Что такое модель TCP/IP протокола управления передачей данных?

Протокол управления передачей (TCP) — это стандарт связи, который позволяет прикладным программам и вычислительным устройствам обмениваться сообщениями по сети. Он предназначен для отправки пакетов по интернету и обеспечения успешной доставки данных и сообщений по сетям.

TCP является одним из основных стандартов, определяющих правила Интернета, и включен в стандарты, определенные Инженерным советом Интернета (IETF). Это один из наиболее часто используемых протоколов в рамках цифровой сетевой связи, который обеспечивает сквозную доставку данных.

TCP организует данные таким образом, чтобы они могли передаваться между сервером и клиентом. Это гарантирует целостность данных, передаваемых по сети. Перед передачей данных TCP устанавливает соединение между источником и его пунктом назначения, что обеспечивает его функционирование до начала обмена данными. Затем он разбивает большие объемы данных на пакеты меньшего размера, обеспечивая целостность данных на протяжении всего процесса.

В результате TCP используется для передачи данных из высокоуровневых протоколов, которые требуют получения всех данных. К таким протоколам относятся протокол передачи файлов (FTP), «безопасная оболочка» (SSH) и Telnet. Он также используется для отправки и получения электронной почты через протокол для доступа к электронной почте (IMAP), протокол почтового отделения (POP) и простой протокол передачи почты (SMTP), а также для доступа к интернету через протокол передачи гипертекста (HTTP).

Альтернативой TCP является протокол пользовательских датаграмм (UDP), который используется для установления соединений с низкой задержкой между приложениями и ускорения передачи. TCP может быть дорогостоящим сетевым инструментом, так как он включает в себя отсутствующие или поврежденные пакеты и защищает доставку данных с помощью таких средств управления, как подтверждения, запуск соединения и управление потоком. 

UDP не обеспечивает ошибочное соединение или последовательность пакетов, а также не сигнализирует о месте назначения до передачи данных, что делает его менее надежным, но и менее дорогим.

Интернет-протокол (IP) — это метод передачи данных с одного устройства на другое по интернету. Каждое устройство имеет определяющий его уникальный IP-адрес, который позволяет обмениваться данными с другими устройствами, подключенными к интернету.

IP-адрес отвечает за определение того, как приложения и устройства обмениваются пакетами данных друг с другом. Это основной протокол связи, отвечающий за форматы и правила обмена данными и сообщениями между компьютерами в одной или нескольких сетях, подключенных к интернету. Это достигается с помощью пакета протоколов интернета (TCP/IP), группы протоколов связи, разделенных на четыре уровня абстракции.

IP является основным протоколом на уровне интернета TCP/IP. Его основной целью является доставка пакетов данных между исходным приложением или устройством и пунктом назначения с использованием методов и структур, которые размещают теги, такие как адресная информация, в пакетах данных.

TCP и IP являются отдельными протоколами, которые работают вместе, чтобы обеспечить доставку данных в предполагаемое место назначения в сети. IP получает и определяет адрес (IP-адрес) приложения или устройства, на которое должны быть отправлены данные. TCP также несет ответственность за передачу данных и обеспечение их доставки на определенное IP-устройство или целевое приложение. 

Другими словами, IP-адрес совпадает с номером телефона, назначенным смартфону. TCP — это компьютерная сетевая версия технологии, активирующая звонок смартфона и позволяющая пользователю разговаривать со звонящим. Два протокола часто используются вместе и полагаются друг на друга, чтобы данные имели место назначения и безопасно достигали его, поэтому этот процесс зачастую называют TCP/IP.

Модель TCP/IP была разработана Министерством обороны США для обеспечения точной и правильной передачи данных между устройствами. Она разбивает сообщения на пакеты, чтобы избежать необходимости повторной отправки всего сообщения в случае возникновения проблемы при передачи. Пакеты повторно собираются после того, как они достигают места назначения. Каждый пакет может принимать разные маршруты между источником и компьютером назначения, в зависимости от того, перегружен или недоступен исходный маршрут.

TCP/IP разделяет задачи связи на уровни, которые поддерживают стандартизацию процесса, без необходимости самостоятельного управления оборудованием и программным обеспечением. Пакеты данных должны проходить через четыре слоя перед их получением целевым устройством, затем TCP/IP проходит через слои в обратном порядке, чтобы вернуть сообщение в исходный формат. 

В качестве протокола, ориентированного на подключение, TCP устанавливает и поддерживает соединение между приложениями или устройствами, пока они не завершат обмен данными. Он определяет, как исходное сообщение должно быть разбито на пакеты и номера, повторно собирает пакеты и отправляет их на другие устройства в сети, такие как маршрутизаторы, шлюзы безопасности и коммутаторы, а затем на их место назначения. TCP также отправляет и получает пакеты с сетевого уровня, обрабатывает передачу любых потерянных пакетов, управляет потоком и обеспечивает доставку всех пакетов в пункт назначения.

Хорошим примером того, как это работает на практике, является отправка электронного письма с помощью SMTP с сервера электронной почты. Уровень TCP сервера разделяет сообщение на пакеты, нумерует их и пересылает на уровень IP, который затем передает каждый пакет на целевой сервер электронной почты. Когда пакеты поступают, они передаются на уровень TCP для повторной сборки в исходный формат сообщения и передаются на сервер электронной почты, который доставляет сообщение на почтовый ящик пользователя.

TCP/IP использует трехстороннее квитирование для установления соединения между устройством и сервером, что обеспечивает одновременную передачу нескольких соединений сокетов TCP в обоих направлениях. Устройство и сервер должны синхронизировать и подтверждать пакеты до начала обмена данными, после чего они могут вести переговоры, разделять и передавать соединения сокетов TCP.

Модель TCP/IP определяет, как устройства должны передавать данные между ними, и обеспечивает связь через сети и большие расстояния. Модель представляет, как данные обмениваются и упорядочиваются по сетям. Она разделена на четыре уровня, которые устанавливают стандарты обмена данными и представляют, как данные обрабатываются и упаковываются при доставке между приложениями, устройствами и серверами.

Четыре слоя модели TCP/IP:

1. Уровень канала передачи данных: определяет способ передачи данных, обрабатывает физическое действие отправки и получения данных и отвечает за передачу данных между приложениями или устройствами в сети. Он включает в себя определение того, как данные должны передаваться аппаратными средствами и другими передающими устройствами в сети, такими как драйвер устройства компьютера, кабель Ethernet, сетевая интерфейсная карта (NIC) или беспроводная сеть. Он также называется канальным уровнем, уровнем доступа к сети, уровнем сетевого интерфейса или физическим уровнем и представляет собой сочетание физических уровней и уровней каналов передачи данных сетевой модели OSI, которая стандартизирует коммуникационные функции в вычислительных и телекоммуникационных системах.
2. Интернет-уровень: отвечает за отправку пакетов из сети и управление их движением по сети, чтобы обеспечить их доставку в пункт назначения. Он предоставляет функции и процедуры для передачи последовательностей данных между приложениями и устройствами по сетям.
3. Транспортный уровень: отвечает за обеспечение надежного соединения данных между исходным приложением или устройством и его предполагаемым назначением. Это уровень, на котором данные делятся на пакеты и нумеруются для создания последовательности. Транспортный уровень затем определяет, сколько данных должно быть отправлено, куда они должны быть отправлены и с какой скоростью. Он гарантирует отправку пакетов данных без ошибок и последовательно и получает подтверждение того, что целевое устройство получило пакеты данных.
4. Уровень приложения: относится к программам, которые нуждаются в TCP/IP для обеспечения их сообщения. Это уровень, с которым пользователи обычно взаимодействуют: например, системы электронной почты и платформы обмена сообщениями. Он объединяет сессии, презентации и приложения модели OSI.

Пакеты данных, отправленные по TCP/IP, не являются частными. Это означает, что они могут быть видимы или перехвачены. Поэтому крайне важно избегать использования общедоступных сетей Wi-Fi для отправки личных данных и обеспечения шифрования информации. Одним из способов шифрования данных, передаваемых через TCP/IP, является виртуальная частная сеть (VPN).

Для настройки сети может потребоваться TCP/IP-адрес, который, скорее всего, требуется в локальной сети.

Поиск общедоступного IP-адреса — это простой процесс, который можно произвести с помощью различных онлайн-инструментов. Эти инструменты быстро определяют IP-адрес используемого устройства вместе с IP-адресом хоста пользователя, поставщиком интернет-услуг (ISP), удаленным портом и типом используемого браузера, устройства и операционной системы. 

Другой способ обнаружения TCP/IP — это страница администрирования маршрутизатора, на которой отображаются текущий общедоступный IP-адрес пользователя, IP-адрес маршрутизатора, маска подсети и другая информация о сети.

Компания Fortinet позволяет организациям безопасно обмениваться данными и передавать их через модель TCP/IP с помощью решений VPN протокола интернет-безопасности (IPsec)/уровня защищенных сокетов (SSL) FortiGate. Высокопроизводительные масштабируемые крипто-VPN Fortinet защищают организации и их пользователей от продвинутых кибератак, таких как атаки типа «человек посередине» (MITM), а также от угрозы потери данных при передаче на высокой скорости. Это крайне важно для передачи данных через TCP/IP, который не защищает пакеты данных во время их передачи.

Решения VPN Fortinet обеспечивают безопасность коммуникаций организаций через интернет, по нескольким сетям и между конечными точками. Это достигается за счет использования технологий IPsec и SSL, использующих аппаратное ускорение Fortinet FortiASIC для обеспечения высокопроизводительной связи и конфиденциальности данных.

VPN Fortinet маскируют IP-адрес пользователя и создают частное соединение для обмена данными независимо от безопасности используемого интернет-соединения. Они устанавливают безопасные соединения путем шифрования данных, передаваемых между приложениями и устройствами. Это устраняет риск того, что конфиденциальные данные будут переданы третьим лицам во время передачи по TCP/IP, а также скроет историю просмотров, IP-адрес, местоположение, веб-активность и другую информацию об устройстве пользователя.

Для чего используется TCP?

TCP позволяет передавать данные между приложениями и устройствами в сети. Оно предназначено для разбивки сообщения, например сообщения электронной почты, на пакеты данных, чтобы оно было доставлено в пункт назначения как можно быстрее.

Что означает TCP?

TCP — протокол управления передачей, который является стандартом связи для доставки данных и сообщений через сети. TCP — это базовый стандарт, определяющий правила интернета и являющийся общим протоколом, используемым для передачи данных в средствах цифровой сетевой связи.

Что такое TCP и каковы его типы?

TCP — это протокол или стандарт, используемый для обеспечения успешной доставки данных из одного приложения или устройства в другое. TCP является частью протокола управления передачей/протокола интернета (TCP/IP), который является набором протоколов, изначально разработанных Министерством обороны США для поддержки построения интернета. Модель TCP/IP состоит из нескольких типов протоколов, включая протоколы TCP и IP, протокол разрешения адресов (ARP), протокол сообщений управления интернетом (ICMP), протокол разрешения обратных адресов (RARP) и протокол пользовательских данных (UDP).

TCP является наиболее часто используемым из этих протоколов и учетных записей для большинства трафика, используемого в сети TCP/IP. UDP является альтернативой TCP, которая не исправляет ошибок, является менее надежной и имеет меньше расходов, что делает ее идеальной для потоковой передачи.

IP — Internet Protocol

65

C# и . NET — Сетевое программирование — IP — Internet Protocol

Набор протоколов TCP/IP разделен на уровни гораздо проще, чем предусмотрено моделью OSI. TCP и UDP — это транспортные протоколы, соответствующие уровню 4 OSI. Они используют IP, протокол уровня 3 OSI (сетевого уровня). Кроме этих трех протоколов, в наборе протоколов TCP/IP есть еще два базовых протокола, расширяющих IP: ICMP и IGMP. Функциональные возможности этих протоколов должны быть реализованы в уровне, содержащем IP.

Internet Protocol соединяет два узла. Каждый узел идентифицируется 32-битным адресом, называемым IP-адресом. При отправке сообщения IP-протокол получает его от протоколов верхнего уровня, TCP или UDP, и добавляет IP-заголовок, содержащий информацию о хосте-адресате.

Чтобы понять протокол IP, самый лучший способ — детально исследовать IP-заголовок. Содержащаяся в нем информация приведена в таблице:

Структура IP-заголовка

Поле	Длина	Описание
Версия IP	4 бита	Версия протокола IP, создавшего заголовок. Текущая версия протокола IP — 4.
Длина IP-заголовка	4 бита	Длина заголовка. Минимальное значение — 5 в единицах по 32 бита, или 4 байта. Следовательно, минимальная длина заголовка равна 20 байтам.
Тип обслуживания	1 байт	Поле типа обслуживания позволяет отправлять сообщения с нормальной или высокой производительностью, нормальной или увеличенной задержкой, нормальной или высокой надежностью. Это поле полезно при отправке в сеть дейтаграмм. Несколько разновидностей сетей используют эту информацию, чтобы выделить приоритет определенного трафика. Кроме того, сообщения управления сетью по сравнению с обычными сообщениями имеют повышенные приоритет и надежность.
Общая длина	2 байта	В этих двух байтах задается общая длина сообщения — заголовка и данных— в октетах. Максимальный размер IP-пакета равен 65 535 байтов, но для большинства сетей такой размер непрактичен. Самый большой размер, который может быть принят всеми хостами, равен 576 байтам. Длинные сообщения могут разделяться на фрагменты — такой процесс называется фрагментацией.
Идентификация	2 байта	Если сообщение разбито на фрагменты, поле идентификации помогает собрать фрагменты сообщения. Все фрагменты одного сообщения имеют один и тот же идентификационный номер.
Флаги	3 бита	Эти флаги указывают, фрагментировано ли сообщение и является ли текущий пакет последним фрагментом сообщения.
Смещение фрагмента	13 битов	В этих 13 битах задается смещение фрагментированного сообщения. Фрагменты могут поступать не в том порядке, в каком они были отправлены, поэтому смещение необходимо, чтобы восстановить исходные данные. Первый фрагмент сообщения имеет длину О, а в остальных фрагментах дается смещение, по которому следует поместить фрагмент. Единица смещения равна 8 байтам, так что значение смещения 64 означает, что второй фрагмент нужно присоединить к сообщению после 512 байтов первого пакета.
Время жизни	1 байт	Значение «время жизни» (TTL) задает число секунд, которое сообщение может существовать, прежде чем будет отброшено. В этом значении необязательно указывается число секунд, поскольку каждый маршрутизатор, пересекаемый сообщением, должен уменьшить значение TTL на 1, даже если он затратил на обработку сообщения меньше одной секунды. Поэтому на практике в этом значении задается число допустимых «прыжков».
Протокол	1 байт	В этом байте указывается протокол, используемый на следующем уровне стека протоколов для этого сообщения. Номера протоколов определены в доступной оперативной базе данных Internet Assigned Number Authority (IANA).
Контрольная сумма заголовка	2 байта	Это контрольная сумма одного заголовка. Поскольку заголовок изменяется с каждым отправленным сообщением, контрольная сумма также изменяется.
Адрес источника	4 байта	В этом поле указывается 32-битный IP-адрес отправителя.
Адрес назначения	4 байта	Это 32-битный IP-адрес, по которому отправлено сообщение.
Опции	переменная	Здесь могут появляться необязательные поля. Например, можно указать, что это сообщение секретно или совершенно секретно. Также предусмотрена возможность будущих расширений.
Дополнение	переменная	Это поле содержит переменное число нулей, такое, чтобы заголовок заканчивался на 32-битной границе.

Internet Protocol (IP) определен в RFC 791. Документы RFC (Request for Comments) содержат техническую информацию о многих важных интернет-технологиях.

IP-адрес

Каждый узел в сети TCP/IP может быть идентифицирован 32-битным IP-адресом. Обычно IP-адрес представляется четырьмя десятичными значениями в таком виде: 192.168.0.1. Каждое из этих чисел представляет собой один байт IP-адреса и может находиться в пределах от 0 до 255.

IP-адрес содержит две части: сетевую часть и часть хоста. В зависимости от класса сети сетевая часть состоит из одного, двух или трех байтов:

Первый бит адреса сети класса А должен быть 0, поэтому первый байт для сети класса А имеет двоичные значения в пределах от 00000001 (1) до 01111110 (126). Остальные три байта служат для идентификации узлов в сети, позволяя соединить в сети класса А более 16 млн. устройств.

Заметим, что в приведенной таблице адреса с числом 127 в первом байте пропущены, поскольку это зарезервированный диапазон адресов. Адрес 127.0.0.1 — это всегда адрес локального хоста, а 127.0.0.0 — адрес локальной обратной связи. Обратная связь используется для тестирования стека сетевых протоколов на одной машине, без прохода через сетевую интерфейсную плату.

В IP-адресе для сети класса В первые два бита всегда имеют значение 10, что дает диапазон от 10000000 (128) до 10111111 (191). Второй байт продолжает идентификацию сети значением от 0 до 255, оставляя два последних байта для идентификации узлов сети, всего до 65 534 устройств.

Сети класса С отличаются IP-адресом, в котором в первых трех битах установлено значение 110, разрешая значения в диапазоне от 11000000 (192) до 11011111 (223). В сети этого типа лишь один байт оставлен для идентификации узлов, поэтому к ней можно подсоединить только 254 устройства.

Число устройств, которое можно подсоединить к сети каждого из этих классов с особыми IP-адресами, обратно пропорционально числу возможных сетей этого типа. Например, сеть класса А, допуская 16 млн. хостов, оставляет только часть первого байта для идентификации сети. В результате во всем мире может существовать лишь 126 сетей класса А. Только крупные компании, подобные AT & Т, IBM, Xerox и HP, имеют такой сетевой адрес. Когда компания запрашивает IP-сеть в органе, ведающем сетями, обычно она получает сеть класса С.

Если компания пожелает, чтобы больше хостов напрямую были подключены к Интернету, можно найти еще одну сеть класса С. Если для каждого хоста в сети не требуется прямого доступа к Интернету, можно использовать частный IP-адрес, и тогда применяется другая опция.

Сетевые адреса классов А, В и С оставляют свободными адреса, имеющие в первом байте значения от 224 до 255.

Агентство IANA выделяет номера сетей и публикует их перечень на странице http://www. iana.org/assignments/ipv4-adclress-space. Почти во всех странах есть региональные регистрационные ведомства, выдающие по запросам номера сетей. Региональные ведомства получают диапазон сетей от IANA.

Чтобы избежать исчерпания IP-адресов, хосты, не соединенные напрямую с Интернетом, могут использовать адреса из диапазонов частных адресов. Частные адреса уникальны не глобально, а только локально, внутри сети. Во всех классах сетей резервируются определенные диапазоны, которые могут использоваться как частные адреса хостами, не требующими непосредственного двустороннего доступа к Интернету. Такие хосты вполне могут обращаться к Интернету через шлюз, который не посылает во внешнюю сеть частный IP-адрес.

Подсети

Для соединения двух узлов в разных сетях требуется маршрутизатор. Номер хоста определяется 24 битами IP-адреса класса А, в то время как для сети класса С доступно лишь 8 битов. Маршрутизатор разделяет номер хоста на номер подсети и номер хоста в подсети. Включение дополнительных маршрутизаторов сократит объемы широковещательной передачи в сети, а это может сократить нагрузку в сети.

Новые маршрутизаторы главным образом включаются, чтобы улучшить возможность соединения между группами компьютеров в разных зданиях, городах и т. д. Рассмотрим пример разделения сети класса С с адресом 194.180.44 на подсети.

Такая сеть может фильтровать адреса с помощью маски подсети (subnet mask) 255.255.255.224. Первые три байта (состоящие из всех единиц) представляют собой маску для сети класса С. Последний байт — это десятичное значение двоичного представления 11100000, в котором первые три бита адреса хоста указывают подсеть, а последние пять битов представляют адрес хоста в конкретной подсети. Три бита подсети представляют 128, 64 и 32, и, таким образом, поддерживаются адреса подсетей, показанные ниже:

IPv6

Протокол, предшествовавший Internet Protocol, был разработан Управлением перспективных исследовательских работ Министерства обороны США (DARPA) в 1960-х годах, а набор протоколов TCP/IP получил признание лишь в 1980 г. Поскольку IP базировался на существовавших сетевых протоколах DARPA, он получил номер версии 4 и теперь известен как IPv4. В те времена, когда человечество в большинстве своем представляло себе мобильный телефон как трубку, которую можно снимать со стены и переносить к дивану, число хостов, поддерживаемых IP, казалось более чем достаточным.

Однако сегодня все хотят подключить к Интернету холодильники и газонокосилки, и IETF разработало новую версию IP — IPv6. Наиболее важное изменение этой версии по сравнению с IPv4 заключается в использовании для адресации не 32, а 128 битов, что позволит всем Tablet PC, Pocket PC, мобильным телефонам, телевизорам, автомобилям, газонокосилкам, кофеваркам и мусорным контейнерам стать полноправными хостами Интернета. 🙂

Кроме возможности назначить адрес почти каждому атому в Солнечной системе, в IPv6 появляется еще несколько полезных изменений:

• Возможности расширенной адресации. Чтобы определить диапазон адресов групповой рассылки, в адреса IPv6 может включаться маршрутная информация о группах. Кроме того, появляется альтернативный адрес для отправки сообщения любому хосту или любой группе хостов.

• Упрощение формата заголовка. Некоторые поля заголовка IPv4 удаляются, другие становятся необязательными. Однако полная длина заголовка IPv6 больше, чем в IPv4 из-за 128-битных адресов источника и назначения.

• Улучшенная поддержка расширяемости. В будущем добавлять расширения к протоколу IPv6 станет легче. Ограничения на длину для опций удалено.

• Маркирование потока. Для конкретных потоков трафика добавляется новая возможность. Поток — это последовательность пакетов, перемещающаяся от источника к назначению. В новом протоколе приложения могут предлагать аудио- и видеовозможности в реальном времени по различным потокам. Каждый поток может запрашивать обработку в реальном времени или особо качественную обработку у маршрутизаторов, через которые он распространяется.

• Аутентификация и секретность. Добавляются расширения IPv6, поддерживающие аутентификацию, секретность и конфиденциальность отправляемых данных.

Номера портов

Для идентификации узлов сети протокол IP использует IP-адреса, а транспортный уровень (уровень 4) использует конечные точки для идентификации приложения. Чтобы указать конечную точку приложения, протоколы TCP и UDP вместе с IP-адресом используют номер порта.

Сервер должен предоставить известную конечную точку, с которой мог бы соединиться клиент, хотя номер порта может создаваться для клиента динамически. Номера портов TCP и UDP имеют длину 16 битов, их можно подразделить на три категории:

• Системные (известные) номера портов

• Пользовательские (зарегистрированные) номера портов

• Динамические, или частные, порты

Системные номера портов находятся в диапазоне от 0 до 1023. Эти номера должны использоваться только системными, привилегированными процессами. Широко известные протоколы пользуются номерами портов, установленными по умолчанию из этого диапазона.

Пользовательские номера портов находятся в диапазоне от 1024 до 49151. Ваше серверное приложение обычно будет занимать один из этих портов, и вы, если захотите сделать его известным сообществу пользователей Интернета, сможете зарегистрировать номер порта в IANA.

Динамические номера портов принимают значения из диапазона от 49 152 до 65 535. Если не требуется знать номер порта до запуска приложения, подойдет порт в этом диапазоне. Клиентские приложения, которые соединяются с серверами, могут использовать такой порт.

Запустив утилиту netstat с опцией -а, мы увидим перечень всех используемых в данный момент портов и указание о состоянии соединения — находится ли соединение в состоянии прослушивания или соединение уже было установлено:

В файле services из каталога <windir>\system32\drivers\etc перечислены многие предопределенные пользовательские и системные номера портов. Если порт содержится в перечне этого файла, то утилита netstat вместо номера порта отобразит имя протокола.

Что такое IP-сеть?

Сети обеспечивают связь между вычислительными устройствами. Для правильной связи все компьютеры (хосты) в сети нужно использовать одни и те же протоколы связи. Сеть Интернет-протокола представляет собой сеть компьютеров, использующих Интернет-протокол для своего протокола связи.

Все компьютеры в IP-сети должны иметь IP-адрес, который однозначно идентифицирует этот отдельный хост. Сеть на основе интернет-протокола (IP-сеть) это группа из 9 человек0005 хостов , которые совместно используют обычное физическое соединение и которые используют Интернет-протокол для связи на сетевом уровне. IP-адреса в IP-сети являются смежными, то есть один адрес следует сразу за другим без пробелов.

Типы адресов в IP-сети

В заданном диапазоне IP-адресов, используемых в каждой IP-сети, есть специальные адреса, зарезервированные для

• Адреса узлов
• Сетевые адреса
• Широковещательные адреса

Кроме того, IP-сеть имеет маску подсети. Маска подсети — это значение, сохраняемое для каждого компьютера, которое позволяет этому компьютеру определить, какие IP-адреса находятся в сети, к которой они подключены, а какие — во внешней сети.

Адрес хоста

IP-адрес хоста — это адрес определенного узел в IP-сети. Все хосты в сети должны иметь уникальный IP адрес. Этот IP-адрес обычно не первый или последний IP-адрес в диапазоне сетевых IP-адресов в качестве первого IP-адреса адрес и последний IP-адрес в диапазоне IP-адресов зарезервированы для специальных функций. Адреса хостов — это все адреса в диапазоне IP-адресов сети. адреса, кроме первого и последнего IP-адресов. IP-адреса узлов позволяют сетевому хосту устанавливать прямое общение один на один. Это индивидуальное общение называется до одноадресная связь .

Все IP-адреса узлов можно разделить на два части: часть сети и часть узла . Сеть часть IP-адресов идентифицирует IP-адрес Сеть, членом которой является хост. Часть узла однозначно идентифицирует индивидуальный хост.

Сетевой адрес

Сетевой адрес является первым IP-адресом в диапазоне IP-адресов. Чтобы быть более точным, сетевой адрес — это адрес, по которому все двоичные биты в хосте часть IP-адреса обнуляется. Сетевой адрес предназначен для того, чтобы разрешить хостам, предоставляющим специальные сетевые сервисы для связи. На практике сетевой адрес редко используется для общения.

Широковещательный адрес

Широковещательный IP-адрес является последним IP-адресом. адрес в диапазоне IP-адресов. К если быть точнее, широковещательный адрес — это IP адрес, в котором все двоичные биты в хост-части IP адрес установлен на один. Широковещательный адрес зарезервирован и позволяет один хост, чтобы сделать объявление для всех хостов в сети. Это называется широковещательная связь и последний адрес в сети используется для широковещательной рассылки на все хосты, потому что это адрес, по которому часть хоста это все единицы. Этот специальный адрес также иногда называют 9.0005 все хосты адрес. Некоторые поставщики позволяют вам установить адрес, отличный от последнего адреса. как широковещательный адрес .

Обратите внимание, что каждая сеть имеет собственный сетевой и широковещательный адреса. Сеть адреса не обязательно должны иметь ноль в десятичном представлении хост часть своего адреса.

ПРИМЕР 1

Давайте рассмотрим пример IP-сети с диапазоном адресов 192.168.1.0 — 192.168.1.255 и маской адреса 255.255.255.0, что будет равно 19.2.168.1/24 в блочной нотации CIDR:

	Сеть						Хост
Сеть Адрес (десятичный)	192	.	168	.	1	.	0	Все нули в основной части
Сеть Адрес (двоичный)	11000000	.	10011000	.	0000001	.	00000000
Адрес первого хоста (десятичный)	192	.	168	.	1	.	1	00000001 00000010 00000011 . .. 11111100 11111101 11111110
Адрес первого хоста (двоичный)	11000000	.	10011000	.	00000001	.	00000001
…и все адреса между ними.
Последний адрес хоста (десятичный)	192	.	168	.	1	.	254
Последний адрес узла (двоичный)	11000000	.	10011000	.	00000001	.	11111110
Широковещательный Адрес (десятичный)	192	.	168	.	1	.	255	Все единицы в основной части
Широковещательный адрес (двоичный)	11000000	.	10011000	.	00000001	.	11111111

ПОДСКАЗКА: Если эта таблица дает у вас проблемы, вам может понадобиться помощь с 9Двоичный код 0006.

ПРИМЕР 2

В примере 1 показан стандартный диапазон адресов в стиле «Класс C», где все последний октет IP-адреса используется для одной сети. В некоторых сетях меньше узлов и сохранение IP-адресов важно, поэтому использование маски подсети уменьшает количество хостов в диапазоне IP-адресов в IP-сети.

В примере 2 мы заимствуем 2 бита из того, что обычно является частью хоста, и использовать его как биты, указывающие сетевая часть. Это делает меньшую сеть всего из 64 адресов, из из которых 62 можно использовать для хостов. Помните, что первый адрес в диапазоне IP address зарезервирован для сетевого адреса. Последний адрес в диапазоне IP-адресов для сети зарезервировано для широковещательного адреса.

ВНИМАНИЕ: Экзамен CCNA попытается поставить вас в тупик, спросив, сколько адреса можно использовать для хостов , что всегда на 2 меньше числа адресов в диапазоне адресов в подсети. Прочтите свою подсеть тщательно задавайте вопросы на экзамене CCNA и понимайте, идет ли речь о диапазон адресов, количество адресов узлов, количество сетей, сетевой адрес или широковещательный адрес.

192.168.1.0 / 255.255.255.192 (192.168.1/26)

	сеть часть						хост часть
Сеть Адрес (десятичный)	192	.	168	.	1	.	64	Первые два бита зарезервированы для подсети использовать. Шесть битов для использования хостом Все нули в части хоста.
Сеть Адрес (двоичный)	11000000	.	10011000	.	0000001	.	01 000000
Адрес первого хоста (десятичный)	192	.	168	.	1	.	65	01000001 01000010 … 01111101 01111110
Первые хост адрес (двоичный)	11000000	.	10011000	.	00000001	.	01 000001
…и все адреса между ними.
Последний адрес хоста (десятичный)	192	.	168	.	1	.	126
Последний адрес узла (двоичный)	11000000	.	10011000	.	00000001	.	01 111110
Широковещательный Адрес (десятичный)	192	.	168	.	1	.	127	Первые два бита зарезервированы для подсети использовать. Шесть битов для использования хостом Все в основной части
Широковещательный адрес (двоичный)	11000000	.	10011000	.	00000001	.	01 111111

ПОДСКАЗКА: Если эта таблица дает у вас проблемы, вам может понадобиться помощь с 9Двоичный код 0006.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ

Ваш компьютер использует маску в своей сетевое подключение, позволяющее определить, является ли компьютер он хочет поговорить по локальной сети, на самом деле на локальный сети или в сети за пределами локальной сети. Если это компьютер это локально, он будет использовать локальный протокол найти оборудование другого компьютера адрес. Если другой компьютер не является локальным (он находится вне локальной сети), то он отправит данные на локальный шлюз (обычно называемый по умолчанию шлюз). Ваш компьютер попытается определить аппаратный адрес локального шлюз по умолчанию и будет использовать оборудование адрес в заголовке Ethernet (или заголовок FDDI или заголовок Token Ring и т. д.). Ethernet кадр будет содержать полезную нагрузку, которая будет заполнена данными IP. IP-адрес удаленного компьютера будет в этом полезная нагрузка как часть заголовка IP. Поскольку ИС адрес в IP-дейтаграмме — это удаленный компьютер, но кадр Ethernet адресован к локальному шлюзу по умолчанию, по умолчанию шлюз будет принимать Ethernet кадр, прочитать данные IP, проверить IP-адрес действительно находится за пределами локальной сети, а затем перенаправить IP дейтаграмма по любым другим сетевым соединениям компьютера имеет, что позволит ему достичь всех других внешних сетей.

Вот как Интернет-протокол обеспечивает работу маршрутизации в сеть со шлюзом по умолчанию.

Факты и вымыслы

Маршрутизаторы НЕ используются для локальной связи в локальной IP-сети. Они полностью обойдены и не требуются. Маршрутизаторы используются для передачи данных в разных сетях и ограничить трансляции в локальной сети от захламления внешние сети с трафиком, важным только для локальной сети.

Интернет | Интернет-протокол | IP-адреса|IP-подсети | IP-суперсети | VLSM | IP-маршрутизация

Добавьте эту страницу в закладки и ПОДЕЛИТЕСЬ:   

IP-сканер PRTG — проверка IP, трафик и PING соответственно, идентифицируйте сеть и хост в сети с воображаемой границей, разделяющей их. IP-адрес как таковой обычно отображается в виде 4 октетов чисел от 0 до 255, представленных в десятичной форме, а не в двоичной.

Например, адрес 168.212. 226.204 представляет собой 32-разрядное двоичное число 10101000.11010100.11100010.11001100.

Двоичное число важно, поскольку оно определяет, к какому классу сети принадлежит IP-адрес.

Адрес IPv4 обычно выражается в десятичном формате с точками, где каждые восемь битов (октетов) представляются числами от 1 до 255, разделенными точкой. Пример IPv4-адреса будет выглядеть так:

 19.2.168.17.43 

Адреса IPv4 состоят из двух частей. Первые числа в адресе указывают на сеть, а последние — на конкретный хост. Маска подсети указывает, какая часть адреса является сетевой, а какая адресована конкретному хосту.

Пакет с адресом назначения, который не находится в той же сети, что и адрес отправителя, будет переадресован или маршрутизирован в соответствующую сеть. Оказавшись в нужной сети, хостовая часть адреса определяет, на какой интерфейс доставляется пакет.

Маски подсети

Один IP-адрес идентифицирует как сеть, так и уникальный интерфейс в этой сети. Маска подсети также может быть записана в десятичной записи с точками и определяет, где заканчивается сетевая часть IP-адреса и начинается часть адреса, посвященная хосту.

При выражении в двоичном формате любой бит, установленный в единицу, означает, что соответствующий бит в IP-адресе является частью сетевого адреса. Все биты, установленные в ноль, помечают соответствующие биты в IP-адресе как часть адреса хоста.

Биты, обозначающие маску подсети, должны быть последовательными. Большинство масок подсети начинаются с 255. и продолжаются до тех пор, пока маска сети не закончится. Маска подсети класса C будет 255.255.255.0.

Классы IP-адресов

До того, как маски подсети переменной длины (введенные в RFC-1519 в 1993 г.) позволяли настраивать сети практически любого размера независимо от фактического адреса, адресное пространство IPv4 было разбито на пять классов следующим образом:

Class	Leading bits	Size of network number bit field	Size of rest bit field	Number of networks	Addresses per network	Total addresses in class	Начальный адрес	Конечный адрес
Класс А	0	8	24	128 (2 7
1 9)0733 24 )	2,147,483,648 (2 31 )	0. 0.0.0	127.255.255.255
Class B	10	16	16	16,384 (2 14 )	65,536 (2 16 )	1,073,741,824 (2 30 )	128.0.0.0	191.255.255.255
Class C	110	24	8	2,097,152 (2 21 )	256 (2 8 )	536,870,912 (2 29 )	192.0.0.0	223.255.255.255
Class D (multicast)	1110	not defined	not defined	not defined	not defined	268,435,456 (2 28 )	224.0.0.0	239.255.255.255
Class E (reserved)	1111	not defined	not defined	not defined	not defined	268,435,456 (2 28 )	240. 0.0.0	255.255.255.255

Class A 

In a Class A network , первые восемь битов или первое десятичное число с точками — это сетевая часть адреса, а оставшаяся часть адреса — это часть адреса, относящаяся к хосту. Существует 128 возможных сетей класса А.

 от 0.0.0.0 до 127.0.0.0 

Однако любой адрес, начинающийся с 127, считается петлевым адресом.

Пример IP-адреса класса A:

 2.134.213.2 

Класс B

В сети класса B первые 16 бит являются сетевой частью адреса. Во всех сетях класса B первый бит установлен в 1, а второй бит установлен в 0. В десятичном представлении с точками это составляет от 128.0.0.0 до 191.255.0.0 для сетей класса B. Существует 16 384 возможных сетей класса B.

Пример IP-адреса класса B :

 135.58.24.17 

Класс C

В сети класса C первые два бита установлены на 1, а третий бит установлен на 0. Это делает первые 24 бита адреса сетевым адресом, а остальные — адресом хоста. Сетевые адреса класса C находятся в диапазоне от 192.0.0.0 до 223.255.255.0. Существует более 2 миллионов возможных сетей класса C.

Пример IP-адреса класса C:

 192.168.178.1 

Класс D

Адреса класса D используются для многоадресных приложений. В отличие от предыдущих классов, класс D не используется для «нормальных» сетевых операций. В адресах класса D первые три бита установлены на «1», а четвертый бит — на «0». Адреса класса D являются 32-битными сетевыми адресами, что означает, что все значения в диапазоне от 224.0.0.0 до 239.255.255.255 используются для уникальной идентификации групп многоадресной рассылки. В адресном пространстве класса D нет адресов хостов, поскольку все хосты в группе совместно используют IP-адрес группы для целей получателя.

Пример IP-адреса класса D:

 227.21.6.173 

Класс E

Сети класса E определяются тем, что первые четыре бита сетевого адреса равны 1. Это охватывает адреса от 0.0.240 до 0.240. 255.255.255.255. Хотя этот класс зарезервирован, его использование никогда не определялось. В результате большинство сетевых реализаций отбрасывают эти адреса как незаконные или неопределенные. Исключение составляет 255.255.255.255, который используется как широковещательный адрес.

Пример IP-адреса класса D:

 243.164.89.28 

Обзор: классы IP-адресов и побитовые представления

 6 Класс A
  0. 0. 0. 0 = 00000000.00000000.00000000.00000000
127.255.255.255 = 01111111.11111111.11111111.11111111
                  0nnnnnn.HHHHHHHH.HHHHHHHH.HHHHHHHH
  Класс Б 
128. 0. 0. 0 = 10000000.00000000.00000000.00000000
191.255.255.255 = 10111111.11111111.11111111.11111111
                  10nnnnnn.nnnnnnnn.HHHHHHHH.HHHHHHHH
  Класс С 
192. 0. 0. 0 = 11000000.00000000.00000000.00000000
223.255.255.255 = 11011111.11111111.11111111.11111111
                  110nnnnn. nnnnnnnn.nnnnnnnn.HHHHHHHH
  Класс D 
224.0.0.0 = 11100000.00000000.00000000.00000000
239.255.255.255 = 11101111.11111111.11111111.11111111
                  1110ХХХХ.ХХХХХХХ.ХХХХХХХХ.ХХХХХХХ
  Класс Е 
240. 0. 0. 0 = 11110000.00000000.00000000.00000000
255.255.255.255 = 11111111.11111111.11111111.11111111
                  1111ХХХХ.ХХХХХХХ.ХХХХХХХХ.ХХХХХХХ 

Частные адреса

В адресном пространстве определенные сети зарезервированы для частных сетей. Пакеты из этих сетей не направляются через общедоступный Интернет. Это позволяет частным сетям использовать внутренние IP-адреса, не мешая работе других сетей. Частные сети:

 10.0.0.1 - 10.255.255.255
 172.16.0.0 - 172.31.255.255
 192.168.0.0 - 192.168.255.255
 9069
.0677 
 Certain IPv4 addresses are set aside for specific uses:
 127.0.0.0
 Loopback address (the host's own interface)
 224.
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя * 
Email * 
Сайт