|
Класс
Формат
записи
Стар-
шие
биты
Границы ад-
ресов сети
Количе-
ство би-
тов в ад-
ресе се-
ти/хоста
Макси
сималь
маль-
ное
коли-
чество
сетей
Макси
си-
маль-
ное
коли-
чество
хостов
Назначение
A
N.H.H.H
0
от 1.0.0.0 до
126.0.0.0
8/24
2
7
–2
2
24
–2
Большие
организации
B
N.N.H.H
1 0
от 128.0.0.0 до
191.255.0.0
16/16
2
14
2
16
–2
Организа-
ции средне-
го размера
C
N.N.N.H
1 1 0
от 192.0.0.0 до
223.255.255.0
24/8
2
21
2
8
–2
Малые
организации
D
–
1 1 1 0
от 224.0.0.0 до
239.255.255.255
–
–
–
Групповое
вещание
E
–
1 1 1 1
от 240.0.0.0 до
247.255.255.255
–
–
–
Экспери-
ментальные
Таким образом, в классе A может быть 126 сетей (2
7
–2, поскольку два но-
мера сети имеют специальное значение). Каждая сеть этого класса может под-
держивать максимум 16 777 214 узлов. Адресный блок класса A может содер-
жать максимум 2
31
уникальных адресов, в то время как в протоколе IPv4 воз-
можно существование 2
32
адресов. Таким образом, адресное пространство клас-
са A занимает 50% всего адресного пространства протокола IPv4. Адреса класса
A предназначены для использования в больших сетях, с большим количеством
узлов. На данный момент все адреса класса A распределены.
У адресов класса B длина сетевого префикса – 16 бит. Поле номера узла
тоже имеет длину 16 бит. Первые два бита у всех одинаковые. Таким образом,
число сетей класса B равно 16 384 (2
14
); каждая сеть класса B может поддержи-
176
вать до 65 534 узлов (2
16
–2). Адресный блок сетей класса B содержит 2
30
уни-
кальных адресов, т. е. 25% всего адресного пространства. Класс B предназначен
для применения в сетях среднего размера.
У адресов класса C три старших бита установлены в 1, 1 и 0 соответ-
ственно. Префикс сети имеет длину 24 бита, номер узла – 8 бит. Максимально
возможное количество сетей класса C составляет 2 097 152 (2
21
). Каждая сеть
может поддерживать максимум 254 узла (2
8
–2). Весь адресный блок сетей клас-
са C содержит 2
29
уникальных адреса, что равно 12,5% от всего адресного про-
странства. Класс C предназначен для сетей с небольшим количеством узлов.
Два оставшихся класса имеют другую структуру адреса.
У адресов класса D четыре старших бита установлены в 1, 1, 1 и 0 соот-
ветственно. Адреса этого класса используются для поддержки группового ве-
щания (Multicasting). При групповом вещании пакет передаётся нескольким уз-
лам по схеме «один-ко-многим». Адрес класса D является идентификатором та-
кой группы. Узлы сами идентифицируют себя, определяя, к какой группе они
относятся. Узлы, принадлежащие одной группе, могут быть распределены по
разным сетям произвольным образом.
У адресов класса E четыре старших бита установлены в 1, 1, 1 и 1 соот-
ветственно. Класс E зарезервирован для экспериментального использования.
Стандартная схема разбиения пула адресов на классы порождает ряд про-
блем, как то:
•
резкий рост таблиц маршрутизации в Интернете;
•
нерациональное использование адресного пространства.
Для решения данных проблем был введён дополнительный уровень
иерархии структуры IP-адреса – номер подсети.
Таким образом, снаружи адресация проводится по номеру сети, а внут-
ренняя организация сети не видна извне. Любое изменение топологии внутрен-
ней сети не влияет на таблицы маршрутизации в Интернете. Это уменьшает
первую проблему. С другой стороны, разбиение на подсети позволяет органи-
зации, которой выделена сеть, более гибко и экономно использовать адресное
пространство, что смягчает вторую проблему.
Чтобы определить, какая часть IP-адреса узла относится к адресу сети, а
какая – к адресу непосредственно узла, используется маска подсети. Это 32-
разрядное двоичное слово. В старших разрядах стоят единицы, в количестве,
равном длине адреса сети. В остальных разрядах стоят нули.
177
Для стандартных классов сетей можно записать следующие значения
масок подсетей (в десятично-точечной нотации):
•
255.0.0.0 – маска для сети класса A; длина расширенного сетевого
префикса – 8;
•
255.255.0.0 – маска для сети класса B; длина расширенного сетевого
префикса – 16;
•
255.255.255.0 – маска для сети класса C; длина расширенного сетевого
префикса – 24.
Для решения проблемы нехватки адресного пространства был разработан
протокол IPv6 со 128-битными IP-адресами. Кроме того, IPv6 призван решить и
некоторые другие задачи (улучшение масштабируемости сети, поддержка каче-
ства обслуживания, обеспечение информационной безопасности и др.).
По сравнению с IPv4 в IPv6 внесены следующие изменения:
•
упрощён заголовок IP-пакета;
•
расширено адресное пространство с 32 до 128 бит;
•
улучшена поддержка иерархической адресации, агрегирования марш-
рутов и автоматического конфигурирования адресов;
•
добавлены механизмы аутентификации и шифрования на уровне IP-
пакетов;
•
добавлены метки потоков данных.
Адрес IPv6 имеет длину 128 бит, разделяется на части по 16 бит, которые
преобразуются в 4-значные шестнадцатеричные числа и разделяются двоеточи-
ями.
Получающаяся
форма
записи
называется
двухточечно-
шестнадцатеричной.
Ниже показан адрес IPv6 в двоичной форме:
0010000111011010 0000000011010011 0000000000000000
0010111100111011 0000001010101010 0000000011111111
1111111000101000 1001110001011010
и соответствующая его запись в двухточечно-шестнадцатеричной форме:
21DA:00D3:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5A
Представление адресов IPv6 может быть упрощено путём удаления
начальных нулей в каждом 16-битном блоке. Однако каждый из блоков должен
содержать не менее одного знака. При подавлении начальных нулей адрес вы-
глядит следующим образом:
178
21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A
Некоторые типы адресов содержат длинные последовательности нулей.
Для дальнейшего упрощения адресов IPv6 сплошные последовательности 16-
битных блоков из нулей в двухточечно-шестнадцатеричном формате могут
быть сокращены до :: (т.н. двойное двоеточие). Например, адрес
FE80:0:0:0:2AA:FF:FE9A:4CA2
можно сократить до
FE80::2AA:FF:FE9A:4CA2,
а адрес
FF02:0:0:0:0:0:0:2
можно сократить до
FF02::2
Сокращение нулей можно использовать только для сокращения единого
сплошного ряда 16-битных блоков в двухточечно-шестнадцатеричном формате
и только один раз. В противном случае, будет невозможно определить число
нулей, представленных каждым двойным двоеточием.
Do'stlaringiz bilan baham: |
