Razredi IP-naslovov: opis, značilnosti in razvrstitev

Vsi vedo, da se internetne povezave pojavljajo ob sodelovanju omrežnih naslovov. Vsaka naprava v omrežju ima svoj "ip". Toda kaj je v praksi? Kako so definirani in kaj pomenijo razredi naslovov IP?

Upravljanje dodeljenih internetnih številk (IANA) je odgovorno za upravljanje distribucije naslovov IP po vsem svetu. Pod nadzorom IANA obstaja pet regionalnih internetnih registrov (RIR), ki razdeljujejo bloke IP ponudnikom internetnih storitev (ISP) in drugim zaupanja vrednim organizacijam.

Da bi sistemi našli drug drugega v porazdeljenem okolju, so vozlišča podana naslovom, ki enolično identificirajo določeno omrežje, v katerem je sistem, in opravljajo povratno prepoznavanje. Ko se združijo, je rezultat globalno edinstven identifikator.

Kako to izgleda?

Ta naslov, znan kot "ip", je koda, ki jo sestavljajo številke, ločene s tremi pikami, ki prepoznajo določen računalnik na internetu. Gre za 32-bitno binarno število, ki je sestavljeno iz dveh pododdelkov (identifikatorjev), navedenih zgoraj, ki prepoznavata omrežje in gostitelja v njem s pogojno mejo, ki ju ločuje. Ponavadi je prikazan kot 4 okteti številk od 0 do 255, ki so predstavljeni v decimalni obliki namesto v binarni.

Na primer, 168.212.226.204 je 32-bitno binarno število 10101000.11010100.11100010.11001100. Binarno število je zelo pomembno, ker določa razred, v katerem razredu pripada naslov IP.

Lokacija meje med omrežjem in deli gostitelja identifikatorja ip se določi z masko podomrežja. To je 32-bitno dvojiško število, ki deluje kot filter, ko ga uporabimo za podobno »ip«. S primerjavo podomrežne maske z njim lahko sistemi določijo, kateri del tega omrežja pripada omrežju in kateri del pripada gostitelju. V vsakem primeru ima bit nastavljen na »1«, osnovni bit v »ip« pa je del omrežnega naslova. V vsakem primeru, ko je maska ​​podomrežja nastavljena na "0", je povezani bit del ID-ja gostitelja. Sedanje naslavljanje IP temelji na teh pravilih. Razredi IP-naslovov imajo tudi jasno strukturo, ki je navedena spodaj.

Kakšna je prihodnost?

Velikost omrežja je funkcija števila bitov, uporabljenih za identifikacijo gostiteljskega dela naslova. Če maska ​​podomrežja označuje, da se za glavni del naslova naslova uporablja 8 bitov, za to omrežje ni na voljo več kot 256 identifikatorjev gostiteljev. Če kaže, da se za gostiteljski del uporablja 16 bitov, lahko uporabite največ 65.536 možnih izbir. Ti podatki določajo razrede omrežij po naslovih IP.

Zaradi hitre rasti interneta in sorodnih tehnologij uporaba IPv4 na dolgi rok ni stabilna. Sredi devetdesetih je bila razvita nova metoda IPv6, ki za ta namen uporablja 128 bitov. Tehnologija nove generacije se še naprej razvija, čeprav počasi.

Kje so navedeni omrežni naslovi?

Internetni protokol je opredeljen v RFC 791: internetni protokol, objavljen leta 1981. Namenjen je uporabi v računalniškem omrežju s paketnim komutiranjem in zagotavlja prenos podatkovnih paketov (definiranih kot datagrami) od izvornih naprav do prejemnikov.

Izvorne in ciljne naprave se identificirajo po naslovu fiksne dolžine, ki ga določa protokol. Specifikacija upošteva tudi razdrobljenost podatkov in po potrebi ponovno združevanje daljših blokov. Specifikacije in razredi naslovov IP se ne nanašajo na zanesljivost podatkov, nadzor pretoka, doslednost, kakovost storitev itd. Te vidike obravnavamo s tehnologijami, kot je TCP (Protokol za nadzor prenosa).

Kako deluje?

Ključni mehanizem, ki se uporablja pri definiciji "ip", so: vrsta storitve, čas delovanja, parametri in kontrolni zbir glave. Vrsta storitve se uporablja za označevanje kakovosti zahtevane storitve, ki jo morajo usmerjevalniki (ali prehodi) uporabljati za izbiro parametrov prenosa, ki se uporabljajo za omrežje, ali za posredovanje informacij.

Čas delovanja kaže zgornjo mejo, kako dolgo naj se datagram ali podatkovni paket pošlje na neuspeh. Parametri vam omogočajo izvajanje funkcij upravljanja za določena omrežja, kot so ad hoc usmerjanje, varnostni ali časovni žigi, vendar niso potrebni za standardne komunikacije. Za preverjanje pravilnega prenosa podatkovnega paketa se uporablja kontrolni zbir glave.

Ponudnik internetnih storitev (ISP) običajno dodeli statični (vedno isti) ali dinamični naslov (spremeni se vsakič, ko se prijavite). Na svetu se uporablja približno 4,3 milijarde ip. Vrste povezav so neposredno odvisne od tega, v katerem razredu se uporablja naslov IP.

Vrste "ip"

Razredi IP-naslovov so njihova prvotna organizacijska struktura. Vsak od njih določa maksimalno velikost potenciala za računalniško omrežje. Razredni naslov navede, kateri od njegovih posebnih bitov bo uporabljen za identifikacijo omrežja, za določitev gostiteljskega računalnika in ID-ja gostitelja ter določa tudi skupno število dovoljenih povezav za vsako omrežje. Vzpostavljeno je skupno pet razredov naslovov IP: A, B, C, D in E.

Razred A se uporablja za omrežja z velikim številom skupnih gostiteljev, B je namenjen za uporabo v omrežjih srednjega in velikega obsega, C - za majhna lokalna omrežja. D in E sta za multicast oziroma eksperimentalne namene. Kako določiti razred IP-naslova? Če želite to narediti, bodite pozorni na njegov prvi oktet, to je na vrednost v decimalni obliki prvih štirih bajtov.

A

Naslovi razreda A imajo prvi bit nastavljen na »0«. Ker imajo taka omrežja 8-bitno omrežno masko, z uporabo vodilne ničle ostane samo 7 bitov za omrežni del naslova, kar omogoča do 128 možnih številk, ki segajo od 0.0.0.0 do 127.0.0.0. Treba je omeniti, da je številka 127.xxx rezervirana za povratno zanko, ki se uporablja za notranje testiranje na lokalnem računalniku.

B

IP naslovi razreda B imajo vedno nastavljen prvi bit na “1”, drugi pa na “0”. Ker imajo 16-bitno masko omrežja, z uporabo glavnega vzorca zapusti 14 bitov za omrežni del naslova. To omogoča uporabo največ 16.384 omrežnih številk, začenši s 128.0.0.0 in konča z 191.255.0.0.

C

V identifikatorjih C sta prva dva bita nastavljena na "1", tretji pa na "0". Ker imajo 24-bitno omrežno masko, ostane 21 bitov za omrežni del naslova, kar omogoča uporabo do 2.097.152 naslovov, od 192.0.0.0 do 223.255.255.0.

D

Naslovi razreda D se uporabljajo za aplikacije za več oddajnikov. V njih so prvi trije bitovi nastavljeni na "1", četrti pa na "0". So 32-bitni, kar pomeni, da se vse vrednosti v območju 224.0.0.0 - 239.255.255.255 uporabljajo za enkratno prepoznavanje skupin multicast. V prostoru razreda D ni gostiteljskih naslovov, ker vsi gostitelji v skupini delijo skupni ip za prejemnika.

E

Naslovi E so definirani kot eksperimentalni, ki so rezervirani za prihodnje namene testiranja. Nikoli niso bili registrirani ali uporabljeni na standardni način. Njihov prvi oktet je v razponu od 240 do 255. Ta obseg je rezerviran za IETF in povezava je podobna različici D. Ker ni v glavnih razredih naslovov IP, posebni naslovi IP E ne smejo biti dodeljeni gostiteljskim napravam.

Za večjo jasnost je bolje prikazati te podatke v strukturirani obliki.

Takšna tabela razredov IP-naslovov pomaga natančno določiti vrsto povezave in »ip«, ki se uporablja v njem.

Kaj je posodobljena tehnologija?

IETF je pred nekaj desetletji ugotovil problem hitrega izčrpanja naslovnega prostora. Kljub izumu brezvrstnega naslavljanja je bilo ocenjeno, da je za izpolnitev dolgoročnih potreb potreben nov protokol. IPv6 je zasnovan kot naslednji standard, ki je izšel leta 1995. Nastali naslovni prostor je bil povečan s 32 na 128 bitov (16 oktetov), ​​kar so raziskovalci ugotovili, da so ustrezni, vsaj za srednjeročne zahteve za rast interneta.

Druga rešitev

Po izumu sistema domenskih imen (DNS) je postalo očitno, da bi uporaba razredov za identifikatorje omejila razširljivost interneta. Zato je IETF leta 1993 objavil RC 1518 in 1519, da bi definiral metodo za usmerjanje podatkov brez paketov podatkov. Najnovejša opredelitev tega standarda se je zgodila leta 2006 v skladu z RFC 4632. Besedilo "ip" naslova je bilo uvedeno kot učinkovitejše sredstvo za uporabo omrežnega prostora v primerjavi s trenutnim sistemom. Pri uporabi te tehnologije se "ip" šteje za 32-bitni tok, kjer je meja med identifikacijo omrežja in gostiteljem lahko v kateremkoli od bitnih položajev. Omrežni del je določen s številko 1, ki v maski podomrežja velja za celoten naslov. Maska podomrežja se uporablja lokalno na gostiteljih, ki so povezani z omrežjem in se nikoli ne prenesejo v podatkovni paket ali datagram.