Суть конфигурации TCP/IP
Для понимания процесса конфигурирования TCP/IP и проектирования сетей важно освоить некоторые фундаментальные понятия:
- IP-адреса;
- подсети и сетевые маски;
- широковещательные адреса;
- адреса шлюзов;
- серверы имен.
Рассматривая эти понятия, мы будем опираться на IP версии 4 (IPv4)_B настоящее время выполняется переход на IP версии 6 (IPv6), но основные принципы старой версии IPv4 входят в новую схему IP-адресации.
IP-адреса
В мире TCP/IP каждый компьютер (или хост), соединенный с сетью, получает уникальный адрес, известный как IP-адрес. IР-адрес – это состоящее из четырех частей число, которое однозначно идентифицирует хост-компьютер.
IP-адреса состоят из четырех целых чисел, каждое величиной от 0 до 255, разделяемых точками. Каждый компьютер, непосредственно подсоединенный к Интернету, имеет свой уникальный IP-адрес. Соединяясь с Internet через провайдера услуг Internet (Internet Service Provider, ISP), на время своего соединения удаленный компьютер получает и использует уникальный IP-адрес, который присваивается ему ISP.
Компьютеры оперируют двоичными кодами: нулями (0) и единицами (1). При этом, например, IP-адрес 192.168.0.34, будучи преобразованным в двоичный код, имеет вид:
11000000 10101000 00000000 00100010
Каждая из этих 32 цифр представляет собой один бит (двоичный разряд). В IР-адресе 32 бита.
Общее количество доступных IP-адресов – 232 или 4 294 967 296. Может показаться, что это огромное количество адресовано при той скорости, с которой Internet растет в последние годы, IP-адреса быстро становятся дефицитом.
В настоящее время предлагается новая структура IP-адреса – IP версия 6 (IPv6) – состоящая из 128-битовых целых чисел и позволяющая сформировать 340282366920938463463374607431768-211456 адресов. Такое число можно получить при возведении в четвертую степень общего числа адресов, доступных сейчас.
Очевидно, что IP-адреса непросто равномерно распределить среди пользователей. Особенно с учетом того, что они назначаются сразу целым сетям – для использования организациями, провайдерами Internet и другими группами, которым необходим IP-адрес для работы с Internet.
Существует три используемых типа TCP/IP сетей: класса А, класса В и класса С.
- В сетях класса А сеть идентифицируется по первому байту IP-адреса. Оставшиеся три байта определяют конкретный компьютер в сети. Всего в сети класса А доступно 16 777 216 адресов. Первый байт в сети класса А имеет величину от 1 до 126. Например, в сети класса А с первым номером 98, доступны IP-адреса от 98.0.0.1 до 98.255.255.254.
- В сетях класса В сеть идентифицируется по первым двум байтам ГР-адреса. Оставшиеся два байта определяют конкретный компьютер в сети. Всего в сети класса В имеется 65 536 адресов. Первый байт в сети класса В имеет величину от 128 до 191. Второй байт может иметь любое значение от 0 до 255. Например, в сети класса В с первыми байтами адреса 145.255, доступны IP-адреса от 145.255.0.1 до 145.255.255.254.
- В сетях класса С сеть идентифицируется по первым трем байтам IP-адреса. Оставшийся байт определяет конкретный компьютер в сети. Всего в сети класса С 254 адреса. Первый байт в сети класса С имеет величину от 192 до 223. Второй и третий байты могут иметь любое значение от 0 до 255. Например, в сети класса С с первыми байтами адреса 212.230.0, доступны IP-адреса от 212.230.0.1 до 212.230.0.254.
Вы, наверное, заметили, что первое и последнее из возможных значений (0 и 255) в полном диапазоне не используются. Это связано с тем, что первое значение используется для адреса сети целиком, а последнее – для широковещательного адреса. Например, упомянутая сеть класса А имеет адрес 98.0.0.0, а ее широковещательный адрес – 98.255.255.255.
Вы, вероятно, также обратили внимание на то, что в качестве первого числа в IP-адресах не используются такие значения, как 0, 127 и 224-255. Кроме того, существует ряд адресов, зарезервированных для приватного использования (см. примечания в следующем разделе).