Определение идентификатора сети и идентификатора узла
Для IP-адресов класса А идентификатором сети является первое число в IP-адресе. Для класса В идентификатором сети являются первые два числа, а для класса С – первые три числа IP-адреса. Остальные числа определяют идентификатор узла.
Как и IP-адрес, идентификатор сети состоит из четырех чисел. Поэтому, если первое число в IP-адресе, w, представляет собой идентификатор сети, то структура этого идентификатора имеет вид w.0.0.0, где три последних числа имеют нулевые значения. При этом структура идентификатора узла будет иметь вид x.y.z. Обратите внимание, что этому идентификатору не предшествует число 0.
Например, IP-адрес 172.16.53.46 является адресом класса В, поскольку w=172, то есть находится в диапазоне между 128 и 191. Таким образом, идентификатором сети будет 172.16.0.0, а идентификатором узла – 53.46 (точка в конце не ставится).
Выделение подсети
С помощью физических устройств, таких как маршрутизаторы и мосты, можно расширить сеть, добавив к ней сегменты. Кроме того, с помощью физических устройств можно разделить сеть на меньшие сегменты, чтобы повысить эффективность ее работы. Сегменты сети, разделенные маршрутизаторами, называются подсетями.
При создании подсетей необходимо разделить идентификатор сети для задания IP-адресов узлам в подсетях. Разделение идентификатора сети, используемого для связи с Интернет, для создания меньших (в зависимости от числа указанных IP-адресов) подсетей называется выделением подсети. Теперь для определения нового идентификатора каждой подсети необходимо использовать маску подсети, которая указывает, какая часть IP-адреса должна использоваться в качестве нового идентификатора данной подсети.
Определить местоположение узла в сети можно, проанализировав идентификатор сети этого узла. Совпадающие идентификаторы сети показывают, что узлы находятся в одной и той же подсети. Если идентификаторы сети различаются, значит, узлы находятся в разных подсетях, а для установления связи между ними требуется маршрутизатор.
Большинство сетей Windows основано на технологии Ethernet, в которой компьютеры для передачи информации используют широковещательную рассылку. По мере увеличения количества компьютеров и объема трафика в сети Ethernet, учащаются случаи конфликтов на уровне данных, и падает быстродействие сети. Для решения этой проблемы компьютеры в сети Ethernet объединяются в логические группы, называемые сегментами, которые разделены между собой физическими устройствами, такими как маршрутизаторы и мосты.
В среде TCP/IP сегменты, разделенные маршрутизаторами, называются подсетями. Все компьютеры, принадлежащие одной подсети, имеют один и тот же идентификатор сети в IP-адресе. Для связи с другими подсетями каждая подсеть должна иметь уникальный идентификатор сети. Идентификаторы подсетей определяют логическое разбиение сети. Связь между компьютерами, находящимися в разных подсетях, осуществляется через маршрутизаторы.
Маски подсети
В поклассовом методе число сетей и узлов, доступных для конкретного класса адреса, определено заранее. Таким образом, у организации, которой назначен идентификатор сети, имеется единственный постоянный идентификатор сети и определенное число узлов, ограниченное классом IP-адреса.
Используя единственный идентификатор сети, организация может иметь только одну сеть с назначенным числом узлов. Если число узлов велико, одна сеть не обеспечит высокой производительности. Для решения этой проблемы была разработана технология выделения подсетей.
Эта технология позволяет разбить один классовый идентификатор сети для создания меньших подсетей. При помощи нескольких идентификаторов сети, полученных в результате этой операции, единая сеть может быть сегментирована на подсети, каждая со своим идентификатором сети, который также называется идентификатором подсети.
Структура масок подсети
Для разделения идентификатора сети используется маска подсети. Маска подсети – это шаблон, который позволяет отличить идентификатор сети от идентификатора узла в IP-адресе. Маска подсети не ограничена правилами, применяемыми в поклассовом методе. Как и IP-адрес, маска подсети представляет собой набор из четырех чисел. Эти числа должны находиться в диапазоне от 0 до 255.
В поклассовом методе каждое из этих чисел может принимать только максимальное значение 255 или минимальное значение 0. при этом за максимальными значениями должны следовать минимальные. Максимальные значения представляют идентификатор сети, а минимальные – идентификатор узла. Например, 255.255.0.0 является допустимой маской подсети, а 255.0.255.0 – нет. Маска подсети 255.255.0.0 определяет идентификатор сети как первые два числа IP-адреса.
Маски подсети по умолчанию
В поклассовом методе каждый класс адреса имеет маску подсети по умолчанию. В следующей таблице приведены маски подсети по умолчанию для каждого адресного класса.
| Класс IP-адреса | IP-адрес | Маска подсети | Идентификатор сети | Идентификатор узла |
| А | w.x.y.z | 255.0.0.0 | w.0.0.0 | x.y.z |
| В | w.x.y.z | 255.255.0.0 | w.x.0.0 | y.z |
| С | w.x.y.z | 255.255.255.0 | w.x.y.0 | z |
Специальные маски подсети
При разделении существующего идентификатора сети для создания дополнительных подсетей можно использовать любую из приведенных выше масок подсети с любым IP-адресом или идентификатором сети. Поэтому IP-адрес 172.16.2.200 может иметь маску подсети 255.255.255.0 и идентификатор сети 172.16.2.0, а не обязательно маску подсети 255.255.0.0 с идентификатором сети 172.16.0.0, используемую по умолчанию. Это позволяет организации разбивать существующую сеть класса В с идентификатором сети 172.16.0.0 на меньшие подсети, соответствующие конфигурации их сети.
Назначение идентификаторов сетей
Уникальный идентификатор необходим каждой сети и каждому внешнему соединению. Если Ваша сеть подключена к Интернету, Вам надо получить идентификатор сети от Информационого Центра Интернета (Internet Network Information Center, InterNIC). Если же Вы не планируете подключаться к Интернету, то можете использовать любой корректный идентификатор сети.
Идентификатор сети обозначает узлы TCP/IP, подключенные к одной физической сети. Поэтому, чтобы взаимодействовать друг с другом, все узлы одной физической сети должны иметь одинаковый идентификатор сети.
Если несколько сетей соединены через маршрутизаторы, уникальный идентификатор сети необходим для каждой из них. Такая ситуация проиллюстрирована ниже:
сети 1 и 3 соединены через маршрутизаторы;
маршрутизаторы соединяются через глобальную сеть 2;
для сети 2 необходим отдельный идентификатор, чтобы соответствующие ей ин- терфейсы маршрутизаторов могли иметь уникальные идентификаторы узлов.
Примечание Если Вы собираетесь подключить свою сеть к Интернету, Вам необходимо официально получить идентификатор сети, чтобы гарантировать его уникальность. Для регистрации имен доменов и получения идентификаторов сетей Вы можете воспользоваться интерактивной службой регистрации InterNIC по адресу http://internic.net/. По всем возникающим вопросам обращайтесь в службу поддержки по телефону (703) 742-4777.
Пространство IP-адресов, предназначенных для использования в изолированных сетях, определено в RFC 1918. Копия этого документа находится на страничке Course Materials прилагаемого к курсу компакт-диска.
Назначение идентификаторов узлов
Идентификатор узла служит для обозначения TCP/IP-узла в некоторой сети и должен иметь уникальное значение для данного идентификатора сети. Всем TCP/I P-узлам, включая интерфейсы маршрутизаторов, необходимы уникальные идентификаторы. Идентификатор узла для маршрутизатора соответствует значению IP-адреса, указываемого в качестве адреса шлюза по умолчанию в конфигурации рабочей станции. Например, для узла из подсети 1, имеющего IP-адрес 124.0.0.27, адресом шлюза по умолчанию будет 124.0.0.1.
Корректные идентификаторы узлов
В таблице указаны корректные значения идентификаторов узлов в сети.
Класс адресов Начало диапазона Конец диапазона
Методика назначения ip-адресов
Не существует конкретных правил назначения правильных IP-адресов. Вы можете назначать их последовательно или же выбирать легко запоминающиеся значения:
назначать IP-адреса, группируя узлы по типу, например серверы и рабочие стан- ции;
выделять специальные IP-адреса маршрутизаторам.
Подобный подход позволит Вам избежать конфликтов, вызываемых повторением IP-адресов.
Упражнения
Определите, какие IP-адреса не могут быть назначены узлам. Объясните, по- чему такие IP-адреса не являются корректными.
А сейчас определите, каким сетевым компонентам TCP/IP необходим IP-адрес. Если указан тип протокола, предполагается, что это единственный протокол, поддержка которого установлена на данном узле. Рассмотрите перечисленные ниже сетевые компоненты и отметьте буквы, соответствующие компонентам, которым необходим IP-адрес.
А. Компьютер под управлением ОС Windows NT, использующий TCP/IP.
В. Рабочая станция, использующая LAN Manager и соединяющаяся с компьютером под управлением Windows NT с поддержкой TCP/IP.
С. Компьютер под управлением ОС Windows 95, которому необходим доступ к об- щим ресурсам на компьютере с Windows NT, использующем TCP/IP.
D. Хост UNIX, к которому Вы хотите осуществлять доступ с помощью утилит TCP/IP.
Е. Принтер с сетевым интерфейсом, поддерживающим TCP/IP.
F. Маршрутизатор для соединения с удаленной IP-сетью.
G. Адаптер Ethernet на маршрутизаторе для локальной сети.
Н. Рабочая станция, использующая Microsoft LAN Manager и пытающаяся соединиться с сервером LAN Manager, который применяет NetBEUI.
I. Компьютер под управлением ОС Windows for Workgroups, которому необходим доступ к общим ресурсам на сервере LAN Manager, поддерживающем NetBEUI.
J. Плоттер, подключенный к последовательному порту компьютера под управлени- ем ОС Microsoft Windows NT, использующего TCP/IP.
К. Сетевой принтер, совместный доступ к которому осуществляется с помощью сер- вера LAN Manager, использующего NetBEUI.
L. Коммуникационный сервер, предоставляющий терминальный доступ к узлам TCP/IP.
М. Шлюз по умолчанию в Вашей сети.
Сейчас определите, какой класс адресов необходим для указанной IP-сети. Затем назначьте IP-адреса каждому типу узлов (UNIX, рабочие станции Windows NT, серверы), чтобы облегчить их идентификацию. Все компьютеры находятся в одной подсети.
Какие классы адресов могут быть использованы для данной сети?
Какой из перечисленных ниже IP-адресов может быть использован для данной сети;
Используя выбранный Вами идентификатор сети, назначьте диапазон идентификаторов узлов каждому типу компьютеров так, чтобы можно было легко отличить друг от друга серверы и рабочие станции под управлением Windows NT и рабочие станции под управлением UNIX. Тип TCP/IP узла Диапазон IP-адресов Сервер Windows NT Рабочая станция Windows NT Рабочая станция UNIX
Определите, сколько идентификаторов узлов и сетей необходимо для сети, изобра- женной ниже.
Сколько идентификаторов сетей необходимо для данного сетевого окружения? Сколько идентификаторов узлов необходимо для данного сетевого окружения? Какой шлюз по умолчанию (интерфейс маршрутизатора) должен быть указан для рабочих станций с ОС Windows NT, которые связываются в основном только с рабочими станциями UNIX?
Для назначения корректных IP-адресов следует учитывать определённые соображения. Чтобы все узлы одной сети взаимодействовали друг с другом, они должны иметь одинаковые идентификаторы сети. Каждому узлу TCP/IP, включая интерфейсы маршрутизаторов, необходим уникальный идентификатор узла.