Адрес уникальное числовое или строковое значение позволяющее точно идентифицировать компьютер в сети

Урок-лекция по теме «Адресация в Интернете (IP-адреса и доменная система имен)»

Для правильной доставки данных с одного компьютера на другой необходимо знать отправителя и получателя. Так, каждый компьютер, подключенный к сети Интернет, имеет свой собственный уникальный адрес. Т.к. в компьютерах вся информация представляется в цифровом виде, то и адрес, который используют компьютеры, является цифровым.

IP-адрес – это уникальный числовой адрес компьютера в сети, который имеет длину 32 бита и записывается в виде четырех частей по 8 бит каждая.

По формуле определения количества информации легко подсчитать, что общее количество различных IP-адресов составляет более 4 миллиардов: N=2 32 =4294967296.

Поскольку двоичное представление IP-адреса для человека не удобно, то на практике используется десятичная форма записи IP-адреса. В данном представлении IP-адрес записывается в виде четырех десятичных чисел, называемых октетами, разделенными точками: W.X.Y.Z. Следовательно, каждая часть может быть числом от 0 до 255, а весь IP-адрес имеет вид 192.22.35.44 или 255.1.0.14.

IP-адрес содержит адрес сети и адрес компьютера в данной сети. Адрес читается справа налево.

128.250.33 – это адреса сетей и подсетей,

199 – это адрес компьютера пользователя.

В зависимости от количества компьютеров в сети, существует 5 классов IP-адресов: A, B, C, D, E. Принадлежность IP-адреса к тому или иному классу, определяется значением первого октета, а остальные разделяются на адрес сети и адрес компьютера.

IP-адреса первых трех классов предназначены для адресации отдельных узлов и отдельных сетей. Адреса D используются для адресации групп компьютеров, а диапазон адресов Е зарегистрирован и в настоящее время не используется.

Например, IP-адрес 128.250.33.199 компьютера относится к сети класса В, адрес компьютера в сети 250.33.199, а 199 – это адрес компьютера пользователя.

IP-адреса могут быть статическими и динамическими. Для сервера, на котором хранится информация, необходим постоянный IP-адрес, иначе данные не будут найдены. Для пользователя, входящего в Интернет на несколько часов, IP-адрес может быть выделен динамически из некоторого количества имеющихся у провайдера свободных номеров. По желанию пользователь может иметь и постоянный IP-адрес.

Числовые адреса – единственно возможный метод идентификации для компьютеров, но для пользователей Интернет они неудобны, поскольку не несут смысловой нагрузки, а значит, практически не запоминаются. Поэтому в Интернете предусмотрена возможность использования их аналогов в текстовом представлении. Это так называемые доменные адреса DNS (Domain Name System).

Доменная система имен ставит в соответствие числовому IP-адресу каждого компьютера уникальное доменное имя.

Доменная система имен имеет иерархическую структуру:

В отличие от IP-адресов, мало говорящих пользователю, кому принадлежит и где находится ресурс Интернет, доменные имена несут много полезной информации.

Расшифровку доменного имени легко провести, читая его составляющие справа налево.

В любом имени справа записывается домен первого уровня, состоящий из двух, трех или четырех букв. Он означает страну или принадлежность к определенной деятельности. Количество имен первого уровня ограничено.

Сначала InterNIC – организация, ответственная за систему имен – ввела в обращение семь доменных имен первого уровня. Т.к. система доменных имен впервые появилась в США, то эти семь доменов по умолчанию означают, что хост расположен на территории США.

Слева от имени домена первого уровня записывается одно или несколько имен доменов второго, иногда третьего и более низких уровней.

Имя домена второго уровня выбирается компанией и несет информацию о ее названии или услугах, имя домена третьего уровня может означать подразделение этой компании.

И, наконец, слева в доменном имени стоит имя компьютера, на котором хранится информация.

Например, www.microsoft.com означает, что компьютер (сервер) с именем www находится в домене Microsoft, который входит в домен первого уровня .com.

географические (двухбуквенные) – каждой стране соответствует двухбуквенный код;
административные (трехбуквенные) – позволяет определить профиль организации, владельца домена.

Вот некоторые имена доменов верхнего уровня

Административные	Тип организации	Географические	Страна
com	коммерческая	ca	Канада
edu	образовательная	de	Германия
gov	правительственная США	jp	Япония
int	международная	ru	Россия
mil	военная США	su	Бывший СССР
net	компьютерная сеть	uk	Англия/Ирландия
org	некоммерческая	us	США

В имени компьютера может быть любое число доменов, но, как правило, 2–4.

Компьютеры используют IP-адреса, для людей удобней и понятней доменные имена. Следовательно, должен существовать механизм преобразования вводимых пользователем доменных имен в IP-адреса. Этим занимается служба доменных имен Интернет – DNS (Domain Name Service).

Работа службы имен состоит в том чтобы, получив от пользователя доменное имя, отыскать соответствующую ему запись в таблице DNS – распределенной базе данных, хранящейся на тысячах компьютерах в сети. Найденный IP-адрес возвращается на компьютер пользователя, пославший запрос. И только после этого по IP-адресу запрашивается информация из Интернета. Система серверов DNS представляет собой тысячи компьютеров с определенной иерархией.

4. Практическая часть.

Определите IP-адрес вашего компьютера.

1. Зайдите в главное меню ПУСК – Все программы – Стандартные – Командная строка.

2. В появившемся окне введите команду [ipconfig]. В появившемся окне появятся настройки подключения вашего компьютера к сети Интернет: IP-адрес, Маска подсети, Основной шлюз.

6. Домашнее задание.

Определите, к какому классу адресов относится IP-адрес вашего компьютера после подключения к Интернету.

Три основных класса IP-адресов

IP-адрес имеет длину 4 байта и обычно записывается в виде четырех чисел, представляющих значения каждого байта в десятичной форме, и разделенных точками, например:

128.10.2.30 — традиционная десятичная форма представления адреса,

10000000 00001010 00000010 00011110 — двоичная форма представления этого же адреса.

На рисунке 3.1 показана структура IP-адреса.

N сети

N узла

N сети

N узла

N сети

N узла

адрес группы multicast

зарезервирован

Рис. 3.1. Структура IР-адреса

Адрес состоит из двух логических частей — номера сети и номера узла в сети. Какая часть адреса относится к номеру сети, а какая к номеру узла, определяется значениями первых битов адреса:

Если адрес начинается с 0, то сеть относят к классу А, и номер сети занимает один байт, остальные 3 байта интерпретируются как номер узла в сети. Сети класса А имеют номера в диапазоне от 1 до 126. (Номер 0 не используется, а номер 127 зарезервирован для специальных целей, о чем будет сказано ниже.) В сетях класса А количество узлов должно быть больше 216 , но не превышать 224.
Если первые два бита адреса равны 10, то сеть относится к классу В и является сетью средних размеров с числом узлов 28 — 216. В сетях класса В под адрес сети и под адрес узла отводится по 16 битов, то есть по 2 байта.
Если адрес начинается с последовательности 110, то это сеть класса С с числом узлов не больше 28. Под адрес сети отводится 24 бита, а под адрес узла — 8 битов.
Если адрес начинается с последовательности 1110, то он является адресом класса D и обозначает особый, групповой адрес — multicast. Если в пакете в качестве адреса назначения указан адрес класса D, то такой пакет должны получить все узлы, которым присвоен данный адрес.
Если адрес начинается с последовательности 11110, то это адрес класса Е, он зарезервирован для будущих применений.

В таблице приведены диапазоны номеров сетей, соответствующих каждому классу сетей.

Класс	Наименьший адрес	Наибольший адрес
A	01.0.0	126.0.0.0
B	128.0.0.0	191.255.0.0
C	192.0.1.0.	223.255.255.0
D	224.0.0.0	239.255.255.255
E	240.0.0.0	247.255.255.255

IP-адрес компьютера

IP-адрес — это уникальный 32-битный номер, который получает каждый компьютер, подключённый к сети Интернет.

Для удобства восприятия человеком IP-адреса, он записывается десятичными числами, так как нам сложно работать с длинными двоичными числами.

Десятичная запись IP-адреса — это четыре числа, разделённых точками, каждое из которых принадлежит промежутку от (0) до (255) включительно. Например, (204.152.190.71).

номер (адрес) сети, частью которой является компьютер;
номер (адрес) самого компьютера в этой сети.

Андрей записал IP-адрес школьного сервера на листок и положил его на стол. Его младшая сестра, играя, разрезала этот листок. Помогите Андрею восстановить IP-адрес.

Решение. Известно, что IP-адрес всегда состоит из четырёх чисел, разделённых тремя точками, каждое из чисел не превосходит (255).

Таким образом нам нужно состыковать указанные фрагменты в четыре числа (от (0) до (255)), разделённых тремя точками.

Поиск по сайту

Содержание

Основы функционирования Интернет

Для эффективного использования любого инструмента на практике необходимо понимание его устройства и возможностей, предоставляемых пользователю. Это в полной мере относится и к глобальной сети Интернет, которая представляет собой всемирную (глобальную) компьютерную сеть, объединяющую в единое целое множество компьютерных сетей и отдельных ЭВМ, работающих по единым правилам. В свою очередь, компьютерная сеть представляет собой систему связи компьютеров и/или компьютерного оборудования. Для передачи информации в сети используются, как правило, различные виды электромагнитного излучения. В основе функционирования глобальной сети Интернет лежат три составляющие: техническая, технологическая и организационная.

Техническая основа Интернета

Техническую основу Интернета составляет опорная сеть, структура которой образована узлами, соединенными между собой линиями связи с высокой помехозащищенностью, пропускной способностью и низким затуханием. Как правило, это оптоволоконные или спутниковые каналы связи. Узел опорной сети обычно представляет собой несколько мощных компьютеров, находящихся в состоянии постоянного подключения. Эти компьютеры должны обладать высоким быстродействием и большим объемом как внешней, так и оперативной памяти. Они называются хост-компьютерами (host — хозяин) и работают в круглосуточном режиме, что обеспечивается за счет дублирования. С узлами опорной сети соединяются локальные сети или индивидуальные пользователи. Схема, иллюстрирующая функционирование опорной сети приведена на Рис.1.

Рис.1. Принципиальная схема сети Интернет

Технологическая основа Интернета

Технологическую основу функционирования глобальной сети составляют сетевые протоколы — набор правил, позволяющих осуществлять соединение и обмен данными между двумя и более включёнными в сеть устройствами. Наиболее существенную роль для обеспечения работы Интернета играют протоколы TCP/IP и HTTP.

Объяснить работу протоколов TCP/IP можно с помощью условного примера, иллюстрирующего взаимодействие двух компьютеров при передаче информации с одного на другой через Интернет (Рис.2).

В соответствии с протоколом TCP информация делится на пакеты, которые нумеруется для того, чтобы при получении можно информации ее можно было бы правильно собрать. Далее с помощью протокола IP все части передаются получателю, где с помощью протокола TCP проверяется, все ли части получены. Так как отдельные части могут путешествовать по Интернету самыми разными путями, то порядок прихода частей может быть нарушен. После получения всех частей TCP располагает их в нужном порядке и собирает в единое целое. Для протокола TCP не имеет значения, какими путями информация распространяется по Интернету. Этим занимается протокол IP. К каждой полученной порции информации протокол IP добавляет служебную информацию, из которой можно узнать адреса отправителя и получателя информации. Если следовать аналогии с почтой, то данные помещаются в конверт или пакет, на котором пишется адрес получателя. Далее протокол IP так же, как и обычная почта, обеспечивает доставку всех пакетов получателю. При этом скорость и пути прохождения разных конвертов могут быть различными. Пути прохождения информации пользователям неизвестны, но правильно оформленные IP — пакеты доходят до получателя.

Рис. 2. Схема взаимодействия двух компьютеров по протоколу TCP/IP

Таким образом, протоколы TCP/IP обеспечивают передачу информации между двумя компьютерами. При этом в соответствии с протоколом TCP передаваемое сообщение разбивается на TCP – пакеты на отправляющем сервере и восстанавливается в исходном виде на принимающем. Доставка каждого TCP – пакета к месту назначения организуется по протоколу IP. При этом маршруты для разных пакетов, составляющих одно сообщение, могут быть различными. Это объясняется тем, что каждый пакет передается на ближайший свободный в данный момент времени узел.

Отличительной особенностью Интернета является высокая надежность. При выходе из строя части компьютеров и линий связи сеть будет продолжать функционировать. Такая надежность обеспечивается тем, что в Интернете нет единого центра управления. Если выходят из строя некоторые линии связи или компьютеры, то сообщения могут быть переданы по другим линиям связи, так как сетевая структура Интернета всегда обеспечивает несколько путей передачи информации.

Протокол HTTP предполагает, что документы, размещаемые в сети Интернет, оснащаются специальными навигационными конструкциями (гиперссылками), соответствующими смысловым связям между различными документами или отдельными фрагментами одного документа. Гиперссылка — это объект в документе, с которым связан указатель для перехода на другую страницу, в другой документ. Для пользователя она выглядит как графическое изображение или текст в электронном документе. Гиперссылки устанавливают связи и позволяют переходить по ним к другим объектам данного или любого другого документа. Документ, содержащий гиперссылки называется гипертекстовым.

Таким образом, использование протокола HTTP позволило разместить в Интернете множество документов, связанных между собой гиперссылками, которое образовало гипертекстовую информационную систему. Она состоит из двух типов объектов:

узлов, содержащих информацию: («информационных единиц») и
дуг (гиперссылок), устанавливающих явные смысловые и структурные связи между ними.

В качестве узла такой БД может быть использован любой её объект – документ или его фрагмент (раздел, абзац, рисунок или его часть, таблица и т.п.). Схема, поясняющая принцип работы гипертекстовой поисковой системы представлена на рис. 3.

Рис.3. Схема, поясняющая принцип работы гипертекстовой информационной системы

Главное достоинство гипертекстовой информационной системы состоит в том, что пользователь имеет возможность просматривать документы (страницы текста) не последовательно, как это принято при чтении книг, а в удобном ему порядке.

Организационная-основа Интернета

Организационную основу Интернета составляет система адресации. Каждый узел Интернета имеет свой постоянный адрес, отличающий его от всех других. Как правило, в Интернете используются три способа адресации.

Символьные адреса или доменные имена

Эти адреса предназначены для запоминания людьми и поэтому обычно несут смысловую нагрузку. Символьные адреса легко использовать как в небольших, так и крупных сетях. Для работы в больших сетях символьное имя может иметь сложную иерархическую структуру. Например, http://www.ed.gov.ru/edusupp/metodobesp/. Этот адрес указывает на то, что компьютер с именем edusupp является хранилищем архива документов Федерального агентства по образованию (папка с именем metodobesp). Он включен в сеть Министерства образования и науки РФ, серверу которого присвоено имя ed.gov., и этот сервер зарегистрирован в русскоязычной части Интернета — ru.

Числовые составные адреса (IP-адреса)

Символьные имена удобны для людей, но из-за переменного формата и потенциально большой длины их передача по сети не очень экономична. Поэтому во многих случаях для работы в больших сетях в качестве адресов узлов используют числовые составные адреса. Эти адреса имеют фиксированный и компактный формат. В них поддерживается двухуровневая иерархия, адрес делится на старшую часть — номер сети и младшую — номер узла. Такое деление позволяет передавать сообщения между сетями только на основании номера сети, а номер узла используется только после доставки сообщения в нужную сеть; точно так же, как название улицы используется почтальоном только после того, как письмо доставлено в нужный город. IP-адрес представляет собой последовательность из четырех чисел, разделенных точками. Для записи каждого из них используется один байт — 8-ми разрядное двоичное число. Иногда для его обозначения используется термин «октет». Таким образом, каждый октет может принимать значение от 0 до 255.

URL — это адрес любого ресурса в Интернете вместе с указанием того, с помощью какого протокола следует к нему обращаться. В общем случае запись такого адреса имеет вид:

Элементы этой записи имеют следующее значение:

протокол — набор правил, позволяющий осуществлять соединение и обмен данными между двумя включёнными в сеть компьютерами;
логин — имя пользователя, используемое для доступа к ресурсу
пароль – набор символов, идентифицирующий пользователя, при проверке его права доступа к данному ресурсу;
хост — IP-адрес хоста в форме четырёх десятичных чисел (в диапазоне от 0 до 255), разделённых точками или его полностью прописанное доменное имя хоста в системе DNS;
порт — порт хоста для подключения;
URL-путь — уточняющая информация о месте нахождения ресурса

Следует заметить, что применение IP-адресов неудобно для человека, а потому с самых ранних времен компьютерам, подключенным к Internet, стали давать символьные имена. Символьное (доменное) имя дает возможность обращаться к компьютеру по имени, что позволяет избавиться от необходимости запоминать его числовой эквивалент. Таким образом, любой компьютер, подключенный к Интернету, имеет свой уникальный адрес цифровой или IP – адрес и доменный. Оба адреса равноправны, но IP – адрес удобен для обработки на ЭВМ, а символьный доменный адрес – для восприятия человеком. Поэтому компьютеры при пересылке информации используют цифровые адреса, а пользователи в работе с Интернетом используют, в основном, доменные.

Адрес шлюза по умолчанию

В дополнение к самому IP-адресу и маске подсети, вы также увидите адрес шлюза по умолчанию, указанный вместе с информацией IP-адресации. В зависимости от используемой платформы, этот адрес может называться по-другому. Его иногда называют «маршрутизатором», «адресом маршрутизатора», «маршрутом по умолчанию» или просто «шлюзом». Это всё одно и то же.

Это стандартный IP-адрес, по которому устройство отправляет сетевые данные, когда эти данные предназначены для перехода в другую сеть (с другим идентификатором сети).

Простейший пример этого можно найти в обычной домашней сети. Если у вас есть домашняя сеть с несколькими устройствами, у вас, вероятно, есть маршрутизатор, подключенный к интернету через модем. Этот маршрутизатор может быть отдельным устройством или может быть частью комбо-модуля модем/маршрутизатор, поставляемого вашим интернет-провайдером.

Маршрутизатор находится между компьютерами и устройствами в вашей сети и более ориентированными на открытый доступ устройствами в интернете, передавая (или маршрутизируя) трафик взад и вперёд.

Скажем, вы запускаете свой браузер и отправляетесь на сайт webznam.ru. Ваш компьютер отправляет запрос на IP-адрес нашего сайта. Поскольку наши серверы находятся в интернете, а не в вашей домашней сети, этот трафик отправляется с вашего ПК на ваш маршрутизатор (шлюз), а ваш маршрутизатор перенаправляет запрос на наш сервер. Сервер отправляет правильную информацию обратно вашему маршрутизатору, который затем перенаправляет информацию обратно на запрашиваемое устройство, и вы видите как наш сайт отображается в нашем браузере.

Как правило, маршрутизаторы настроены по умолчанию, чтобы их частный IP-адрес (их адрес в локальной сети) был первым идентификатором хоста. Так, например, в домашней сети, использующей 192.168.1.0 для сетевого ID, маршрутизатор обычно будет на хосте 192.168.1.1.