Основные типы адресации

Зарезервированные адреса

Адреса, которые используют префикс 00000000, кратко обсудим ниже.

• Неопределенный адрес. Это адрес, в котором вся остальная часть, не содержащая префикс, состоит из одних нулей. Другими словами, полный адрес представляет число нуль. Такой адрес используется, когда хост не знает свой собственный адрес и посылает запрос для его нахождения. Однако в запросе он должен указать адрес источника. Неопределенный адрес может быть использован для этих целей. Заметим, что неопределенный адрес не может быть применен как адрес пункта назначения.
• Шлейфный (петлевой) адрес (loopback). Этот адрес используется хостом для самотестирования без выхода в сеть. В этом случае сообщение создается на прикладном уровне, посылается на транспортный уровень и далее передается на сетевой уровень. Однако вместо перехода на физический уровень оно возвращается на транспортный уровень и передается на прикладной уровень. Это очень полезное тестирование функций программного обеспечения, расположенных на этих уровнях, по сравнению даже с подключением компьютера к сети. Адрес состоит из префикса 00000000, за ним следуют 119 нулевых бит и младший разряд, который содержит один единичный бит.
• IPv4-адреса. Адресация IPv6 предусматривает взаимодействие с сетями, работающими в сетях IPv4. Во время перехода от IPv4 к IPv6 хост может использовать их IPv4-адреса, встроенные в адреса IPv6. Для этой цели разработаны два формата: совместимый и отображаемый. Совместимый адрес — это адрес из 96 нулей, за которыми следуют 32 бита IPv4-адреса. Он применяется, когда интерфейс, использующий IPv6, хочет посылать сообщение к другому интерфейсу, использующему IPv4. Передатчик задействует IPv4-совместимый адрес, чтобы пройти оборудование, передающие пакеты через регион IPv4.

Отображаемый адрес похож на совместимый, он включает в себя 72 нуля и 16 единиц, а последние 32 бита, как и в совместимом адресе, содержат IPv4-адрес. Он применяется, когда интерфейс, размещенный в зоне IPv6, хочет послать пакет к компьютеру, еще использующему IPv4. Пакет проходит большую часть пути через сети IPv6, но в конечном итоге доставляется к хосту, который использует IPv4-адреса.

Очень интересно, что адреса соответствия и отображения разработаны таким образом, что, когда высчитывается контрольная сумма, можно использовать только встроенный адрес или весь полный адрес, потому что дополнительные нули или единицы, число которых кратно 16, не оказывают никакого эффекта на вычисление контрольной суммы. Это важно, потому что когда адрес пакета изменится от IPv6 к IPv4 с помощью маршрутизатора, контрольная сумма не изменяется.

Местные адреса

За этими адресами зарезервирован префикс ( 11111110 ).

• Адрес местной линии. Эти адреса используются, если локальная сеть – LAN, в ней применяются интернет-протоколы, но сеть не подключена к Интернету по соображениям безопасности. Здесь задействован префикс 1111 1110 10. Такой адрес местной линии существует в изолированной сети и не применяется глобально. Никто извне не может послать сообщения компьютеру, который подсоединен к сети, использующей этот адрес.

Адрес, кроме префикса длиною 10 бит, содержит 70 нулей и в младших разрядах — 48 бит адреса узла.

• Местный адрес сайта. Этот адрес нужен, если сайт, доступный для нескольких сетей, использует интернет-протоколы, но не подключен к Интернету, также по соображениям секретности. Этот тип адресации использует префикс 1111 1110 11. Местный адрес сайта существует в изолированных сетях и не применяется глобально. Никто извне не может послать сообщения компьютеру, который подсоединен к сети, использующей этот адрес.

Адрес, кроме префикса длиною 10 бит, содержит 38 нулей и 32 бита – адрес подсети и в младших разрядах — 48 бит адреса узла.

Широковещательный адрес

Широковещательные адреса применяются для определения группы хостов вместо единственного. Для этого адреса используется префикс 11111111 (в первом поле). Во втором поле размещается флаг, который определяет группу адресов, как постоянных, так и кратковременных. Постоянный адрес группы определяется интернет-полномочиями и может быть доступен все время. Напротив, кратковременный адрес группы задействован только временно. Система, применяемая в телеконференции, например, может использовать кратковременный адрес. Этот адрес содержит несколько различных областей, как это показано на Рис. 2.5

Рис. 2.5. Широковещательный адрес

Краткие итоги

• На сетевом уровне необходима для поставки пакета от сети до сети глобальная система идентификации, которая уникально идентифицирует каждый хост и маршрутизатор.
• Адрес Интернета (или адрес IP) — 32 бита (для IPv4), который уникально и универсально определяет хост или маршрутизатор в Интернете.
• Часть адреса IP, которая определяет сеть, названа сетевым адресом (netid).
• Часть адреса IP, которая идентифицирует хост или маршрутизатор на сети, названа локальным адресом (hostid).
• Адрес IP определяет подключение устройства к сети.
• Есть пять классов адресов IP. Классы A, B и C отличаются по разрешенным в сети номерам хостов. Класс D зарезервирован для групповой передачи, и класс E — резервный.
• Класс сети легко определяется анализом первого байта.
• Многоадресное устройство подключается к множеству сетей и имеет адрес IP для каждой сети, к которой она подключена.
• Классы A, B и C с прямым широковещательным адресом (адрес узла состоит из всех единиц ) используются маршрутизатором, чтобы передавать пакеты для всех хостов на заданной сети.
• Ограниченный широковещательный адрес (все единицы в локальном адресе ) используется хостом, чтобы передать пакеты всем хостам на его сети.
• Исходный адрес IP из всех нулей используется хостом при начальной загрузке, если он не знает свой адрес IP.
• Адрес IP пункта назначения с сетевым номером (netid) состоит из всех нулей и используется хостом, чтобы передать пакет другому хосту на той же самой сети.
• Адрес шлейфа с первым байтом, равным 127, используется хостом, чтобы проверить его программное обеспечение.
• Индивидуальная связь — один из видов соединения, когда один источник посылает пакет к одному пункту назначения.
• Связь групповой рассылки — один из видов соединения, когда один источник посылает пакет к множеству пунктов назначения.
• Хосты с одним и тем же адресом групповой рассылки могут быть на той же самой сети или на различных сетях.
• Адреса групповой рассылки часто используются для целей конференц-связи и информационного поиска.
• Широковещательная связь — один из видов соединения, когда один источник посылает пакеты для всех хостов на своей сети.