Схема розподілу адрес

Поле адреси в IPv4 становить 32 біта, що повинно відповідати більш ніж 4 мільярдам можливих адрес. Оскільки на сьогодні не існує такої кількості комп’ютерів, то виникає питання – чи дійсно є потреба у збільшенні адресного простору? Для того аби відповісти на це питання необхідно розглянути структуру адресного простору IPv4 та процедуру розподілу адрес.
IPv4 адреси розподіляють по „мережам”, а не розподіляють по одній (ця процедура неможлива хоча б з організаційної точки зору).

Перші біти в кожній адресі визначають як необхідно розділити адресу на частину що відповідає за мережу, і частину що відповідає за хост. Терміни адреса мережі (network address) та ідентифікатор мережі (netID) іноді вживають замість номеру мережі, але формальним терміном, як це визначено в [3], є номер мережі. Аналогічно іноді вживають терміни адреса хосту і ідентифікатор хосту замість номеру хосту.
Мережі прийнято ділити на 5 основних класи. Вони показані на рис. нижче.
Де:
• Клас A: в цих адресах використовується 7 біт для номера мережі та 24 біта для номера хоста. Це дозволяє отримати 27-2 (126) мереж, в кожній з яких по 224-2 (16777214) хостів; що в сукупності дає більш ніж 2 мільярди адрес.
• Клас B: в цих адресах використовується 14 біт для номера мережі та 16 біт для номера хоста. Це відповідає 214-2 (16382) мережам по 216-2 (65534) хостів; в сукупності більш ніж 1 мільярд адрес.
• Клас C: в цих адресах використовується 21 біт для номера мережі та 8 біт для номера хоста. Це відповідає 221-2 (2097150) мережам по 28-2 (254) хостів; в сукупності більш ніж півмільярда адрес.
• Клас D: ці адреси зарезервовано для групового передавання (multicasting).
• Клас E: ці адреси зарезервовано для майбутнього використання.

Класи адрес в IPv4

Класи адрес в IPv4

На січень 1996 року було розподілено 92 мережі класу А, 5655 мереж класу B та 87924 мереж класу C [4]. Ці дані свідчать про те, що головна проблема стосується мереж класу B, які через свій проміжний розмір є найбільш прийнятними для організацій. Насправді, мережі класу А занадто великі та і залишилось їх лише 36, тоді як мережі класу С занадто малі.

Дата Кількість хостів Класс мережі
A B C
Січень 1997 16146000
Червень 1996 1288100
Січень 1996 9472000 92 5655 87924
Липень 1995 6642000 91 5390 56057
Січень 1995 4852000 91 4979 34340
Жовтень 1994 3864000 91 4831 32098
Липень 1994 3212000 89 4493 20268
Січень 1994 2217000 74 4043 16442
Жовтень 1993 2056000 69 3849 12615
Липень 1993 1776000 67 3728 9972
Квітень 1993 1486000 58 3409 6255
Січень 1993 1313000 54 3206 4998

Проблема нестачі IPv4 адрес з’явилась в 1991 році. Саме тоді запити на виділення адрес почали зростати набагато швидше ніж будь-хто міг передбачити. Це був історичний момент, коли Інтернет став єдиною мережею для всіх: громадських та приватних організацій, урядових та приватних адміністрацій, університетів та дослідницьких центрів, та більше всього – приватних осіб. Все це стало можливим завдяки Інтернет Сервіс Провайдерам (ISP, Internet Service Provider), які надавали можливість дешевого доступу до мережі спочатку через модеми для мереж з комутацією каналів (телефонних мереж), а пізніше через ISDN (Integrated Service Digital Network). В подальшому відбувся ще більш кардинальний перехід до xDSL (Digital Subscriber Line) та кабельних модемів, що забезпечило домашніх користувачів високошвидкісним доступом до Інтернет (швидкість більш ніж 1 Мбіт/с).

Прогнозувалось, що не пізніше 1994 року всі адреси класу B буде розподілено. Для того аби звернути увагу на такий драматичний прогноз та залишити достатньо часу для розробки та переходу на IPv6, IETF, комітет що відповідає за технічні питання стосовно IP та Інтернет, вирішив видавати не лише мережі класу B, але також і блоки з „суміжних” мереж класу C. Наприклад, якщо є потреба у виділенні адрес для організації з 100 комп’ютерів і планом зростання до 500 комп’ютерів, то замість мережі класу B, їй виділяється 4 мережі класу C, що в сукупності відповідає більш ніж 1000 можливих адрес.

Отже всі нововведення можна об’єднати в наступні групи:

  • Верхня половина адресного простору класу A (мережі з номерами від 64 до 127) повністю резервуються для забезпечення можливості використання їх для переходу до нової схеми адресації.
  • Мережі класу B видаються лише компаніям, які можуть беззаперечно продемонструвати свою необхідність в такій кількості адрес. Головні вимоги до організацій, що просять про виділення мережі класу B такі:

наявність підмереж, де засвідчено більше ніж 32 підмережі всередині мережі організації;

наявність більш ніж 4096 хостів.

  • Компаніям, що не задовольняють вимогам для мереж класу B, видаваються блоки з „суміжних” мереж класу C.
  • Нижня половина адресного простору мереж класу C (мережі з номерами від 192.0.0 до 207.255.255) розподілено на вісім блоків, кожен з яких розподілено між регіональними розпорядниками наступним чином:

192.0.0 – 193.255.255 Мультирегіональні

194.0.0 – 195.255.255 Європа

196.0.0 – 197.255.255 Інші

198.0.0 – 199.255.255 Північна Америка

200.0.0 – 201.255.255 Центральна та Південна Америка

202.0.0 – 203.255.255 Тихоокеанське узбережжя

204.0.0 – 205.255.255 Інші

206.0.0 – 207.255.255 Інші

Зони, визначені як “Інші”, призначені для використання там, де необхідно перейти обмеження, визначені кордонами регіональних зон. Межі, позначені як мультирегіональні, включають в себе мережі класу C, які було розподілено до введення нової схеми. Мережі 192 було призначено для InterNIC, а 193 розподілені для RIPE в Європі.

Останню версію документу в якому вказано всі мережі, що розподілено на даний момент можна знайти за адресою: http://www.iana.org/assignments/ipv4-address-space. Згідно цього документу, на цей момент, 89 мереж розміром /8 вважаються зарезервованими за IANA.

Для прикладу приведемо результат запиту інформації за адресою 1.0.0.1 через стандартну утиліту whois:

$ whois 1.0.0.1

OrgName: Internet Assigned Numbers Authority

OrgID: IANA

Address: 4676 Admiralty Way, Suite 330

City: Marina del Rey

StateProv: CA

PostalCode: 90292-6695

Country: US

NetRange: 1.0.0.0 – 1.255.255.255

CIDR: 1.0.0.0/8

NetName: RESERVED-9

NetHandle: NET-1-0-0-0-1

Parent:

NetType: IANA Reserved

Comment:

RegDate:

Updated: 2002-09-12

OrgAbuseHandle: IANA-IP-ARIN

OrgAbuseName: Internet Corporation for Assigned Names and Number

OrgAbusePhone: +1-310-301-5820

OrgAbuseEmail: abuse@iana.org

OrgTechHandle: IANA-IP-ARIN

OrgTechName: Internet Corporation for Assigned Names and Number

OrgTechPhone: +1-310-301-5820

OrgTechEmail: abuse@iana.org

# ARIN WHOIS database, last updated 2005-04-13 19:10

# Enter ? for additional hints on searching ARIN’s WHOIS database.

Ця нова, більш стримана, програма призначення адрес віддаляє момент коли всі адреси IPv4 будуть вичерпані – деякі дуже неточні прогнози датують це між 2005 та 2015 роком.

Проте, необхідно зауважити що така схема адресації негайно створила нову проблему на маршрутизаторах, котрим необхідно мати маршрутну інформацію про всі наявні мережі. Фактично, якщо організації надано одну мережу класу B, то маршрутизатори мають лише один окремий запис, тоді як при наданні 16 мереж класу C на маршрутизаторі мають бути присутні 16 різних записів, що потребує в 16 раз більше оперативної пам’яті для таблиці маршрутів. Для вирішення цієї проблеми було запроваджено Безкласову Міждоменну Маршрутизацію (CIDR, Classless InterDomain Routing), основна ідея якої в тому, щоб не використовувати поняття класів адрес в таблицях маршрутизаторів.

3. S. Kirkpatrick, M. Stahl, M. Recker, “INTERNET NUMBERS”, RFC 1166, July 1990.

Далі – “Ієрарархічна маршрутизація та її вплив на розподіл адрес

Опубліковано на сайті: “IPv6 українською

Advertisements

Залишити відповідь

Заповніть поля нижче або авторизуйтесь клікнувши по іконці

Лого WordPress.com

Ви коментуєте, використовуючи свій обліковий запис WordPress.com. Log Out / Змінити )

Twitter picture

Ви коментуєте, використовуючи свій обліковий запис Twitter. Log Out / Змінити )

Facebook photo

Ви коментуєте, використовуючи свій обліковий запис Facebook. Log Out / Змінити )

Google+ photo

Ви коментуєте, використовуючи свій обліковий запис Google+. Log Out / Змінити )

З’єднання з %s

%d блогерам подобається це: