Вопросы к лекции 7:

1. В чем проявляется ненадежность протокола IP?

2. Сколько байт занимает адрес в протоколе IPv4?

3. Какой смысл имеет параметр MTU?

4. Для чего выполняется функция фрагментирования пакета?

5. Кому назначают IP-адрес? Маршрутизатору или порту(интерфеусу)?

6. Можно ли по доменным именам хостов определить насколько близко они находятся?

7. На каком уровне работает протокол ARP? Какую информацию он содержит?

Лекция 8 Организация подсетей и маршрутизация

Реализация классов в системе нумерации сетей привела нас к иерархии в Internet. Используя концепцию классов, вы могли выбрать номер сети в зависимости от количества узлов, находящихся в вашей сети. Выбор был ограничен. Класс А предоставлял много узлов, но всего несколько сетей. Класс В был единственным, который позволял найти баланс между количеством узлов и сетей. Класс С давал много сетей и мало узлов. Самым популярным номером сети был класс В; однако множество адресов не использовалось полностью – трудно создать одну сеть, содержащую 65535 узлов. Огромное количество адресов класса С переполнило маршрутные таблицы, а большинство из них полностью не использовало лимит в 254 узла.

Б ыло выдано не так много адресов класса А. После присвоения 63 адресов распределение класса прекратилось совсем. Чаще всего запрашивали адреса класса В. Было выдано множество адресов класса С, но при использовании адресов этого класса маршрутные таблицы начинали переполняться, а большая часть битов адреса при реализации тратилась впустую. Организация подсетей позволила значительно повысить эффективность не только маршрутных таблиц Internet, но и таблиц локальных сетей. Этот метод позволяет взять несколько битов адреса, обычно используемых для определения номера узла, и передать их в использование сетевой части.

Использование подсетей

После присвоения сетевых адресов многие компании реализовали маршрутизацию в своих локальных сетях. Это давало множество преимуществ. Вы могли иметь несколько сетей. Правда, для этого необходимы несколько сетевых адресов (классов А, В или С). Как следствие, маршрутные таблицы ARPAnet стали переполняться, и начали возникать другие проблемы.

Во многих сетях, имевших доступ в Internet, создавались собственные сетевые окружения, использующие подсети. Чтобы предотвратить проблемы связи между сетями из-за несовместимости, был издан RFC 950, определяющий стандартный способ использования подсетей в IP-адресе. Маска подсети, покрывающая только сетевую часть адреса, называется обычной - подсети не используются ни для какой части адреса.

На рисунке показана топология сети, подключенной к Internet и использующей подсети. Ей присвоен адрес класса В, и применяется 8-битовая маска подсети. Internet знает об адресе 130.1.0.0, но ничего не знает об используемых подсетях. Это позволяет сохранять небольшие маршрутные таблицы Internet.

Маски подсетей используются в маршрутизаторах и сетевых станциях.

Подсети можно использовать с любыми классами, хотя для одних это сделать проще, чем для других. На рисунке показаны три класса сетей и соответствующие им адреса. Присвоим каждому адресу маску подсети. Маска – это последовательность битов, которая накладывается (операция логического умножения) на часть адреса. Ее вычитают из исходного адреса. Она показывает, сколько битов мы отбираем у части адреса, предназначенной для нумерации узла, чтобы использовать в качестве адреса подсети. Адрес подсети – это номер сети, находящейся внутри адреса класса. Маски подсети могут быть любой длины и перемещаться с первого до последнего бита номера узла. Другими словами, они двигаются к правой границе адреса. Перемещение маски в левую часть адреса, поверх обычной маски, приводит к организации суперсети.

В этом примере (для классов А и В) показаны все биты, следующие за сетевой частью адреса, которые можно использовать для определения подсети. В адресах класса С для подсети используются первые три бита части адреса, предназначенной для номера узла. В любом адресе биты номера узла (за исключением двух бит в конце адреса, так как в сети должен быть, по крайней мере, один узел) могут использоваться для организации подсетей. Например, в адресе класса В для организации подсетей можно использовать весь третий октет и два бита четвертого октета. Отсюда получаем 1024 возможных номера подсети.

Соглашения по использованию подсетей:

□ узлы и маршрутизаторы должны использовать концепцию подсетей и одну маску в пределах локального сегмента сети;

□ маршрутизатор должен уметь отличать значения, состоящие из одних единиц и используемые в качестве адреса подсети, от адреса широковещательной рассылки.