Лабораторная работа № 2-6.

Адресация в IP-сетях. Классы IP-адресов. Маска подсети

Время выполнения – 4 часа.

Цель работы: изучение системы адресации в IP-сетях, системы классов IP-адресов и использования масок.

ЗАДАЧИ РАБОТЫ

1. Изучить систему адресации в IP-сетях.

2. Научиться определять номер сети и номер узла по известному IP-адресу в соответствии с системой классов IP-адресов.

3. Научиться разбивать сеть на подсети с помощью масок.

4. Научиться определять по IP-адресу и маске номер подсети и номер узла в этой подсети, количество узлов при использовании определенной маски и количество подсетей.

ПЕРЕЧЕНЬ ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ СРЕДСТВ

1. ПК.

2. Учебно-методическая литература.

3. Задания для самостоятельного решения.

ОБЩИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

1. Адресация компьютеров

Когда один узел сети отправляет другому сообщение, он должен указать, кому именно оно предназначается, т.е. передать вместе с сообщением адрес узла-получателя. Поэтому все узлы сети должны иметь адреса.

Среди требований к сетевому адресу можно отметить такие, как ●уникальность, ●компактность, ●удобство для пользователя. Эти требования противоречивы (например, символьный адрес понятен человеку, но не компактен; числовой составной адрес понятен для сетевых устройств, но не удобен для запоминания человеком). Поэтому применяются различные способы адресации (т.е. один и тот же ПК имеет несколько видов адресов), каждый способ используется в той ситуации, когда он наиболее удобен.

Рассмотрим самые распространенные виды адресов: ■ аппаратный, ■символьный и ■ числовой – составной.

► Аппаратный адрес, называемый также физическим или локальным, используется для передачи данных в локальных сетях. Записывается в виде шестнадцатеричного числа, например «101A173DBC01» или «0081005е24а8» (каждая цифра такого числа может иметь значения от 0 до 15, причем значения от 10 до 15 обозначаются буквами от A до F).

Чаще всего аппаратный адрес – это адрес сетевой карты (т.е. MAC-адрес). Последний состоит из 12 шестнадцатеричных цифр, первые 6 – идентификатор фирмы-производителя, последние 6 – идентификатор карты среди множества карт, выпускаемых этой фирмой. Таким способом достигается уникальность адреса.

Следует также отметить его компактность, так как аппаратный адрес «плоский», т.е. не имеет иерархической структуры. Аппаратные адреса используются такими сетевыми устройствами, как коммутаторы, мосты и конечные узлы для передачи данных внутри локальной сети.

► Символьный адрес в основном предназначен для использования человеком, так как он более понятен пользователю и удобен для запоминания.

Символьный адрес может быть «плоским», т.е. не имеющим структуры, такой вид адреса используется в небольших локальных сетях, например «Kafedra» или «ПК1». Для работы в крупных сетях используются символьные имена, имеющие сложную иерархическую структуру. Например, «PC3.uvcedit.stacker.ru». Этот адрес говорит о том, что имя данного компьютера – «PC3», а находится он в подразделении «УВЦ ЭДИТ» организации «Стакер», расположенной в России. Такой адрес может применяться как в глобальных, так и в локальных сетях. Например, чтобы обратиться к компьютеру «PC3.uvcedit.stacker.ru» из глобальной сети, нужно указать адрес полностью, а в локальной сети достаточно назвать имя – «PC3».

► Для работы в больших сетях в качестве адресов сетевых устройств используются числовые составные адреса. Эти адреса используются такими устройствами, как маршрутизаторы, шлюзы, компьютеры – конечные и промежуточные узлы глобальной сети.

Типичные представители этого вида адресации – это IP- и IPX-адреса. В них поддерживается двухуровневая иерархия, адрес делится на номер сети и номер узла в этой сети. Например, IP-адрес узла195.209.136.11 состоит из двух частей: номера сети (195.209.136) и номера узла в этой сети (11). Такая иерархия позволяет при передаче сообщений между сетями не обращать внимание на номер узла, а, когда сообщение дойдет до нужной сети, «забыть» про номер сети и «помнить» только номер узла этой сети. Это напоминает работу почтовых служб: при доставке письма в страну необязательно знать название улицы и номер дома, требуется лишь доставить ее в нужный город.

В последнее время, чтобы сделать маршрутизацию в крупных сетях более эффективной, предлагаются более сложные варианты числовой адресации, в соответствии с которыми адрес имеет три и более составляющих. Такой подход реализован в новой версии протокола IPv6, предназначенного для работы в сети Internet.

Так как компьютер, подключенный к сети, имеет сразу несколько типов адресов, то необходима схема, по которой будет устанавливаться соответствие адресов, для этих целей используются специальные протоколы, которые по адресу одного типа могут определить адреса других типов.