Централізований розподіл адрес
У великих мережах, подібних до Інтернету, унікальність мережевих адрес гарантується централізованою, ієрархічно організованою системою їхнього розподілу. Номер мережі може бути призначений тільки за рекомендацією спеціального підрозділу Інтернету. Головним органом реєстрації глобальних адрес в Інтернеті з 1998 року є неурядова некомерційна організація ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers). Ця організація координує роботу регіональних відділів, діяльність яких охоплює великі географічні площі: ARIN (Америка), RIPE (Європа), APNIC (Азія й Тихоокеанський регіон). Регіональні відділи виділяють блоки адрес мереж великим постачальникам послуг, а ті, у свою чергу, розподіляють їх між своїми клієнтами, серед яких можуть бути й більш дрібні постачальники.
Проблемою централізованого розподілу адрес є їхній дефіцит. Вже порівняно давно дуже важко одержати адресу класу В та практично неможливо стати власником адреси класу А. При цьому треба відзначити, що дефіцит обумовлений не тільки зростанням кількості мереж, але й тим, що наявний адресний простір використовується нераціонально. Дуже часто власники мереж класу С витрачають лише невелику частину з наявних у них 254 адрес. Розглянемо приклад, коли дві мережі необхідно з’єднати глобальним зв’язком. У таких випадках як лінію зв’язку використовують два маршрутизатори, з’єднаних за схемою “точка-точка” (рис. 3.5.2). Для такої мережі, яка утворена лінією зв’язку, що зв’язує порти двох суміжних маршрутизаторів, доводиться виділяти окремий номер мережі, хоча в цій мережі є всього два вузли.
Рис. 3.5.2. Приклад нераціонального використання простору IP-адрес
Для вирішення проблеми дефіциту IP-адрес розробники стека TCP/IP пропонують різні підходи. Принциповим рішенням є перехід на нову версію протоколу IP – протокол IPv6, у якому різко розширюється адресний простір за рахунок використання виділення на адресу 16 байтів (128 біт) замість 4 байтів (32 біти), як у протоколі IPv4.
Приклад ip-адресації
Необхідно призначити IP-адреси для всіх інтерфейсів в мережі, починаючи з адреси 172.16.20.0/25. Розрахувати кількість вузлів даної мережі.
На рис. 3.5.3 представлений приклад IP-адресації.
Рис. 3.5.3. Приклад IP-адресації
На першому кроці призначається адреса мережі. Маска мережі в цьому випадку включає 25 біт, а 7 останніх біт – це біти адрес робочих станцій. В адресі мережі останні 7 біт повинні приймати значення 0. У результаті була отримана адреса мережі 172.16.20.0 з маскою 255.255.255.128.
На другому кроці призначається адреса першого вузла в мережі. Адреса першого вузла в мережі є наступною адресою після адреси мережі. Для призначення першої, найнижчої адреси вузла в мережі останній сьомий біт повинен прийняти значення 1. У результаті ми маємо адресу 172.16.20.1 з маскою 255.255.255.128.
На третьому кроці визначається широкомовна адреса. У широкомовній адресі необхідно, щоб розряди вузла були встановлені в 1, тобто в даному прикладі сім останніх бітів повинні бути встановлені в 1. У такий спосіб в останньому октеті ми одержимо значення 127, що дає нам широкомовну адресу 172.16.20.127.
На четвертому кроці призначається адреса останнього вузла в мережі. Адреса останнього вузла в мережі завжди менше широкомовної адреси. Це означає, що в адресі останнього вузла мережі останній біт повинен бути встановлений в 0, а при широкомовному запиті в 1. У такий спосіб адреса останнього вузла в мережі буде 172.16.20.126.
Кількість вузлів даної мережі дорівнює 2n-2, де n – кількість бітів, виділених для адресації вузлів. Одна адреса віднімається, оскільки вона призначається широкомовному запитові, а одна – оскільки вона призначається адресі мережі. Тобто у нашому випадку кількість вузлів буде 27-2, що дорівнює 126.