети. Алгоритм, положенный в основу ее формирования, весьма прост. Если биты исходного IP-адреса имеют отношение к разделу, определяющему подсеть, соответствующие биты маски подсети выбираются равными 1, если же рассматривается раздел, который определяет IP-адрес узла внутри подсети, то для битов маски подсети выбираются нулевые значения. Так, например, в маске вида 11111111 11111111 00000000 00000000 первые два октета определяют подсеть, а последние два – узел в этой подсети. Структура маски подсети в этом случае соответствует IP-адресу для сети из класса В. Если воспользоваться точечно-десятичным форматом записи, то маска подсети получит обозначение 255.255.0.0. Для IP-адресов из класса А применяется маска подсети 255.0.0.0. а для IP-адресов из класса С – 255.255.255.0.
Например, маска подсети 255.255.255.128 определяет сеть класса С, в которой могут формироваться две подсети. Если применить эту маску к сетевому адресу 193.112.255, то будут созданы две подсети. Диапазон IP-адресов в первой подсети ранжируется от 193.112.255.1 до 193.112.255.128, а во второй подсети – от 193.112.255.129 до 193.112.255.254.
Бесклассовая адресация
Как отмечалось ранее, система классификации IP-адресов (классы А, В, С) устраивала сообщество пользователей Интернета до тех пор, пока Сеть не получила глобальное распространение. Система классов и подсети по-прежнему широко используются маршрутизаторами локальных сетей. Магистральные маршрутизаторы Интернета применяют бесклассовую маршрутизацию между доменами (CIDR, Classless Interdomain Routing) в целях определения оптимального маршрута, используемого для передачи пакетов.
После появления системы классов IP-адресов первый байт адреса традиционно обозначал номер сети, благодаря чему практическая реализация маршрутизации не вызывала особых затруднений. Например, для IP-адреса 130.166.232.233 число 130 являлось признаком диапазона IP-адресов класса В, а подсеть получала номер 130.166.0. Маршрутизация же пакета в самой подсети требовала использования локальной таблицы маршрутизации, поддерживаемой самим маршрутизатором.
ПРИМЕЧАНИЕ
Подробнее о маршрутизаторах и таблицах маршрутизации рассказывается в следующей главе.
Но поскольку рост Интернета в последние десятилетия все больше напоминает неуправляемую реакцию деления атомных ядер урана, все это привело к появлению великого множества сетей, относящихся к классам В и С. Это, в свою очередь, вызвало стремительное «разбухание» таблиц маршрутизации, применяемых магистральными маршрутизаторами Интернета. А потому эффективная маршрутизация IP-пакетов стала попросту невозможной.
И тут на помощь пришел метод CIDR. Благодаря этой инновации одна единственная запись в таблице маршрутизации может представлять множество сетевых адресов низкого уровня. 1 акже метод CIDR может служить «противоядием» гипотетическому исчерпанию пространства IP-адресов.
При использовании метода CIDR применяется собственный формат записи, в которой IP-адрес разбивается на сетевой и узловой разделы, причем сетевой раздел IP-адреса обозначается префиксом /п, где п определяет количество битов в этом разделе. Естественно, что для адреса из класса А используется префикс /8, из класса В – префикс /16, а из класса С – префикс /24.
Поскольку метод CIDR не предусматривает разбиения IP-адресов на классы, возможно применение таких «нестандартных» адресов, как 150.174.121.0/24. Число 150 определяет применение 16 битов в качестве сетевого раздела IP-адреса (как в случае с классами IP-адресов), а префикс /24 определяет применение для сетевого раздела IP-адреса первых 24 битов, оставшиеся же 8 битов используются для адресации узлов в сети. Благодаря сетевому префиксу можно разбить непрерывное пространство адресов класса В на отдельные меньшие по размеру диапазоны.
В табл. 4.1 приведено соответствие между префиксами CIDR и эквивалентным диапазоном IP-адресов из класса С.
Таблица 4.1. Префиксы CIDR и эквивалентный диапазон из класса С
Следует обратить внимание на соответствие между количеством сетей из класса С и префиксами CIDR. Так, префикс /16 определяет предельно допустимое количество сетей из класса С (256), соответствующее одной сети из класса В. Следуя этой логике, можно прийти к выводу о том, что префикс /15 определяет две сети из класса В, префикс /14 – четыре сети и т. д.
Все современные маршрутизаторы поддерживают технологию CIDR, благодаря которой ушла в прошлое проблема «нехватки» IP-адресов. Эту проблему был призван решить протокол IPv6, речь о котором пойдет в следующем разделе.
Протокол IPv6
Стандарт, определяющий протокол IPv6, был разработан еще в 1995 году. Немалую роль в его появлении сыграла паника, возникшая из-за слухов о грядущем крахе Интернета по причине быстрого исчерпания доступного пространства IP-адресов. Но после появления IPv6 оказалось, что потребность в нем преувеличена, как это часто бывает.
В последующие годы были разработаны новые технологии, такие как преобразование сетевых адресов (NAT, Network Address Translation) и бесклассовая маршрутизация между доменами (CIDR, Classless Interdomain Routing), «продлившие жизнь» старому доброму IPv4. Именно поэтому победная поступь IPv6 несколько замедлилась, и в настоящее время он применяется исключительно в больших корпоративных сетях, а также в работе магистральных маршрутизаторов Интернета. Программная поддержка IPv6 встроена в операционные системы Windows XP и Windows Server 2003.