Три основных класса IP-адресов

Некоторые сети соединяются друг с другом через Интернет, в то время как другие являются приватными.

Интернет-стабильность зависит непосредственно от уникальности публично используемых сетевых адресов. Поэтому, необходим некоторый механизм, гарантирующий, что адреса уникальны. В Европе существует орган по надзору за присвоением адресов Интернета RIPE NCC - Европейский центр распределения адресного пространства. RIPE NCC управляет распределением адресов IP так, чтобы гарантировать, что дублирование публично используемых адресов не происходит. В других регионах существуют аналогичные организации:APNIC - Азиатско-Тихоокеанский Центр сетевой информации;ARIN - Американская Регистрация адресов Интернет.

С быстрым ростом Интернета, Публичные адреса IP начали заканчиваться.

В то время как интернет-хосты требуют глобально уникального IP адреса, хосты, которые не связаны с Интернетом, могут использовать любой правильный адрес уникальный в пределах частной сети. В 1994, IETF предложил использовать блок IP адресов мог для частных сетей. Приватные сети, которые нуждались в IP, не требуя обеспечения связи с Интернетом, могли просто использовать адреса из этого блока IP адресов для частного использования.Три блока адресов IP (одна Сеть класса A, 16 сетей Класса В, и 256 сетей Класса С) определялись для частного, внутреннего использования. Адреса в этом диапазоне не сети Интернет. Интернет-маршрутизаторы сконфигурированы, чтобы отказаться от частных адресов. Когда сеть, используя Приватные адреса должна соединиться с Интернетом, необходимо перевести Приватные адреса в открытые адреса. Этот процесс называется трансляцией адресов.

Класс сетиДиапазон приватных адресовA10.0.0.0 – 10.255.255.255B172.16.0.0 – 172.31.255.25C192.168.0.0. – 192.168.255.255

Двадцать лет назад, IPv4 предложил стратегию адресации, которая в конечном счете привела к неэффективному распределению адресов. Адреса классов A и В составляет 75 процентов адресного пространства IPv4, но относительная маленькая горстка организаций (меньше чем 17 000) может получить сети класса A или В. Адреса сети класса С являются намного более многочисленными чем адреса классов A и В, хотя они составляют только 12.5 процентов из возможных 4 миллиардов IP адресов. К сожалению, адреса Класса С ограничены 254 хостами.

Технология стека TCP/IP сложилась в основном в конце 1970-х годов и с тех пор основные принципы работы базовых протоколов, таких как IP, TCP, UDP и ICMP, практически не изменились. Однако, сам компьютерный мир за эти годы значительно изменился, поэтому долго назревавшие усовершенствования в технологии стека TCP/IP сейчас стали необходимостью.

• Повышение производительности компьютеров и коммуникационного оборудования. За время существования стека производительность компьютеров возросла на два порядка, объемы оперативной памяти выросли более чем в 30 раз, пропускная способность магистрали Internet в Соединенных Штатах выросла в 800 раз.
• Появление новых приложений. Коммерческий бум вокруг Internet и использование ее технологий при создании intranet привели к появлению в сетях TCP/IP, ранее использовавшихся в основном в научных целях, большого количества приложений нового типа, работающих с мультимедийной информацией. Эти приложения чувствительны к задержкам передачи пакетов, так как такие задержки приводят к искажению передаваемых в реальном времени речевых сообщений и видеоизображений. Особенностью мультимедийных приложений является также передача очень больших объемов информации. Некоторые технологии вычислительных сетей, например, frame relay и ATM, уже имеют в своем арсенале механизмы для резервирования полосы пропускания для определенных приложений. Однако эти технологии еще не скоро вытеснят традиционные технологии локальных сетей, не поддерживающие мультимедийные приложения (например, Ethernet). Следовательно, необходимо компенсировать такой недостаток средствами сетевого уровня, то есть средствами протокола IP.
• Бурное расширение сети Internet. В начале 90-х годов сеть Internet расширялась очень быстро, новый узел появлялся в ней каждые 30 секунд, но 95-й год стал переломным - перспективы коммерческого использования Internet стали отчетливыми и сделали ее развитие просто бурным. Первым следствием такого развития стало почти полное истощение адресного пространства Internet, определяемого полем адреса IP в четыре байта.
• Новые стратегии администрирования. Расширение Internet связано с его проникновением в новые страны и новые отрасли промышленности. При этом в сети появляются новые органы администрирования, которые начинают использовать новые методы администрирования. Эти методы требуют появления новых средств в базовых протоколах стека TCP/IP.

• Использование более длинных адресов. Новый размер адреса - наиболее заметное отличие IPv6 от IPv4. Версия 6 использует 128-битные адреса.
• Гибкий формат заголовка. Вместо заголовка с фиксированными полями фиксированного размера (за исключением поля Резерв), IPv6 использует базовый заголовок фиксированного формата плюс набор необязательных заголовков различного формата.
• Поддержка резервирования пропускной способности. В IPv6 механизм резервирования пропускной способности заменяет механизм классов сервиса версии IPv4.
• Поддержка расширяемости протокола. Это одно из наиболее значительных изменений в подходе к построению протокола - от полностью детализированного описания протокола к протоколу, который разрешает поддержку дополнительных функций.

• Unicast - индивидуальный адрес. Определяет отдельный узел - компьютер или порт маршрутизатора. Пакет должен быть доставлен узлу по кратчайшему маршруту.
• Cluster - адрес кластера. Обозначает группу узлов, которые имеют общий адресный префикс (например, присоединенных к одной физической сети). Пакет должен быть маршрутизирован группе узлов по кратчайшему пути, а затем доставлен только одному из членов группы (например, ближайшему узлу).
• Multicast - адрес набора узлов, возможно в различных физических сетях. Копии пакета должны быть доставлены каждому узлу набора, используя аппаратные возможности групповой или широковещательной доставки, если это возможно.

В схеме IPv6 разрешается отбрасывать ведущие нули, поэтому приведенный выше адрес эквивалентен следующему

3dfе:b80:а!8:Idef:0:0 : 0 : 287

Чтобы записать приведенный выше IPv4-адрес 192.168.33.54 в новой нотации, переведем сначала его составляющие в двоичный код

11000000 10101000 00100001 00111000

После перевода в шестнадцатеричную форму он выглядит так с0а8:2138 Полный IPv6-aдрec будет выглядеть так