2015-02-24
4939
При разработке базовых стандартов и протоколов, положенных в основу будущей глобальной сети (интернета), невозможно было представить, какое количество адресов потребуется для работы всех узлов сети. Размер IPv4-адреса был выбран длиной в 32 бита (при этом можно адресовать 232 = 4,3 млрд. устройств). Как показала практика, этой длины адреса для современного интернета недостаточно. В связи с этим при использовании IPv4 очень важным вопросом является оптимизация выдаваемых адресов с точки зрения максимально эффективного использования IPv4-адресного пространства.
Хронологически первым методом разделения IP-адресов является так называемая классовая модель IP-адресации, которая частично решила проблему нерационального использования адресного пространства. Согласно этой модели, все пространство IP-адресов делится на 5 классов в зависимости от значения первых четырех бит IPv4-адреса. Классам присвоены имена от А до Е.
Первые 3 класса А, В и С используются для индивидуальной (unicast) адресации сетей и узлов, класс D – для многоадресной или групповой (multicast) рассылки, а класс Е зарезервирован для экспериментов. Классы А, В и С имеют различную длину сетевой части адреса.
|
|
|
Для сетей класса А под идентификатор сети отводится 1 байт (первый октет), а 3 оставшихся байта (3 октета) используются для идентификатора узла, причем старший (левый) бит идентификатора сети всегда равен 0.
Рис. 6.7. Формат IPv4-адреса класса А
Поскольку первый бит идентификатора сети всегда равен нулю, то оставшиеся 7 бит позволяют адресовать 128 (27) различных сетей. Однако ввиду того, что адреса 0.0.0.0 и
127.0.0.0 являются специальными IPv4-адресами, количество доступных сетей класса А равно 126 (27-2). В каждой сети класса А можно адресовать до 16 777 214 (224-2) узлов. Два адреса вычитаются вследствие того, что они используются в специальных целях и не могут быть назначены устройству (первый — адрес сети, последний — широковещательный адрес).
Сети класса В определяются значениями 10 в двух старших битах адреса. Первые 2 байта в адресе используются для идентификатора сети, а оставшиеся 2 байта – для
идентификатора узла. В результате количество доступных сетей класса В составляет 16 384
(214) с количеством узлов в каждой сети равным 65 534 (216-2).
Рис. 6.8. Формат IPv4-адреса класса В
Для сетей класса С под идентификатор сети отводится 3 байта в то время как под идентификатор узла только 1 байт. Три старших бита первого октета всегда равны 110, позволяя определить, что адрес относится именно к классу С. Таким образом, получаем 2 097 152 (221) сетей, в каждой из которых находится 254 (28-2) узла.
Рис. 6.9. Формат IPv4-адреса класса С
|
|
|
Сети класса D определяются значениями 1110 в первых четырех битах адреса, остальные биты используются для адресации многоадресной группы. Адресное пространство класса D зарезервировано для групповой рассылки и используется для адресации группы узлов. Идентификаторов сетей и узлов в IPv4-адресе класса D не выделяют.
Рис. 6.10. Формат IPv4-адреса класса D
Сети класса Е являются экспериментальными и в настоящее время не используются.
Адреса в этом классе определяются значениями 1111 в первых четырех битах.
Рис. 6.11. Формат IPv4-адреса класса E
