---

course: "Введение в IP-сети для выездных технических специалистов (базовая станция)" course_short: IP-сети module: 3 module_title: "Адресация в IP-сетях" block: Базовый модуль order: 3 tags: [IP-сети, сети, адресация, IPv4, IPv6, MAC, DNS, DHCP] source: Ростелеком

IP-сети — Модуль 3. Адресация в IP-сетях

Цель темы

• Какие есть типы сетевых адресов в IP-сетях.
• Как узнать IP- и MAC-адрес сетевого интерфейса.
• Что такое и для чего нужна маска подсети.

Ключевые понятия и аббревиатуры

Термин	Расшифровка	Простыми словами
Адресное пространство	—	Множество всех адресов
MAC-адрес	Media Access Control	Аппаратный адрес, L2
IP-адрес	Internet Protocol	Логический адрес, L3
IPv4	Internet Protocol version 4	32-битный адрес
IPv6	Internet Protocol version 6	128-битный адрес
Маска подсети	—	Отделяет адрес сети от адреса узла
NAT	Network Address Translation	Перевод приватных адресов в публичные
DHCP	Dynamic Host Configuration Protocol	Динамическая выдача IP
DNS	Domain Name System	Перевод доменных имён в IP
Шлюз по умолчанию	Default gateway	Куда отправлять пакеты за пределы сети

Адресное пространство

Адресное пространство — множество всех адресов. Бывает:

• Линейная структура — адреса никак не структурированы.
• Иерархическая структура — адреса выстроены по «старшинству» (как почтовые адреса).

Типы адресов

• IP-адрес — пример: 129.26.255.255.
• Доменное имя — пример: www.rt.ru.

Уровни адресации

На каждом уровне TCP/IP — своя адресация.

Уровень сетевых интерфейсов

Подразделяется на физический и канальный. Канальный делится на подуровни:

• LLC (Logical Link Control) — управление логическими соединениями.
• MAC (Media Access Control) — управление доступом к среде.

MAC-адреса

Первая адресация — на подуровне MAC. Адреса называются MAC-адресами. Действуют на L2 (Level 2) модели OSI.

Особенности MAC-адреса:

• Уникален, присваивается производителем.
• Два одинаковых MAC-адреса в сети → сеть работает неправильно.
• Зашифрован производитель и идентификатор интерфейса.

IP-адрес

• Определяет место компьютера в IP-сети.
• Иерархическая структура.
• Используется на сетевом уровне TCP/IP.
• L3 (Level 3) модели OSI.

Состав:

• ID сети — часть, которая не меняется для всей сети.
• ID узла — уникальная часть для каждого устройства.

IPv4

Длина — 32 бита. Каждый октет — от 0 до 255.

Структура IP-адреса

Любой IP-адрес содержит:

• ID подсети;
• ID компьютера в сети.

IP- и MAC-адреса: в чём отличие

MAC-адрес	IP-адрес
«Аппаратный» адрес	Логический адрес
У каждого интерфейса свой	Определяет адрес компьютера в IP-сети
Назначается производителем	Назначается при подключении к Сети
Плоская структура	Иерархическая структура

Хост и маршрутизатор

• Хост — любой компьютер или сервер, подключённый к сети.
• Маршрутизатор — устройство, пересылающее пакеты между сегментами сети на основе правил и таблиц маршрутизации.

Пример: IP 213.180.193.3. Номер подсети — 213.180.193.0, номер хоста — 3.

Адресация в сети

Классовая адресация

Принадлежность к сети определялась по начальным битам.

Тип	Начальные биты	Кол-во узлов
A	0	16 777 126
B	10	65 534
C	110	256
D	1110	16 777 126
E	111	16 777 126

Бесклассовая адресация

Позволяет гибко управлять пространством IP. Строится на базе масок подсетей.

Маска подсети

Отделяет адрес сети от адреса узла. Единицами отмечена часть, которая маскирует IP-адрес.

Публичные и частные IP-адреса

Тип	Описание
Частные («серые»)	Локальные, в интернет выйти не могут
Публичные («белые»)	Внешние, используются в интернете

Диапазоны частных адресов:

Интервал	Адрес сети/Маска	Маска
10.0.0.0 – 10.255.255.255	10.0.0.0/8	255.0.0.0
172.16.0.0 – 172.31.255.255	172.16.0.0/12	255.240.0.0
192.168.0.0 – 192.168.255.255	192.168.0.0/16	255.255.0.0

Сетевая служба NAT

NAT (Network Address Translation):

• Решает вопрос нехватки IP-адресов.
• Даёт доступ в интернет компьютерам с приватными адресами.
• Преобразует внутренние приватные адреса в глобальные.

На устройстве с NAT есть таблица соответствия локальных и глобальных адресов. Для всех локальных адресов используется один или несколько публичных.

Специальные IP-адреса

Назначение	Адрес	Примечание
Широковещательный всех сетей	255.255.255.255	Все единицы
Ограниченный широковещательный	192.168.191.255*	В порции хоста все единицы
Самотестирование	127.0.0.0	127.0.0.1 — localhost
Адрес узлов в одной сети	0.0.0.124*	В порции сети все нули
Текущий хост	0.0.0.0	Все нули
Шлюз по умолчанию	0.0.0.0/0	Маршрут по умолчанию

IPv6

Появилась из-за нехватки IPv4. Длина — 128 бит. Традиционный префикс — /64 (64 бита сеть, 64 бита интерфейс).

Типы IPv6-адресов

• Unicast — уникальные.
• Multicast — групповые.
• Anycast — произвольные.

Типы Unicast в IPv6

Тип	Диапазон	Описание
Global unicast	2000::/3	Аналог публичных IPv4, уникальны в интернете
Link-local	FE80::/10	Для взаимодействия в локальной сети

Методы выделения IP-адресов

Тип	Описание
Статический	Постоянный, прописывается вручную
Динамический	Меняется при каждом переподключении

DHCP-сервер

Служба DHCP работает по модели «клиент-сервер». Позволяет назначать IP-адреса динамически.

Порты

Адрес порта указывает, для какой программы предназначен пакет. Транспортный уровень.

Сетевая служба — ПО, принимающее и обрабатывающее запросы. У каждой службы свой порт:

• Web-сервер — порт 80;
• Почта — порт 25 (отправка), порт 110 (получение).

Доменные имена

Доменные имена нужны, чтобы людям было проще запоминать адреса.

• Уникальны.
• Необязательны (в отличие от IP).

Иерархия доменов

Домены первого уровня:

• Географические: .ru, .su, .рф.
• Организационные: .com, .org, .gov, .edu, .museum, .post.
• По аудитории: .info, .jobs, .mobi.

DNS-службы

DNS — база данных, которая содержит информацию о соответствии доменного имени и IP-адреса. «Переводчик» между компьютерным и человеческим языком.

Чек-лист

• Знать разницу MAC и IP.
• Понимать структуру IP-адреса (ID сети + ID узла).
• Знать маску подсети и её назначение.
• Различать публичные и частные IP.
• Понимать, зачем NAT.
• Знать команды getmac, ipconfig, nslookup.
• Понимать, что такое DHCP, DNS, порты.
• Знать диапазоны частных адресов.

Шпаргалка

Команда	Что делает
getmac	Выдаёт MAC-адреса интерфейсов
ipconfig	Настройки сетевых интерфейсов
ipconfig /all	Расширенный вывод: DNS, DHCP, MAC, маска, шлюз
nslookup <имя/IP>	Трансляция доменного имени в IP и наоборот

Понятие	Значение
IPv4	32 бита
IPv6	128 бит
Частные диапазоны	10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16
Loopback	127.0.0.1
Broadcast	255.255.255.255
Шлюз по умолчанию	0.0.0.0/0

Проверь себя

1. Какие десятичные значения может принимать каждое число IPv4?

От 0 до 255.

2. Из каких доменов состоит адрес ptu.edu.ru?

ptu — третий уровень, edu — второй, ru — первый.

3. На каком уровне применяются IP-адреса?

L3, сетевой.

4. Какой адрес IPv6 ошибочный: `2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7334`, `3ffe:ffff::0000:2f3b::fe28:9c5a`, `ff06::c3`, `EF98:3::2F3B:7654`?

3ffe:ffff::0000:2f3b::fe28:9c5a — двойное двоеточие использовано дважды.

5. Что такое NAT?

Служба, преобразующая приватные адреса в публичные для выхода в интернет.

6. Чем статический IP отличается от динамического?

Статический — постоянный, прописывается вручную. Динамический — меняется при каждом переподключении, выдаётся DHCP.