Классная сеть
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
[ редактировать ]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 всего 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 очень большие выделения адресного пространства (по 16 777 216 IP-адресов каждая).
Введение классов адресов
[ редактировать ]Расширение сети должно было обеспечить совместимость с существующим адресным пространством и структурой пакетов IPv4, а также избежать перенумерации существующих сетей. Решением было 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 RFC 791 1981 года 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, зарезервированный 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 обозначает неопределенный на данный момент режим адресации (« переход в расширенный режим адресации »), [3] который позже был разделен на класс D ( 1110 ) для многоадресной адресации, оставив зарезервированным для будущего использования блок 1111, обозначенный как класс E. [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 в сети класса C, и поэтому они получали блок класса B, который в большинстве случаев был намного больше, чем требовалось. В связи с быстрым ростом Интернета пул неназначенных адресов класса B (2 14 или около 16 000) быстро истощались. Начиная с 1993 года классовая сеть была заменена бесклассовой междоменной маршрутизацией (CIDR). [5] [6] в попытке решить эту проблему.
Определение классовой адресации
[ редактировать ]При классовой сетевой адресации 32-битное адресное пространство IPv4 было разделено на пять классов (AE), как показано в следующих таблицах.
- Классы
| Сорт | Ведущие биты | Размер номера сети битового поля | Размер остальных поля битов | Количество сетей | Адреса в сети | Всего адресов в классе | Начальный адрес | Конечный адрес | по умолчанию Маска подсети в десятичном формате. | CIDR-нотация |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Класс А | 0 | 8 | 24 | 128 (2 7 ) | 16,777,216 (2 24 ) | 2,147,483,648 (2 31 ) | 0.0.0.0 | 127.255.255.255 [а] | 255.0.0.0 | / 8 |
| Класс Б | 10 | 16 | 16 | 16,384 (2 14 ) | 65,536 (2 16 ) | 1,073,741,824 (2 30 ) | 128.0.0.0 | 191.255.255.255 | 255.255.0.0 | / 16 |
| Класс С | 110 | 24 | 8 | 2,097,152 (2 21 ) | 256 (2 8 ) | 536,870,912 (2 29 ) | 192.0.0.0 | 223.255.255.255 | 255.255.255.0 | / 24 |
| Класс D ( многоадресная рассылка ) | 1110 | не определено | не определено | не определено | не определено | 268,435,456 (2 28 ) | 224.0.0.0 | 239.255.255.255 | не определено | /4 [7] |
| Класс E (зарезервирован) | 1111 | не определено | не определено | не определено | не определено | 268,435,456 (2 28 ) | 240.0.0.0 | 255.255.255.255 [б] | не определено | не определено |
- Побитовое представление
В следующем побитовом представлении
- n указывает бит, используемый для идентификатора сети.
- H указывает бит, используемый для идентификатора хоста.
- X указывает на бит без определенной цели.
Class A
0. 0. 0. 0 = 00000000.00000000.00000000.00000000
127.255.255.255 = 01111111.11111111.11111111.11111111
0nnnnnnn.HHHHHHHH.HHHHHHHH.HHHHHHHH
Class B
128. 0. 0. 0 = 10000000.00000000.00000000.00000000
191.255.255.255 = 10111111.11111111.11111111.11111111
10nnnnnn.nnnnnnnn.HHHHHHHH.HHHHHHHH
Class C
192. 0. 0. 0 = 11000000.00000000.00000000.00000000
223.255.255.255 = 11011111.11111111.11111111.11111111
110nnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnnn.HHHHHHHH
Class D
224. 0. 0. 0 = 11100000.00000000.00000000.00000000
239.255.255.255 = 11101111.11111111.11111111.11111111
1110XXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX
Class E
240. 0. 0. 0 = 11110000.00000000.00000000.00000000
255.255.255.255 = 11111111.11111111.11111111.11111111
1111XXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX
Количество адресов, используемых для обращения к конкретным хостам в каждой сети, всегда равно 2. Н - 2 , где N — количество остальных битов поля, а вычитание 2 корректирует использование значения хоста со всеми битами-ноль для представления сетевого адреса и значения хоста со всеми битами-один для использования в качестве широковещательной рассылки. адрес. 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. в 0.0.0.0/8 и бывшем классе 127.0.0.0/8 зарезервированы A; 128.0.0.0/16 , были зарезервированы и 191.255.0.0/16 в бывшем классе B ; но теперь доступны для назначения 192.0.0.0/24 быть и и 223.255.255.0/24 связи может зарезервированы в бывшем классе C. Хотя 127.0.0.0/8 обратной сеть является сетью класса A, она предназначена для не 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 ссылка ]
См. также
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ 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.
- ^ 255.255.255.255 зарезервирован как широковещательный адрес IPv4 .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Дж. Постель , изд. (январь 1980 г.). ИНТЕРНЕТ-ПРОТОКОЛ — СПЕЦИФИКАЦИЯ ПРОТОКОЛА ИНТЕРНЕТ-ПРОГРАММЫ DARPA . IETF . дои : 10.17487/RFC0760 . РФК 760 . IEN 128. Устарело. сек. 3.1. Устарело RFC 791. Replaces IEN 123, 111, 80, 54, 44, 41, 28 and 26. Updated by РФК 777 .
- ^ Кларк, Дэвид Д. (июнь 1978 г.). Предложение по адресации и маршрутизации в сети Интернет . IETF . ИЕН 46 . Проверено 8 января 2014 г.
- ^ Jump up to: а б Дж. Постель , изд. (сентябрь 1981 г.). ИНТЕРНЕТ-ПРОТОКОЛ — СПЕЦИФИКАЦИЯ ПРОТОКОЛА ИНТЕРНЕТ-ПРОГРАММЫ DARPA . IETF . дои : 10.17487/RFC0791 . СТД 5. RFC 791 . IEN 128, 123, 111, 80, 54, 44, 41, 28, 26. Интернет-стандарт 5. Устарело . RFC 760. Updated by RFC 1349 , 2474 и 6864 .
- ^ SE Deering (июль 1986 г.). Расширения хоста для многоадресной IP-рассылки . Сетевая рабочая группа. дои : 10.17487/RFC0988 . РФК 988 . Устаревший. Устарело RFC 1054 и 1112 .
- ^ 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.
- ^ В. Фуллер; Т. Ли; Дж. Ю; К. Варадхан (сентябрь 1993 г.). Бесклассовая междоменная маршрутизация (CIDR): стратегия назначения и агрегирования адресов . Сетевая рабочая группа. дои : 10.17487/RFC1519 . РФК 1519 . Устаревший. Устарело RFC 4632. Obsoletes РФК 1338 .
- ^ MULTICAST_IP_ADDR . General Electric Цифровые решения . ПРОСТО 10.0.
В префиксе сети или в нотации бесклассовой междоменной маршрутизации (CIDR) многоадресные IP-адреса суммируются как 224.0.0.0/4.
- ^ М. Коттон; Л. Вегода (январь 2010 г.). Адреса IPv4 специального использования . РФК 5735 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- IANA, Текущее делегирование IPv4/8
- Обзор IP-адресации, как бесклассовой, так и классовой (404)
- Дж. Постель (сентябрь 1981 г.). НАЗНАЧЕННЫЕ НОМЕРА . Сетевая рабочая группа. дои : 10.17487/RFC0790 . РФК 790 . Устаревший. Он включает список сетей класса А на эту дату.