stringtranslate.com

Классная сеть

Карта прототипа Интернета 1982 года, на которой показаны только сети с 8-битными номерами (овалы), соединенные между собой маршрутизаторами (прямоугольники).

Классовая сеть — это устаревшая архитектура сетевой адресации, используемая в Интернете с 1981 года до введения бесклассовой междоменной маршрутизации (CIDR) в 1993 году. Этот метод делит пространство IP-адресов для Интернет-протокола версии 4 (IPv4) на пять классов адресов на основе по четырем ведущим битам адреса. Классы A, B и C предоставляют одноадресные адреса для сетей трех разных размеров. Класс D предназначен для многоадресной сети, а диапазон адресов класса E зарезервирован для будущих или экспериментальных целей.

С момента его прекращения остатки концепций классовых сетей на практике остались лишь в ограниченном объеме в параметрах конфигурации по умолчанию некоторых сетевых программных и аппаратных компонентов, особенно в конфигурации по умолчанию масок подсети .

Фон

В исходном определении адреса наиболее значимые восемь бит 32-битного IPv4-адреса представляли собой поле номера сети , в котором указывалась конкретная сеть, к которой был подключен хост. Остальные 24 бита указывают локальный адрес, также называемый полем rest (остальная часть адреса), который однозначно идентифицирует хост, подключенный к этой сети. [1] Этого формата было достаточно в то время, когда существовало лишь несколько крупных сетей, таких как ARPANET (сеть номер 10), и до широкого распространения локальных сетей (LAN). В результате такой архитектуры адресное пространство поддерживало лишь небольшое количество (254) независимых сетей.

До введения классов адресов единственными доступными адресными блоками были большие блоки, которые позже стали известны как сети класса А. [2] В результате некоторые организации, участвовавшие в раннем развитии Интернета, получили намного больше адресного пространства, чем им когда-либо понадобится (по 16 777 216 IP-адресов каждая). На раннем этапе развития сети стало ясно, что это будет критическим ограничением масштабируемости . [ нужна цитата ]

Введение классов адресов

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

Новая архитектура адресации была представлена ​​в RFC  791 в 1981 году как часть спецификации Интернет-протокола. [3] Он разделил адресное пространство в основном на три формата адресов, которые отныне называются классами адресов , и оставил 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, что позволяет в общей сложности 128 сетей, включая нулевую сеть и уже выделенные IP-сети. Сеть класса B представляла собой сеть, в которой во всех адресах два старших бита были установлены на 1 и 0 соответственно. Для этих сетей сетевой адрес задавался следующими 14 битами адреса, таким образом оставляя 16 бит для нумерации хостов в сети, всего 65 536 адресов на сеть. Класс C был определен с тремя старшими битами, установленными на 1, 1 и 0, а следующий 21 бит определялся для нумерации сетей, в результате чего в каждой сети оставалось 256 локальных адресов.

Начальная битовая последовательность 111 обозначала неопределенный на данный момент режим адресации (« переход в расширенный режим адресации ») [3] , который позже был подразделен на класс D ( 1110 ) для многоадресной адресации, оставив зарезервированным для будущего использования. Блок 1111 обозначен как класс Е. [4]

Это изменение архитектуры расширило возможности адресации Интернета, но не предотвратило исчерпание IP-адресов . Проблема заключалась в том, что многим сайтам требовались блоки адресов большего размера, чем обеспечивала сеть класса C, и поэтому они получали блок класса B, который в большинстве случаев был намного больше, чем требовалось. 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 0нннннн.ХХХХХХХХ.ХХХХХХХХ.ХХХХХХХХКласс Б128.0.0.0 = 10000000.00000000.00000000.00000000191.255.255.255 = 10111111.11111111.11111111.11111111 10нннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннКласс С192.0.0.0 = 11000000.00000000.00000000.00000000223.255.255.255 = 11011111.11111111.11111111.11111111 110нннн.ннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннКласс Д224.0.0.0 = 11100000.00000000.00000000.00000000239.255.255.255 = 11101111.11111111.11111111.11111111 1110ХХХХ.ХХХХХХ.ХХХХХХХ.ХХХХХХХКласс Е240.0.0.0 = 11110000.00000000.00000000.00000000255.255.255.255 = 11111111.11111111.11111111.11111111 1111XXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXXXX.XXXXXXXX

Количество адресов, используемых для обращения к конкретным хостам в каждой сети, всегда равно 2 N - 2 , где N — количество остальных битов поля, а вычитание 2 корректирует использование значения хоста со всеми битами и нулевым значением для представления сетевой адрес и значение хоста, состоящее из всех битов, для использования в качестве широковещательного адреса. Таким образом, для адреса класса C с 8 битами в поле хоста максимальное количество хостов равно 254.

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

Блоки в начале и конце классов A, B и C изначально были зарезервированы для специальной адресации или будущих функций, т. е. 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 рассылки и не может использоваться для обычного одноадресного трафика. Класс E зарезервирован и не может использоваться в общедоступном Интернете. Многие старые маршрутизаторы не допускают его использования ни в каком контексте. [ нужна цитата ]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Диапазоны с 127.0.0.0 по 127.255.255.255 зарезервированы для адресов обратной связи . Хотя они и зарезервированы, они все же являются частью адресной группы класса А.
  2. ^ 255.255.255.255 зарезервирован как широковещательный адрес IPv4 .

Рекомендации

  1. ^ Дж. Постел , изд. (январь 1980 г.). ИНТЕРНЕТ-ПРОТОКОЛ — СПЕЦИФИКАЦИЯ ПРОТОКОЛА ИНТЕРНЕТ-ПРОГРАММЫ DARPA. IETF . дои : 10.17487/RFC0760 . RFC 760. IEN 128. Устаревший. сек. 3.1. Устарело по RFC 791. Заменяет IEN 123, 111, 80, 54, 44, 41, 28 и 26. Обновлено RFC  777.
  2. ^ Кларк, Дэвид Д. (июнь 1978 г.). Предложение по адресации и маршрутизации в сети Интернет. IETF . ИЕН 46 . Проверено 8 января 2014 г.
  3. ^ аб Дж. Постел , изд. (сентябрь 1981 г.). ИНТЕРНЕТ-ПРОТОКОЛ — СПЕЦИФИКАЦИЯ ПРОТОКОЛА ИНТЕРНЕТ-ПРОГРАММЫ DARPA. IETF . дои : 10.17487/RFC0791 . STD 5. RFC 791. IEN 128, 123, 111, 80, 54, 44, 41, 28, 26. Интернет-стандарт 5. Устарел RFC 760. Обновлен RFC 1349, 2474 и 6864.
  4. ^ SE Диринг (июль 1986 г.). Расширения хоста для многоадресной IP-рассылки. Сетевая рабочая группа. дои : 10.17487/RFC0988 . РФК 988. Устаревший. Устарело согласно RFC 1054 и 1112.
  5. ^ Ю. Рехтер; Т. Ли, ред. (сентябрь 1993 г.). Архитектура распределения IP-адресов с помощью CIDR. Сетевая рабочая группа. дои : 10.17487/RFC1518 . РФК 1518. Исторический.
  6. ^ В. Фуллер; Т. Ли; Дж. Ю; К. Варадхан (сентябрь 1993 г.). Бесклассовая междоменная маршрутизация (CIDR): стратегия назначения и агрегации адресов. Сетевая рабочая группа. дои : 10.17487/RFC1519 . РФК 1519. Устаревший. Устарело по RFC 4632. Устарело по RFC 1338.
  7. ^ MULTICAST_IP_ADDR. Цифровые решения General Electric . ПРОСТО 10.0. В префиксе сети или в нотации бесклассовой междоменной маршрутизации (CIDR) многоадресные IP-адреса суммируются как 224.0.0.0/4.
  8. ^ М. Коттон; Л. Вегода (январь 2010 г.). Адреса IPv4 специального использования . РФК 5735 . 

Внешние ссылки