20. Маршрутизаторы. Основные функции

Маршрутизатор — специализированный сетевой компьютер, имеющий два или более сетевых интерфейса[2] и пересылающий пакеты данных между различными сегментами сети. Маршрутизатор может связывать разнородные сети различных архитектур. Для принятия решений о пересылке пакетов используется информация о топологии сети и определённые правила, заданные администратором. Маршрутизаторы работают на более высоком «сетевом» (3-м) уровне сетевой модели OSI, нежели коммутатор (или сетевой мост) и концентратор (хаб), которые работают соответственно на 2-м и 1-м уровнях модели OSI. 

Обычно маршрутизатор использует адрес получателя, указанный в заголовкепакета, и определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные. Если в таблице маршрутизации для адреса нет описанного маршрута, пакет отбрасывается. 

Существуют и другие способы определения маршрута пересылки пакетов, когда, например, используется адрес отправителя, используемые протоколы верхних уровней и другая информация, содержащаяся в заголовках пакетовсетевого уровня. Нередко маршрутизаторы могут осуществлять трансляцию адресов отправителя и получателя, фильтрацию транзитного потока данных на основе определённых правил с целью ограничения доступа, шифрование/расшифрование передаваемых данных и т. д. Функции маршрутизатора  Основной функцией маршрутизатора является хранение и обслуживание таблицы маршрутизации, которая хранит возможные маршруты. Так же в обязательном порядке функцией маршрутизатора является доставка пакетов данных по самому оптимальному пути следования, используя таблицу маршрутизации.

21. Классы адресов ip. Назначение маски

IP - это протокол связи, который используется от самой маленькой сети из двух устройств до глобальной информационной сети. IP-адрес - это уникальный идентификатор определенного узла (устройства), выделяемый в определенной сети. 

Классы IP-адресов

Присвоение IP-адреса .В отличие от аппаратных адресов, которые «вшиваются» в платы се­тевых адаптеров на заводе, IP-адреса компьютерам в ЛВС назнача­ются администратором сети. IP-адреса сетевых плат не должны по­вторяться; если один и тот же адрес будет присвоен двум системам, нормально работать в сети они не смогут. Как уже говорилось, IP-адрес состоит из двух частей — идентифи­катора сети и идентификатора хоста. Идентификаторы сети у всех сетевых плат, входящих в определенную подсеть, совпадают, а иден­тификаторы хостов различаются. Системам, входящим в Интернет, сетевые идентификаторы присваиваются организацией IANA Делается это для того, чтобы избе­жать дубликации адресов в Интернете. Когда некая организация ре­гистрирует свою сеть, сетевой идентификатор ей присваивается цен­трализованно, а назначение уникальных идентификаторов хостам в сети относится уже к компетенции сетевого администратора. Это один из основополагающих организационных принципов Интерне­та. Подобным образом назначаются и имена доменов. Основная сложность IP-адреса в том, что граница между идентифи­каторами сети и хоста не всегда находится в одном и том же месте. Аппаратный адрес, например, состоит из 3 байтов, присвоенных про­изводителю сетевого адаптера, и 3 байтов, присвоенных производи­телем данной плате. В IP-адресе идентификатору сети в зависимости от ее размера может назначаться различное количество битов.

В каждом классе двоичным значением первых битов заданы воз­можные десятичные значения первого байта адреса. Например, пер­вый бит адресов класса А всегда равен 0, соответственно, двоичное значение первого байта варьируется от 00000001 до 01111111, т. е. в десятичной форме от 1 до 127. Значит, увидев IP-адрес, первый байт которого заключен в пределах от 1 до 127, Вы сразу поймете, что это адрес класса А. В таком адресе идентификатор сети занимает первые 8 битов, а оставшиеся 24 бита отведены идентификатору хоста. Та­ким образом, всего может существовать 126 сетей класса А (иденти­фикатор сети 127 зарезервирован для диагностики), но в каждую из них можно включить до 16 777 214 сетевых адаптеров. В классах В и С под идентификатор сети отводится больше битов, значит, и самих таких сетей может быть больше. Правда, за счет сокращения количе­ства битов идентификатора хоста в такие сети можно включать мень­шее число адаптеров.Поначалу такое распределение IP-адресов на классы может показать­ся странным. Действительно, компьютерных сетей, состоящих из 16 миллионов хостов, попросту нет, зачем же нужны адреса класса А? Однако IP-адреса допускают дальнейшее «дробление» за счет созда­ния подсетей. Подсеть (subnet) представляет собой просто фрагмент адреса, идентифицирующий одну из ЛВС интерсети или сеть одного из клиентов провайдера Интернета. Таким образом крупному провай­деру Интернета может присваиваться адрес класса А, а он затем раз­дает фрагменты этого адреса в виде подсетей своим клиентам.

Маски подсетей

Для того чтобы разделить идентификатор, необходимо применять маску подсети – некий шаблон, помогающий отличить идентификаторы сетей от идентификаторов узлов в IP-адресах. Классы IP-адресов не накладывают ограничения на маску подсети. Маска внешне выглядит так же, как и адрес - четыре группы цифр от 0 до 255. При этом сначала идут большие числа, за ним меньшие. К примеру, 255.255.248.0 – это правильная маска подсети, 255.248.255.0 – неправильная. Маска 255.255.255.0 определяет начальные три октета IP-адреса как идентификатор подсети. 

При проектировании сегментации сети предприятия необходимо, чтобы правильно была организована IP-адресация. Классы IP-адресов, разделенные на сегменты с помощью масок, позволяют не только увеличить количество компьютеров в сети, но и организовать ее высокую производительность. Каждый класс адреса имеет маску сети по умолчанию.Для дополнительных подсетей часто используются не маски по умолчанию, а индивидуальные. Например, IP-адрес 170.15.1.120 может использовать маску подсети 255.255.255.0 с идентификатором сети 170.15.1.0, при этом не обязательно использовать маску подсети 255.255.0.0 с идентификатором 170.15.0.0, который используется по умолчанию. Это позволяет разбивать существующую сеть организации класса В с идентификатором 170.15.0.0 на подсети с помощью различных масок.