4.4 Адреса описывают сетевые соединения

Для простоты изложения предмета мы говорили, что межсетевой адрес идентифицирует ГВМ, но это не совсем так. Представим себе шлюз. присоединенный к двум физическим сетям. Как мы можем назначить ему один IP-адрес, если адрес кодирует как идентификатор сети, так и идентификатор ГВМ ? Мы не можем это сделать. Когда обычные компьютеры имеют два или более физических соединений, они называются многоадресными(multi-homed) ГВМ. Многоадресные ГВМ и шлюзы требуют нескольких адресов IP. Каждый адрес соответствует одному из соединений этой машины с сетью. Учет многоадресных ГВМ приводит нас к следующему важному выводу:

Так как IP-адреса кодируют как сеть, так и ГВМ в этой сети, они не описывают конкретную машину, а только соединение ее с сетью.

Поэтому шлюз, соединяющий N сетей, имеет N различных IP адресов, по одному на каждое сетевое соединение.

4.5 Сетевые и широковещательные адреса

Мы уже отметили основное преимущество кодирования информации о сети в межсетевых адресах: оно делает возможной эффективную маршрутизацию. Другим преимуществом является то, что межсетевые адреса могут указывать как сети, так и отдельные ГВМ. По соглашению идГВМ, равный 0, никогда не назначается отдельной ГВМ. Вместо этого IP-адрес с нулевым идГВМ используется для ссылки на саму сеть. Подведем итоги:

Межсетевые адреса могут использоваться для указания как на сети, так и на отдельные ГВМ. По соглашению адрес сети имеет поле идГВМ, равное 0.

Другим важным преимуществом межсетевой схемы адресации является то, что она включает широковещательный адрес, который используется для ссылки на все ГВМ в данной сети. Согласно стандарту, любой идГВМ, состоящий из всех единиц, зарезервирован для широковещания(К сожалению, в ранней версии кода TCP/IP, входившего в состав BSD UNIX, все нули некорректно использовались для широковещания, и хотя впоследствии код BSD был исправлен, ошибка осталась в некоторых коммерческих системах, созданных на основе этого кода). Во многих сетевых технологиях(например, Ethernetе) широковещание может быть таким же эффективным, как обычная передача; в других(например, Cypress) широковещание поддерживается сетевым программным обеспечением, но требует значительно больше времени, чем простая передача. Некоторые сети не поддерживают широковещание вообще. Поэтому, широковещательный IP-адрес не гарантирует наличия или эффективности широковещательной доставки пакетов. Подводя итоги, можно сказать, что:

IP-адреса могут использоваться для указания широковещания и отображения его в аппаратное широковещание, если это возможно. По соглашению, широковещательный адрес имеет поле идГВМ со всеми битами, равными 1.

4.6 Ограниченное широковещание

Технически, широковещательный адрес, который мы уже описали, называется направленным(directed) широковещательным адресом, так как он содержит как корректный идентификатор сети, так и корректный широковещательный адрес ГВМ. Направленный широковещательный адрес может однозначно интерпретироваться в любой точке интернета, так как он идентифицирует уникальным образом сеть получателя помимо указания на широковещание в этой сети. Направленные широковещательные адреса обеспечивают мощный(и чем-то опасный) механизм, который позволяет удаленной системе посылать один пакет, который будет распространен в режиме широковещания в указанной сети.

С точки зрения адресации, главным недостатком направленного широковещания является то, что оно требует знаний об адресе сети. Другая форма широковещательного адреса, называемая ограниченный широковещательный адрес или локальный сетевой широковещательный адрес, обеспечивает широковещательный адрес для локальной сети(сети отправителя), независимо от назначенного ей IP-адреса. Локальный широковещательный адрес состоит из 32 единиц(поэтому он иногда называется широковещательным адресом из всех единиц). ГВМ может использовать ограниченный широковещательный адрес в процессе своего запуска, до того, как он узнает свой IP-адрес или IP-адрес локальной сети. Как только ГВМ узнает IP-адрес своей сети, он может использовать направленное широковещание. Как правило, протоколы TCP/IP ограничивают широковещание до наименьшего возможного набора машин. Мы увидим, как это правило влияет на группы сетей, разделяющих адреса, в главе 6, когда будем рассматривать адресацию подсетей.