Задача - обеспечить глобальную связь между всеми устройствами.

СЕТИ

 

 

АДРЕСАЦИЯ В

СЕТЯХ

 

 

Прокси-сервер (от англ. proxy — «представитель, уполномоченный») — промежуточный сервер (комплекс программ) в компьютерных сетях, выполняющий роль посредника между пользователем и целевым сервером (при этом о посредничестве могут как знать, так и не знать обе стороны),

Способы адресации

Адрес должен быть:

▪ уникальным (не может быть 2 хостов с одинаковым адресом)

▪ универсальным (для любых устройств в сети)

▪ структурированным (иерархическим)

▪ удобным (как для людей, так и для машин)

 

 

Сегодня одновременно используется 3 системы адресации:

• IP -адресация (IPv 4 и IPv 6) IP, Internet Protocol - межсетевой протокол

• Система доменных имен (DNS) DNS, Domain Naming System - система доменных имен. DNS переводит общие бук- венные названия в IP-адреса.

• MAC- адресация MAC address, Media Access Control address - MAC-адрес. Адрес управления дос- тупом к сред

Также применяются:

• URL Е диный указатель ресурса (англ. Uniform Resource Locator, URL /ˌjuː ɑːr ˈel/) — единообразный локатор (определитель местонахождения) ресурса. С

• номера портов

Протокол IP

Задача - обеспечить глобальную связь между всеми устройствами.

 

Протокол содержит:

• Формат IP-адреса

• Описание структуры IP-пакета

 

IP-адрес используется для маршрутизации, т.е. по IP должно быть

понятно, где (в какой сети) находится узел, куда отправлять пакет.

Поэтому IP адрес должен содержать две (как минимум) части:

• Адрес сети (NetID)

• Адрес хоста (HostID)

IP-адрес может быть динамическим, т.е. один адрес назначается

разным устройствам, но не одновременно.

Адрес IPv 4

Стандарт протокола RFC 791 (1981г.).

 

Состоит из 4 чисел от 0 до 255, записываемых через точку: 101.56.45.78 75.45.34.78                      10.0.127.1

Каждое число = 1 байт, т.е. IP-адрес имеет длину 4 байта (32 бита).

Максимальное число адресов 232 = 4 млрд. В реальности это число

меньше, из-за зарезервированных диапазонов.

 

Способы представления:

двоичный                      10010001 11011101 01010101 10010100

десятичный                  145.219.85.148

шестнадцатеричный (hex) 0x91dd5594

 

Неверные IP-адреса:

111.56.045.78, 221.34.7.8.20, 75.45.301.14

Иерархическая структура IPv 4

Сначала записывается адрес сети, потом – адрес хоста. Но граница

между ними может проходить в любом месте адреса.

 

Чаще всего, граница проходит между байтами:

15.7.161.4

NetID HostID

15.7.0.0 0.0.161.4

10.1.0.15

NetID HostID

10.0.0.0 0.1.0.15

192.168.1.1

NetID   HostID

192.168.1.0 0.0.0.1

 

Но может быть и посередине любого байта:

15.7.161.4

00001111 00000111 10010001            00000100

 

NetID                                  HostID

15.7.128.0                 0.0.33.4

NetID + HostID = IP

 

Адреса в формате HostID/NetID запрещено назначать конкретным хостам.

Классовая система

NetID и HostID определяется в зависимости от класса сети. Сегодня устарела, но используется для уже созданных сетей.

 

Класс

Первые биты IP- адреса   Наименьший NetID   Наибольший NetID Макс. число сетей Макс. число узлов в сети A Большие сети 0 0.0.0.0 127.0.0.0 27 – 2 = 126 224 – 2 = 16,8 млн. B Средние сети 10 128.0.0.0 191.255.0.0 214 – 2 = 16,4 тыс. 216 – 2 = 65,5 тыс. C Малые сети 110 192.0.0.0 223.255.255.0 221 – 2 = 3,1млн. 28 – 2 = 254 D Групповые адреса 1110 224.0.0.0 239.255.255.255 15 * 224 = 251,6 млн. – E Резерв 11110 240.0.0.0 255.255.255.255 7 * 224 = 117,4 млн. –

Недостаток – избыточность. Например, одна сеть A «занимает» 16,8 млн. адресов, хотя хостов в ней может быть «всего лишь» 100 тыс.

Маска сети

Маска определяет биты, относящиеся к NetID.

Можно записать количество битов через дробь после адреса:

192.0.2.34/ 27

Но чаще используется запись, аналогичная самому IP-адресу.

Каждому классу соответствует маска сети по умолчанию:

255.0.0.0    255.255.0.0 255.255.255.0

IP -адрес

192 0 2 34 11000000 00000000 00000010 00100010

Маска

11111111 11111111 11111111 11100000 255 255 255 224

NetID

11000000 00000000 00000010 00100000 192 0 2 32

HostID

00000000 00000000 00000000 00000010 0 0 0 2

Специальные адреса

Специальный адрес	NetID	HostID	Пример
Адрес сети	Заданный	Все нули	75.10.0.0/16
Прямой широковещательный адрес (всем хостам в указанной сети)	Заданный	Все биты = 1	75.10.255.255/16
Ограниченный широковещательный адрес (всем хостам в текущей сети)	Все биты = 1	Все биты = 1	255.255.255.255
Новый хост на этой сети	Все 0	Все 0	0.0.0.0/8
Заданный хост на этой сети	Все 0	Заданный	0.0.121.5/8
Локальный адрес (localhost)	127	Любой	127.0.0.1/8
Конференц-связь	224.0.1	Любой	224.0.1.16/24

Локальные сети

10.x.x.x Любой 10.0.51.1/8 172.16.x.x- 172.31.x.x Любой 172.18.0.15/16 192.168.x.x Любой 192.168.101.1/24

Типы IP-адресов

Статический IP -адрес назначается пользователем в настройках устройства, либо единоразово назначается автоматически при подключении устройства к сети и не может быть присвоен другому устройству.

Динамический IP -адрес назначается автоматически при подключении устройства к сети и используется в течение ограниченного промежутка времени.

(Для получения IP-адреса чаще всего используют протокол DHCP).

 

Частный IP -адрес (внутрисетевой, «серый») используется внутри локальной сети. Назначение таких адресов никто не контролирует, в глобальном масштабе они могут быть неуникальны.

IP -адресация версии 6

Стандарт протокола RFC 2460 (1996г.).

Адресное пространство:

IPv6 состоит из 16 байт (128 бит). Максимальное число адресов составляет 2128 = 3,4*1038 или около 5*1028 на каждого жителя Земли. Но как и в IPv4 не все возможные адреса можно использовать.

 

Способ представления:

Предпочтительная форма (шестнадцатеричная система счисления с

Двоеточием)

FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210.

Сжатая форма – запись длительной последовательности "0" путем введения двойного двоеточия. Двойное двоеточие допускается использовать только в одном месте адреса.

1080:0000:0000:0000:0008:0800:200C:417A => 1080::8:800:200C:417A

1::F56::8:801:20D =>???

Смешанная форма – шесть старших чисел (96 бит) записываются в сжатой форме, а младшие числа (32 бита) представляются в виде, принятом в IPv4.

0:0:0:0:0:0:D:1:44:3 =>::D:1:0.68.0.3

Типы IPv 6-адресов

Префикс – начало адреса, определяющее тип             пакета.   Длина

префикса записывается после адреса через / (как маска в IPv4).

 

Индивидуальный адрес (один узел) имеет иерархическую структуру:

 

110

регистрация

поставщик

абонент

подсеть

узел

 

Специальные адреса:

::/128	«этот хост этой сети», аналог 0.0.0.0
::1/128	loopback, аналог 127.0.0.1
::ffff:xx.xx.xx.xx/96	адрес IPv4, отображенный на IPv6
fe80:: - febf::/10	link-local (Адрес местной линии)
fec0:: - feff::/10	site-local (Местный адрес сайта, устарел)
fc00::/7	Unique Local Unicast (вместо site-local)

MAC -адрес

Каждое сетевое устройство имеет MAC -адрес,  назначаемый производителем («вшитый»).

Содержит 6 байт (48 бит), записывается в 16-ричном виде:

00-1D-60-74-8B-E8

Строго уникален, но не позволяет найти хост в глобальной сети, зато

указывает на производителя. Используется в пределах локальной сети.

1 бит 1 бит                22 бита                                   24 бита

I/G

U/G

OUI (идентификатор)

OUA (сетевой адрес)

 

UAA (46 бит)

OUA (Organizationally Unique Address) – уникальный адрес карты для данного

производителя.

OUI (Organizationally Unique Identifier) –      идентификатор производителя. Назначается организацией IEEE.

I / G (Individual/Group) указывает на тип адреса (0 -   индивидуальный, 1             -

групповой).

U / L (Universal/Local) - определяет, как был присвоен адрес. Обычно = 0. 1 означает, что адрес задан администратором локальной сети («перепрошит» или назначен через драйвер).

Иерархия доменных имен

0 уровень (корень)

 

1 уровень

 

 

2 уровень

 

 

3 уровень

 

 

Домен (domain – область) – ветвь иерархии, со всеми подчиненными

поддоменами.

Полностью определенное доменное имя (FQDN, Fully Qualified Domain Name) – завершается нуль-меткой корня (пустой домен):

dom.sagmu.ru. www.google.com.        myhost.org.

Частично определенное доменное имя:

Классификация

Метка Описание

Родовые – тип хоста по его роду деятельности, обычно из 3 букв.

Неспонси-

руемые

com коммерческие организации net центры поддержки сетей org некоммерческие организации info информационные сайты

Спонсируемые

int международные организации eco связанные с экологией post почтовые организации

Ограниченного

пользования

gov правительственные учреждения edu образовательные учреждения

Зарезервированные

example

для примеров в документации и тестирования

test invalid localhost =127.0.0.1

Национальные – определяют размещение хоста, обычно из 2 букв.

ru, рф Россия su СССР ua, укр Украина kz Казахстан de Германия uk, gb Великобритания   

DNS -сервер

Преобразование DNS-имен в IP-адреса и обратно осуществляется DNS - серверами. Соответствия хранятся в хост файле. Каждый DNS-сервер отвечает за определенную зону доменных имен.

DNS-сервер 2

Пример распознавания имени:

1.

DNS-сервер 3

А → 1: test.example.com?

2. 1 → 2: test.example.com?

за.com отвечает сервер 3

3. 2 → 1: см. сервер 3

2.  3. 4.

DNS-сервер 4

DNS-сервер 1

7.

 

 

5.  6.

4. 1 → 3: test.example.com?

за example.com отвечает сервер 4

5. 3 → 4: test.example.com?

200.31.6.17 test.example.com

6. 4 → 3: 200.31.6.17

7. 3 → 1: 200.31.6.17

8. 1 → А: 200.31.6.17

 

1.  8.

Прокси-сервер

 

Proxy                                              Клиент

Прокси задается в настройках конкретной программы (например, браузера) или маршрутизатора. Существуют каталоги открытых прокси-серверов

(бесплатных и платных). Цели:

• доступ из локальной сети в Интернет

• защита локальной сети от внешнего доступа

• увеличение скорости за счет кэширования и сжатия данных

• анонимный доступ

• обход ограничений доступа Недостатки:

• для локальной сети может стать «бутылочным горлышком»

• замедление на слабых или загруженных серверах

• неполная анонимность

• если прокси-сервер широко известный, с него может быть запрещен доступ

• запрет некоторых служб

Контрольные вопросы

1. Какие способы адресации используются в Интернет?

2. Как задается адрес IPv4?

3. Из каких двух частей состоит IPv4?

4. Что такое маска адреса?

5. Как задается адрес IPv6?

6. Что такое MAC-адрес?

7. Для чего нужна DNS?

8. Может ли одному домену соответствовать несколько IP-адресов? А одному IP-адресу несколько доменов?

9. Зачем нужен прокси-сервер?

 

СЕТИ

 

 

АДРЕСАЦИЯ В

СЕТЯХ

 

 

Прокси-сервер (от англ. proxy — «представитель, уполномоченный») — промежуточный сервер (комплекс программ) в компьютерных сетях, выполняющий роль посредника между пользователем и целевым сервером (при этом о посредничестве могут как знать, так и не знать обе стороны),

Способы адресации

Адрес должен быть:

▪ уникальным (не может быть 2 хостов с одинаковым адресом)

▪ универсальным (для любых устройств в сети)

▪ структурированным (иерархическим)

▪ удобным (как для людей, так и для машин)

 

 

Сегодня одновременно используется 3 системы адресации:

• IP -адресация (IPv 4 и IPv 6) IP, Internet Protocol - межсетевой протокол

• Система доменных имен (DNS) DNS, Domain Naming System - система доменных имен. DNS переводит общие бук- венные названия в IP-адреса.

• MAC- адресация MAC address, Media Access Control address - MAC-адрес. Адрес управления дос- тупом к сред

Также применяются:

• URL Е диный указатель ресурса (англ. Uniform Resource Locator, URL /ˌjuː ɑːr ˈel/) — единообразный локатор (определитель местонахождения) ресурса. С

• номера портов

Протокол IP

Задача - обеспечить глобальную связь между всеми устройствами.

 

Протокол содержит:

• Формат IP-адреса

• Описание структуры IP-пакета

 

IP-адрес используется для маршрутизации, т.е. по IP должно быть

понятно, где (в какой сети) находится узел, куда отправлять пакет.

Поэтому IP адрес должен содержать две (как минимум) части:

• Адрес сети (NetID)

• Адрес хоста (HostID)

IP-адрес может быть динамическим, т.е. один адрес назначается

разным устройствам, но не одновременно.

Адрес IPv 4

Стандарт протокола RFC 791 (1981г.).