Структура IP адреса

В заголовке IP-пакета для хранения IP-адресов отправителя и получателя отводятся два поля, каждое имеет фиксированную длину 4 байт (32 бит для протокола IP версии 4). IP-адрес состоит из двух логических частей — номера сетии номера узла в сети.

Наиболее распространенной формой представления IP-адреса является запись в виде четырех чисел, представляющих значения каждого байта в десятичной форме и разделенных точками, например:

128.10.2.30, Так же адрес может быть записан в двоичном, шестнадцатеричном виде.

Запись адреса не предусматривает специального разграничительного знака между номером сети и номером узла. Вместе с тем при передаче пакета по сети часто возникает необходимость разделить адрес на эти две части(задачи маршрутизации)

Решения

1) Использование фиксированной границыВсе 32-битовое поле адреса заранее делится на две части не обязательно равной, но фиксированной длины, в одной из которых всегда будет размещаться номер сети, а в другой — номер узла. Минусы –неэффективное использования адресного пространства.

2) Использовании маски, которая позволяет максимально гибко устанавливать границу между номером сети и номером узла. При этом адресное пространство можно использовать для создания множества сетей разного размера.

Маска— это число, применяемое в паре с IP-адресом, причем двоичная запись маски содержит непрерывную последовательность единиц в тех разрядах, которые должны в IP-адресе интерпретироваться как номер сети. Граница между последовательностями единиц и нулей в маске соответствует границе между номером сети и номером узла в IP-адресе

3) Использовании классов адресов(RFC 791). Этот способ представляет собой компромисс по отношению к двум предыдущим: размеры сетей хотя и не могут быть произвольными, как при использовании масок, но и не должны быть одинаковыми, как при установлении фиксированных границ. Вводится пять классов адресов: А, В, С, D, Е. Три из них — А, В и С — используются для адресации сетей, а два — D и Е — имеют специальное назначение.

Таб. 4.1 Классы IP сетей

Особые IP-адреса

В TCP/IP существуют ограничения при назначении IP-адресов, а именно номера сетей и номера узлов не могут состоять из одних двоичных нулей или единиц. Отсюда следует, что максимальное количество узлов, приведенное в табл.4.1 для сетей каждого класса, должно быть уменьшено на 2.

Итак, некоторые IP-адреса интерпретируются особым образом.

· Если IP-адрес состоит только из двоичных нулей, то он называется неопределенным адресоми обозначает адрес того узла, который сгенерировал этот пакет.

· Если в поле номера сети стоят только нули, то по умолчанию считается, что узел назначения принадлежит той же самой сети, что и узел, который отправил данные

· 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. Такой адрес называется ограниченным широковещательным(limited broadcast)

· Если в поле адреса назначения в разрядах, соответствующих номеру узла, стоят только единицы, то пакет, имеющий такой адрес, рассылается всем узлам сети, номер которой указан в адресе назначения. Такой тип адреса называется широковещательным(broadcast).

Особый смысл имеет IP-адрес, первый октет которого равен 127. Этот адрес является внутренним адресом стека протоколов компьютера (или маршрутизатора). Он используется для тестирования программ, а также для организации работы клиентской и серверной частей приложения, установленных на одном компьютере. Маршрут перемещения данных образует «петлю», поэтому этот адрес называется адресом обратной петли(loopback).

Групповые адреса(multicast), относящиеся к классу D, предназначены для экономичного распространения в Интернете или большой корпоративной сети аудио или видеопрограмм, адресованных сразу большой аудитории слушателей или зрителей.