в сети можно было бы брать либо МАС-адрес, либо адрес, полученный посредством простой схемы нумерации (1, 2, 3, ...)• Но протокол IP обеспечивает обмен данными между разнотипными компьютерами и сетями.

Длина IP-адреса равна 4 байтам (32 битам). МАС-адреса обычно записываются в шестнадцатеричной форме, а IP-адреса чаще всего выражаются в виде десятичных чисел, разделенных точками. Это связано с тем, что каждый байт полного адреса можно выразить в виде десятичного числа, а точками эти числа разделяются для облегчения запоминания. В табл. 2.2 показано, как соотносятся между собой десятичная и двоичная формы записи 32-битного адреса 10001100101100001101100110010100.

Таблица 2.2. Запись IP-адреса в десятичной форме

Значение в десятичной записи Значение в двоичной записи

140 10001100

176 10110000

217 11011001

148 10010100

Очевидно, что записать адрес в десятичной форме (140.176.217.148) намного легче, чем в двоичной.

Поскольку IP-адрес предназначен для пересылки пакета из одной сети в другую, одна часть его служит для указания сети, а другая идентифицирует компьютер. Еще более усложняет ситуацию то, что IP-адреса разбиты на три основных класса (А, В и С) и два менее известных класса (D и Е). В любом классе часть IP-адреса определяет сеть, однако в различных классах для этого требуется разное число битов.

Каждый класс выделяется при помощи нескольких первых битов адреса.

Так как адрес всегда имеет длину 32 бита, а для обозначения сети выделяется разное число битов, к некоторым классам принадлежит больше сетей, чем к другим. Кроме того, сети различных классов могут вмещать разное число компьютеров.

Чтобы определить, к какому классу относится адрес, нужно проверить его первые четыре бита. В табл. 2.3 перечислены классы IP-адресов и показаны значения первых четырех бит. Если соответствующий бит помечен символом «х», это говорит о том, что его значение не влияет на класс IP-адреса.

Таблица 2.3. Соотношение между первыми четырьмя битами и классом IP-адреса

Класс А Оххх

Класс В 1Охх

Классе ПОх

Класс D lllx

КлассЕ 1111

Любой IP-адрес, первый бит которого равен нулю, - это адрес класса А, независимо от того, какие значения имеют оставшиеся биты. Если первые два бита адреса равны 10, то это адрес класса В, и т.д. Помните, что речь идет только о двоичной форме записи адреса.

Адреса класса А

Адреса класса А расположены в диапазоне от 32-битного нулевого значения (все биты равны нулю) до значения, при котором первый бит равен нулю, а все остальные - единице. Если перевести все байты адреса в десятичный формат, то получится, что все адреса класса А могут находиться в диапазоне от 0.0.0.0 до 127.255.255.255.

Первый байт адреса класса А обозначает адрес сети, а оставшиеся 3 байта предназначены для идентификации компьютера в ней. Поскольку первый бит адреса всегда равен О, для формирования адреса сети остается только 7 бит. Поэтому существует всего 127 (в двоичном виде 01111111) сетей класса А. Нельзя создать 128-ю сеть этого класса, так как ее адрес (128) в двоичной форме выглядит как 10000000, то есть соответствует сети класса В.

Десятичное значение байта со всеми единицами (11111111) равно 255. Поэтому ни один из четырех байт адреса не может иметь значение, большее 255. Возьмем, например, адрес 140.176.123.256. Это неверный адрес, поскольку значение его последнего байта больше 255. Не забывайте об этом при планировании IP-адресов компьютеров в сети!

Для адреса компьютера в сети класса А остается 3 байта. При этом максимально возможное число компьютеров - двоичное число из 24 единиц, или десятичное число 16 777 215. Если предположить, что существует и компьютер с нулевым адресом, то всего при помощи 3 байт удастся записать 16 777 216 (2"*) адресов.

Это очень большое количество! Итак, может существовать 127 сетей класса А с числом компьютеров, имеющих уникальные адреса, до 16 777 216 в каждой. Таким образом, адреса класса А лежат в диапазоне от 0.0.0.0 до 127.255.255.255. Увидев какой-либо адрес из данного диапазона, знайте, что это адрес класса А.

Адреса класса В

Первые два бита адреса этого класса равны 10. Адреса класса В занимают диапазон от 1 с тридцатью одним нулем до 10 с тридцатью единицами. В десятичной записи этот диапазон выглядит как 128.0.0.0-191.255.255.255. Десятичная запись 128 соответствует двоичной записи 10111111.

В адресах класса В два первых байта используются для обозначения сети, а оставшиеся два - для адресов компьютеров в ней. После выполнения соответствующих подсчетов мы получим, что всего имеется 16 384 допустимых адресов сетей

Адреса класса С

Три первые бита адреса класса С всегда равны 110. Значит, эти адреса должны лежать в диапазоне от 192.0.0.0 до 223.255.255.255. Первые три байта такого адреса определяют сеть, а последний байт предназначен для создания адресов компьютеров в ней.

После соответствующих подсчетов вы убедитесь, что всего может существовать до 2 097 152 сетей класса С с числом компьютеров до 256 (0-255) каждая. Это позволяет строить большое количество сетей класса С, хотя каждая из них содержит довольно мало компьютеров.

Классы D и Е

Классы D и Е отличаются от классов А, В и С. Адреса класса D зарезервированы для группового вещания, то есть передачи пакета сразу нескольким узлам. Под эти адреса отводится диапазон от 224.0.0.0 до 239.255.255.255.

Адреса для частных сетей

Уже в начале 90-х годов стало очевидно, что адресное пространство IPV4 будет исчерпано намного раньше, чем первоначально предполагалось. В документе RFC 1918 «Address Allocation for Private lnternets» (Выделение адресов для закрытых сетей) рассматривалось предоставление нескольких диапазонов IP-адресов для закрытых сетей, которые не могут быть непосредственно подключены к Internet, а именно:

• от 10.0.0.0 до 10.255.255.255;

• от 172.16.0.0 до 172.31.255.255;

• от 192.168.0.0 до 192.168.255.255.

Подключение закрытой сети к Internet осуществляется посредством одного или нескольких proxy-серверов. Этот процесс описан в главе 7.

Адреса класса D не разбиваются на адрес сети и адрес устройства. Это означает, что можно создать до 268 435 456 допустимых уникальных адресов класса D.

(от 128.0 до 191.255), и в каждой сети может быть размещено до 65 536 (2*) отдельных компьютеров.

Если и для адреса сети, и для адреса компьютера в адресах класса В отводится по два байта, то почему число возможных адресов сетей и адресов компьютеров в сети различается? Это связано с тем, что первый бит адреса класса В всегда равен 1, а второй 0. Ниже описаны другие классы адресов, занимающие первые три или четыре бита. При этом число возможных значений адресов уменьшается.

Подытоживая вышесказанное, заметим, что адреса класса В находятся в диапазоне от 128.0.0.0 до 191.255.255.255.