Adresy w internecie








Adesy internetowe


Budowa internetu


Routery


Właściwości adresowania w internecie


Adresy IP


Sposób zapisu adresu IP


Podział adresów IP na klasy


Sczególne znaczenie wybranych adresów


Adresowanie bezklasowe


Adresowanie przez nazwy w języku naturalnym


DNS


Domeny


Strefy


Zalety i wady DNS

















Budowa Internetu

Internet nie jest siecią fizyczną. Chociaż zachowuje się podobnie jak sieć
fizyczna, to jednak jest on tworem wirtualnym, wymyślonym przez
jego projektantów i zrealizowanym w całości programowo. W rzeczywistości
składa się on z różnego rodzaju sieci fizycznych połączonych ze sobą
za pomocą routerów.

Do komunikacji między sobą komputery używają protokołów TCP/IP.
Protokoły TCP/IP traktują wszystkie sieci jednakowo, niezależnie od ich
wielkości czy rozmiesczenia. Oznacza to, że w Internecie nie ma komputerów
uprzywilejowanych, lecz wszystkie mają taki sam priorytet.



Routery

Jeżeli dwie sieci A i B połączymy za pomocą routera, to zadaniem routera
będzie wyłapywanie tych pakietów z sieci A, które mają trafić do sieci B
i odwrotnie. Jeżeli połączymy ze sobą więcej sieci, to aby pracować
poprawnie każdy router musi mieć informacje na temat topologii wszystkich
przyłączonych sieci, a nie tylko tych sieci do których jest fizycznie
podłączony. Pomaga to także w wyborze drogi, którą mają zostać przesłane
dane co może zwiększyć przepustowość sieci. Aby zniejszyć wymagania
w stosunku do sprzętu i przyspieszyć jego działanie w sieci internet
przyjęto zasadę, że routery przy podejmowaniu decyzji gdzie skierować
pakiet z danymu powinny wykorzystywać adres sieci docelowej, a nie
adres konkretnego komputera. Pozwala to znacznie zmniejszych ilość
gromadzonych informacji, gdyż nie trzeba przechowywać informacji
o każdym komputerze, a tylko o całych sieciach.





Właściwości adresowania w internecie


Adres nie jest przypisany do komputera, ale do konkretnego przyłączenia
(gniazdka sieciowego).


Komputer podłączony do kilu sieci będzie miał inny adres w każdej
z tych sieci.


Po przeniesieniu komputera w inne miejsce jego adres się zmieni.





Adresy IP


Każda maszyna w sieci Internet jest identyfikowana przez 32-bitową
liczbę całkowitą, która jest nazywana adresem IP. Aders ten jest używany
przy wszystkich operacjach wymiany informacji z daną maszyną.
Pomysłowość systemu adresów polega na tym, że umożliwiają one
efektywne wyznaczanie tras pakietów. Ściśle mówiąc, ades IP zawiera
informację o tym do jakiej sieci fizycznej podłączony jest dany komputer.
Każdy adres IP można podzielić na dwie części. Pierwsza jest
identyfikatorem sieci, druga natomiast określa konkretny komputer
w tej sieci.





Sposób zapisu adresu IP


Ponieważ adres złożony z 32 bitów jest dosyć długi, więc wymyślono
inny sposób jego przedstawiania, wygodniejszy dla człowieka.
32 dwa bity zostały podzielone na 4 równe części i każdej
z nich została przypisana liczba w systemie dziesiętnym.
Zamiast adresu w systemie dwójkowym podaje się te 4 liczby
oddzielone od siebie kropkami, np. adresowi
10000010001111110000110111111110 odpowiada zapis: 130.63.21.255





Podział adresów IP na klasy


W zależności od liczby komputerów w sieci adresy IP zostały
podzielone na klasy. Klasa adresu IP określona jest przez kilka
najstarszych bitów (do zidentyfikowania przynależności adresu
do obecnie używanych klas wystarczają 3 najstarsze bity).


Adresy klasy A wykorzystywane są przez największe sieci, w skład
których wchodzi powyżej 65 533 komputery. Pierwszy bit takiego adresu
ma wartość 0, 7 następnych bitów przeznaczonych jest na identyfikator
sieci, a pozostałe 24 bity na identyfikator komputera.


Adresy klasy B używane są w średnich i duzych sieciach, które mają
powyżej 254 komputerów, ale mniej niż 65 533. Adres tej klasy zaczyna
się od ciągu bitów 10, nasteępne 14 bitów jest wykorzystywanych na
identyfikator sieci, a ostatnie 16 bitów na identyfikator komputera.


Adresy klasy C są używane w średnich i małych sieciach, które mają mnie
niż 254 komputery. Adres klasy C zaczyna się od ciągu bitów 110, następnie
jest 21 bitów identyfikujących sieć, a ostatnie 8 bitów określa komputer.


Adresy klasy D zaczynają się od ciągu bitów 1110, ale nie służą one do
identyfikacji fizycznej sieci, lecz są wykorzystywane do rozgłaszania
grupowego, czyli przesyłania informacji do więcej niż jednego komputera.


Wyróżnia sie także adresy klasy E, które zaczynają się od ciągu bitów
11110, ale nie są one wykorzystywane.


Postać adesów IP umożliwia szybkie określenie adresu maszyny dla której
przeznaczony jest pakiet, a także adresu sieci, do której przyłączona jest
ta maszyna. Umożliwia to szybką pracę routerów, które do wyznaczania
trasy pakietów używają identyfikatorów zawartych w adresach.


Zakresy wartości adresów w poszczególnych klasach:





Klasa


Najniższy adres


Najwyższy adres




A


0.1.0.0


126.255.255.255




B


128.0.0.0


191.255.255.255




C


192.0.1.0


223.255.255.255




D


224.0.0.0


239.255.255.255




E


240.0.0.0


247.255.255.255






Adresy zaczynające się od ciągu bitów 1111 są zarezerwowane do
wykorzystania w przyszłości. Inne nie wymienione wyżej adresy są
zarezerwowane do celów specjalnych. Np. adres 127.0.0.0 jest
zarezerwowany dla tzw. pętli zwrotnej, służącej do testowania TCP/IP.


Wynika stąd, że:
- jest 126 możliwych numerów sieci klasy A, w każedej może być
maksymalnie 16 777 214 komputerów.
- są 16 382 możliwe numery sieci klasyn B, w każdej może być
maksymalnie 65543 komputery.
- jest 2 097 150 możliwych numerów sieci klasy C, w każdej może być
maksymalnie 254 komputery.





Szczególne znaczenie wybranych adresów


Przyjęta jest także konwencja, że adres złożony z jedynek jest traktowany
jako "każdy", a adres złożony z zer jako "bieżący". W praktyce
wykorzystywane są tylko następujące kombinacje:






Adres sieci


Adres komputera


Znaczenie






same zera


same zera


dany komputer




same zera


komputer


komputer w danej sieci




same jedynki


same jedynki


Ograniczone rozgłaszanie (w sieci lokalnej)




sieć

same jedynki


Ukierunkowane rozgłaszanie





Oczywiście powyższe adresy mają sens tylko wtedy, gdy można je
jednoznacznie zinterpretować.





Adresowanie bezklasowe.


Gdy tworzono system podziału adresów IP na klasy, niespodziewano się
że tak szybko będzie on się rozwijać. Obecnie zaczyna już brakować
adresów, szczególnie z klasy C. Dlatego też stworzono rożne sposoby,
żeby ominąć podział na klasy. Opierają się one na na założeniu,
że nie jast ważne w jaki sposób odbywa się wewnętrzne adresowanie
w sieci, jeżeli dla użytkowników z zewnątrz jest to widoczne tak
jakby odbywało się zgodnie z podziałem na klasy. Jednym z tych sposobów
jest używanie masek.


Maska jest to ciąg 32 bitów, gdzie jedynki oznaczają adres sieci,
a zera adres komputera. Pozwala to ominąć podział na klasy i swobodnie
dzielić przestrzeń adresową.


Np. w sieci klasy C użycie maski
11111111 11111111 11111111 11100000
oznacza, że 27 bitów to adres sieci, a 5 bitów przeznaczonych jest na
adres komputera. Pozwala to na utworzenie 8 podsieci, po 29 komputerów
w każdej. Na zewnątrz będą one widziane jako jedna sieć.


Np. Adres 11011100 00010001 01000101 00000011 na zewnątrz bedzie
oznaczał, że adresem sieci jest 11011100 00010001 01000101,
a adresem komputera 00000011. Węwnątrz interpratacja będzie inna.
Adresem sieci bedzie 11011100 00010001 00000101 010, natomiast
adresem komputera 00101.


Oczywiście żeby ten system funkcjonował wszystkie routery łączące daną
sieć z internetem muszą być odpowiedzio skonfigurowane i stosować
taką samą maskę, żeby prawidłowo interpretować adresy.






Adresowanie przez nazwy w języku naturalnym.


Ponieważ zapamiętanie adresów wyrażonych liczbami jest dosyć trudne
wprowadzony został inny sposób indetyfikacji komputerów poprzez
używanie ich nazw, które najczęściej były związane z rodzajem
zasobów i usług oferownaych przez dany komputer.


Na początku zajęła się tym pewna organizacja w USA, która rejestrowała
zgłoszone jej nazwy komputrów i umieszczała je na swoim serwerze FTP,
skąd każdy mógł je ściągnąć. Jednak w krótkim czasie ilość pobrań
zwiększyła się tak znacznie, że serwer ten nie był w stanie obsłużyć
wszystkich chętnych. Dlatego wprowadzono nowy system z wykorzystaniem
wielu komputerów, który został nazwany DNS.





DNS


DNS jest to sposób adresowania w internecie nazywany systemem nazw
domen. Przypisuje on komputerom nazwy w języku naturalnym. Tłumaczeniem
tych nazw na adresy IP zajmują się specjalnie do tego przeznaczone
komputery, nazywane serwerami DNS.


Z punktu widzenia użytkownika DNS to rozproszona baza danych, służąca
do lokalizacji komputera w internecie na podstawie jego nazwy.
Udostępnianiem tych informacji zajmują się serwery DNS.


Adres w systemie DNS składa sie ze słów oddzielonych
od siebie kropkami. Dzieli się on na nazwę komputera i nazwę domeny.





Domeny


Domeny są stukturą hierarchicznią, którą można przedstawić
za pomocą dzrzewa (podobnie jak drzewo katalogów).


Na najwyższym poziomie znajduje się dwuliterowe oznaczenie kraju, np.


AD - Andora
BS - Bahamy
GL - Grenlandia
IN - Indie
KE - Kenia
TG - Togo
ZR - Zair


Na drugim poziomie jest rodzaj organizacji. Najczęściej używane to:


com - organizacje komercyjne
net - orgazizacje związane z siecią
gov - organizacje rządowe
edu - placówki edukacyjne
mil - instytucje wojskowe
int - organizacje międzynarodowe
org - organizacje typu non-profit


Na niższych poziomach mogą znajdować się kolejne poddomeny,
które najczęściej są związanie z podziałem firmy badż instytucji
na mniejsze jednoski organizacyjne.


Nazwy domen w adresie DNS ułożone są w ten sposób, że nazwa domeny
najwyższego rzędu znajduje się z prawej strony. Dalej na lewo od niej
znajdują się nazwy kolejnych poddomen, a najbardziej na lewo
znajduje się nazwa komputera.





Strefy


Wszyskie domeny można przedstawić za pomocą drzewa.
Każda domena jest obsługiwana przez określony serwer DNS, któremu
jest przypisana pewna strefa, czyli obszar na drzewie.
Może to być pojedyńcza domena, domena z poddomenami, a także
kilka niezależnych domen, w zależności od ich wielkości i mocy
obliczeniowej komputera.


Gdy serwer DNS otrzymuje pytanie o adres z domeny, której nie obsługuje
kieruje je do odpowiedniego dla tej domeny serwera DNS. Odpowiedz
zapamiętuje w odpowiednim buforze, i przy nastęstępnym pytaniu
o ten sam adres może ją wykorzystać. Po pewnym czasie (od kilku minut
do kilku dni) bufor jest opróżniany i adresy są uaktualniane.


Ponieważ w razie awari serwera DNS cała obsługiwana przez niego
strefa może zostać odcięta od internetu, dlatego każdą strefę
powinny obsługiwać przynajmniej dwa serwery DNS. Wśród serwerów
DNS obsługujących jedną strefę można wyróżnić serwer pierwotnyć
i serwery wtórne. Każdy z nich zawiera kopie wszystkich adresów
danej strefy. Aby uaktualnić adresy wystarczy wykonać zmiany tylko
na serwerze pierwotny. Pozostałe serwery same się znim skontaktują
i uaktualnią swoje adresy.





Zalety DNS


Można używać łatwych do zapamiętania nazw.


Po przeniesieniu komputera w inne miejsce nie trzeba zmieniać nawzy,
wystarczy tyko uaktualnić informacje na odpowiednim serwerze DNS.



Wady DNS


Zwieksza się czas potrzebny na odnalezienie komputera w sieci.


W razie awarii serwera DNS, lub nieprawidłowych informacji na serwerze
komputery obsługiwane przez dany serwer DNS, mogą być niedostępne dla
innych użytkowników.




Koniec