Как устроен Интернет. IP адресация. Часть 2.

2,1k full reads
4,2k story viewsUnique page visitors
2,1k read the story to the endThat's 51% of the total page views
6 minutes — average reading time

Всех приветствую, сегодня в продолжение 1 части рассматриваем организацию IP адресации. Также будет полезно узнать основные термины. Основная идея адресации в том, чтобы в единой сети каждый узел был уникальным. Всего выделено на IP адрес 2 в 32 степени. Это 4294967296 узлов. Но теперь рассмотрим все на примере стандартной локальной сети. Вы создали под сеть 192.168.10.0/24 эту запись можно записать так адрес сети будет 192.168.10.0 маска сети будет 255.255.255.0 Здесь требуется не торопливый подход и понимание.

Как устроен Интернет. IP адресация. Часть 2.

Адрес представлен в десятичном виде, а компьютер его видит в двоичном, поэтому перепишем все в двоичном виде

адрес сети 192.168.10.0 или 11000000 10101000 00001010 00000000

маска сети 255.255.255.0 или 11111111 11111111 11111111 00000000

Как видим, последний байт выделен под адрес компьютера в этой сети. Один байт - это 2 в 8 степени или 256 комбинаций.

Из этих 256 адресов получаем 2 адреса служебных и 254 свободных.

192.168.10.0/24 11000000 10101000 00001010 00000000 служебный адрес и указывает на адрес сети

192.168.10.1/24 11000000 10101000 00001010 00000001 адрес любого компьютера в сети, обычно используют для сервера или шлюза.

192.168.10.2/24 11000000 10101000 00001010 00000010 адрес любого компьютера в сети

...

192.168.10.252/24 11000000 10101000 00001010 11111100 адрес любого компьютера в сети

192.168.10.253/24 11000000 10101000 00001010 11111101 адрес любого компьютера в сети

192.168.10.254/24 11000000 10101000 00001010 11111110 адрес любого и последнего номера компьютера в сети

192.168.10.255/24 11000000 10101000 00001010 11111111 служебный адрес и указывает на широковещательный адрес в сети.

В данном случае пакет отправленный на адрес 192.168.10.255 будет отправлен всем участникам этой сети.

Как видим из примеров в этой сети из всех 256 адресов, адрес 00000000 Мы выделили под адрес самой сети, и адрес 11111111 выделили под широковещательный адрес (то есть будет всем отправлен)

Как это работает, когда пакет приходит до маршрутизатора, он накладывает на него маску и понимает к какой сети относится пакет, соответственно либо пропускает его в нужную сеть, либо оставляет его в этой. Для того чтобы принимать такие решения, у маршрутизатора есть таблица маршрутизации по которой он ориентируется. Она может быть заполнена в ручную или автоматически. Это кстати большая наука и на это несколько лет учатся, а потом еще года три работают, чтобы понять все тонкости. Рассмотрим пример с картинки.

три локальные сети обратите внимание GW - GateWay (шлюз)
три локальные сети обратите внимание GW - GateWay (шлюз)
три локальные сети обратите внимание GW - GateWay (шлюз)

На картинке у нас 4 сетевых оборудования - 4 служебных узла и 6 компьютеров - 6 оконечных пользователей. 2 устройства - Network Switch - это просто коммутаторы, они как правило про IP адреса не знают. Еще одно устройство - это DSL modem, его задача организовать логический канал связи до провайдера от маршрутизатора. И теперь самое главное - это маршрутизатор на базе обычного компьютера. Только в нем встроено три сетевые платы - это значит на нем три различные сети настроено. Обратите внимание, что у каждого компьютера только один адрес. Таким образом получаем две пользовательские сети Network A и Network B и одну служебную - от маршрутизатора (router) до модема. Просто разберем эти сети

Network A

Так как маска не указана, то вероятнее всего это сеть вида 10.10.10.1/24

Тогда адрес сети 10.10.10.0 / 24 или 00001010 00001010 00001010 00000000

маска сети 11111111 11111111 11111111 00000000

Основной шлюз GW(маршрутизатор, router) 10.10.10.1/24 или 00001010 00001010 00001010 00000001

адреса компьютеров:

10.10.10.2 / 24 или 00001010 00001010 00001010 00000010

10.10.10.3 / 24 или 00001010 00001010 00001010 00000011

...

10.10.10.50 / 24 или 00001010 00001010 00001010 00110010

...

10.10.10.50 / 24 или 00001010 00001010 00001010 00110010

...

10.10.10.241 / 24 или 00001010 00001010 00001010 11110001

Теперь Вам задача попробуйте разобрать сеть Б точно так же.

Теперь, когда пакет отправляется на неизвестный в вашей сети адрес, например компьютер с адресом 10.10.10.2 отправил по адресу 8.8.8.8 пакет. Так как в сети везде прописан шлюз, то пакет отправится на шлюз (путь по умолчанию, когда не знаешь куда слать), далее маршрутизатор принимает пакет, видит, что среди его локальных сетей нет такого адреса и отправляет по пути по умолчанию на адрес 192.168.1.1 а тот маршрутизатор еще дальше и так до тех пока не дойдет до нужной сети.

Как устроен Интернет. IP адресация. Часть 2.

Теперь представьте Вы из Москвы решили на авто доехать до Праги, Сперва вы выходите из квартиры (1 шлюз), затем из подъезда (2 шлюз), садитесь на автомобиль или на танк(в Праге оценят), и выезжаете на главную дорогу(следующий шлюз), затем выезжаете на главное направление(тоже своеобразный шлюз ) и до самой границы, там очередной шлюз (уже физический - таможня), могут и не простить кстати, и далее начинаете сворачивать с главной магистрали на локальные трассы, так же через своеобразные (шлюзы) развилки. До тех пор пока не доедите до самой Праги, а там уже по конкретному адресу ул. Весенняя 68, думается есть такая там.

Абсолютно тоже самое происходит и с пакетами. они из локальных сетей бегут по магистралям и до серверов, а затем обратно. Статья получилась немного большая, но поверьте для глубокого изучения, это совсем чуть чуть. Ваша задача расписать сеть Б, учиться работать в двоичной системе исчисления и повторить 1 и 2 уровни.

Если Вам понравилась публикация, подписывайтесь на канал, за Ваши лайки чаще показывают Наши публикации.
Для поиска публикаций через поисковые системы, просто вводите слово Вивитроника.
Свои комментарии можете предлагать в группе вконтакте,
Если есть вопросы или по желания, то пишите, через Обратную связь.
Канал телеграм.