Основи tcp / ip інтернет.

Інтернет-протокол адреси або IP-адреси, унікально ідентифіковані в будь-якій мережі або хоста в мережі Інтернет. Щоб переконатися, що вони є унікальними, ім`я називається InterNIC, і несе відповідальність за їх видачу. Якщо ваша мережа підключена до Інтернету і комп`ютер повинен бути адресно отримати його з Інтернету, ви повинні використовувати IP-адреси видані InterNIC.

Лише найцікавіші новини інтернету та інтернет технологій, новини інтернет бізнесу, інтернет проектів та інтернет сервісів. Світові та it новини Рунета виходять щодня, по буднях. Хочете бути на хвилі знань і тенденцій? Отримуйте найактуальніші новини інтернету в будь-якому зручному вам форматі.

Якщо ви цього не зробите, ви повинні будете встановити шлюз між вашою мережею та Інтернет, так що пакети, що містять вигаданий адресу ніколи не буде проходити через нього в будь-якому напрямку. Інтернет-адреси становить 32 біта, записуються у вигляді чотирьох байтів, між якими ставлять крапку. Вони можуть варіюватися від 1.0.0.1 до 223.255.255.255. Варто відмітити що IP-адреси зберігаються від старшого до молодшого формату, з найбільш значущим байтом, читати зліва направо. Це контрастує з прямим порядком байтів і використовується на Intel-системах для зберігання 32-розрядних чисел. Ця дрібниця може викликати багато проблем для ПК програмістів і інших організацій, що працюють з сирими IP даними, якщо вони забувають про нього.
IP-адреси складаються з двох частин: ідентифікатор мережі та ідентифікатор вузла. IP-адреса може визначити мережі (якщо приймаюча частина дорівнює нулю) або фізична особа господаря. Розділова лінія між ідентифікатором мережі і ідентифікатором вузла не є постійною. Замість цього IP-адреси діляться на три класи, які дозволяють мати невелике число дуже великих мереж, середнього числа середніх мереж і велика кількість дрібних мереж.
клас адреси має перший байт в діапазоні від 1 до 126 Решта три байта можуть бути використані для унікальних адрес хоста. Це дозволяє на розділити на 126 мереж, що мають до 16 мільйонів хостів.
Клас B-адреси можуть мати відмінні значення першого байта в межах 128.0.xx до 191.255.xx У цих адресах, перші два байта використовуються для чистого ID, а останні два для ідентифікатора вузла, даючи адреси для кожної мережі 16K до 16K вузлів.
Клас С - адреси знаходяться в діапазоні від 224.0.0.x до 239.255.255.x. Тут перші три байта ідентифікація мережі, залишаючи тільки один байт для окремих хостів. Це дозволяє мати до 2 мільйонів мереж до 254 хостів у кожному.
Незважаючи на ці адреси, що дозволяють однозначно визначити досить багато мереж (і хостів) число не дуже велике по відношенню до поточної швидкості розширення в Інтернеті. Отже, була розроблена нова система адресації, яка є частиною протоколу Інтернету версії 6 (IPv6). Ми не будемо розглядати тут IPv6.
IP адреси можуть бути розділені, що б отримати ідентифікатор підмережі. Основний чистий ідентифікує мережа мереж. Ідентифікатор підмережі дозволяє звернутися до конкретної мережі всередині мережі. Ця система адресації більш точно відображає те, як реально великі мережі з`єднуються між собою.
Ви вирішуєте, який ідентифікатор підмережі не досягнуть шляхом визначення 32-бітного значення і який називається маскою підмережі. Це логічна операція AND з IP-адресою для отримання адреси підмережі. Наприклад, коли маска підмережі було 255.255.255.0 і IP-адреса був 128.124.14.5, 128,124, можна визначити мережі класу B, 128.124.14 і визначити підмережа і 5 будуть визначені приймаючими на цій підмережі.
Кілька адрес мають особливе значення. Ідентифікатор мережі 0 в адресі означає «ці мережі», як місцевий зв`язок тільки потрібно буде вказати ідентифікатор хоста. Ідентифікатор вузла 0 означає «цей вузол».
Ідентифікатор мережі 127 позначає інтерфейс зворотнього зв`язку, яка є іншим способом вказівки «цей вузол». Частина ідентифікатора хоста адреси може бути чим завгодно в цьому випадку, незважаючи на те що ви користуєтеся своєю адресою 127.0.0.1. Пакети, що відправляються на адресу замикаються на себе і ніколи не будуть з`являтися в мережі. Адреса зворотного зв`язку може використовуватися TCP / IP додатками, що працюють на тій же машині, і ви хочете спілкуватися один з одним.
Адреси в діапазоні 224.xxx до 239.xxx є адресами класу D, які використовуються для мульти-кастингу. Адреси 240.xxx до 247.xxx зарезервовані для експериментальних цілей.
Net підмережі і ідентифікатор хоста мають виконавчі одиниці (байт із значенням 255) використовується, коли IP-пакет буде транслюватися. На щастя, адреси 255.255.255.255 не призводять до трансляції на весь Інтернет!
Три набору адреси зарезервовані для приватного адресного простору: комп`ютерні мережі, які не повинні вирішуватися через Інтернет. Існує один клас адреси 10.xxx, шістнадцять адрес класу B, в 172.16.xx 172.31.xx і 255 класу C адрес 192.168.0.x до 192.168.255.x. Якщо у вас є обладнання, яке використовує IP-адреси, які не були виділені InterNIC, то адреси повинні бути використані в одному з цих діапазонів. Це додаткові запобіжні заходи в разі, якщо маршрутизатор неправильної конфігурації дозволяє витік пакетів в Інтернет.
IP-маршрутизація
Питання ви, ймовірно, тепер питаєте: як IP-пакет, адресований до комп`ютера з іншого боку світу знайде свій шлях до місця призначення? Основний механізм дуже простий.
У локальній мережі кожен хост бачить кожен пакет, який надсилається кожному іншому хосту в цій мережі. Як правило, потрібно буде тільки зробити щось з цим пакетом, якщо він звернений до себе, або, якщо пункт призначення знаходиться на широкомовному адресу.
Маршрутизатор перевіряє кожен пакет, і порівнює адресу призначення з таблицею адрес, які він тримає в пам`яті. Якщо вона знаходить точне відповідність, він направляє цей пакет на адресу, пов`язану із записом в таблиці. Цей пов`язаний адреса може бути адресою іншої мережі посилання точка-точка, або це можливо адресою маршрутизатора наступного пересилання.
Якщо роутер не знаходить відповідність, він проходить через таблицю, цього разу в пошуках відповідності тільки частини мережі ID-адреси. Знову ж, якщо не буде знайдено збіги, пакет відправляється на адресу, пов`язану з цим записом.
Якщо адреса досі не знайдений, маршрутизатор дивиться, чи присутній за замовчуванням адреса наступного хопу. Якщо так, то пакет відправляється туди. Якщо адреса за замовчуванням не присутній, маршрутизатор посилає ICMP «хост недоступний» або «мережа недоступна» назад до відправника. Якщо ви бачите це повідомлення, воно зазвичай вказує на провал маршрутизатора в якийсь момент в мережі.
Важка частина роботи маршрутизатора полягає не в тому, як він направляє пакети, а як він будує свою таблицю. У найпростішому випадку, таблиця маршрутизатора є статичною: вона читається з файлу при запуску. Це досить для простих мереж. Вам навіть не буде потрібно окремий апаратуру для цього, так як статична маршрутизація функціонально вбудована в IP.
динамічна маршрутизація є складнішою. Маршрутизатор будує свою таблицю мовлення ICMP повідомлень, якої відповідають інші маршрутизатори. Протоколи маршрутизації використовуються для виявлення найкоротшого шляху до місця. Маршрути періодично оновлюються у відповідь на умови руху та наявності маршруту. Деталі того, як все це працює, виходить за рамки даної статті.
Traceroute
Поширений інструмент усунення неполадок Інтернет Traceroute. Якщо ви ще не використовував його раніше, Traceroute це Діагностичний інструмент, який дозволяє дізнатися маршрут руху в Інтернеті від вас до будь-якого потрібного пункту призначення. В системі Windows, ви можете запустити його за допомогою команди tracert в командному рядку.
Traceroute використовує той факт, що трафік між двома точками, як правило, слід по тому ж маршруту в будь-який момент часу, і про те, що маршрутизатор буде повідомляти відправника використовуючи ICMP повідомлення всякий раз, коли він отримує IP-пакет, що містить час життя (TTL) області.
Як правило, поле TTL в IP-пакеті встановлюється значення 64. Трасування починається з відправки UDP датаграми в пункт призначення, встановивши поле TTL 1. Перший маршрутизатор, який отримує, він відкидає її і посилає ICMP «час життя дорівнює 0» повідомлення назад. У заголовку ICMP-повідомлення IP-адреса маршрутизатора, за яким можна визначити його ім`я.
далі, Traceroute відправляє датаграмму з TTL 2. Знову ж, ICMP повідомлення повертається.
Цей процес повторюється з дедалі більшою TTL, поки датаграмма не досягне місця призначення. Щоб створити повідомлення про помилку, коли буде досягнута мета, UDP датаграмма прийде на ім`я неіснуючого порту на цільовому хості. Це призводить до відповіді хоста ICMP сполученням «порт призначення недоступний». Таким чином, Traceroute знає, що шлях був завершений.

 Продовження статті випливає, стежте за наступним випуском.

P.P.S. Якщо у Вас є питання, бажання прокоментувати або поділитися досвідом, напишіть, будь ласка, в коментарях нижче.