Доклад 3 (Лекция 3). Адресация

При объединении в сеть трех и более узлов возникает пробле­ма идентификации конкретного узла, которому предназначены пересылаемые данные. Другими словами, возникает проблема ад­ресации узлов компьютерной сети.

На практике адресация производится не для самих узлов сети, а для их сетевых интерфейсов, т. е. наборов средств и правил, по­зволяющих осуществлять обмен информацией. Это объясняется тем, что один узел сети может иметь несколько сетевых интер­фейсов, например в сети, имеющей физическую топологию коль­цо, каждому узлу необходимо минимум два сетевых интерфейса, связывающих его с его соседями.

Существует множество систем адресации и, соответственно, множество форматов представления адресов. Например, адрес может иметь вид числовой или символьной последовательности.

Множество всех допустимых адресов в какой-либо системе адресации называется адресным пространством. Структура адрес­ного пространства может быть линейной, или как ее еще называют — плоской, и иерархической. МАС-адреса фиксируют в оборудовании сетевых интерфейсов. При этом этот адрес не повторится нигде в мире, поскольку за распределением диапазонов физических адресов для сетевого оборудования следит институт IEEE.

Соответственно, при замене вышедшего из строя сетевого оборудования, например сетевого адаптера компьютера, физиче­ский адрес этого компьютера поменяется.

МАС-адрес представляет собой двоичное число длиной 48 бит. Для простоты восприятия и работы с ними МАС-адреса обычно записываются в виде 12 цифр в шестнадцатеричной сис­теме счисления, попарно разделенных дефисами, например 00-C0-DF-11-47-9F. При этом первые шесть цифр определяют производителя сетевого устройства, а оставшиеся шесть цифр идентифицируют само устройство, выпущенное этим производи­телем.

МАС-адреса — это адреса подуровня управления доступом к среде передачи (MAC — Media Access Control), которые лежат в основе работы протоколов физического уровня.

При взаимодействии по сети, если компьютер получает пакет, имеющий физический адрес, отличный от адреса компьютера, то полученный пакет отбрасывается сетевым интерфейсом на ка­нальном уровне, и остальная часть стека протоколов его не обра­батывает.

При совпадении адресов пакет принимается и передается на более высокие уровни, где обрабатывается в соответствии со сво­им назначением.

Однако существуют специально зарезервированные адре­са, например широковещательный МАС-адрес, имеющий вид FF-FF-FF-FF-FF-FF, т. е. состоящий из одних двоичных единиц.

Широковещательные пакеты обрабатываются несколько ина­че, нежели обычные, поскольку обычно предназначены для всех компьютеров. Однако зачастую на такой пакет должен ответить только один компьютер или ограниченный набор компьютеров, и пока пакет до конца не обработан, практически невозможно определить, кому именно он предназначен. Поэтому, если компь­ютер получает пакет с адресом, состоящим из одних двоичных единиц, то такой пакет направляется вверх по стеку протоколов для обработки и выяснения адресата. Поэтому при широковеща­тельной рассылке данных пакет получают все компьютеры, а отвечает только тот из них, для кого предназначено полученное сообщение. Остальные компьютеры отбрасывают такой пакет после его обработки и выяснения, что он предназначен не для них.