Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы

Примечание: Дело в том, что технология Ethernet изначально рассчитывалась на сети с общей средой передачи данных — коаксиальным кабелем. В такой среде часто возникают ситуации, когда два устройства одновременно передают данные. Такая ситуация называется коллизией, а компьютеры в сети, которые подвержены колизии — называются доменом коллизии. Мост и коммутатор разбивают домен коллизии на меньшие части, а вот концентратор коллизии пропускает и в результате домен коллизии увеличивается. Кроме доменов коллизий есть еще и широковещательные домены. Широковещательные рассылки и мост и коммутатор пропускают. И мост, и коммутатор работают исключительно с MAC-адресами. В каждом мосте и коммутаторе существует таблица коммутации. Она представляет по сути таблицу, где каждому порту соответствует определенный набор MAC-адресов. В каждом пакете (точней, фрейме), который пересылается по сети, указан MAC-адрес назначения и MAC-адрес отправителя. Когда такой пакет попадает на порт коммутатора, последний считывает MAC-адрес получателя. Если такого в таблице коммутации нету, то пакет рассылается на все порты, кроме того, откуда он пришел. Адрес отправителя записывается в таблицу коммутации и ему ставится в соответствие порт, на который пакет поступил. Таким образом через некоторое время в таблице коммутации моста или коммутатора будут все MAC-адреса компьютеров в сети, а также порта, к которым последние подключены. Чтобы избавится от "петель" коммутаторы используют протокол STP

Роутер (маршрутизатор) — это устройство, которое предназначено для соединения сетей, фильтрации по IP-адресам, обеспечения политик безопасности, а также многих других функций (DHCP, NAT/PAT…). Роутер работает с IP-адресами пакетов. Каждый роутер должен иметь таблице маршрутизации, где указано какой пакет куда отправлять (или не отправлять ) Таблица маршрутизации может заполнятся как вручную, так и с помощью протоколов маршрутизации (RIP, OSPF, IGRP, EIGRP…). В таблице маршрутизации указывается на какой интерфейс отправлять пакет, который адресован на тот или иной адрес. Именно для роутера огромное значение имеют маски подсети. К каждому интерфейсу роутера должны подключатся разные сети, иначе он может некорректно работать. Коммутатор и мост ни с IP-адресами, ни с масками подсети не работают. Для них это всего лишь данные, которые нужно передать. В этом и состоит основное отличие между маршрутизатором и коммутатором

Вот мы и подошли к такому понятию как маска подсети. Маска подсети — это 32-битное число, которое указывает где в IP-адресе адрес сети, а где адрес компьютера в сети. Выглядит маска сети примерно так: 255.255.255.0 или так 255.255.192.0, или даже так: 255.240.0.0

Особенностью маски подсети является то, что если записать ее в двоичной форме, то слева будут только единички, а справа — нули. Это обязательное условие!

Вот запишем в двоичной форме приведенные выше маски:

255.255.255.0 — 11111111.11111111.11111111.00000000

255.255.192.0 — 11111111.11111111.11000000.00000000

255.240.0.0 — 11111111.11110000.00000000.00000000

Как видим, есть четкая граница между нулями и единицами. Иногда маску 255.255.255.0 обозначают просто как /24 — 24 единицы, вторая маска будет обозначатся как /18, третья в моем примере — /12. В итоге адрес записывают так 192.168.0.1 /24

Все IP-адреса делятся на 5 классов: A, B, C, D и E

A — 0.0.0.0 — 127.255.255.255

B — 128.0.0.0 — 191.255.255.255

C — 192.0.0.0 — 223.255.255.255

D — 224.0.0.0 — 239.255.255.255

E — 240.0.0.0 — 255.255.255.255