Adresy komputerów w sieci

Spis treści 1.1 Adresy IP 1.2 Adres rozgłaszania 1.3 Maska podsieci 1.4 Klasy adresów IP 1.5 Zasada działania ARP 1.6 Zasada działania RAPR 1.7 Jednostki miary przesyłania informacji

Adresy IP w sieci Każdy komputer w sieci ma właściwy tylko dla siebie adres IP (IP - Internet Protocol) wyrażony w postaci szeregu cyfr. Adres IP jest 32-bitową liczbą całkowitą zawierającą informacje o tym do jakiej sieci włączony jest dany komputer, oraz jednoznaczny adres w tej sieci. Typowy adres składa się z czterech liczb maksymalnie trzycyfrowych (od 1 do 255) oddzielonych kropkami. Przykładem poprawnego adresu jest 148.81.26.2. Liczba pierwsza od lewej jest najogólniejszą częścią adresu, oznaczającą najrozleglejszą sieć, do której należy adresat, kolejne liczby precyzują adres coraz dokładniej, aż będzie on dotyczył konkretnego komputera. Komputerowi adres IP jest przyporządkowywany w momencie zalogowania się do Internetu, jeśli adres ten jest przypisywany dynamicznie (łączenie się przez modem), to pomiędzy poszczególnymi połączeniami kilka ostatnich cyfr może ulec zmianie. Adresy IP są długie i trudne do zapamiętania, dlatego do powszechnego użytku zastosowano system specyficznych nazw np. jack.oeiizk.waw.pl. Tego typu nazwy są łatwiejsze do zapamiętania, ponieważ mają określona strukturę, pozwalającą domyśleć się ich znaczenia. Wystarczy użyć takiej nazwy, a rutery zamienią ją na równoważny adres IP, wykorzystywany do przesyłania pakietów danych.

Maska podsieci Maska podsieci - parametr konfiguracji TCP/IP, który wyodrębnia konfigurację sieci i hosta z adresu IP. Składająca się z czterech bajtów liczba wskazująca podział w adresie IP na adres sieci i adres komputera w niej się znajdującego. Przykładem maski podsieci jest liczba 255.255.255.0 informująca, że adres sieci to pierwsze trzy liczby adresu IP. Gdy komputery komunikują się ze sobą, używają maski podsieci do ustalenia, czy znajdują się w tej samej czy w innej sieci (w tym drugim wypadku korzystają z rutera do przesyłania danych).

Adres rozgłaszania Innym rodzajem adresu IP mającym specjalne znaczenie jest adres rozgłaszania używany do rozsyłania informacji do wszystkich komputerów w sieci. Jeśli zamiast wysyłać pakiet do konkretnego komputera wykorzystasz adres rozgłaszania, zostanie on przesłany do wszystkich komputerów. Adres rozgłaszania to zwykle adres IP sieci, po zastąpieniu części hosta liczbami 225. Dla sieci klasy C o adresie 24.16.108.0 byłby to więc adres 24.16.108.225. Adres rozgłaszania również nie może zostać przypisany żadnemu z komputerów. Oznacza to, że - po uwzględnieniu adresu sieci i adresu rozgłaszania - w sieci klasy C mogą działać maksymalnie 254 komputery.

Protokół odwzorowania adresów (ARP) Dwie maszyny mogą się komunikować tylko wtedy kiedy znają nawzajem swoje adresy fizyczne. Zachodzi więc potrzeba przekształcenia adresu IP na adres fizyczny tak aby informacja mogła być poprawnie przesyłana. Problem ten przedstawimy na przykładzie sieci ethernet, w której mamy do czynienia z długim 48-bitowym adresem fizycznym przypisanym w trakcie procesu produkcyjnego urządzeń sieciowych. W efekcie podczas wymiany karty sieciowej w komputerze, zmienia się adres fizyczny maszyny. Ponadto nie ma sposobu na zakodowanie 48-bitowego adresu ethernetowego w 32-bitowym adresie IP. Przekształcenia adresu IP na adres fizyczny dokonuje protokół odwzorowania adresów ARP (Address Resolution Protocol), który zapewnia dynamiczne odwzorowanie i nie wymaga przechowywania tablicy przekształcania adresowego.

Zasada działania ARP

Protokół odwrotnego odwzorowania adresów (RARP) Wiemy już jak maszyna może uzyskać adres fizyczny innego komputera, znając jego adres IP. Adres IP jest zwykle przechowywany w pamięci zewnętrznej komputera, skąd jest pobierany w trakcie ładowania systemu operacyjnego. Nasuwa się więc pytanie: jak maszyna nie wyposażona w dysk twardy określa swój adres IP? Odpowiedź: w sposób przypominający uzyskiwanie adresu fizycznego. protokół odwrotnego odwzorowania adresów RARP (Reverse Address Resolution Protocol) umożliwia uzyskiwanie adresu IP na podstawie znajomości własnego adresu fizycznego (pobranego z interfejsu sieciowego). Komputery bez dysku twardego pobierają adres IP z maszyny uprawnionej do świadczenia usług RARP, po przesłaniu zapytania z własnym adresem fizycznym.

Zasada działania RARP

Klasy adresów IP Obserwując najstarsze bity adresu można stwierdzić do jakiej klasy należy dany adres, w efekcie można stwierdzić ile bitów będzie adresowalo sieć, ile zaś sam komputer. Łatwo zauważyć, że adresów klasy A jest niewiele (2 do potęgi 7 =128), ale w każdej z sieci tej klasy może być aż 65535 maszyn. Klasa B to 214 sieci i 216 komputerów. W klasie C sieć adresowana jest za pomocą 21 bitów - daje to 221 sieci, ale w każdej z nich może być co najwyżej 28=256 maszyn. Adres klasy D ma specjalne znaczenie - jest używany w sytuacji gdy ma miejsce jednoczesna transmisja do większej liczby urządzeń. 

Przydzielanie adresów sieciowych: Adresy zamiast w postaci bitowej, zwykle zapisuje się w postaci czterech liczb dziesiętnych. Wówczas podział na klasy wygląda następująco: Klasa Najniższy adres Najwyższy adres A 0.1.0.0 126.0.0.0 B 128.0.0.0 191.255.0.0 C 192.0.1.0 223.255.255.0 D 224.0.0.0 239.255.255.255 E 240.0.0.0 247.255.255.255 Przydzielanie adresów sieciowych: W celu zapewnienia jednoznaczności identyfikatorów sieci, wszystkie adresy przydzielane są przez jedną organizację. Zajmuje się tym Internet Network Information Center (INTERNIC). Przydziela ona adresy sieci, zaś adresy maszyn administrator może przydzielać bez potrzeby kontaktowania się z organizacją. Organizacja ta przydziela adresy tym instytucjom, które są lub będą przyłączone do ogólnoświatowej sieci INTERNET. Każda instytucja może sama wziąć odpowiedzialność za ustalenie adresu IP, jeśli nie jest połączona ze światem zewnętrznym. Nie jest to jednak dobre rozwiązanie, gdyż w przyszłości może uniemożliwić współpracę między sieciami i sprawiać trudności przy wymianie oprogramowania z innymi ośrodkami.  

Jednostka miary przesyłania informacji Ogólnie przyjętym sposobem zapisu adresu IP w sposób czytelny dla użytkownika jest format bajtowo-dziesiętny - adres zapisywany jest w postaci czterech liczb dziesiętnych, które oddzielone są kropkami, przy czym każda liczba dziesiętna odpowiada 8 bitom adresu IP. Taki zapis nosi nazwę “notacji dziesiętnej z kropkami” (ang. dotted quad notation). Zapis taki jest z pewnością o wiele bardziej czytelny dla człowieka niż zapis bitowy. Jednostka miary przesyłania informacji Bajt jednostka miary informacji, używa się jej do mierzenia np. wielkość plików, szybkości transmisji, wielkości nośników (dyskietka, CD, dysk twardy itp.) Gigabajt jednostka miary informacji (pamięci). 1 GB = 1,024 Mb. MB Megabajt. Jednostka miary informacji (pamięci). 1 Mb = 1 024 KB. Kbps jeden kilobajt na sekundę. Miara prędkości przesyłania informacji (danych). KB kilobajt. Jednostka miary informacji (pamięci). 1 KB = 1 024 bajty.