Материал: 838

85

5.Какой стандарт описывает протокол STP, поясните назначение этого протокола.

6.Что такое виртуальная локальная сеть, какой стандарт описывает работу таких сетей?

7.Может ли имя виртуальной сети содержать пробелы?

8.Поясните назначение механизма маркировки портов коммутатора при включении их в виртуальную сеть.

9.Как осуществить передачу информации между двумя виртуальными локальными сетями?

10.Как заполняется таблица MAC-адресов в коммутаторе?

86

9 АДРЕСАЦИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ. ПОДСЕТИ TCP/IP

Как известно, адрес IP состоит из 4х октетов, разделенных точками, и представляется в формате 200.200.200.5. Однако этот адрес сам по себе недостаточен и требует маски подсети для того, чтобы показать, какая часть IP-адреса является идентификатором сети (Network ID), а какая — идентификатором хоста (Host ID).

Смысл маски подсети (Subnet Mask), например, 255.255.255.0 легко понять, записав ее октеты в двоичном виде: 11111111.11111111.11111111.00000000, те биты IP-адреса, кото-

рым соответствуют единицы маски относятся к Network ID, а биты, помеченные нулями в маске подсети — Host ID. Например, для адреса 200.200.200.5 и маски подсети 255.255.255.0 идентификатор сети будет 200.200.200.0, а хост будет иметь идентифи-

катор 0.0.0.5:

Результат получается побитным AND между IP-адресом и маской подсети.

Интернет — глобальная сеть TCP/IP — это совокупность сетей, где обмен пакетами данных между сетями обеспечивают маршрутизаторы (router), не знающие впрочем, точного расположения узла. Из IP-адреса назначения пакета маршрутизатор узнает только, к какой сети принадлежит узел (Network ID), и чтобы доставить пакет в сеть узла назначения, он использует сведения, хранящиеся в своей таблице маршрутизации. Как только пакет доставлен в необходимую сеть, он доставляется в соответствующий узел (по Host-ID пакету назначается нужный MAC-

адрес).

Иначе говоря, когда пакет с конечным адресом

192.168.123.132 доставляется в сеть 192.168.123.0 (из локальной подсети или удаленной сети), компьютер 0.0.0.132 получит его из сети и обработает.

87

Необходимо отметить, что сетевые устройства с несколькими сетевыми интерфейсами (multihomed) имеют несколько IPадресов: по одному на каждый интерфейс.

Так как каждый интерфейс, подключенный к сети, должен иметь уникальный адрес, встает вопрос распределения IP-адресов в глобальной сети Интернет. Этим занимается сетевой информа-

ционный центр (Internet Network Information Center или InterNIC) http://www.internic.net. InterNIC назначает только сетевые идентификаторы, назначением идентификаторов хостов в сети занимаются системные администраторы.

Существует три типа IP-адресов: персональный адрес (unicast) — указывает на один хост. Широковещательный адрес (broadcast) — указывает на все хосты в указанной подсети (Host ID состоит из одних единиц). Групповой адрес (multicast) указывает на группу хостов, принадлежащих к группе адресации (передача по протоколу IGMP).

Классы сетей. IP-адреса распределяются организацией InterNIC по пяти классам. Наиболее распространены классы A, B и C, классы D и E существуют, но обычно не используются конечными пользователями. Каждый из классов адресов имеет свою маску подсети по умолчанию. Определить класс IP-адреса можно по его первому октету:

Сети класса A имеют в первом октете значение от 0 до 127, что позволяет адресовать 27 – 1 = 127 сетей и 16 777 216 узлов:

IP-адреса: 0.0.0.1 — 126.255.255.254

Subnet Mask: 255.0.0.0

Broadcast IP: 0-126.х.х.255

Сети класса B имеют в первом октете значение от 128 до

191.Что определяет 14 бит для адреса сети и позволяет задавать адреса 214 = 16 384 сетей и 65 535 хостов:

IP-адреса: 192.0.0.0 — 223.255.255.254 Subnet Mask: 255.255.255.0

Broadcast IP: 191-223.255.255.255

Сети класса D (224.0.0.0 — 239.255.255.255) планирова-

лось использовать для групповой адресации, они практически не используются, и имеют специфический формат:

Group ID идентификатор группы (multicast)

Сети класса E (240.0.0.0 — 247.255.255.255) зарезервиро-

ваны и нигде не используются.

Итак, IP-адрес при помощи Subnet Mask разделяется на две части: адрес сети и адрес узла. Для упрощения записи маски подсети применяется префикс сети, показывающий, сколько бит в IP-адресе отводится под Network ID, следующие записи эквива-

лентны: 192.168.123.132 (255.255.255.0) и 192.168.123.132 /24.

В некоторых случаях значения маски подсети того или иного класса по умолчанию не соответствует потребностям организации из-за физической топологии сети или потому, что количество сетей (или узлов) не соответствует ограничениям маски подсети. Этого неудобства можно избежать, разделяя сети на подсети (subnet) с помощью масок подсети.

89

TCP/IP-сеть класса A, B или C может еще быть разбита на подсети системным администратором. Для этого можно «занять» несколько бит, из адреса узла и использовать их для адресации подсети в адресе. Например, использование маски

255.255.255.192 (1111111.11111111.1111111.11000000) преобра-

зует сеть 192.168.123.0 в четыре сети:

сеть 192.168.123.0, с узлами из диапазона 192.168.123.1 —

62;

сеть 192.168.123.64, с узлами 192.168.123.65 — 126;

сеть 192.168.123.128, с узлами 192.168.123.129 — 190;

сеть 192.168.123.192, с узлами 192.168.123.193 — 254.

Первые две цифры последнего октета становятся адресами

сети, поэтому появляются дополнительные сети, в которых последние 6 двоичных цифр можно использовать в качестве адресов узлов. Маска подсети 255.255.255.192 позволяет создать четыре сети с 62-мя узлами в каждой.

Обратите внимание на следующие два адреса узлов: 192.168.123.71 и 192.168.123.133. Если использовать по умолча-

нию маску подсети класса C 255.255.255.0, оба адреса будут в сети 192.168.123.0. Однако если использовать маску подсети

255.255.255.192, они окажутся в разных сетях; 192.168.123.71 в сети 192.168.123.64, в то время как 192.168.123.133 в сети 192.168.123.128.

Не забывайте, что адреса узлов с одними только единицами (широковещательные адреса broadcast) и одними нолями (адрес сети или подсети Network ID) заняты, поэтому для адресации хостов нельзя использовать адреса со следующими числами в по-

следнем октете: 0, 63, 64, 127, 128, 191, 192, или 255.

Связь между узлами из различных TCP/IP сетей осуществляется через маршрутизатор, его адрес называется основным шлюзом. Сопоставляя Network ID назначения (из передаваемого пакета) со своим Network ID, протокол TCP/IP определяет, отправлять данный пакеты на основной шлюз (который переправит его в нужную ЛВС) или узел назначения находится внутри собственной ЛВС.

Если в результате этого сопоставления назначением является локальный узел, то компьютер просто отправляет пакет в локальную подсеть (где передача осуществляется по MAC-адресу).