Коллектив авторов - Компьютерные сети

Все IP-адреса делятся на 5 классов: A, B, C, Dи E

A — 0.0.0.0 — 127.255.255.255

B — 128.0.0.0 — 191.255.255.255

C — 192.0.0.0 — 223.255.255.255

D — 224.0.0.0 — 239.255.255.255

E — 240.0.0.0 — 255.255.255.255

Для первых трех классов установлены маски по-умолчанию. Для А — 255.0.0.0 или /8, для В — 255.255.0.0 или /16, для С — 255.255.255.0

Использование других масок тоже разрешено

Примечание: иногда бывают случаи, когда использование масок по-умолчанию нерационально. Яркий пример: соединение двух роутеров. Для соединения нужно всего два IP-адреса. Чтобы избежать нерационального использования IP-адресов и были придуманы сетевые маски переменной длинны — VLSM.

Как я уже отметил, сетевая маска нужна для выделения из IP-адреса компьютера IP-адреса сети или подсети. Делается это побитовой операцией логического Имежду IP-адресом и маской подсети. Стоит отметить, что IP-адреса, в хостовой части которых все нули являются адресами подсетей и использовать их в качестве IP-адресов компьютеров НЕЛЬЗЯ. Например: IP-адрес 192.168.0.16 с маской 255.255.255.240

будет адресом подсети. Чтобы в этом убедится запишем в двоичной форме сам адрес, а внизу маску подсети:

11000000.10101000.00000000.00010000 — адрес (синим указана хостовая часть адреса, красным — сетевая согласно маске подсети)

11111111.11111111.11111111.11110000 — маска

Как видим, в хостовой части (последние 4 бита) у нашего адреса все нули, следовательно, он является адресом подсети и назначить его назначить его на компьютер не получится. Именно поэтому невозможно назначить компьютеру адрес 192.168.0.0.

Кроме адреса подсети есть еще и широковещательный адрес. Если компьютеру нужно отправить сообщение всем компьютерам в сети, то вместо того, чтобы отправлять сообщение каждому из них, компьютер отправляет сообщение на адрес, в хостовой части которого все единицы. Для сети 192.168.0.0 с маской 255.255.255.0 это будет адрес 192.168.0.255. Для той же сети с маской 255.255.255.240 это будет уже 192.168.0.15

Объясню почему. Запишем опять адрес в двоичной форме:

11000000.10101000.00000000.00000000 — адрес

11111111.11111111.11111111.11110000 — маска

хххххххх. хххххххх. хххххххх. хххх 0000— хостовая часть (жирным)

меняем в хостовой части все нули на единицы, чтобы получить широковещательный адрес:

11000000.10101000.00000000.0000 1111

и переводим полученное число в десятеричный вид. Получим адрес 192.168.0.15. Аналогично определяются и адреса подсетей.

Примечание: Широковещательные адреса и адреса подсетей нельзя указывать в качестве IP-адресов компьютеров!!!

Вот пример разбиения сети на подсети с помощью масок подсети:

Как видим, у нас есть большая приватная сеть 10.0.0.0/8. Ее разбили на три подсети поменьше: 10.1.0.0, 10.2.0.0 и 10.3.0.0. Сеть 10.2.0.0 разбили 10.2.1.0, 10.2.2.0 и 10.2.3.0. Из этого примера четко видно, что IP-адреса имеют иерархическую структуру.

Если Вам что-нибудь не ясно в вопросах о подсетях и масках — спрашиваем в этом разделе форума

А теперь перейдем к шлюзам. Шлюз — это устройство, которое обеспечивает связь между сетями. Шлюзом, как правило, выступает роутер, один интерфейс которого подключен к одной сети, а второй — к другой.

Шлюз по умолчанию — это параметр, который указывает IP-адрес интерфейса роутера, который обеспечивает связь с другими сетями. Если компьютеру нужно отправить сообщение на адрес, который расположен в другой сети, то компьютер отправляет его на адрес шлюза по умолчанию. В роутерах тоже есть такой параметр, как шлюз по-умолчанию. Если роутер не знает куда отправлять пакет, то он его отправляет на шлюз по умолчанию. Если он не задан, то пакет отбрасывается.

Любая проводная сеть начинается с кабелей и сети Ethernet не исключение. Поэтому рассмотрение подключение к сетям Ethernet нужно начинать с кабелей.

В качестве кабеля в сетях Ethernet изначально использовался коаксиальный кабель в двух вариациях: «тонкий» и «толстый». По своему строению чем-то напоминает кабель от телевизионной антены. Максимальное расстояние составляло 185 М (для «тонкого») и 500 М (для «толстого»). Максимальная скорость — 10 МБит/сек в полудуплексном режиме. Сейчас на смену коаксиальному кабелю пришла витая пара. Она обеспечивает скорости от 10 Мбит/сек до 1000 Мбит/сек. Важным преимуществом считается поддержка полнодуплексного режима, когда данные могут передаватся в две стороны одновременно. В этом случае отпадает проблема коллизий.

В этом же материале будет рассмотрены только соединения на базе витой пары. Она состоит из оболочки и четырех пар проводов, которые определенным образом скручены. Шаг скрутки для каждой пары свой. Это сделано для того, чтобы минимизировать затухание сигнала в кабеле. Максимальное расстояние — 100 М (хотя на практике оно больше )

Существует несколько категорий таких кабелей: CAT-3 (сейчас почти не используется), CAT-5, CAT-5E (с поддержкой скоростей в 1000 Mбит/сек), CAT-6 итд. Отличия сводятся в основном к максимальной полосе пропускания. Наиболее распостраненными и дешевыми являются кабели категории CAT-5E.

Разьем для подключения к сетям Ethernet носит название RJ-45, чем-то напоминает разьем для подключения телефонов. Тот называется RJ-11

Существет 3 типа кабелей:

— STP (экранированный кабель, каждая из 4 пар имеет собственный экран из фольги + все 4 пары замотаны в фольгу)

— ScTP (экранированный кабель, все 4 пары замотаны в фольгу). Выглядит примерно так:

— UTP (неэкранированный). Этот кабель имеет примерно такой вид:

Примечание: использование экранированных кабелей уместно лишь в условиях, когда экран кабеля будет заземлен. Если его не заземлить, то эффект от экрана стремится к нулю!

Технология Ethernet предусматривает два основных типа кабелей:

— прямой (служит для подключения ноутбука/ПК к коммутаторам (свичам), концентраторам (хабам), роутеров к коммутаторам и концентраторам)

— кроссовер (служит для подключения ноутбука/ПК к ноутбуку/ПК, ноутбука/ПК к роутеру, роутера к роутерам, коммутаторов к коммутаторам или концентраторам)