IP-адрес (ай-пи адрес, сокращение от англ. Internet Protocol Address) — уникальный идентификатор (адрес) устройства (обычно компьютера), подключённого к локальной сети и (или) интернету.
IP-адрес представляет собой 32-битовое (по версии IPv4) или 128-битовое (по версии IPv6) двоичное число. Удобной формой записи IP-адреса (IPv4) является запись в виде четырёх десятичных чисел (от 0 до 255), разделённых точками, например, 192.168.0.1. (или 128.10.2.30 — традиционная десятичная форма представления адреса, а 10000000 00001010 00000010 00011110 — двоичная форма представления этого же адреса).
IP-адреса представляют собой основной тип адресов, на основании которых сетевой уровень протокола IP передаёт пакеты между сетями. IP-адрес назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов.
IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. В случае изолированной сети её адрес может быть выбран администратором из специально зарезервированных для таких сетей блоков адресов (192.168.0.0/16, 172.16.0.0/12 или 10.0.0.0/8).
Видеоразбор задания № 17 ОГЭ по информатике
Если же сеть должна работать как составная часть Интернета, то адрес сети выдаётся провайдером либо региональным интернет-регистратором (Regional Internet Registry, RIR).Номер узла в протоколе IP назначается независимо от локального адреса узла. Маршрутизатор по определению входит сразу в несколько сетей. Поэтому каждый порт маршрутизатора имеет собственный IP-адрес.
Конечный узел также может входить в несколько IP-сетей. В этом случае компьютер должен иметь несколько IP-адресов, по числу сетевых связей. Таким образом, IP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.
Каждый компьютер в сети TCP/IP имеет адреса трех уровней:
Локальный адрес узла, определяемый технологией, с помощью которой построена отдельная сеть, в которую входит данный узел. Для узлов, входящих в локальные сети — это МАС-адрес сетевого адаптера или порта маршрутизатора, например, 11-А0-17-3D-BC-01. Эти адреса назначаются производителями оборудования и являются уникальными адресами, так как управляются централизовано.
Для всех существующих технологий локальных сетей МАС-адрес имеет формат 6 байтов: старшие 3 байта — идентификатор фирмы производителя, а младшие 3 байта назначаются уникальным образом самим производителем. Для узлов, входящих в глобальные сети, такие как Х.25 или frame relay, локальный адрес назначается администратором глобальной сети. IP-адрес, состоящий из 4 байт, например, 109.26.17.100.
Этот адрес используется на сетевом уровне. Он назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов. IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла.
Номер сети может быть выбран администратором произвольно, либо назначен по рекомендации специального подразделения Internet (Network Information Center, NIC), если сеть должна работать как составная часть Internet. Обычно провайдеры услуг Internet получают диапазоны адресов у подразделений NIC, а затем распределяют их между своими абонентами.
Всё, что надо знать о IP-адресе и маске сети для ЕГЭ
Номер узла в протоколе IP назначается независимо от локального адреса узла. Деление IP-адреса на поле номера сети и номера узла — гибкое, и граница между этими полями может устанавливаться весьма произвольно. Узел может входить в несколько IP-сетей. В этом случае узел должен иметь несколько IP-адресов, по числу сетевых связей. Таким образом IP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.
4.1 Три основных класса IP-адресов
IP-адрес имеет длину 4 байта и обычно записывается в виде четырех чисел, представляющих значения каждого байта в десятичной форме, и разделенных точками, например: 128.10.2.30 — традиционная десятичная форма представления адреса, 10000000 00001010 00000010 00011110 — двоичная форма представления этого же адреса.
Адрес состоит из двух логических частей — номера сети и номера узла в сети. Какая часть адреса относится к номеру сети, а какая к номеру узла, определяется значениями первых битов адреса:
Если адрес начинается с 0, то сеть относят к классу А, и номер сети занимает один байт, остальные 3 байта интерпретируются как номер узла в сети. Сети класса А имеют номера в диапазоне от 1 до 126. (Номер 0 не используется, а номер 127 зарезервирован для специальных целей, о чем будет сказано ниже.) В сетях класса А количество узлов должно быть больше 216 , но не превышать 224.
Если первые два бита адреса равны 10, то сеть относится к классу В и является сетью средних размеров с числом узлов 28 — 216. В сетях класса В под адрес сети и под адрес узла отводится по 16 битов, то есть по 2 байта.
Если адрес начинается с последовательности 110, то это сеть класса С с числом узлов не больше 28. Под адрес сети отводится 24 бита, а под адрес узла — 8 битов.
Если адрес начинается с последовательности 1110, то он является адресом класса D и обозначает особый, групповой адрес — multicast. Если в пакете в качестве адреса назначения указан адрес класса D, то такой пакет должны получить все узлы, которым присвоен данный адрес. Если адрес начинается с последовательности 11110, то это адрес класса Е, он зарезервирован для будущих применений.
1. Семенов Ю.А. Протоколы и ресурсы Internet-М.: Радио и связь,1996-320с.
2. Гончаров А. Самоучитель HTML.- СПб: Питер, 2001.
3. В.Г. Олифер,Н.А.Олифер «Компьтерные сети». 2 изд.-СПб:Издательство «Питер»,2003.
4. Организация локальных сетей на базе персональных компьютеров. «И.В.К-СОФТ»,Москва 1991
5. Пауэлл Т.А. Полное руководство по HTML –Мн.: ООО «Попурри»,2001.
6. Ю.Шафри, «Основы компьютерной технологии» .М., АБФ,1997
Источник: kazedu.com
3.2.1 Классификация ip-адресов.
IP-адреса делятся на 5 классов. К классам A, B и C относятся коммерческие адреса, присваиваемые узлам. Класс D зарезервирован для многоадресных рассылок, а класс E — для экспериментов.
В адресах класса C сетевая часть состоит из трех октетов, а адрес узла — из одного. Выбранная по умолчанию маска подсети состоит из 24 битов (255.255.255.0). Адреса класса C обычно присваиваются небольшим сетям.
В адресах класса B сетевая часть и адрес узла состоят из двух октетов. Выбранная по умолчанию маска подсети состоит из 16 бит (255.255.0.0). Обычно эти адреса используются в средних сетях.
В адресах класса A сетевая часть состоит всего их одного октета, остальные отведены узлам. Выбранная по умолчанию маска подсети состоит из 8 бит (255.0.0.0). Обычно такие адреса присваиваются крупным организациям.
Класс адреса можно определить по значению первого октета. Например, если значение первого октета IP-адреса находится в диапазоне от 192 до 223, то это адрес класса C. Например, адрес 200.14.193.67 относится к классу С.
Рисунок 5. Классификация IP-адресов.
3.2.2 Общие и частныеIp-адреса.
Всем узлам, подключенным непосредственно к Интернету, необходим уникальный глобальный (публичный) IP-адрес. Поскольку количество 32-битных адресов конечно, существует риск, что их не хватит. В качестве одного из решений было предложено зарезервировать некоторое количество частных адресов для использования только внутри организации. Таким образом, внутренние узлы смогут обмениваться данными друг с другом без уникальных общих IP-адресов.
В соответствии со стандартом RFC 1918 несколько диапазонов адресов класса A, B и C были зарезервированы. Как видно из таблицы, в диапазон частных адресов входит одна сеть класса A, 16 сетей класса B и 256 сетей класса C. Таким образом, сетевые администраторы получили определенную степень свободы в плане предоставления внутренних адресов.
В очень большой сети можно использовать частную сеть класса A, где можно создать более 16 миллионов частных адресов.
В средних сетях можно использовать частную сеть класса B с более чем 65 000 адресов.
В домашних и небольших коммерческих сетях обычно используется один частный адрес класса C, рассчитанный на 254 узла.
Одну сеть класса A, 16 сетей класса B или 256 сетей класса C могут использовать организации любого размера. Многие организации пользуются частной сетью класса A.
Рисунок 6. Зарезервированные сетевые адреса.
Узлы из внутренней сети организации могут использовать частные адреса до тех пор, пока им не понадобится прямой выход в Интернет. Соответственно, один и тот же набор адресов подходит для нескольких организаций. Частные адреса не маршрутизируются в Интернете и быстро блокируются маршрутизатором Интернет-провайдера.
Частные адреса можно использовать как меру безопасности, поскольку они видны только в локальной сети, а посторонние получить прямой доступ к этим адресам не могут.
Кроме того, существуют частные адреса для диагностики устройств. Они называются адресами обратной связи. Для таких адресов зарезервирована сеть 127.0.0.0 класса А.
Источник: studfile.net
Таблица и правила IP адресации в сетях
IP-адрес любого узла сети записан 32-разрядным двоичным числом, в отличии от физических (МАС) адресов, которые зависят от конкретной сетевой технологии. Определения IP-адреса узла его физическому адресу внутри сети определяется с помощью широковещательных запросов ARP-протокола. IP-адрес имеет четыре числа в диапазоне 0-255, представлены в (двоичной, восьмеричной, десятичной или шестнадцатеричной) системе счисления и разделены точками.
Адреса основан на двух частях, префикс (n) — сетевая часть, которая общая для всех узлов данной сети, и хост-части (h) — уникальная для каждого узла. Соотношение размеров частей адреса зависит от принятого метода адресации, которых уже сменилось 3 раза.
Сначала (1980 г) было разделение на основе класса и разрешалось три фиксированных размера префикса — 1,2 или 3 байта. Они описывали класс сети. В таблице 1 наведена структура адресов пяти классов сетей. Класс D создан для группового вещания, тут хост-часть адреса отсутствует, а n…n являет идентификатор группы. Класс Е описан как резерв для будущих применений.
| A | 0nnnnnnn | hhhhhhhh | hhhhhhhh | hhhhhhhh | 126 | ~ 16 млн. |
| B | 10nnnnnn | nnnnnnnn | hhhhhhhh | hhhhhhhh | ~ 16 тыс. | ~ 65 тыс. |
| C | 110nnnnn | nnnnnnnn | nnnnnnnn | hhhhhhhh | ~ 2 млн. | 254 |
| D | 1110nnnn | nnnnnnnn | nnnnnnnn | nnnnnnnn | ~ 256 млн. | Не ограничено |
| E | 11110nnn | nnnnnnnn | nnnnnnnn | nnnnnnnn | ~ 128 млн. | Резерв |
В 1985 году было введено деление на подсети, относительно разных размеров. Адрес подсети (s) реализует несколько старших бит, которые отводятся при стандартной классовом делении под хост-часть адреса. К примеру: структура адреса класса С имеет вид: 110nnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnnn.sssshhhh — подсеть с 4-битной хост-частью адреса, которая может мметь 14 узлов.
Подсети могут делиться на еще более меньшие подсети. Деление на подсети не допускает пересечение границы адресов класса. К примеру адрес — 110nnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnss.sshhhhhh не является возможным, так как по первым битам он принадлежит к классу С (а для класса В такая длина префикса допустимая).
Такие результаты были не годными, и в 1993 году был принят внеклассовый принцип к определению длины префикса. После длина префикса разная, что разрешало гибко распределять адресное пространство. Комбинации из всех единиц или нулей в префикса и/или хост-части зарезервированы под широковещательные сообщения и служебных целей:
- Нулевой адрес не используется
- Нулевая хост-часть адреса в старых протоколах обмена RIP (маршрутная информация) означает, что передается адрес подсети.
- Нулевой префикс определяет принадлежность получателя к сети отправителя
- Единицы во всех битах адреса определяет широковещательность рассылки пакета всем узлам сети отправителя
- Единицы во всех битах хост-части (префикс при этом не единичный и ненулевой) означают широковещательность рассылки пакета всем узлам сети, заданной префиксом.
- Адреса 127.х.х.х зарезервированы для отладочных задач. Пакет, отправленный протоколом верхнего уровня по любому из таких адресов (обычно это 127.0.0.1) по сети не передается, а сразу поступает на вверх по протокольному стеку этого же узла (loopback).
При записи адреса можно применять форму, где последний элемент указывает длину префикса в битах. К примеру, адрес сети стандартного класса С может иметь десятичный вид — 199.123.456.0/24, а адрес 199.123.456.0/28 определяет уже подсеть с числом хостов 14.
Три варианта адресации различаются в подаче информации, которая нужна маршрутизатору. При классовой организации, кроме адреса больше ничего не нужно, поскольку положения префикса фиксировано. Протокол RIP сетевой маршрут узнавал по нулевой хост-части, где хоть один единичный бит определял маршрут узла. При определении подсети нужна дополнительная информация о длине префикса.
При переходе на подсети было принято, что адресация внешних сетей реализована по классовому признаку, а локальные маршрутизаторы которые работают с подсетями, получают значение масок при ручной настройке. Появилась новый тип — подсетевой маршрут. Новые протоколы обмена маршрутным данными распознавала префиксы разного размера.
На сегодня форма префикса задается в виде маски подсети. Маска являет собою 32-битное число, которое записано по правилам IP-адреса, где старшие биты соответствовали префиксу и имели единичное значение. Маски могут иметь значение из неограниченного списка (таблица 2). Перед ненулевым байтом маски значения могут быть только 255, после байта — только нули.
Создание маски наведено в таблице 3. Количество разрешимых адресов хостов в сети определяется по формуле — N = 2 (32 — P) — 2, где Р — длина префикса. Префиксы длиной 31 или 32 бит невозможны для реализации, префикса длиной 30 бит может адресовать только два узла (пример протокол РРР). Адресом сети можно считать адрес любого ее узла с обнуленными битами хост-части.
В десятичном виде диапазон адресов и маски сети классов:
- Класс А: 1.0.0.0 — 126.0.0.0, маска 255.0.0.0
- Класс В: 128.0.0.0 — 191.255.0.0, маска 255.255.0.0
- Класс С: 192.0.0.0 — 223.255.255.0, маска 255.255.255.0
- Класс D: 224.0.0.0 — 239.255.255.255, маска 255.255.255.255
- Класс Е: 240.0.0.0 — 247.255.255.255, маска 255.255.255.255
Таблица 2 — Длина префикса, значение маски и количество узлов подсети
| 32 | 255.255.255.255 | — |
| 31 | 255.255.255.254 | — |
| 30 | 255.255.255.252 | 2 |
| 29 | 255.255.255.248 | 6 |
| 28 | 255.255.255.240 | 14 |
| 27 | 255.255.255.224 | 30 |
| 26 | 255.255.255.198 | 62 |
| 25 | 255.255.255.128 | 126 |
| 24 | 255.255.255.0 | 254 |
| 23 | 255.255.254.0 | 510 |
| 22 | 255.255.252.0 | 1022 |
| 21 | 255.255.248.0 | 2046 |
| 20 | 255.255.240.0 | 4094 |
| 19 | 255.255.224.0 | 8190 |
| 18 | 255.255.192.0 | 16382 |
| 17 | 255.255.128.0 | 32766 |
| 16 | 255.255.0.0 | 65534 |
| 15 | 255.254.0.0 | 131070 |
| 14 | 255.252.0.0 | 262142 |
| 13 | 255.248.0.0 | 524286 |
| 12 | 255.240.0.0 | 1048574 |
| 11 | 255.224.0.0 | 2097150 |
| 10 | 255.198.0.0 | 4М-2 |
| 9 | 255.128.0.0 | 8М-2 |
| 8 | 255.0.0.0 | 16М-2 |
| 7 | 254.0.0.0 | 32М-2 |
| 6 | 252.0.0.0 | 64М-2 |
| 5 | 248.0.0.0 | 128М-2 |
| 4 | 240.0.0.0 | 256М-2 |
| 3 | 224.0.0.0 | 512М-2 |
| 2 | 198.0.0.0 | 1024М-2 |
| 1 | 128.0.0.0 | 2048М-2 |
| 0 | 0.0.0.0 | 4096М-2 |
Таблица 2 — Возможные значения элементов масок
| 11111111 | 255 |
| 11111110 | 254 |
| 11111100 | 252 |
| 11111000 | 248 |
| 11110000 | 240 |
| 11100000 | 224 |
| 11000000 | 192 |
| 10000000 | 128 |
| 00000000 | 0 |
Деление на сети имеет административный характер — адреса сетей которые входят в глобальную сеть Интернет, распределяются централизованно организацией Internet NIC. Деление сетей на подсети возможно лично владельцем сайта или произвольно. При реализации масок техническая граница между сетями и подсетями почти стирается. Для частных сетей которые не связанны маршрутизаторами с глобальной сетью, имеются специальные адреса сетей:
- Класс А: 10.0.0.0 — 1 сеть
- Класс В: 172.16.0.0 — 172.31.0.0 — 16 сетей
- Класс С: 192.168.0.0 — 192.168.255.0 — 256 сетей
На рис.1 наведен пример разбивки сети 192.168.0.0 класса С на четыре подсети. Сеть1(S1) — 126 узлов (маска 255.255.255.128), Сеть2(S2) — 62 узла (маска 255.255.255.192), Сеть3 и Сеть4 (S3, S4) — по 30 узлов (255.255.255.224). Наглядно видно пространство адресов и видно ошибки несогласованности адреса и размера подсети.
Рисунок — 1 Примеры распределения адресов IP-сети: а, б — правильно, в — неправильно
IP-адреса и маски создаются узлами при их настройке автоматически с реализацией DHCP/BootP или вручную. Ручное определение требует внимание, так как некорректное назначение масок и адресов приводит к невозможности связи по IP, однако если учитывать надежность и безопасность то это более правильнее.
DHCP — протокол который реализует автоматическое динамическое назначение IP-адресов и масок подсетей для узлов-клиентов DHCP-сервера. По окончанию работы узла его адрес возвращается в пул и может быть назначен для другого узла.
BootP — протокол который выполняет аналогичные задачи, но использует статическое распределение ресурсов. При соединении узле посылает широковещательный запрос, на который BootP сервер ответит пакетом с IP-адресом и масок а также адресами шлюзов и серверов службы имен. Понятно, что при отключении узла его IP не может быть использован другими узлами.
Источник: infoprotect.net
