Публичные адреса. Подавляющее большинство адресов в диапазоне узлов одноадресной IPv4-рассылки являются публичными адресами. Эти адреса предназначены для использования в узлах с открытым доступом из Интернета. В диапазоне этих блоков IPv4-адресов также существуют адреса, предназначенные для особых целей. Некоторые адреса невозможно назначить узлам. Например, как было указано выше, в каждой сети первый и последний
адреса не могут быть назначены узлам – это сетевой и широковещательный адреса соответственно.
Логический интерфейс loopback. Loopback – особый адрес, который используют узлы, чтобы направлять трафик самим себе. Адрес обратной связи позволяет создавать ускоренный метод взаимодействия для приложений и сервисов TCP/IP, которые работают на одном и том же устройстве. С использованием loopback-адреса вместо назначенного IPv4-адреса узла два сервиса на одном узле могут обойти нижние уровни стека протоколов TCP/IP. Для проверки настройки TCP/IP на локальном узле можно послать эхо-запрос на loopback-адрес.
Хотя чаще используется только адрес 127.0.0.1, резервируются адреса с
127.0.0.0 до 127.255.255.255. Любой адрес из этого блока даст обратную связь с локальным узлом. Ни один адрес из этого блока не должен появляться в какой- либо сети.
Локальные адреса каналов. В качестве локальных адресов канала используются IPv4-адреса в блоке адресов от 169.254.0.0 до 169.254.255.255 (169.254.0.0 /16). Они используются в небольшой сети клиентом DCHP (входит в состав ОС) для самостоятельной конфигурации адресов в случае, если ни один DHCP-сервер не доступен. Коммуникация с помощью локальных IPv4- адресов подходит только для обмена данными с другими устройствами, находящимися в одной сети (канале).
Локальные адреса не могут использоваться за пределами локальной сети. Однако многие приложения типа клиент – сервер и одноранговые приложения будут работать надлежащим образом с локальными IPv4-адресами в рамках одной подсети.
Адреса TEST-NET. Блок адресов от 192.0.2.0 до 192.0.2.255 (192.0.2.0/24) зарезервирован для учебных целей. Эти адреса часто используются в сочетании с такими доменными именами, как example.com или example.net в серии документов, имеющих статус стандартов (RFC), в документации поставщиков и протоколов. Адреса из этого блока не должны появляться в сети Интернет.
Экспериментальные адреса. Адреса в блоке от 240.0.0.0 до 255.255.255.254 зарезервированы для использования в будущем. В настоящее время эти адреса могут использоваться только в исследовательских или экспериментальных целях, но не могут использоваться в IPv4-сети.
Как показано на рисунке 10, изначально существовало пять классов IP-адресов. При этом для каждого класса была определена фиксированная маска.
Блок адресов класса А разработан для поддержки очень крупных сетей, содержащих более чем 16 млн адресов узлов. Для обозначения сетевого адреса IPv4-адреса класса А использовали фиксированный префикс /8 с первым октетом. Остальные три октета использовались для адресов узлов.
Адресное пространство класса B разработано для поддержки потребностей небольших и крупных сетей, содержащих приблизительно
65 000 узлов. IP-адрес класса B использовал два старших октета для обозначения сетевого адреса.
Адресное пространство класса С было доступно чаще всех остальных классов адресов. Это адресное пространство предназначено для предоставления адресов небольшим сетям с максимальным количеством узлов не более 254.
Рисунок 10 – Классы адресов
Классовое распределение адресного пространства часто приводило к потере множества адресов, что отрицательным образом сказалось на количестве доступных IPv4-адресов. Например, компании, в сети которой находится 260 узлов, необходимы адреса класса B с 65 534 адресами, при этом
65 284 адреса остаются неиспользуемыми. В настоящее время классовые адреса используются внутри частных сетей.
Бесклассовые адреса. В 1993 году организация IETF (Инженерная группа по развитию Интернета) для оптимизации выделения Ipv4-адресов создала новый стандарт, который позволил операторам связи вместо адресов класса А, B или C с помощью введенной метрики – маски подсети – назначать адреса в любых битовых границах адреса. Этот стандарт получил официальное название – бесклассовая междоменная маршрутизация (Classless Inter Domain Routing, CIDR). Как показано на рисунке 11, администрация адресного пространства сети Интернет IANA регулирует назначение IPv4- и IPv6-адресов через своих
региональных интернет-регистраторов (RIR):
AfriNIC (Африканский сетевой информационный центр) –
Африканский регион;
APNIC (Азиатско-Тихоокеанский сетевой информационный центр) –
Азиатско-Тихоокеанский регион;
ARIN (Американский реестр интернет-адресов) – Североамериканский регион;
LACNIC (Латиноамериканский и Карибский сетевой информационный центр) – Латинская Америка и некоторые острова Карибского моря;
RIPE NCC (Координационный центр европейской континентальной сети) – Европа, Ближний Восток и Азия.
Рисунок 11 – Региональные интернет-регистраторы
В свою очередь региональные интернет-регистраторы отвечают за выделение IP-адресов локальным интернет-регистраторам (LIR) или интернет- провайдерам (ISP). Большинство компаний или организаций получают блоки IPv4-адресов от интернет-провайдеров.
Недостатки протокола IPv4:
нехватка IP-адресов. IPv4 может предложить лишь 4,3 млрд уникальных публичных IP-адресов;
NAT, CIDR и VLSM были разработаны в качестве обходных путей и помогли продлить жизнь IPv4;
отсутствие сквозных соединений. Преобразование сетевых адресов (NAT) представляет проблему при использовании технологий, для которых необходимы сквозные соединения программами. NAT увеличивает нагрузку на шлюзы и замедляет процесс передачи пакетов;
расширение таблицы интернет-маршрутизации. Дробление адресного пространства на небольшие блоки (для экономии адресов) ведет к росту количества сетей и росту таблиц маршрутизации, что является дополнительной нагрузкой на маршрутизаторы.
Достарыңызбен бөлісу: |