Вариант телекоммуникационной сети, развертываемой на относительно небольшой территории. Модель взаимодействия открытых систем, страница 4

Рис. 3. Составная  сеть, объединенная  маршрутизаторами

При передаче сообщений в другую локальную сеть с отличающейся технологией или глобальную сеть необходима фрагментация IP-пакетов маршрутизаторами. Возможности уровня IP позволяют разбить пакет на любое количество частей с более короткими пакетами, которые впоследствии могут быть собраны. Свойство фрагментации во многом определяет его лидирующее положение в сложных составных сетях.

Программные модули протокола IP устанавливаются на всех конечных станциях и маршрутизаторах. Для перемещения пакетов по сети они используют таблицы маршрутизации и записанные в них IP-адреса узлов. IP-адрес имеет длину 4 байта и записывается в виде четырех десятичных чисел, разделенных точками. Все существующие сети делятся на 5 классов – А, В, С, D, Е (рис. 4). Адрес состоит из двух логических частей – номера сети и номера узла в сети. Количество бит, которое отводится под номер сети и номер узла зависит от класса. Адрес сети класса А начинается с нуля. Номер сети занимает один байт. С учетом того,  что первый бит нулевой, оставшиеся семь бит определяют максимальное число комбинаций первого поля 2⁷ = 128.

Рис. 4. Структура  адреса  в  IP-пакете

Сети класса А имеют номера в диапазоне от 1 до 126, так как номер 0 не используется и номер 127 зарезервирован для специальных целей. Количество узлов в них может достигать 2²⁴ = 16 777 216. В классе В первые два бита равны 10, под номер сети отводится два байта. Минимальный номер сети – 128. Наиболее распространены сети класса С, в которых используется три байта для номера сети и один байт – номер узла. Большие сети получают адреса класса А, маленькие – класса С. Диапазоны адресов и максимальное число узлов каждого класса  приведены в табл. 1.

Если весь IP-адрес состоит из нулей, то он принадлежит тому узлу, который сгенерировал данный пакет. Когда в поле номера узла все двоичные разряды равны единице, то он рассылается всем узлам сети, которой принадлежит источник сообщения. Например, пакет с адресом 194.27.18.255 рассылается всем узлам сети 194.27.18.0 в качестве широковещательного сообщения.

Таблица 1. Параметры адресов различных классов

Для тестирования программ используется адрес с первым байтом 127. Когда программа посылает данные по IP-адресу 127.0.0.1, то они не передаются в сеть, а возвращается обратно модулям верхнего уровня, как только что принятые. По этой причине запрещено присваивать компьютерам IP-адреса, начинающиеся со 127.

В настоящее время хорошо зарекомендовавший классовый способ адресации узлов сети заменил другой метод определения номера сети и номера узла, использующий маски. Маска – это число, которое используется в паре с 32-разрядным IP-адресом. Количество единиц в двоичном коде маски равно количеству разрядов в IP-адресе, отведенное под номер сети. Если администратор сети хочет сохранить такое же количество разрядов в адресе для номера сети, которое предусмотрено классами А, В, С, то он должен записать в сетевой программе  следующие маски класс А – 11111111. 00000000. 00000000. 00000000 (255.0.0.0);

класс В – 11111111. 11111111. 00000000. 00000000 (255.255.0.0);

класс С – 11111111. 11111111. 11111111. 00000000 (255.255.255.0).

В приведенном примере количество единиц в маске  сетей класса А, В и С равно 8, 16 и 24 соответственно. Если же адрес 185.23.44.206 снабдить маской 255.255.255.0, то номером сети будет 185.23.44.0, а не 185.23.0.0, как это предусмотрено системой классов. Использование масок предоставляет администратору возможность структурировать локальную сеть, разбивая ее на подсети, без изменения ранее выделенного ему IP-адреса.