stringtranslate.com

Классная сеть

Карта прототипа Интернета в 1982 году, на которой показаны только сети с 8-битной нумерацией (овалы), соединенные между собой маршрутизаторами (прямоугольники).

Классовая сеть — устаревшая архитектура сетевой адресации , использовавшаяся в Интернете с 1981 года до введения бесклассовой междоменной маршрутизации (CIDR) в 1993 году. Метод делит пространство IP-адресов для протокола Интернета версии 4 (IPv4) на пять классов адресов на основе первых четырех битов адреса. Классы A, B и C предоставляют одноадресные адреса для сетей трех различных размеров. Класс D предназначен для многоадресной сети, а диапазон адресов класса E зарезервирован для будущих или экспериментальных целей.

После прекращения поддержки концепции классовых сетей ее остатки сохранились на практике лишь в ограниченном объеме в параметрах конфигурации по умолчанию некоторых сетевых программных и аппаратных компонентов, в частности в конфигурации по умолчанию масок подсетей .

Фон

В первоначальном определении адреса наиболее значимые восемь бит 32-битного адреса IPv4 были полем номера сети , которое указывало конкретную сеть, к которой был подключен хост. Остальные 24 бита указывали локальный адрес, также называемый полем rest (остальная часть адреса), который однозначно идентифицировал хост, подключенный к этой сети. [1] Этот формат был достаточен в то время, когда существовало всего несколько крупных сетей, таких как ARPANET (номер сети 10), и до широкого распространения локальных сетей (LAN). Вследствие этой архитектуры адресное пространство поддерживало только небольшое количество (254) независимых сетей.

До введения классов адресов единственными доступными блоками адресов были эти большие блоки, которые позже стали известны как сети класса А. [2] В результате некоторые организации, участвовавшие в раннем развитии Интернета, получили очень большие распределения адресного пространства (по 16 777 216 IP-адресов каждая).

Введение адресных классов

Расширение сети должно было обеспечить совместимость с существующим адресным пространством и структурой пакетов IPv4, а также избежать перенумерации существующих сетей. Решением было расширить определение поля номера сети, включив больше бит, что позволило бы обозначить больше сетей, каждая из которых потенциально имела бы меньше хостов. Поскольку все существующие номера сетей в то время были меньше 64, они использовали только 6 младших бит поля номера сети. Таким образом, можно было использовать старшие биты адреса для введения набора классов адресов, сохраняя существующие номера сетей в первом из этих классов.

Новая архитектура адресации была введена RFC  791 в 1981 году как часть спецификации протокола Интернета. [3] Она разделила адресное пространство на три основных формата адресов, которые в дальнейшем назывались классами адресов , и оставила четвертый диапазон зарезервированным для определения позже.

Первый класс, обозначенный как Класс A , содержал все адреса, в которых старший бит равен нулю. Номер сети для этого класса задается следующими 7 битами, таким образом, вмещая в общей сложности 128 сетей, включая нулевую сеть и уже выделенные IP-сети. Сеть класса B была сетью, в которой все адреса имели два старших бита, установленных на 1 и 0 соответственно. Для этих сетей сетевой адрес задавался следующими 14 битами адреса, таким образом оставляя 16 бит для нумерации хоста в сети, что в общей сложности составляло 65 536 адресов на сеть. Класс C был определен с 3 старшими битами, установленными на 1, 1 и 0, и назначением следующих 21 бита для нумерации сетей, оставляя каждой сети 256 локальных адресов.

Первая битовая последовательность 111 обозначала неуказанный в то время режим адресации (« переход в расширенный режим адресации ») [3] , который позднее был подразделен на класс D ( 1110 ) для многоадресной адресации, в то время как блок 1111, обозначенный как класс E, был зарезервирован для будущего использования. [4]

Это изменение архитектуры расширило адресную емкость Интернета, но не предотвратило исчерпание IP-адресов . Проблема заключалась в том, что многим сайтам требовались большие блоки адресов, чем предоставляла сеть класса C, и поэтому они получали блок класса B, который в большинстве случаев был намного больше требуемого. Из-за быстрого роста Интернета пул неназначенных адресов класса B (2 14 , или около 16 000) быстро истощался. Начиная с 1993 года, классовая сеть была заменена бесклассовой междоменной маршрутизацией (CIDR) [5] [6] в попытке решить эту проблему.

Определение классовой адресации

При классовой сетевой адресации 32-битное адресное пространство IPv4 было разделено на пять классов (AE), как показано в следующих таблицах.

Классы
Побитовое представление

В следующем побитовом представлении

Класс А 0. 0. 0. 0 = 00000000.00000000.00000000.00000000127.255.255.255 = 01111111.11111111.11111111.11111111 0nnnnnnn.HHHHHHHH.HHHHHHHH.HHHHHHHHКласс Б128.0.0.0 = 10000000.00000000.00000000.00000000191.255.255.255 = 10111111.11111111.11111111.11111111 10nnnnnn.nnnnnnnn.HHHHHHHH.HHHHHHHHКласс С192.0.0.0 = 11000000.00000000.00000000.00000000223.255.255.255 = 11011111.11111111.11111111.11111111 110nnnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnnn.HHHHHHHHКласс D224.0.0.0 = 11100000.00000000.00000000.00000000239.255.255.255 = 11101111.11111111.11111111.11111111 1110XXXX.XXXXXXXXX.XXXXXXXXX.XXXXXXXXКласс Е240.0.0.0 = 11110000.00000000.00000000.00000000255.255.255.255 = 11111111.11111111.11111111.11111111 1111XXXX.XXXXXXXXX.XXXXXXXXXX.XXXXXXXX

Число адресов, используемых для адресации определенных хостов в каждой сети, всегда равно 2 N - 2 , где N — число битов остаточного поля, а вычитание 2 корректирует использование значения хоста all-bits-zero для представления сетевого адреса и значения хоста all-bits-one для использования в качестве широковещательного адреса. Таким образом, для адреса класса C с 8 битами, доступными в поле хоста, максимальное число хостов составляет 254.

Сегодня IP-адреса связаны с маской подсети . Это не требовалось в классовой сети, поскольку маска подразумевалась самим адресом; любое сетевое устройство проверяло первые несколько бит IP-адреса, чтобы определить класс адреса и, следовательно, его сетевую маску.

Блоки с числовыми значениями в начале и конце классов A, B и C изначально были зарезервированы для специальной адресации или будущих функций, то есть 0.0.0.0 / 8 и 127.0.0.0 / 8 зарезервированы в бывшем классе A; 128.0.0.0 / 16 и 191.255.0.0 / 16 были зарезервированы в бывшем классе B, но теперь доступны для назначения; 192.0.0.0 / 24 и 223.255.255.0 / 24 зарезервированы в бывшем классе C. Хотя сеть 127.0.0.0 / 8 является сетью класса A, она предназначена для обратной связи и не может быть назначена сети. [8]

Класс D зарезервирован для многоадресной передачи и не может использоваться для обычного одноадресного трафика. Класс E зарезервирован и не может использоваться в общедоступном Интернете. Многие старые маршрутизаторы не будут принимать его использование в любом контексте. [ необходима цитата ]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ 127.0.0.0 по 127.255.255.255 зарезервированы для адресов обратной связи . Хотя они зарезервированы, они все еще являются частью группы адресов класса A.
  2. ^ 255.255.255.255 зарезервирован как широковещательный адрес IPv4 .

Ссылки

  1. ^ J. Postel , ред. (январь 1980 г.). ПРОТОКОЛ ИНТЕРНЕТА - СПЕЦИФИКАЦИЯ ПРОТОКОЛА ПРОГРАММЫ ИНТЕРНЕТА DARPA. IETF . doi : 10.17487/RFC0760 . RFC 760. IEN 128. Устарело. Раздел 3.1. Устарело согласно RFC 791. Заменяет IEN 123, 111, 80, 54, 44, 41, 28 и 26. Обновлено согласно RFC  777.
  2. ^ Кларк, Дэвид Д. (июнь 1978 г.). Предложение по адресации и маршрутизации в Интернете. IETF . IEN 46. Получено 08.01.2014 .
  3. ^ ab J. Postel , ed. (сентябрь 1981 г.). ПРОТОКОЛ ИНТЕРНЕТА - СПЕЦИФИКАЦИЯ ПРОТОКОЛА ПРОГРАММЫ ИНТЕРНЕТА DARPA. IETF . doi : 10.17487/RFC0791 . STD 5. RFC 791. IEN 128, 123, 111, 80, 54, 44, 41, 28, 26. Интернет-стандарт 5. Отменяет действие RFC 760. Обновлен RFC 1349, 2474 и 6864.
  4. ^ SE Deering (июль 1986 г.). Расширения хоста для многоадресной IP-рассылки. Сетевая рабочая группа. doi : 10.17487/RFC0988 . RFC 988. Устарело. Устарело согласно RFC 1054 и 1112.
  5. ^ Y. Rekhter; T. Li, ред. (сентябрь 1993 г.). Архитектура распределения IP-адресов с использованием CIDR. Сетевая рабочая группа. doi : 10.17487/RFC1518 . RFC 1518. Исторический.
  6. ^ V. Fuller; T. Li; J. Yu; K. Varadhan (сентябрь 1993 г.). Бесклассовая междоменная маршрутизация (CIDR): стратегия назначения и агрегации адресов. Сетевая рабочая группа. doi : 10.17487/RFC1519 . RFC 1519. Устарело. Устарело из-за RFC 4632. Устаревший RFC 1338.
  7. ^ MULTICAST_IP_ADDR. General Electric Digital Solutions. CIMPLICITY 10.0. В нотации сетевого префикса или бесклассовой междоменной маршрутизации (CIDR) IP-адреса многоадресной рассылки суммируются как 224.0.0.0/4.
  8. ^ М. Коттон; Л. Вегода (январь 2010 г.). Адреса IPv4 специального назначения . RFC 5735 . 

Внешние ссылки