Адресація пакетів

Кожен абонент (вузол) локальної мережі повинен мати свою унікальну адресу (ідентифікатор або MAC-адрес), для того, щоб йому можна було адресувати пакети. Існують дві основні системи привласнення адрес абонентам мережі (точніше, мережевим адаптерам цих абонентів).

Перша система зводиться до того, що при установці мережі|сіті| кожному абонентові користувач привласнює індивідуальну адресу по порядку, наприклад|приміром|, від 0 до 30 або від 0 до 254. Привласнення адрес проводиться|виробляє| програмно|програмовий| або за допомогою перемикачів на платі адаптера. При цьому необхідна кількість розрядів адреси визначається з|із| нерівності:

де n – кількість розрядів адреси, а Nmax – максимально можлива кількість абонентів в мережі. Наприклад, вісім розрядів адреси достатні для мережі з 255 абонентів. Одна адреса (зазвичай 1111....11) відводиться для широкомовної передачі, тобто він використовується для пакетів, адресованих всім абонентам одночасно.

Саме такий підхід застосований у відомій мережі Arcnet. Достоїнства даного підходу – малий об'єм службової інформації в пакеті, а також простота апаратури адаптера, що розпізнає адресу пакету. Недолік – трудомісткість завдання адрес і можливість помилки (наприклад, двом абонентам мережі може бути привласнений одна і та ж адреса). Контроль унікальності мережевих адрес всіх абонентів покладається на адміністратора мережі.

Другий підхід до адресації був розроблений міжнародною організацією IEEE|, стандартизацією мереж|сітей|, що займається. Саме він використовується в більшості мереж|сітей| і рекомендований для нових розробок. Ідея цього підходу полягає в тому, щоб|аби| привласнювати унікальну мережеву|мережну| адресу кожному адаптеру мережі|сіті| ще на етапі його виготовлення. Якщо кількість можливих адрес буде достатньо|досить| великою, то можна бути упевненим, що в будь-якій мережі|сіті| по всьому світу ніколи не буде абонентів з|із| однаковими адресами. Тому був вибраний 48-бітовий формат адреси, що відповідає приблизно 280 трильйонам різних адрес. Зрозуміло, що стільки мережевих|мережних| адаптерів ніколи не буде випущено.

З тим щоб розподілити можливі діапазони адрес між багаточисельними виготівниками мережевих адаптерів, була запропонована наступна структура адреси (рис. 4.7):

• Молодші 24 розряди коди адреси називаються OUA| (Organizationally| Unique| Address|) – організаційно унікальна адреса. Саме їх привласнює кожен із зареєстрованих виробників мережевих|мережних| адаптерів. Всього можливі понад 16 мільйонів комбінацій, тобто|цебто| кожен виготівник може випустити 16 мільйонів мережевих|мережних| адаптерів.
• Наступні|слідуючі| 22 розряди коди називаються OUI| (Organizationally| Unique| Identifier|) – організаційно унікальний ідентифікатор. IEEE| привласнює один або декілька OUI| кожному виробникові мережевих|мережних| адаптерів. Це дозволяє виключити збіги адрес адаптерів від різних виробників. Всього можливі понад 4 мільйони різних OUI|, це означає, що теоретично може бути зареєстроване 4 мільйони виробників. Разом OUA| і OUI| називаються UAA| (Universally| Administered| Address|) – універсально керована адреса або IEEE-адрес|.
• Два старші розряди адреси керівники, вони визначають типа адреси, спосіб інтерпретації останніх 46 розрядів. Старший біт I/G (Individual/Group) указує на типа адреси. Якщо він встановлений в 0, то індивідуальний, якщо в 1, то груповий (багатопунктовий або функціональний). Пакети з груповою адресою отримають ті, що всі мають цю групову адресу мережеві адаптери. Причому групова адреса визначається 46 молодшими розрядами. Другий керівник битий U/L (Universal/Local) називається прапорцем универсального/местного управління і визначає, як була привласнена адреса даному мережевому адаптеру. Зазвичай він встановлений в 0. Установка бита U/L в 1 означає, що адреса задана не виробником мережевого адаптера, а організацією, що використовує дану мережу. Це трапляється досить рідко.

Мал. 4.7. Структура 48-бітової стандартної MAC-адреса

Для широкомовної передачі (тобто|цебто| передачі всім абонентам мережі|сіті| одночасно) застосовується спеціально виділена мережева|мережна| адреса, все 48 бітів якого встановлено|установлений| в одиницю. Його приймають всі абоненти мережі|сіті| незалежно від їх індивідуальних і групових адрес.

Даної системи адрес дотримуються такі популярні мережі, як Ethernet, Fast Ethernet, Token-Ring, FDDI, 100VG-AnyLAN. Її недоліки – висока складність апаратури мережевих адаптерів, а також велика частка службової інформації в передаваному пакеті (адреси джерела і приймача разом вимагають вже 96 бітів пакету або 12 байт).

У багатьох мережевих адаптерах передбачений так званий циркулярний режим. У цьому режимі адаптер приймає всі пакети, що приходять до нього, незалежно від значення поля адреси приймача. Такий режим використовується, наприклад, для проведення діагностики мережі, виміру її продуктивності, контролю помилок передачі. При цьому один комп'ютер приймає і контролює всі пакети, що минають по мережі, але сам нічого не передає. У даному режимі працюють мережеві адаптери мостів і комутатори, які повинні обробляти перед ретрансляцією всі пакети, що приходять до них.