Способы адресации в вычислительных сетях
Протокол IP является самым низкоуровневым протоколом, поэтому он непосредственно инкапсулирует свою информацию, называемую дейтаграммой, в поле данных передаваемого по сети пакета. При этом в заголовок дейтаграммы входят логические адреса абонентов (отправителя и получателя), так называемые IP-адреса.
IP-адрес любого узла сети представляется 32-разрядным двоичным числом При написании IP-адрес состоит из четырех чисел в диапазоне 0-255 (которые могут быть представлены в двоичной, восьмеричной, десятичной или шестнадцатеричной системе счисления) и разделяемых точками.
Адрес состоит из адреса сети (префикса), общей для всех узлов данной сети, и адреса узла (хост-части), уникальной для каждого узла. Соотношение размеров частей адреса определяется в зависимости от принятого способа адресации, которых сменилось уже три поколения.
IP-адресация пакетов используется на сетевом и транспортном уровнях. Для использования на верхних уровнях она неудобна — конечному пользователю, желающему связаться с каким-либо узлом сети, пользоваться последовательностью четырех чисел затруднительно.
Для работы на высших уровнях принята символьная адресация, построенная по иерархическому доменному принципу DNS (Domain Name System).
Этот принцип рассмотрим на конкретном примере — адресе Web-сервера ЛГТУ www.stu.lipetsk.ru .
Этот адрес состоит из четырех элементов, разделенных точками. Крайний справа элемент ru — имя домена верхнего уровня, которое известно во всей глобальной сети Интернет.
Имя домена верхнего уровня определяется по территориальному (ru — Россия, su — бывший СССР, usa — США, uk — Англия и т. п.) или организационному (com — коммерческая организация, org — некоммерческая организация, edu — образовательная, gov — государственная США и т. п.) принципу. Имя домена верхнего уровня регистрируется в организации Internet NIC (http://www.internic.net).
Каждый домен верхнего уровня может содержать произвольное число узлов и дочерних доменов, каждый из узлов и доменов имеет свое символическое имя, присоединяемое слева через точку к имени родительского домена.
В данном случае в домене ru (Россия) имеется домен lipetsk (в городе Липецке), в котором зарегистрирован домен stu (сокращенное имя университета). И, наконец, в домене stu.lipetsk.ru имеется узел (Web-сервер) с именем www.
В каждом домене имеется DNS-сервер, который хранит таблицу соответствия символических имен и IP-адресов его узлов и дочерних доменов, в ней также присутствует и запись, относящаяся к родительскому домену.
По этой иерархической системе каждый узел может получить информацию об IP-адресе любого узла сети, обращаясь последовательно ко всем DNS-серверам вверх по иерархии, доходя до точки, общей для этих узлов, и спускаясь до домена, содержащего искомый узел.
Обратная задача — определение символьного имени по IP-адресу — не всегда имеет однозначное решение, поскольку один и тот же узел (IP-адрес) и даже домен могут иметь несколько псевдонимов (aliaces), зарегистрированных даже в разных доменах.
Otvety_k_informatike / 13. Способы адресации ПК в сети. Маршрутизация
В вычислительных сетях существуют три способа адресации.
1. Аппаратные адреса представляют собой шестнадцатеричные номера (12 цифр; например: 00-08-74-96-92-5C). Присвоение аппаратных адресов происходит автоматически: они встраиваются в аппаратуру (модемы, сетевые адаптеры и т. д.) на стадии производства или генерируются при каждом новом запуске оборудования.
2. Числовые составные адреса, например IP-адреса (Internet Protocol-адреса – адреса Интернет-протокола). IP-адрес записывается в виде четырех десятичных чисел, разделенных точками; каждое число лежит в диапазоне от 0 до 255. Таким образом, IP-адрес занимает 4 байта; например: 192.168.0.212.
3. Символьные адреса или имена предназначены для пользователей и несут смысловую нагрузку. Такие адреса имеют иерархическую структуру и состоят из отдельных доменов.
Домен – это условное имя, показывающее принадлежность узлов определенной группе, например, стране, компании или государственному учреждению.
В современных сетях для адресации используются все три способа адресации. Пользователь указывает символьный адрес, который заменяется числовым адресом (по таблицам адресов, хранимых на сервере имен сети). При поступлении передаваемых данных в сеть назначения числовой адрес заменяется аппаратным.
Маршрутизация – это процесс передачи данных с одного ПК на другой ПК, когда эти ПК находятся в разных сетях.
Маршрутизация в сетях осуществляется специальным устройством – маршрутизатором. Маршрутизаторы – это устройства для маршрутизации выполняются в виде отдельных многопроцессорных устройств или ЭВМ со специальным программным обеспечением.
Маршрутизация необходима для обеспечения следующих характеристик:
— максимальной пропускной способности сети;
— минимального времени прохождения пакета от отправителя к получателю;
— надежности доставки и безопасность передаваемой информации.
По способу управления маршрутизацию можно подразделить на два типа:
1) централизованная: выбор маршрута осуществляется в центре управления сетью, а узлы коммутации реализуют поступившее решение;
2) децентрализованная: функции управления распределены между узлами коммутации.
Существуют следующие методы маршрутизации.
1. Простая маршрутизация при выборе дальнейшего пути для сообщения (пакета) учитывает лишь статическое априорное состояние сети. Ее текущее состояние – загрузка и изменение топологии из-за отказов – не учитывается.
2. Фиксированная маршрутизация учитывает только изменение топологии сети. Для каждого узла назначения канал передачи выбирается по электронной таблице маршрутов (route table), определяющей кратчайшие пути и время доставки информации до пункта назначения.
3. Адаптивная маршрутизация учитывает изменение загрузки и изменение топологии сети. При выборе маршрута данные из таблицы маршрутов дополняются данными о работоспособности и занятости каналов связи, оперативной информацией о существующей очереди пакетов на каждом канале.