Как назначать номера сетей и подсетей

После того, как решено использовать подсети или множество IP-сетей, надо решить, как назначать им номера. Каждой физической сети, например, Ethernet или Token Ring, назначается отдельный номер подсети или номер сети. В некоторых случаях имеет смысл назначать одной физической сети несколько подсетевых номеров. Например, предположим, что имеется сеть Ethernet, охватывающая три здания. Ясно, что при увеличении числа машин, подключенных к этой сети, придется ее разделить на несколько отдельных сетей Ethernet. Для того, чтобы избежать необходимости менять IP-адреса, когда это произойдет, можно заранее выделить для этой сети три подсетевых номера - по одному на здание. (Это полезно и в том случае, когда не планируется физическое деление сети. Просто такая адресация позволяет сразу определить, где находится та или иная машина.) Но прежде, чем выделять три различных подсетевых номера одной физической сети, нужно тщательно проверить, что все программы способны работать в такой среде.

Также нужно выбрать «маску подсети». Она используется сетевым программным обеспечением для выделения номера подсети из IP-адресов. Биты IP-адреса, определяющие номер IP-сети, в маске подсети должны быть равны 1, а биты, определяющие номер узла, в маске подсети должны быть равны 0. Стандарты TCP/IP определяют количество октетов, задающих номер сети. Часто в IP-адресах класса B третий октет используется для задания номера подсети. Это позволяет иметь 256 подсетей, в каждой из которых может быть до 254 узлов. Маска подсети в такой системе равна 255.255.255.0. Но, если в сети должно быть больше подсетей, а в каждой подсети не будет при этом более 60 узлов, то можно использовать маску 255.255.255.192. Это позволяет иметь 1024 подсети и до 62 узлов в каждой.

Обычно маска подсети указывается в файле стартовой конфигурации сетевого программного обеспечения. Протоколы TCP/IP позволяют также запрашивать эту информацию по сети.

Имена

Людям удобнее называть машины по именам, а не числами. Например, у машины по имени ALPHA может быть IP-адрес 223.1.2.1. В маленьких сетях информация о соответствии имен IP-адресам хранится в файлах «hosts» на каждом узле. Конечно, название файла зависит от конкретной реализации. В больших сетях эта информация хранится на сервере и доступна по сети. Несколько строк из файла «hosts» могут выглядеть примерно так:

223.1.2.1 alpha 223.1.2.2 beta 223.1.2.3 gamma 223.1.2.4 delta 223.1.3.2 epsilon 223.1.4.2 iota

В первом столбце - IP-адрес, во втором - название машины. В большинстве случаев файлы «hosts» могут быть одинаковы на всех узлах. Например, название у определенного узла будет одно, но он будет иметь три IP-адреса. Этот узел доступен по любому из этих трех IP-адресов. Какой из них используется, не имеет значения. Когда этот узел получает IP-пакет и проверяет IP-адрес места назначения, то он опознает любой из трех своих IP-адресов.

IP-сети также могут иметь имена. Сведения об именах сетей обычно хранятся в файле «networks». Если, например есть три IP-сети, то файл «networks» может выглядеть примерно так:

223.1.2 development 223.1.3 accounting 223.1.4 factory

В первой колонке - сетевой номер, во второй - имя сети. В данном примере alpha является узлом номер 1 в сети development, beta является узлом номер 2 в сети development и т.д.

Показанный выше файл «hosts» удовлетворяет потребности пользователей, но для управления сетью Internet удобнее иметь названия всех сетевых интерфейсов. Менеджер сети, возможно, заменит строку, относящуюся к delta:

223.1.2.4 devnetrouter delta 223.1.3.1 accnetrouter 223.1.4.1 facnetrouter

Эти три строки файла «hosts» задают каждому IP-адресу узла delta символьные имена. Фактически, первый IP-адрес имеет два имени: «devnetrouter» и «delta», которые являются синонимами. На практике имя «delta» используется как общеупотребительное имя машины, а остальные три имени - для администрирования сети.

Файлы «hosts» и «networks» используются командами администрирования и прикладными программами. Они не нужны собственно для работы сети Internet, но облегчают ее использование.

 

IP-таблица маршрутов

Чтобы узнать, какой именно интерфейс нужно использовать для отправления IP-пакета модуль IP осуществляет поиск в таблице маршрутов. Ключом поиска служит номер IP-сети, выделенный из IP-адреса места назначения IP-пакета.

Таблица маршрутов содержит по одной строке для каждого маршрута. Основными столбцами таблицы маршрутов являются номер сети, флаг прямой или косвенной маршрутизации, IP-адрес шлюза и номер сетевого интерфейса. Эта таблица используется модулем IP при обработке каждого отправляемого IP-пакета.

В большинстве систем таблица маршрутов может быть изменена с помощью команды «route». Содержание таблицы маршрутов определяется менеджером сети, поскольку менеджер сети присваивает машинам IP-адреса.

Подробности прямой маршрутизации

Рассмотрим более подробно, как происходит маршрутизация в одной физической сети.

Таблица маршрутов в узле alpha выглядит так:

сеть	флаг вида маршрутизации	шлюз	номер интерфейса
Development	прямая	<пусто>

В данном простом примере все узлы сети имеют одинаковые таблицы маршрутов. Для сравнения ниже представлена та же таблица, но вместо названия сети указан ее номер.

сеть	флаг вида маршрутизации	шлюз	номер интерфейса
223.1.2	прямая	<пусто>

Порядок прямой маршрутизации

Узел alpha посылает IP-пакет узлу beta. Этот пакет находится в модуле IP узла alpha, и IP-адрес места назначения равен IP-адресу beta (223.1.2.2). Модуль IP с помощью маски подсети выделяет номер сети из IP-адреса и ищет соответствующую ему строку в таблице маршрутов. В данном случае подходит первая строка.

Остальная информация в найденной строке указывает на то, что машины этой сети доступны напрямую через интерфейс номер 1. С помощью ARP-таблицы выполняется преобразование IP-адреса в соответствующий Ethernet-адрес, и через интерфейс 1 Ethernet-кадр посылается узлу beta.

Если прикладная программа пытается послать данные по IP-адресу, который не принадлежит сети development, то модуль IP не сможет найти соответствующую запись в таблице маршрутов. В этом случае модуль IP отбрасывает IP-пакет. Некоторые реализации протокола возвращают сообщение об ошибке «Сеть не доступна».

Подробности косвенной маршрутизации

Рассмотрим более сложный порядок маршрутизации в IP-сети.

Таблица маршрутов в узле alpha выглядит так:

сеть	флаг вида маршрутизации	шлюз	номер интерфейса
development	прямая	<пусто>
accounting	косвенная	devnetrouter
factory	косвенная	devnetrouter

Та же таблица с IP-адресами вместо названий.

сеть	флаг вида маршрутизации	шлюз	номер интерфейса
223.1.2	прямая	<пусто>
223.1.3	косвенная	223.1.2.4
223.1.4	косвенная	223.1.2.4

В столбце «шлюз» таблицы маршрутов узла alpha указывается IP-адрес точки соединения узла delta с сетью development.

⇐ Предыдущая12

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: