Перейти к основному содержимому

Сетевой уровень и IP-адресация

Сетевой уровень (Layer 3 модели OSI) обеспечивает логическую адресацию устройств и передачу данных между различными сетями. Основным протоколом этого уровня является IP (Internet Protocol).

Протокол IPv4 и IPv6​

IPv4 — это протокол четвёртой версии, который использует 32-битные адреса. Максимальное количество уникальных адресов составляет около 4,3 миллиарда. Формат адреса: четыре октета в десятичной записи (например, 192.168.1.1).

IPv6 — протокол шестой версии, который использует 128-битные адреса. Это позволяет создать практически неограниченное адресное пространство. Формат адреса: восемь групп по четыре шестнадцатеричных символа (например, 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334).

IPv6 решает проблему исчерпания адресов IPv4 и включает встроенные механизмы безопасности и автоконфигурации.

Классовая и бесклассовая адресация (CIDR)​

Ранние сети применяли классовую адресацию. IP-адреса делили на классы A, B и C в зависимости от значения первого октета. Такой подход приводил к неэффективному использованию адресного пространства.

Бесклассовая адресация (CIDR — Classless Inter-Domain Routing) устраняет это ограничение. Она позволяет использовать маски переменной длины и точно выделять необходимое количество адресов. CIDR записывают в виде суффикса (например, /24).

Подсети, маски подсетей и расчёт адресов​

Подсеть — это логический сегмент IP-сети, полученный путём разделения более крупной сети.

Маска подсети определяет, какая часть IP-адреса относится к сети, а какая — к узлам. Маска может быть записана в десятичном виде (255.255.255.0) или в префиксной нотации (/24).

При расчёте адресов определяют:

  • Адрес сети;
  • Широковещательный адрес;
  • Диапазон адресов для узлов;
  • Количество возможных узлов в подсети.

Основы маршрутизации​

Маршрутизация — это процесс определения оптимального пути передачи пакетов между сетями.

Существует два основных типа маршрутизации:

  • Статическая маршрутизация — администратор вручную создаёт и поддерживает записи в таблице маршрутизации. Она отличается высокой стабильностью и низкими затратами на вычисления, но требует ручного обновления при изменениях топологии.

  • Динамическая маршрутизация — маршрутизаторы автоматически обмениваются информацией о доступных путях с помощью протоколов маршрутизации (OSPF, RIP, BGP и др.). Этот тип обеспечивает автоматическую адаптацию к изменениям в сети.