Европейский Университет в Санкт-Петербурге
Опубликован: 19.10.2005 | Доступ: свободный | Студентов: 1744 / 154 | Оценка: 4.31 / 3.82 | Длительность: 18:28:00
Лекция 3:

Настройка и обслуживание сетевых соединений

Классы сетей

Самой крупной IP-сетью в мире является глобальная сеть Internet. Ее адресное пространство разделено на диапазоны адресов, которые называются "сетями". Сети разделены на классы. Адреса сетевых интерфейсов компьютеров в сети, как правило, относятся к классам A, B или С.

Разделение сетей на классы определяется в RFC 950 и ряде других RFC 2RFC - Request For Comments - стандарты, используемые в сети Интернет. Текст стандартов можно бесплатно получить на сайте www.ripn.net . Кроме сетей A, B, С есть и другие сети. Они представляют собой меньшие по размеру блоки сетей, которые используются для различных служебных надобностей.

Сети классов от A до С отличаются значением первого байта IP-адреса. Значение первого байта сети класса А находится в диапазоне от 1 до 126, класса B - от 128 до 191, класса C - от 192 до 223. классы сетей, в адресах которых первый байт имеет значение от 224 до 254, именуются от D до F. Они имеют служебное назначение и их адреса не используются обычными сетевыми интерфейсами.

Предполагается, что в сетях класса A номер сети занимает первый байт, а остальные три - это номер компьютера (точнее, номер сетевого интерфейса ). Таким образом, в сети класса А может быть до 16777214 интерфейсов. В сети класса В номер сети занимает два байта адреса, максимальное число интерфейсов в такой сети - 65534. В сети класса С номер сети занимает три байта, номер компьютера - один, максимальное число интерфейсов в такой сети - 254.

Зарезервированные сетевые адреса

Надо иметь в виду, что один компьютер может иметь несколько сетевых интерфейсов, а каждый интерфейс может иметь несколько адресов. Некоторые адреса в каждой сети являются зарезервированными и не могут использоваться для адресации какого-либо интерфейса. Так, IP-адрес, в котором поле номера компьютера заполнено двоичными нулями, используется в качестве номера данной сети в целом. Например, адрес 131.45.0.0 обозначает целую сеть класса B. IP-адрес, в котором поле номера компьютера заполнено двоичными единицами, является широковещательным адресом сети (broadcast address) и используется для одновременной рассылки пакета всем компьютерам данной сети. Получив пакет с адресом получателя 131.45.255.255, каждый компьютер сети 131.45.0.0 (класс B) воспримет этот пакет как предназначенный ему. Эти зарезервированные адреса используются, например, в целях управления маршрутизацией.

Существуют и другие зарезервированные адреса. Адрес 127.0.0.1, всегда указывающий на локальный внутренний интерфейс системы "127.0.0.1", обозначает для системы то же самое, что для человека - слово "я". Этот локальный внутренний интерфейс требуется для того, чтобы одна программа (клиент) могла обратиться к другой программе (серверу), работающей на том же компьютере, стандартным образом. Например, можно обратиться из браузера на вашем компьютере к web-серверу на вашем же компьютере. Локальный интерфейс обычно называется lo или lo0 (от слова loopback - петля).

Адрес 0.0.0.0 используется для обозначения всех интерфейсов в сети вообще.

Основной шлюз

Адрес 0.0.0.0 зарезервирован для указания "всех остальных адресатов". Если пакет не удается соотнести с конкретной строкой таблицы маршрутизации, он отправляется в шлюз согласно указывающей на него строке таблицы маршрутизации. Например, таблица маршрутизации нашего хоста выглядит так:

# netstat -rn
Routing Table: IPv4
Destination	Gateway	Flags	Ref	Use	Interface
192.168.5.0	192.168.5.33	U	1	2	elxl0
224.0.0.0	192.168.5.33	U	1	0	elxl0
default	192.168.5.1	UG	1	0	
127.0.0.1	127.0.0.1	UH	61	1013	lo0

Адрес нашего компьютера в этой сети - 192.168.5.33. Предположим, нам надо отправить пакет по адресу 192.168.5.30. Для этого система посмотрит в таблицу маршрутизации и обнаружит там маршрут 192.168.5.0, для которого указан шлюз (gateway) 192.168.5.33 - наш собственный интерфейс. Стало быть, компьютер 192.168.5.30 находится в непосредственно присоединенной к нам сети и ему надо послать пакет напрямую.

Ситуация изменится, если адресатом будет, скажем, компьютер 192.168.10.1. Тогда в таблице маршрутизации вначале не найдется подходящего маршрута - ведь там нет отдельной строки для сети 192.168.10.1, верно? Тогда пакет будет отправлен в основной шлюз, "шлюз по умолчанию", тот, что в выводе netstat обозначен словом default. Адрес назначения пакетов "во все остальные сети", тех самых, которые отправляются в шлюз, в таблице маршрутизации в ядре обозначается как 0.0.0.0.

Пакеты, предназначенные для отправки "всем остальным", направляются в основной шлюз. Основной шлюз (default gateway) - это такое место, куда любой компьютер сети отправляет пакет, если не знает, в какую сторону его лучше отправить. Действие такого шлюза подобно действию почтальона. Если вы хотите сделать сюрприз девушке, которая живет с вами в одном подъезде, вы можете положить нежное письмо ей прямо в почтовый ящик. Если же адресат живет в другом городе, вы положите конверт в другой почтовый ящик, тот, из которого почтальон вынимает почту для отправки. Основной шлюз имеет сетевой интерфейс, который работает таким "почтовым ящиком" для пакетов, адресованных за пределы локальной сети.

Сергей Пальгуев
Сергей Пальгуев
Россия, Н. Новгород, ВВАГС, 2003