Зарезервированные IP-адреса

ТЕМА 4.1. IP-адресация

Классы IP-адресов

В сетях используются две схемы адресации: МАС-адресация и IP-адресация. Как следует из названия, IP-адресация базируется на протоколе IP (Internet Protocol). Каждая ЛВС должна иметь свой уникальный IP-адрес, который является определяющим элементом для осуществления межсетевого взаимодействия в глобальных сетях.

В IP-сетях конечная станция связывается с сервером или другой конечной станцией, каждый из которых имеет IP-адрес, который представляет собой уникальный 32-битовый логический адрес. IP-адресация существует на уровне 3 (сетевом) эталонной модели OSI. В отличие от МАС-адресов, которые обычно существуют в плоском адресном пространстве, IP-адреса имеют иерархическую структуру

Для того чтобы каждый сетевой адрес был уникальным и отличался от любого другого номера, организация American Registry for Internet Numbers (Американский реестр Internet -номеров, ARIN) выделяет компаниям блоки IP-адресов в зависимости от размера их сетей. Адрес ARIN в Internet — www.arin.net.

Термины IP-адресации

В этой теме мы будем постоянно пользоваться несколькими терминами, которые очень важны для понимания протокола Интернета (IP):

· Bit (бит) _______________________________________________________________

· Byte (байт) _____________________________________________________________

· Network address (сетевой адрес) __________________________________________

_______________________________________________________________________

· Octet (октет) ___________________________________________________________

_______________________________________________________________________

· Broadcast address (адрес широковещательной рассылки) ___________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

Классы IP-адресов

IP-адрес содержит 32 бита информации, которые разделяются на четыре однобайтовые (восьмибитовые) секции, - октеты.

Существуют три способа представления IP-адресов:

· Представление десятичными числами, разделенными точками, например 172.16.30.56

· Двоичное представление, например 10101100.00010000.00011110.00111000

· Шестнадцатеричное представление, например АС 10 IE 38

Для адресации выбрана иерархическая схема с тремя уровнями иерархии: сеть, подсеть и хост.

Адрес сети однозначно определяет сеть. В IP-адресах всех машин, подключенных к одной сети, указывается один и тот же адрес сети. Например, в IP-адресе 172.16.30.56 адресом сети может быть 172.16.

Адрес узла присваивается каждой машине сети. В отличие от адреса сети, описывающего группу устройств, адрес узла уникален и однозначно определяет конкретную машину сети. Адрес узла называют также адресом хоста. В приведенном примере адрес узла имеет вид 30.56.

Какая часть адреса относится к номеру сети, а какая к номеру узла, определяется значениями первых битов адреса:

Если адрес начинается с 0, то сеть относят к классу А, и номер сети занимает один байт, остальные 3 байта интерпретируются как номер узла в сети. В сетях класса А количество узлов должно быть больше 216, но не превышать 224.

Если первые два бита адреса равны 10, то сеть относится к классу В и является сетью средних размеров с числом узлов 28 - 216. В сетях класса В под адрес сети и под адрес узла отводится по 16 битов, то есть по 2 байта.

Если адрес начинается с последовательности 110, то это сеть класса С с числом узлов не больше 28. Под адрес сети отводится 24 бита, а под адрес узла - 8 битов.

Если адрес начинается с последовательности 1110, то он является адресом класса D и обозначает особый, групповой адрес - multicast. Если в пакете в качестве адреса назначения указан адрес класса D, то такой пакет должны получить все узлы, которым присвоен данный адрес.

Если адрес начинается с последовательности 11110, то это адрес класса Е, он зарезервирован для будущих применений.

Таблица 1. Все адреса разбиты на три класса

Ниже в таблице приведены диапазоны номеров сетей, соответствующих каждому классу сетей.

Таблица 2. Диапазоны сетей

Зарезервированные IP-адреса

Диапазоны сетевых адресов для специального применения. Некоторые IP-адреса зарезервированы для специальных целей и сетевые администраторы не могут присвоить их узлам своих сетей. Ниже перечислены некоторые специальные адреса и причины их попадания в список исключений.

1. Если IP-адрес состоит только из двоичных нулей, то он обозначает адрес того узла, который сгенерировал этот пакет;

2. Если в поле номера сети стоят О, то по умолчанию считается, что этот узел принадлежит той же самой сети, что и узел, который отправил пакет;

3. Если все двоичные разряды IP-адреса равны 1, то пакет с таким адресом назначения должен рассылаться всем узлам, находящимся в той же сети, что и источник этого пакета. Такая рассылка называется ограниченным широковещательным сообщением (limited broadcast);

4. Если в поле адреса назначения стоят сплошные 1, то пакет, имеющий такой адрес рассылается всем узлам сети с заданным номером. Такая рассылка называется широковещательным сообщением (broadcast);

5. Адрес 127.0.0.1 зарезервирован для организации обратной связи при тестировании работы программного обеспечения узла без реальной отправки пакета по сети. Этот адрес имеет название loopback.

Определите корректность приведенных ниже адресов, для корректных обозначьте класс:

a) 121.15.0.4

b) 194.0.0.5

c) 0.15.3.231

d) 15.0.0.2

e) 197.0.0.0

f) 126.0.0.1

g) 220.12.0.0

h) 255.255.255.255

i) 2.0.0.0

j) 199.199.199.255

k) 1.255.255.255

l) 13.13.13.13

Задание для самостоятельного выполнения:

1. Определите корректность приведенных ниже адресов, для корректных обозначьте класс

a) 12.0.0.4

b) 192.68.1.5

c) 0.15.0.0

d) 128.13.0.256

e) 199.1.1.255

f) 132.13.2.0

g) 220.13.2.0

h) 25.25.255.255

i) 127.0.0.0

j) 14.145.22.1

k) 191.255.191.255

l) 13.13.0.0