Подмрежи

3.1 Въведение в хостовете и подмрежите

IP addressите се използват за идентифициране на устройства в мрежа. За да комуникирате с други устройства по мрежа, трябва да бъде присвоен IP address на всяко мрежово устройство (включително компютри, сървъри, рутери, принтери). Такива устройства в мрежата се наричат ​​хостове .

Мрежовото оборудване също има свои собствени номера. И всички компютри, които се обслужват от специфично мрежово оборудване, се наричат ​​подмрежа . Всяка подмрежа има модел, по който мрежовото оборудване присвоява IP addressи на своите подмрежи. Такъв модел се нарича подмрежова маска .

Подмрежовите маски ви позволяват да разделите една мрежа на няколко подмрежи и също така да зададете максималния брой спонсорирани хостове.

Въведение в IP addressите

IP addressът се състои от четири части, записани като десетични числа с точка (например 192.168.1.1). Всяка от тези четири части се нарича октет . Октетът е осем двоични цифри, като 00001111.

По този начин всеки октет може да вземе двоичната стойност от 00000000до 11111111or от 0до 255десетична.

Структура на IP address

Първата част от IP address е номерът на мрежата, другата част е ID на хоста. Заедно те образуват уникален IP address на хост. Колкото по-къс е мрежовият номер, толкова повече хостове може да побере. Ако номерът на мрежата заема 3 bytes, тогава ще остане само един byte за номер на хост (максималния 255брой хостове в мрежата).

Номерът на мрежата се използва от рутери (рутери, маршрутизатори) за препращане на пакети към желаните мрежи, докато ID на хоста идентифицира конкретното устройство в тази мрежа, до което трябва да бъдат доставени пакетите.

Пример за номер на мрежа и хост

Следващата фигура показва пример за IP address, където първите три октета ( 192.168.1) са номера на мрежата, а четвъртият октет ( 16) е ID на хоста.

Броят на двоичните цифри в IP address, които са за номер на мрежа, и броят на цифрите в address, които са за ID на хост, могат да бъдат различни в зависимост от маската на подмрежата.

3.2 Подмрежови маски

Частни IP addressи

Всеки хост в Интернет трябва да има уникален address. Изключение правят IP addressите в локалните мрежи.

Ако имате собствена локална мрежа във вашия офис, нейните компютри ще имат свои собствени неуникални IP addressи. Ако обаче това е компютър, директно свързан с интернет, or сървър, тогава той трябва да има публично уникален IP address.

Има специална организация (IANA), която се занимава с разпространението на IP addressи. Интернет доставчиците купуват IP addressи от него на блокове (подмрежи) и след това ги продават на своите клиенти. Така че, ако плащате за бял IP address, тогава всичко е наред (доставчикът също плаща пари за него).

Освен това IANA идентифицира няколко подмрежи, които обикновено се използват за непублични локални мрежи. Тъй като тези подмрежи не са публични, те могат да се използват от всеки за всяHowви цели. Има три такива подмрежи: голяма, средна и малка.

За тях са запазени следните три блока IP addressи:

• 10.0.0.0—10.255.255.255
• 172.16.0.0—172.31.255.255
• 192.168.0.0—192.168.255.255

IP addressите на тези частни подмрежи понякога се наричат ​​"сиви" addressи.

Подмрежови маски

За да се определи кои битове от IP address се отнасят за номера на хоста и кои битове се отнасят до номера на подмрежата, се използва така наречената маска на подмрежата .

Да приемем, че имате IP address, написан в двоична форма:

11110101  01010101 11111111 00000001

Битовете, отговарящи за номера на мрежата, са маркирани в червено, битовете, отговарящи за номера на хоста, са маркирани в зелено. Да, това също е възможно. Няма твърдо свързване към byteове.

Подмрежовата маска ще се нарича такова число, където битовете на подмрежата ще съответстват на единици, а битовете на хоста ще съответстват на нули. Пример за подмрежова маска за предишния address:

11111111  11111111 11110000 00000000

Всички битове на подмрежата са равни 1, всички битове на хост са равни 0.

Пример за извличане на номера на мрежата и ID на хост в IP address:

Подмрежовите маски винаги се състоят от поредица от последователни 1, започващи с най-левия бит на маската, последвани от поредица от последователни 0 за общ брой 32битове.

Подмрежовата маска може да се дефинира като броя битове в address, които представляват номера на мрежата (броят битове със стойност " " 1). Например " 8-bit mask" е маска, в която 8битовете са единици, а останалите 24битове са нули.

Подмрежовите маски се записват в десетичен запис с точки, точно като IP addressите. Следващите примери показват двоичната и десетичната нотация на 8-bit, и подмрежовите маски.16-bit24-bit29-bit

Подмрежови маски:

3.3 DHCP

В локалната мрежа може да има Howто статични, така и динамични IP addressи. Системните администратори могат да присвояват статични addressи на компютри. Динамичните се присвояват на компютрите автоматично чрез услугата DHCP .

Протоколът за динамично конфигуриране на хост (DHCP) е приложен протокол, който позволява на мрежовите устройства автоматично да получават IP address и други параметри, необходими за работа в TCP/IP мрежа.

След като компютърът се зареди, операционната система осъществява достъп до DHCP сървъра (обикновено вграден в рутера) и получава IP address (и други необходими параметри) от него. Това избягва ръчното конфигуриране на компютрите в мрежата. Този подход се използва в повечето локални мрежи.

Разпределение на IP addressи

DHCP протоколът предоставя три начина за разпределяне на IP addressи:

Ръчно разпределение . При този метод мрежовият администратор преобразува хардуерния address (MAC address) на всеки компютър към конкретен IP address. Всъщност този метод за разпределяне на addressи се различава от ръчното конфигуриране на всеки компютър само по това, че addressната информация се съхранява централно (на DHCP сървъра) и следователно е по-лесно да се промени, ако е необходимо.

Автоматично разпределение . С този метод на всеки компютър се разпределя произволен безплатен IP address от диапазона, определен от администратора, за постоянно използване.

динамично разпределение . Този метод е подобен на автоматичното разпространение, с изключение на това, че addressът се дава на компютъра не за постоянно ползване, а за определен период. Това се нарича лизинг на address. След изтичане на лизинга, IP addressът отново се счита за свободен и клиентът е длъжен да поиска нов (но може да се окаже същият). Освен това самият клиент може да откаже получения address.

Разширените DHCP услуги са в състояние автоматично да актуализират DNS записи, съответстващи на клиентски компютри, когато им бъдат разпределени нови addressи. Това може да бъде полезно, когато имате голяма корпоративна мрежа, която използва вътрешен DNS за имена на сървъри и компютри.

DHCP опции

В допълнение към IP address, DHCP може да предостави на клиента и допълнителни параметри, необходими за нормална работа на мрежата. Тези опции се наричат ​​DHCP опции. Има много, но трябва да знаете само няколко от тях.

Някои от най-често използваните опции са:

• IP address на рутера по подразбиране;
• Подмрежова маска;
• addressи на DNS сървъри;
• DNS име на домейн.

3.4 localhost и 127.0.0.1

Има няколко IP address, които е полезно да знаете. Например IP address на вашия рутер. Друг IP address, който е полезно да знаете, е 127.0.0.1.Сега ще говорим за него малко по-подробно.

Какво е 127.0.0.1?

IP addressът 127.0.0.1е известен като loopback address, но можете да го видите като localhost . Когато насочите браузъра си към 127.0.0.1, той се опитва да се свърже с компютъра, който използвате в момента. Това е удобно, когато искате да се свържете със сървър на вашия компютър.

127.0.0.1е специален сред IP addressите. По правило IP addressът е уникален за всеки компютър Howто в локалната мрежа, така и в Интернет. Въпреки това 127.0.0.1винаги сочи към компютъра, който използвате в момента, независимо от всичко.

Например, настройвате сървър на работния си компютър и можете да се свържете с него, като пишете 127.0.0.1в браузъра си на работа. Когато обаче се приберете вкъщи и въведете 127.0.0.1, instead of това ще се свържете с домашния си компютър. За да се свържете със служебен компютър, ще ви е необходим публичният му IP address.

Какво е localhost?

localhost всъщност е име на домейн, тъй като няма 127.0.0.1.особена разлика между 127.0.0.1и localhost. Можете да го напишете така и така, Howто искате.

Можете да мислите за localhost като за „име“ за address 127.0.0.1, точно Howто „www.google.com“ е „име“ за IP address на Google. Въпреки това, когато посетите www.google.com, той трябва да премине през DNS сървър, за да може компютърът ви да определи кой IP address съответства на името.

Localhost не се нуждае от DNS сървър, защото вашият компютър вече знае, че искате да се свържете с него. По този начин можете да използвате localhost, дори ако нямате интернет връзка.