ПРИЛОЖЕНИЕ
Текст А*
Каждый человек, живущий на Земле, имеет адрес, по которому его в
случае необходимости можно разыскать. Думаю, ни у кого не вызовет удивления то,
что каждая работающая в Интернете машина также имеет свой уникальный адрес.
Адреса в Интернете разительно отличаются от привычных нам почтовых. Боюсь,
совершенно бесполезно писать на отправляемом вами в Сеть пакете информации
нечто вроде "Компьютеру Intel (R) Core(TM) i3,
студенту БПОУ «ОНТ» Андрееву Александру, Ленинградская 89-25, г.о. Отрадный,
Самарская обл., Россия". Увидев такую надпись, ваш компьютер «не поймет»
что вы от него хотите. Что нужно указать компьютеру в качестве адреса, чтобы
машина, машина вас поняла?
Текст B
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 – это индивидуальный
номер, который даётся пользователю от провайдера при первом подключении к
интернету, причем присваивается не любой номер, а тот который свободен в
диапазоне выделенных IP адресов Интернет-провайдеру.
Во-первых, IP адрес - это число, которое
определяет адрес компьютера, это уникальный, индивидуальный номер любого
устройства (к примеру, принтера, модема, маршрутизатора и т.д.).
По этому адресу устройство
идентифицируется в Сети и предоставляет ему возможность подключения к другим
сетевым устройствам. Такой протокол соединения и называется IP (Internet
Protocol Address) или адрес Интернет стандарта.
IP адреса бывают:
IPv4 - четыре числа, разделенные точками
(от 0 до 255, например - 178.120.25.87). Такие адреса уже заканчиваются.
IPv6 - восемь групп по четыре
шестнадцатеричные цифры (например - 21DA:00D3:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5A).
Новый протокол.
Если вы знаете свой IP адрес, то по нему
можно определить собственную страну, адрес Интернет-провайдера и населенный
пункт. Если учитывать тот факт, что провайдерами записывается история каждого
соединения, то об анонимности в Сети можно забыть.
Можно из вышесказанного сделать
определенный вывод, что основная информация, предоставляющая данные о
пользователе – это IP адрес его компьютера. Хотя есть такие сервисы, как,
например, анонимайзер,
которые позволяют скрыть ваш реальный IP.
Провайдеры часто предоставляют
пользователям доступ в Интернет не с постоянным, а с динамическим IP-адресом,
который может меняться при каждом подключении к сети. В процессе сеанса работы
в Интернете можно определить свой текущий IP-адрес.
В какой-то мере физический адрес компьютера
аналогичен обычному телефонному номеру, однако, человеку пользоваться им
неудобно. Поэтому в Интернет была введена Доменная Система Имен (DNS - Domain
Name System).
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 (Domain Name System). Доменная
система имен позволяет значительно облегчить пользователям процесс работы в
Интернете тем, что им уже не нужно запоминать цифровые адреса хостов, с
которыми общаются их компьютеры. Вот только компьютеру-то как раз много легче
работать с набором цифр, что он, собственно, и делает, получая по введенному
оператором доменному имени уже знакомый нам IP-адрес удаленной машины. Как это
происходит? 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.
DNS - адрес включает более удобные для
пользователя буквенные сокращения, которые также разделяются точками на
отдельные информационные блоки (домены). Например: www.sch575.edusite.ru
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.
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:
|
at - Австрия
au - Австралия
ca - Канада
ch - Швейцария
de - Германия
dk - Дания
es - Испания
fi - Финляндия
|
fr - Франция
it - Италия
jp – Япония
nl - Нидерланды
no - Норвегия
nz - Новая Зеландия
ru – Россия
se - Швеция
uk – Англия/Ирландия
za - Южная Африка
|
Текст C
Для правильной доставки данных с одного
компьютера на другой необходимо знать отправителя и получателя. Так, каждый
компьютер, подключенный к сети Интернет, имеет свой собственный уникальный
адрес. Т.к. в компьютерах вся информация представляется в цифровом виде, то и
адрес, который используют компьютеры, является цифровым.
IP-адрес – это уникальный числовой
адрес компьютера в сети, который имеет длину 32 бита и записывается в виде
четырех частей по 8 бит каждая.
По формуле определения количества
информации легко подсчитать, что общее количество различных IP-адресов
составляет более 4 миллиардов: N=232=4294967296.
Поскольку двоичное представление IP-адреса
для человека не удобно, то на практике используется десятичная форма записи
IP-адреса. В данном представлении IP-адрес записывается в виде четырех
десятичных чисел, называемых октетами, разделенными точками: W.X.Y.Z.
Следовательно, каждая часть может быть числом от 0 до 255, а весь IP-адрес
имеет вид 192.22.35.44 или 255.1.0.14.
IP-адрес содержит адрес сети и адрес
компьютера в данной сети. Адрес читается справа налево.
Например:
IP-адрес 128.250.33.199.
128.250.33 – это адреса сетей и подсетей,
199 – это адрес компьютера пользователя.
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.
Определение IP-адреса компьютера
1. Соединиться с Интернетом, ввести
команду [Программы-Сеанс MS-DOS].
2. В окне Сеанс MS-DOS в ответ на
приглашение системы ввести команду winipcfg.
Появится диалоговая панель Конфигурация
IP, на которой имеется полная информация о параметрах текущего подключения к
Интернету, в том числе и IP-адрес вашего компьютера.
Текст D
Когда Интернет только зарождался, было
решено, что адресное пространство, состоящее из 32-х бит, будет достаточным для
всех сетей и узлов, которые будут когда-либо подключены к Интернету.
32-разрядное адресное пространство позволяет использовать примерно 4,3
миллиарда (2 в 32 степени) различных адресов. Основатели Интернета не могли
представить то невероятное разрастание Сети, которое произошло в последующие
годы. Если бы они могли предвидеть это, они добавили бы пару лишних разрядов в
адресное пространство. Один из разработчиков TCP/IP, Винтон Серф (Vinton Cerf),
в 1994 году отметил, что если бы он знал, что TCP/IP станет международным
стандартом, он бы выбрал адресное пространство большее, чем 32 разряда.
Разделив доступное адресное пространство
на классы, можно выделить организациям блоки адресов в соответствии с общим
количеством узлов, которые должны поддерживаться в организации. В зависимости
от количества компьютеров в сети, существует 5 классов IP-адресов: A, B, C, D,
E. Принадлежность IP-адреса к тому или иному классу, определяется значением
первого октета, а остальные разделяются на адрес сети и адрес компьютера.
В адресах класса A первый октет
представляет идентификатор сети. В адресах класса B первые два октета
используются для идентификатора сети, и, наконец, в адресах класса C первые три
октета используются для идентификатора сети. Таким образом, каждый адрес можно
разделить на два компонента: идентификатор сети и идентификатор узла.
Адреса класса A
Класс A использует для идентификатора сети
только первый октет и три оставшихся октета для идентификатора узла. Старший
бит первого октета этого класса всегда равен нулю, позволяя определить, что это
адрес класса A. Поскольку старший бит всегда равен 0, для идентификатора сети
остается только семь бит. Эти семь бит позволяют создать максимум 127 различных
сетевых адресов, но сетевой идентификатор 127 зарезервирован для локального
сетевого адаптера (loopback adapter), который используется для тестирования
семейства протоколов TCP/IP на компьютере без отправки информации в сеть. Таким
образом, в классе A доступны только 126 различных сетевых адресов.
Оставшиеся 24 бита доступны для
использования в идентификаторе узла. Это позволяет использовать 16777214
адресов узлов. Поскольку этот класс адресов позволяет использовать столь
большое количество узлов в сети, эти адреса выдаются только организациям,
которым требуется обеспечить доступ к чрезвычайно большому количеству узлов. На
самом деле большая часть, если не все, из этих адресов уже выделены каким-либо
организациям, как правило, военным или университетам, многие годы назад.
Адреса класса B
Класс B использует для идентификатора сети
первый и второй октеты и два оставшихся октета для идентификатора узла. Два
старших бита первого октета этого класса всегда равны 10 (единица-ноль),
позволяя определить, что это адрес класса B. Поскольку старшие биты всегда
равны 10, для идентификатора сети остается только 14 бит. Эти четырнадцать бит
позволяют создать максимум 16384 различных сетевых адреса
Оставшиеся 16 бит доступны для
использования в идентификаторе узла. Это позволяет использовать 65534 адреса
узла. Этот класс адресов предназначен для средних и больших сетей, и хотя их
непросто получить, некоторые из этих адресов еще доступны.
Адреса класса C
Класс C использует для идентификатора сети
три первых октета и оставшийся октет для идентификатора узла. Три старших бита
первого октета этого класса всегда равны 110 (единица-единица-ноль), позволяя
определить, что это адрес класса C. Поскольку старшие биты всегда равны 110, для
идентификатора сети остается только 21 бит. Эти двадцать один бит позволяют
создать максимум 2097152 различных сетевых адреса
Оставшиеся 8 бит доступны для
использования в идентификаторе узла. Это позволяет использовать 254 адреса
узла. Этот класс адресов предназначен для небольших сетей, которым нужно
поддерживать ограниченное количество узлов. Поскольку доступно очень много
сетевых адресов класса C, их проще всего получить. Однако в связи с быстрым
ростом Интернета, организация, желающая получить адрес класса C, должна
продемонстрировать, что она нуждается в целом блоке 254 адресов узлов.
Адреса класса D
Класс D используется для широковещательных
сообщений, которые в свою очередь используются для отправки информации
определенной группе узлов. Эти узлы включаются в группы после того, как они
зарегистрируют себя на локальном маршрутизаторе, используя широковещательный
адрес - один из адресов класса D. Старшие биты адреса класса D всегда
установлены в 1110 (единица-единица-единица-ноль); оставшиеся биты используются
для обозначения логической группы узлов.
Адреса класса E
Класс E - экспериментальный класс адресов,
зарезервированный для будущего использования. Адреса в этом классе определяются
четырьмя битами, установленными в 1111 (единица-единица-единица-единица).
Необходимость эффективного использования
доступного адресного пространства (а также необходимость уменьшения размеров
таблиц маршрутизации на основных маршрутизаторах Интернета) стимулировала
создание новой схемы IP-адресации, называемой CIDR (Classless Inter-Domain
Routing, безклассовая междудоменная маршрутизация). CIDR позволяет объединить
несколько маршрутов для одной организации, использующей несколько сетевых
адресов класса C. CIDR также позволяет выделить только часть большого блока
адресов (например, класса A). CIDR не распознает классы IP-адресов,
определяемые старшими битами адреса; вместо этого используются сетевые
идентификаторы переменной длины наподобие масок подсетей
Давайте разберем на примере. Положим, мы
имеем некий адрес в Интернете, на который хотим отправить пакет с информацией.
В качестве примера возьмем тот же IP-адрес - 195.85.102.14. Итак, мы отправляем
пакет в 195-ю подсеть сети Интернет, которая, как видно из значения первого
октета, относится к классу С. Допустим, 195-я сеть включает в себя еще 902
подсети, но наш пакет высылается в 85-ю. Она содержит 250 более мелких сетей,
но нам нужна 102-я. Ну и, наконец, к 102-й сети подключено 40 компьютеров.
Исходя из рассматриваемого нами адреса, пакет информации получит машина, имеющая
в этой сетевой системе номер 14.
Текст E
IP-адреса разделяются на два типа: внутренний (он
же частный, локальный, «серый») и внешний (он же публичный, глобальный,
«белый»)
Внутренний «серый» IP-адрес не используют
в сети интернет. К внутренним относятся адреса, используемые в локальных сетях.
Доступ к внутреннему IP-адресу можно получить лишь в пределах локальной
подсети. К частным адресам относятся IP-адреса, значения которых лежат в
следующих диапазонах:
10.0.0.0 – 10.255.255.255
172.16.0.0 – 172.31.255.255
192.168.0.0 – 192.168.255.255
Это зарезервированные для локальных сетей
IP-адреса.
Внешние (публичные) IP-адреса используются
в сети интернет. Публичным IP-адресом называется IP-адрес, под которым вас
видят устройства в интернете, и он является уникальным во всей сети интернет.
Доступ к устройству с публичным IP-адресом можно получить из любой точки
глобальной сети.
В связи с тем, что публичных адресов
существует ограниченное количество, то прибегают к трансляции сетевых адресов
из частных в публичные (по технологии NAT). Для этого используются
маршрутизаторы, которые позволяют нескольким пользователям (с внутренними
IP-адресами) одновременно иметь доступ в интернет через один публичный
IP-адрес, предоставляемый провайдером. Как правило, для домашних пользователей
предоставляется один публичный IP-адрес на всю локальную сеть. Таким образом,
при выходе в сеть интернет внутренний адрес преобразуется по технологии NAT в
публичный. В итоге пользователь с адресом локальной сети видит интернет, но
интернет не видит компьютер пользователя (вместо него он видит адрес шлюза с
NAT).
Публичный адрес – не всегда постоянный. Он
может меняться от подключения к подключению. Поэтому еще выделяют такие виды
адресов, как статический и динамический.
Статический IP (его еще называют
постоянный, фиксированный) – это IP-адрес, который не меняется с каждым
подключением, т.е. закреплен за вами твердо и навсегда.
Динамический IP – это плавающий IP-адрес,
который меняется с каждым подключением.
Вы всегда можете подключить себе статический
публичный IP-адрес. Практически все провайдеры предоставляют такую услугу. Как
правило, данная услуга платная, но стоит недорого.
Имея статический публичный IP-адрес, вы
сможете предоставить доступ на свой компьютер из любой точки.
Если ваш компьютер получил внешний или как
его еще называют «белый» IP, то у вас есть возможность сделать его сервером, а
именно к нему можно будет подключаться через Интернет. Этого нельзя будет
сделать в том случае, когда вы имеете обычный IP адрес, выделенный всем ПК в
локальной (местной) сети. К примеру, сидя дома вы можете просматривать сайты,
но находясь на работе, к своему домашнему ПК вы не подключитесь, чтобы
воспользоваться удаленным помощником или веб-камерой.
Внешний IP адрес в отличие от внутреннего
обладает рядом преимуществ. К примеру, многие торренты (файлообменники) не
позволяют скачивать файлы без определенного внешнего IP адреса. Если на одном
IP адресе находится несколько пользователей, то скачивание информации
становится невозможным либо из-за большой нагрузки, либо из-за ограничения
сервера. Если же ваш ПК обладает внешним IP адресом, то файлообменники работают
с полной отдачей, что позволяет скачивать информацию с максимальной скоростью.
Помимо этого, внешний IP адрес позволяет
организовывать игры в онлайн режиме. К примеру, если вы решили установить на
своем ПК игровой сервер и поиграть в Call of Duty, Unreal или Counter Strike и
т.д. Другие пользователи могут свободно подключиться к вашему созданному
серверу и принять участие в баталиях.
К примеру, если несколько пользователей
объединены в одну локальную (местную) сеть, которая находится под управлением
одного сервера, то именно этот сервер осуществляет соединение с Интернетом и
ему присваивается IP адрес. Поэтому все пользователи этой сети имеют одинаковый
IP адрес. В основном такие местные сети используют обычно компании или
предприятия.
Если вы заказали у своего провайдера
услугу «Статический публичный IP-адрес», то помните, что необходимо
самостоятельно производить защиту своего ПК от атак и угроз из сети интернет.
Текст F
Часто перед администраторами локальных
сетей встает необходимость разбиения вверенной им сети на несколько подсетей.
Делается это с помощью маски подсети. Маска подсети заставляет сетевое
программное обеспечение иначе интерпретировать IP-адреса машин, входящих в
сеть.
Рассмотрим, например, адрес хоста
192.123.004.010. Это адрес класса С, в котором первые 24 бита обозначают номер
сети. Остальные 8 битов обозначают хост. Можно установить сетевую маску так,
чтобы первые 25 битов обозначали сеть, а остальные 7 - хост.
Последние 8 битов администратор локальной
сети может использовать так, как ему нужно. Можно их использовать обычным
образом, для обозначения хост-машин. Но есть и другой вариант: назначить
некоторые из оставшихся 8 битов подсетям. По сути дела, сетевая часть адреса
получает еще одно поле, а диапазон номеров хостов сокращается.
Рассмотрим воображаемую
компанию, Windows Inc., которая использует и сети Ethernet, и
кольцевые сети с маркерным доступом. Ей выделен, однако, только один сетевой
адрес класса С, 192.123.004. Вместо того чтобы использовать последний октет для
обозначения 254 хостов в одной сети, компания решила ввести в адрес маску
подсети, "позаимствовав" первый бит последнего октета. В результате
создаются две подсети по 128 возможных хост-номера в каждой.
Изучая свои сетевые номера, Windows
Inc. видит следующее:
|
Сегмент
|
Адрес сети
|
Адреса узлов*
|
*Номера 000 и 255
зарезервированы
|
|
Ethernet
|
192.123.004
|
001-127
|
|
Token Ring
|
192.123.004
|
128-254
|
Следует, однако, учесть, что устройства в
сети не выполняют эту логическую разбивку автоматически. Основываясь на
идентификаторе класса С в начале адреса, они продолжают считать, что последние
8 битов адреса обозначают хост. Поэтому о принятой маске нужно сообщить всем устройствам
в сегменте сети.
В маске подсети используется очень простой
алгоритм. Если бит маски установлен в 1, это часть номера сети. Если бит маски
установлен в 0, это часть номера хоста. Следовательно, маска подсети для
приведенного выше примера имеет вид 11111111 11111111 11111111 10000000.
Маска -это число, двоичная запись которого
содержит единицы в тех разрядах, которые должны интерпретироваться как номер
сети.
В таблице 3 приведены стандартные маски
подсетей для различных классов адресов сетей.
Запишем стандартные маски подсетей
|
Класс сети
|
Маска подсети
|
|
двоичное представление
|
десятичное представление
|
|
А
|
11111111 00000000 00000000 00000000
|
255.0.0.0
|
|
В
|
11111111 11111111 00000000 00000000
|
255.255.0.0
|
|
С
|
11111111 11111111 11111111 00000000
|
255.255.255.0
|
Маска подсети должна применяться при
обработке адреса маршрутизаторами. Если ранее маршрутизатор просто проверял, не
совпадает ли адрес сети получателя, например, 192.123.004, с адресом какой-либо
непосредственно подсоединенной к маршрутизатору сети, то теперь он должен
использовать маску подсети, чтобы выделить адрес сети получателя. Чтобы маска
подсети работала, ее должны поддерживать все устройства данной подсети.
Домашнее задание: заполните таблицу:
|
IP-адрес компьютера
|
Маска сети
|
Адрес сети
|
Тип сети
|
|
69.122.242.44
|
255.255.255.248
|
|
|
|
73.208.109.72
|
255.255.255.248
|
|
|
|
83.110.19.255
|
255.255.255.248
|
|
|
|
155.116.22.10
|
255.255.255.248
|
|
|
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ
- ВГУЭС Сайт цифровых
учебно-методических материалов ABC.VVSU.RU [Электронный ресурс]. Режим
доступа https://abc.vvsu.ru/books/tcp_ip/page0010.asp,
свободный ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ: СЕТИ TCP/IP (учебное пособие).
Автор: Мамаев М.А., редактор: Александрова Л.И. – Язык русский
- Виктор Олифер, Наталия Олифер,
Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. 5-е издание: учебник
для вузов – Питер, 2016. – 992 с.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.