Контрольная работа по "Информатике"

Существует 5 классов IP-адресов  – A, B, C, D, E. Принадлежность IP-адреса к  тому или иному классу определяется значением первого октета (W). Ниже показано соответствие значений первого  октета и классов адресов.

Класс IP-адреса А  Диапазон первого октета 1-126

Класс IP-адреса B Диапазон первого октета 128-191

Класс IP-адреса C Диапазон первого октета 192-223

Класс IP-адреса D Диапазон первого октета 224-239

Класс IP-адреса E Диапазон первого октета 240-247

IP-адреса первых трех  классов предназначены для адресации  отдельных узлов и отдельных  сетей. Такие адреса состоят  из двух частей – номера  сети и номера узла. Такая схема  аналогична схеме почтовых индексов  – первые три цифры кодируют  регион, а остальные – почтовое  отделение внутри региона. В  случае если два компьютера  имеют IP-адреса с разными номерами сетей (даже если они принадлежат одной физической сети), то они не смогут общаться друг с другом напрямую: для их взаимодействия необходим маршрутизатор. IP-адреса разных классов отличаются разрядностью номеров сети и узла, что определяет их возможный диапазон значений. Следующая таблица отображает основные характеристики IP-адресов классов A,B и C.

Преимущества двухуровневой  схемы очевидны: она позволяет, во-первых, адресовать целиком отдельные сети внутри составной сети, что необходимо для обеспечения маршрутизации, а во-вторых – присваивать узлам  номера внутри одной сети независимо от других сетей. Естественно, что компьютеры, входящие в одну и ту же сеть должны иметь IP-адреса с одинаковым номером  сети.

IP-адреса разных классов  отличаются разрядностью номеров  сети и узла, что определяет  их возможный диапазон значений. Следующая таблица отображает  основные характеристики IP-адресов  классов A,B и C.

Например, IP-адрес 213.128.193.154 является адресом класса C, и принадлежит  узлу с номером 154, расположенному в  сети 213.128.193.0.

Схема адресации, определяемая классами A, B, и C, позволяет пересылать данные либо отдельному узлу, либо всем компьютерам отдельной сети (широковещательная  рассылка). Однако существует сетевое  программное обеспечение, которому требуется рассылать данные определенной группе узлов, необязательно входящих в одну сеть. Для того чтобы программы  такого рода могли успешно функционировать, система адресации должна предусматривать  так называемые групповые адреса. Для этих целей используются IP-адреса класса D.

Диапазон адресов класса E зарезервирован и в настоящее  время не используется.

Схема разделения IP-адреса на номер сети и номер узла, основанная на понятии класса адреса, является достаточно грубой, поскольку предполагает всего 3 варианта (классы A, B и C) распределения  разрядов адреса под соответствующие  номера. Рассмотрим для примера следующую  ситуацию. Допустим, что некоторая  компания, подключающаяся к Интернет, располагает всего 10-ю компьютерами. Поскольку минимальными по возможному числу узлов являются сети класса C, то эта компания должна была бы получить от организации, занимающейся распределением IP-адресов, диапазон в 254 адреса (одну сеть класса C). Неудобство такого подхода очевидно: 244 адреса останутся неиспользованными, поскольку не могут быть распределены компьютерам других организаций, расположенных в других физических сетях. В случае же, если рассматриваемая организация имела бы 20 компьютеров, распределенных по двум физическим сетям, то ей должен был бы выделяться диапазон двух сетей класса C (по одному для каждой физической сети). При этом число "мертвых" адресов удвоится.

Для более гибкого определения  границ между разрядами номеров  сети и узла внутри IP-адреса используются так называемые маски подсети. Маска  подсети – это 4-байтовое число  специального вида, которое используется совместно с IP-адресом. "Специальный  вид" маски подсети заключается  в следующем: двоичные разряды маски, соответствующие разрядам IP-адреса, отведенным под номер сети, содержат единицы, а в разрядах, соответствующих  разрядам номера узла – нули.

Маска подсети обязательно  указывается при настройке программного модуля протокола IP на каждом компьютере вместе с IP-адресом.

Поскольку каждый узел сети Интернет должен обладать уникальным IP-адресом, то, безусловно, важной является задача координации распределения  адресов отдельным сетям и  узлам. Такую координирующую роль выполняет  Интернет Корпорация по распределению  адресов и имен (The Internet Corporation for Assigned Names and Numbers, ICANN).

Естественно, что ICANN не решает задач выделения IP-адресов конечным пользователям и организациям, а  занимается распределением диапазонов адресов между крупными организациями-поставщиками услуг по доступу к Интернет (Internet Service Provider), которые, в свою очередь, могут взаимодействовать как с более мелкими поставщиками, так и с конечными пользователями. Так, например функции по распределению IP-адресов в Европе ICANN делегировал Координационному Центру RIPE (RIPE NCC, The RIPE Network Coordination Centre, RIPE - Reseaux IP Europeens). В свою очередь, этот центр делегирует часть своих функций региональным организациям. В частности, российских пользователей обслуживает Региональный сетевой информационный центр "RU-CENTER".

 Изначально версия  протокола IPv4 была описана в 1981 году.  Основной проблемой является быстрое исчерпание возможных имен в адресном пространстве. В результате была применена сперва классовая адресация, потом бесклассовая, а на данный момент идёт переход на IPv6. В 6-й версии IP-адрес (IPv6) имеет 128-битовое представление., что должно хватить на более долгий период времени использования.

Вторым способом адресации  является символьная адресация. При символьной адресации сложный для восприятии цифровой код IP-адреса заменяется аббревиатурой в символьной форме. Данная аббревиатура называется доменным именем. При символьной, в отличие от IP-адресации, уровни иерархии (они называются доменами) в доменном имени расположены в обратном порядке.

Здесь цифровой код заменен  более или менее осмысленными словами или аббревиатурами в  символьной форме. Так, например, адрес ivan.infootdel.kompfirma.msk.ru  указывает, скорее всего, на  то,  что компьютер, имеющий имя Ivan (наверное, на нем работает Ваня) входит в компьютерную сеть информационного отдела (infootdel) компьютерной фирмы (kompfirma), расположенной в Москве (msk) в России (ru). ivan.infootdel.kompfirma.msk.ru будет являться доменным именем компьютера, за которым работает Иван.

Доменное имя – это IP-адрес, представленный символьными  последовательностями, которые разделены  точками. При символьной, в отличие  от IP-адресации, уровни иерархии (они  называются доменами) в доменном имени  расположены в обратном порядке. Самому верхнему, корневому домену нулевого уровня, соответствует крайняя справа точка, и этот домен (весь Интернет в целом)  при написании доменного имени не указывается.

Доменное имя может  состоять только из ограниченного набора ASCII символов, позволяя набрать адрес  домена независимо от языка пользователя. ICANN утвердил основанную на Punycode систему IDNA, преобразующую любую строку в кодировке Unicode в допустимый DNS набор символов.

Левее домена верхнего уровня, указаны домены нижних уровней (поддомены): домен первого уровня (его еще называют идентификатором), домен второго уровня, домен третьего уровня и т.д. Они последовательно уточняют местоположение данного компьютера и даже могут (предварительно) нести информацию о нем. Это мы уже легко поняли из приведенного выше примера.

Домен первого уровня позволяет  классифицировать сайты по двум признакам:

по географическому или  по тематическому.

При классификации по географическому  признаку домен первого уровня указывает  на страну, которой принадлежит данный сайт. При этом его написание совпадает  с написанием международного двухбуквенного кода этой страны, например:

.ru - Россия

.ua - Украина

.by - Беларусь

.us – США

.ca - Канада

.jp - Япония

.it - Италия

.de – Германия

Единственным исключением  является Великобритания, для которой  международный двухбуквенный  код - gb, а доменное имя - uk.

Сейчас, в общем-то, каждая цивилизованная страна имеет свой домен  первого уровня.

При классификации по тематическому  признаку домен первого уровня указывает  на тему (глобального масштаба), которой  соответствует сайт., например:

.gov - правительственные структуры;

.edu - учебные заведения;

.org - некоммерческие организации;

.com - коммерческие организации;

.mil - военные организации;

.net - компьютерные сети

В связи с разрастанием Интернета появляются новые тематические домены первого уровня, например:

.name - для физических лиц;

.biz  - коммерческие организации;

.pro - организации и учреждения, занимающиеся профессиональной деятельностью в различных областях науки и техники;

.aero - организации и фирмы, связанные с авиационными перевозками;

.museum  - музеи и другие учреждения культуры.

Но заметьте и имейте ввиду, что сейчас владельцы сайтов не очень придерживаются рекомендованной классификации. Так, в домене .com  располагаются не только сайты коммерческих организаций, в нем можно разместить любой сайт; в домене .ru  - не только русские сайты, но и, например, украинские,  и т.д. и т.п. С марта 2003 года введено разрешение на использование имен доменов, записанных на русском языке. Но для работы с такими именами браузер (программа для просмотра веб-страниц) должен быть дополнен специальным модулем (плагином). Для сайта можно выбрать (придумать) любое имя на свое усмотрение. Главное, чтобы придуманное доменное имя не совпадало полностью ни с каким другим уже существующим в Интернете доменным именем. Потому как, если будут существовать два (или больше) абсолютно одинаковых по написанию доменных имени, то как, извините, понять, какое именно из них сейчас имеется ввиду! Каждое доменное имя должно быть уникальным (отличаться от уже имеющегося в Сети как минимум, одним символом)!

Контролем за уникальностью доменных имен занимается специальная независимая международная организация ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers).

Официальный сайт - www.icann.org.

ICANN назначает и регистрирует  имена для доменов первого  уровня. Ей подчиняются регистраторы, которые выполняют такую же  работу на своем уровне.

В России представителем ICANN и регистратором 1-го уровня является организация РосНИИРОС (Российский НИИ Развития Общественных Сетей), которая имеет право регистрировать доменные имена в домене .ru.

Ее сайт www.ripn.net.

Для регистрации своего нового доменного имени пользователь (или  организация) должен обратиться к регистратору более высокого уровня. Так, для регистрации  доменного имени 2-го уровня, нужно получить разрешение у регистратора 1-го уровня; для регистрации доменного имени 3-го уровня, нужно получить разрешение у регистратора 2-го уровня. И так далее. Длина доменного имени (количество доменов в нем) может быть разной.

Давайте разберемся, зачем  необходимо наличие двух способов адресации. Числовая последовательность IP-адреса довольно сложна для запоминания обычному человеку, поэтому существует доменное имя символьной форме. понятное человеку доменное имя в символьной форме преобразуется в понятный компьютеру цифровой IP-адрес.

Такое преобразование осуществляет специальная служба Сети - Служба доменных имен DNS (Domain Name Service - система доменных имен). DNS находит в своей базе данных IP-адрес, соответствующий тому доменному имени, которое указал пользователь. Распределённая база данных DNS поддерживается с помощью иерархии DNS-серверов, взаимодействующих по определённому протоколу. Основой DNS является представление об иерархической структуре доменного имени и зонах. Каждый сервер, отвечающий за имя, может делегировать ответственность за дальнейшую часть домена другому серверу (с административной точки зрения — другой организации или человеку), что позволяет возложить ответственность за актуальность информации на серверы различных организаций (людей), отвечающих только за «свою» часть доменного имени.

DNS была разработана Полом  Мокапетрисом в 1983 году; оригинальное описание механизмов работы содержится в RFC 882 и RFC 883. В 1987 публикация RFC 1034 и RFC 1035 изменила спецификацию DNS и отменила RFC 882 и RFC 883 как устаревшие.

Система DNS содержит иерархию DNS-серверов, соответствующую иерархии зон. Каждая зона поддерживается как  минимум одним авторитетным сервером DNS (от англ. authoritative — авторитетный), на котором расположена информация о домене.

Имя и IP-адрес не тождественны — один IP-адрес может иметь множество имён, что позволяет поддерживать на одном компьютере множество веб-сайтов (это называется виртуальный хостинг). Обратное тоже справедливо — одному имени может быть сопоставлено множество IP-адресов: это позволяет создавать балансировку нагрузки.

Для повышения устойчивости системы используется множество  серверов, содержащих идентичную информацию, а в протоколе есть средства, позволяющие  поддерживать синхронность информации, расположенной на разных серверах. Существует 13 корневых серверов, их адреса практически не изменяются.