Обобщенная задача адресации

ТЕМА 5 АДРЕСАЦИЯ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЯХ

Под адресацией (фр. addresser направлять) понимают обеспечение возможности доставки получателю физических объектов, информационных сообщений и пр. путем присвоения идентификатора (адреса) месту доставки. В почтовой связи адрес идентифицирует географическое положение получателя почтового отправления. Условие, обеспечения доставки адреса для двусторонней связи должны иметь как получатель, так и отправитель.

По времени действия адреса делятся на бессрочные и временные, а по способу присвоения статические, которые присваиваются на постоянной основе и динамические, которые используются для однократной адресации, например, в системах телекоммуникаций для организации сеанса связи.

Примером статической адресации может служить присвоение адреса (имени) виртуальному почтовому ящику абонента сети Internet. С целью использования сервиса «Электронная почта», необходимо знать запись, уникально идентифицирующую виртуальный почтовый ящик, в который по этому адресу следует доставлять сообщения электронной почты его владельцу.

В информатике в качестве адреса используется символ или группа символов, которые идентифицируют регистр, отдельные области запоминающих устройств и другие места, в которые следует направлять данные. С целью обмена данными между устройствами и программными модулями микропроцессорных систем организуются физические и логические интерфейсы для пересылки данных, передачи команд управления и др. При множественном взаимодействии устройств и программных модулей их интерфейсы также адресуются.

В телекоммуникационных сетях используются присвоенные каждой единице оборудования производителями уникальные идентификаторы физических устройств в виде 12-и разрядных двоично-десятичных чисел.

В локальных компьютерных сетях, не имеющих сложной иерархии и выстроенных по одной технологии, все узлы доступны друг другу на канальном уровне взаимодействия MAC (Media Access Control). Для их идентификации достаточно использовать уникальные идентификаторы физических устройств, которые выступают в роли MAC-адресов.

В сетях, входящих в глобальную сеть Internet, возникает проблема идентификации неопределённого и постоянно растущего числа участников сетевого взаимодействия. При этом используются два вида адресов:

1 MAC-адрес, состоящий из двух частей, из которых первая часть определяет производителя оборудования, а вторая уникальный (неповторяющийся более) номер, который выбирается из пула разрешенных номеров и присваивается производителем своему оборудованию. Тем самым обеспечивается глобальная уникальность МАС-адреса любого устройства в любой сети, входящей в составную или глобальную сеть.

2 IP-адрес, который состоит из двух частей, первая это адрес подсети, вторая адрес устройства в пределах подсети.

В компьютерной сети может использоваться и сетевой адрес в качестве уникального числового идентификатора работающего в ней устройства. Например, в составных (кампусных) сетях, из которых невозможен выход в сеть Interne,t также используются IP-адреса, уникальность которых обеспечивается силами сетевых администраторов. Эти адреса присваиваются в соответствии с IP-протоколом, регламентирующим взаимодействие узлов на сетевом уровне. Они, в принципе, могут совпадать с уникальными адресами общего пользования в сети Internet.

При продвижении данных в телекоммуникационных сетях по сложному маршруту, проходящему к получателю через ряд промежуточных узлов, в качестве промежуточных адресов используются идентификаторы этих узлов, в частности, IP-адреса портов маршрутизаторов.

Альтернативой численным адресам являются идентификаторы устройств в форме символьных имён, которые лучше, чем двоичные числа запоминаются пользователями сетей, поскольку в них вкладывается некий смысл. Например, в пределах локальной сети символьное имя comp х, может быть присвоено компьютеру с номером «х».

В глобальной сети доменное имя, например, kafstk.bsuir.unibel.by, позволяет автоматически получить числовой IP-адрес на время сеанса связи. Для этого специальные сетевые протоколы (DNS, WINS и др.) обеспечивают автоматическое определение соответствия между символьными именами и адресами в двоичной форме представления.

В сетях, использующих IP-адресацию, существуют такие понятия, как общий для всех широковещательный сетевой адрес(broadcasting address), и индивидуальный сетевой адрес. Например, узел в сети, идентифицируется индивидуальным адресом в виде числа в десятичной форме с точкой 150. 68.0.7/24. Он содержит IP-адрес сети, который имеет значение 150.68.0, и номер узла 7. Число в записи «/24» указывает на количество позиций в двоичном коде IP-адреса узла сети, отведенных для идентификации этой сети, начиная со старшего разряда. Широковещательный адрес для этой сети имеет вид 150. 68.0.255/24, в котором последний байт состоит из единиц во всех разрядах. На практике, это значит, что пакет с таким адресом будет доставлен всем доступным узлам этой сети.

Выделяемый диапазон индивидуальных (глобальных) IP-адресов класса С для узлов (хостов) в рассматриваемой сети, которыми оперирует сервер присвоения IP-адресов, будет иметь значения от 150.68.0.1. до 192.150.0.254. Два числа из возможных 256-и (8 двоичных разрядов последнего байта) – число со всеми нулями и число со всеми единицами, по протоколу присвоения IP-адресов хостам (узлам пользователя), недопустимы. Этот протокол получил название DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol протокол динамического конфигурирования хостов).

Итак, по версии IPv4 протокола маршрутизирования пакетов (продвижения их по определенному пути), адрес узла сети содержится в 32 битах. Например, запись адреса узла 150.68.0.7/24 означает, что маска сети будет определяться числом 255.255.255.0. и первые 24 бита являются идентификатором (адресом) самой сети, а остальные 8 бит выделяются под адрес конкретного узла, например, номера компьютера в данной сети. Таким образом, в сетевом адресе компьютера №7 150.68.0.7, адресная часть сети это число «150.68.0», а идентификатор самого компьютера в этой сети, т.е. его порядковый номер «7».