7.1. Мас-адрес

МАС-адрес - это адрес, который присваивается сетевому интер­фейсу во время изготовления устройства и используется для передачи сетевых кадров. МАС-адрес представляет собой 48-битное число, ко­торое записывается в виде шести пар шестнадцатеричных чисел, раз­деленных знаками дефис или двоеточие, например:

00-80-66-31-6F-C4

Чтобы гарантировать однозначную адресацию сетевых интерфей­сов, было предложено разделить 48-битный МАС-адрес на четыре ча­сти, как показано на рис. 7.1.

Флаги Адрес

Рис. 7.1. Формат МАС-адреса

Флаг I/G показывает, каким является адрес. Если флаг I/G равен О, то это индивидуальный адрес, а если 1 - групповой адрес. Группо­вой адрес может быть присвоен одному или нескольким сетевым ин­терфейсам. Кадры, посланные по групповому адресу, получают все обладающие им сетевые интерфейсы. Флаг U/L определяет, кем был присвоен МАС-адрес. Если флаг U/L равен 0. то это универсальный адрес, а если 1 - локально-управляемый адрес. Универсальные ад­реса присваиваются производителем сетевых адаптеров и сетевых устройств, в отличие от локально-управляемых адресов, которые при­сваиваются администратором сети.

OUI (Organizationally Unique Identifier - уникальный идентифика­тор организации) - это 22-битный номер, который присваивается орга­низацией IEEE каждому производителю сетевых адаптеров и сетевых устройств. Каждый производитель отвечает за правильность присвое­ния номера интерфейса.

Существует специальный групповой МАС-адрес, называемый широковещательным адресом. Если кадр передается с широковеща­тельным адресом получателя, то все узлы сети его получат и обрабо­тают. В широковещательном МАС-адресе все биты равны 1.

7.2. Ip-адрес

IP-адрес - это сетевой адрес, который используется в протоколе IP. Протокол IP (Internet Protocol - межсетевой протокол) входит в состав стека протоколов TCP/IP и является основным протоколом се­тевого уровня, использующимся в информационных сетях и обеспечи­вающим адресацию узлов в сети.

Существует несколько версий протокола IP. В настоящее время в качестве стандарта используется четвертая версия (IPv4), но постепен­но внедряется шестая версия (IPv6).

Форма! IP-адреса

В четвертой версии IP-адрес представляет собой 32-битное число, которое записывается в виде четырех десятичных чисел от 0 до 255, разделенных точками, например:

192 .168.0.1

В шестой версии IP-адрес имеет 128-битное число, которое запи­сывается в виде восьми групп, разделенных между собой двоеточиями, по четыре шестнадцатеричных числа в каждой группе, например:

8000:0000:0000:0000:0123:4567:89АВ:CDEF

Поскольку многие IP-адреса шестой версии могут содержать большое количество нулей, были разрешены несколько методов со­кращенной записи таких IP-адресов. Во-первых, в каждой группе мо­гут быть опущены ведущие нули. Во-вторых, одна или более групп, полностью состоящих из нулей, могут заменяться парой двоеточий. Таким образом, приведенный ранее IP-адрес может записываться так:

8000::123:4567:89AB:CDEF Классовая и бесклассовая адресация

Поскольку IP-адрес является сетевым адресом, то он состоит из идентификатора сети и идентификатора узла в сети. Заметим, что за­пись IP-адреса не предусматривает специального разграничительного знака между идентификатора сети и идентификатора узла. Существует два способа определения того какая часть IP-адреса относится к иден­тификатору сети, а какая - к идентификатору узла. Изначально дтя этого использовалась классовая адресация, но за тем ей на смену пришла бесклассовая адресация.

Классовая адресация

Изначально IP-адресация осуществлялась на основе пяти классов IP-адресов, проиллюстрированных на рис. 7.2. Первые биты IP-адреса определяли класс сети, а по классу сети можно было сказать - сколько бит IP-адреса отведено под идентификатор сети и под идентификатор

узла.

К классу А относятся все адреса, старший бит которых имеет зна­чение 0. В адресах класса А под идентификатор сети отводится 7 бит, а остальные 24 бита интерпретируются как идентификатор узла в сети. Следует отметить, что значение 0.0.0.0 для адресации узлов не ис­пользуется, а значение 12 7 .0.0.0 зарезервированной для специаль­ных целей и не может быть присвоено конкретной сети. Таким обра­зом, IP-адреса класса А лежат в интервале от 1.0.0.0 до 126.255.255.255. Максимальное количество узлов в сетях класса А может достигать 2~⁴ (16 777 216).

К классу В относятся все адреса, старшие два бита который имеют значение 10. В адресах класса В под идентификатор сети отводится 14 бит, а под идентификатор узла 16 бит. IP-адреса класса В лежат в ин­тервале от 128.0.0.0 до 191.255.255.255. Максимальное коли­чество узлов в сетях класса В может достигать 2¹⁶ (65 536).

К классу С относятся все адреса, старшие три бита которых име­ют значение 110. В адресах класса С под идентификатор сети отводит­ся 21 бит, а под идентификатор узла 8 бит. IP-адреса класса С лежат в

интервале от 192 . О . О . О до 223.255.255. 255. Максимальное ко­личество узлов в сетях класса С может достигать 2⁸ (256).

7 24

Рис. 7.2. Классы IP-адресов

К классу D относятся все адреса, которые начинаются с последо­вательности 1110. IP-адреса класса D лежат в интервале от 224 . О . 0 . 0 до 239 . 255 .255 .255. Адреса класса D не используют­ся для связи с отдельными узлами. Адреса класса D предназначены для доставки сообщений группе узлов с IP-адресами в частных сетях. Сле­довательно, делить адрес на идентификатор сети и узла нет смысла. Вместо этого все адресное пространство используется для идентифи­кации групп IP-адресов (классов А. В и С).

К классу Е относятся все адреса, которые начинаются с последо­вательности 11110. IP-адреса класса Е лежат в интервале от 240.0.0.0 до 247.255.255.255. Адреса этого класса были заре­зервированы для будущего применения.

Бесклассовая адресация

Деление IP-адреса в бесклассовой адресации происходит на основе маски подсети. Маска подсети (subnet mask) - это число, применяемое в паре с IP-адресом, двоичная запись которого содержит непрерывную последовательность единиц в тех разрядах, которые должны в IP-адресе интерпретироваться как идентификатор сети. Граница между последовательностями единиц и нулей в маске соответствует границе между идентификатором сети и идентификатором узла в IP-адресе. Приведем пример записи IP-адреса и маски подсети для IPv4: