Информатика 11 класс 11-И-5

§5. Компьютерная сеть и адресация в сети интернет

Компьютерная сеть – это телекоммуникационная сеть, позволяющая узлам сети обмениваться информацией. Примерами узлов компьютерной сети являются компьютеры, вычислительные кластеры и другие устройства, связь между которыми осуществляется по путям, которые называются каналами сети. Связь по каналам сети может осуществляться посредством как проводного (напр. кабельного), так и беспроводного (напр. Wi-Fi) соединения. Для обеспечения обмена данных любая компьютерная сеть работает согласно определённым наборам правил, которые называются сетевыми протоколами.

Одной из самых распространённых компьютерных сетей в настоящее время является сеть Интернет (Internet) – глобальная система связанных между собой компьютерных сетей, использующих протокол связи TCP/IP. Согласно этому протоколу любая информация перед отправкой разделяется на блоки. Эти блоки имеют общий адресат, но в целях обеспечения равномерной загрузки каналов сети каждый блок отправляется по каналу, не обязательно совпадающему с каналами других блоков. При получении адресатом все блоки соединяются в одно целое согласно порядку, который был задан при их отправке. При этом протокол TCP отвечает за разделение и сбор информации, а протокол IP – за доставку блоков информации и выбор маршрутов по сети для каждого блока.

Сеть Интернет является объединением множества подсетей, соединённых протоколом TCP/IP. При этом, внутри каждой подсети могут существовать свои правила адресации, но между подсетями существует единая система адресации, позволяющая уникально идентифицировать каждый узел сети.

IP адрес – это уникальная 32-разрядная последовательность двоичных цифр, разделённая на 4 группы по 8 бит, называемых октетами с помощью которой компьютер однозначно идентифицируется в сети интернет. В десятичной записи, октеты разделены точками. Так, примером IP адреса является адрес: 172.16.123.1. Узел сети, обладающий IP адресом, называется хостом.

IP адрес состоит из двух логических частей – номера подсети и номера узла (номера хоста) в этой подсети. Под номер подсети отводятся первые несколько бит IP адреса, оставшиеся биты обозначают номер хоста. Для определения того, какая часть IP адреса отвечает за номер подсети, а какая за номер хоста, применяются маски подсети.

Маска подсети (subnet mask) – это число, которое используется в паре с IP адресом так, что двоичная запись маски содержит единицы в тех разрядах, которые должны в IP адресе интерпретироваться как номер подсети. Обычно маска записывается по тем же правилам, что и IP адрес, – в виде четырёх байтов, причём каждый байт записывается в виде десятичного числа. При этом, в маске сначала стоят единицы, а затем с некоторого места – нули. Адрес подсети получается в результате применения поразрядной конъюнкции к заданному IP адресу узла и маске.

Пример 5

Чем ограничено количество IP адресов? Может ли количество подключённых к сети компьютеров превышать предельное число IP адресов?

Решение

Общее количество IP адресов не может превышать `256^4` т. е. около 4 млрд. Число компьютеров, подключенных к сети интернет, может превышать данное число благодаря технологии, согласно которой группы компьютеров объединяются под одним общим IP адресом.

Компьютеры в сети, представляющие свои ресурсы в общее пользования для предоставления и передачи информации, называются серверами. Для упрощения доступа к серверам, вместо IP адреса используют буквенное обозначение, которое называют доменным адресом (например www.yandex.ru). Служба, которая обеспечивает доступ к серверу через доменный адрес, называет DNS служба (от англ. Domain Name System). Данная служба однозначно соотносит доменный адрес с IP адресом сервера.