Основные типы адресации

Многоадресные устройства

Адрес Интернета определяет подключение узлов к своей сети. Из этого следует, что любое устройство, подключенное больше чем к одной сети, должно иметь больше чем один адрес Интернета. Фактически устройство имеет различные адреса для каждой сети, к которой оно подключено. Компьютер, который подключен к различным сетям, называется многоадресным компьютером и будет иметь несколько адресов. Каждый из таких адресов может принадлежать к различному классу. Маршрутизатор должен быть связан больше чем с одной сетью, иначе он не сможет маршрутизировать. Поэтому маршрутизатор по определению имеет больше чем один адрес IP (один для каждого интерфейса).

Прямой широковещательный адрес

В классах A, B и C, если номер хоста (hostid) состоит только из единиц, адрес называется прямым широковещательным адресом. Такой адрес используется маршрутизатором для того, чтобы передать пакеты для всех хостов в заданной сети. Все хосты примут пакет, имеющий этот тип адреса пункта назначения. Заметим, что введение такого адреса уменьшает число номеров локальных адресов в каждом из классов A, B, C.

Возможен случай ограничения широковещательного адреса, когда маршрутизатор местной сети может блокировать пакеты, имеющие этот тип адреса, ограничивая широковещательную передачу к местной сети.

Этот хост на этой сети

Если адрес IP составлен из всех нулей, это означает, что это хост расположенный на этой сети. Он используется хостом во время начальной загрузки, когда передающий хост не знает свой адрес IP. Хост передает пакет IP серверу начальной загрузки, используя этот адрес как исходный адрес пункта назначения, который может определить собственный адрес передающего хоста. Его можно использовать только как исходящий адрес. Этот адрес – всегда адрес класса A независимо от сети, что уменьшает число сетей в классе A на одну сеть.

Заданный хост на этой сети

Адрес IP с сетевым номером (netid) из всех нулей означает адрес заданного хоста на этой сети. Он используется хостом, чтобы передать сообщение другому хосту на той же самой сети. Заметим, что он может использоваться только как входящий адрес пункта назначения. Это адрес класса A независимо от размера сети.

Адрес кольцевой проверки (Loopback address)

Адрес IP с первым байтом, равным 127, применяется для адреса кольцевой проверки, который является адресом, используемым для проверки программного обеспечения компьютера. Когда этот адрес задействуется, пакет никогда не покидает хост; он просто возвращается хосту и обрабатывается согласно протоколу и установленному на управляющем компьютере программному обеспечению. Он может использоваться, чтобы проверить программное обеспечение IP. Например, приложение может передать пакет с адресом шлейфа как адрес пункта назначения, чтобы проверить, способно ли программное обеспечение IP получить и обработать пакет. Другой пример: адрес шлейфа может применяться процессом клиента (функционирующая прикладная программа), чтобы передать сообщение процессу сервера на том же самом компьютере. Этот адрес может использоваться только как адрес пункта назначения в пакете IP. Это — адрес класса A. Его применение уменьшает число сетей в классе на 1.

В таблице 2.3 приведены рассмотренные выше специальные адреса.

Частные адреса

Некоторое количество блоков в каждом классе предназначено для частного использования. Эти блоки изображены в таблице 2.4 Эти адреса используются при подключении к сетям с другими способами адресации.

Индивидуальные адреса, групповая рассылка и широковещательные адреса

Связь в Интернете осуществляется с использованием индивидуальных адресов, или адресов групповой рассылки, или широковещательных адресов. Если в полях номера сети и номера узла установлены все двоичные "1", то пакет адресован всем узлам той же сети (широковещательная рассылка, адрес ограниченной групповой рассылки).

Индивидуальные адреса

Когда пакет передают от индивидуального источника до индивидуального пункта назначения — это индивидуальная связь. Все системы в Интернете имеют по крайней мере один уникальный индивидуальный адрес. Индивидуальные адреса принадлежат к классам A, B или C.

Адреса групповой рассылки

Связь групповой рассылки происходит по принципу "один ко многим". Когда пакет передают от индивидуального источника до группы пунктов назначения — это связь групповой рассылки. Адрес групповой рассылки — адрес класса D. Полный адрес определяет групповой адрес (groupid). Система в Интернете может иметь один или более адресов класса D групповой рассылки (в дополнение к индивидуальному адресу или адресам). Если система (обычно хост) имеет семь адресов групповой рассылки, это означает, что он принадлежит семи различным группам. Адрес класса D может использоваться только как входящий адрес пункта назначения, а не как исходный адрес.

Групповая передача в Интернете может осуществляться на местном или на глобальном уровне. На местном уровне хостом локальной сети LAN может быть сформирована группа, и могут быть назначены адреса групповой рассылки. На глобальном уровне хосты на различных сетях могут формировать группу, и может быть назначен адрес групповой рассылки.

Назначенные адреса групповой рассылки. В сети Интернет определены некоторые адреса групповой рассылки к заданным группам.

Категория. Некоторые адреса групповой рассылки предназначены для некоторого специального использования. Эти адреса групповой рассылки начинаются с префикса 224.0.0. таблицa 2.5 показывает некоторые из этих адресов.

Конференц-связь. Некоторые адреса групповой рассылки предназначены для конференц-связи и организации телеконференций. Эти адреса групповых рассылок начинаются с префиксов 224.0.1. табл. 2.6 показывает некоторые из этих адресов.

Широковещательные адреса

Широковещательная связь происходит по принципу "один ко всем". Интернет позволяет широковещательную передачу только на местном уровне. Мы уже обсудили два широковещательных адреса, используемые на местном уровне: ограниченный широковещательный адрес (все единицы) и прямой широковещательный адрес (сетевой адрес и все единицы в локальном адресе).

Ни одна широковещательная передача не разрешается на глобальном уровне. Это означает, что система (хост или маршрутизатор) не может передавать сообщение для всех хостов и маршрутизаторов в Интернете. Можно представить, какой может быть трафик в результате снятия этого ограничения.

Для сокращения числа записей в маршрутизаторе широко используют бесклассовую систему междоменной маршрутизации (Classless Inter Domain Routing, CIDR), в которой маршрутизация осуществляется на основе префиксов. Префиксом обозначают общую часть старших разрядов адреса, они позволяют сократить число записей в маршрутизаторе. Так, если две первые указанные подсети подсоединены к одному маршрутизатору, то смежным маршрутизаторам не обязательно иметь 2 записи о каждой подсети, а достаточно иметь одну запись префикса 135.38.0.0/17 с маской 255.255.128.0 (11111111 11111111 10000000 00000000), содержащей 17 лидирующих "единиц".