Основы TCP / IP Интернет.

Интернет-протокол адреса или IP-адреса, уникально идентифицированы в любой сети или хоста в сети Интернет. Чтобы убедиться, что они являются уникальными, имя называется InterNIC, и несёт ответственность за их выдачу. Если ваша сеть подключена к Интернету и компьютер должен быть адресно получить его из Интернета, вы должны использовать IP-адреса выданные InterNIC.

Только самые интересные новости интернета и интернет технологий, новости интернет бизнеса, интернет проектов и интернет сервисов. Мировые и it новости Рунета выходят ежедневно, по будням. Хотите быть на волне знаний и тенденций? Получайте самые актуальные новости интернета в любом удобном вам формате.

Если вы этого не сделаете, вы должны будете установить шлюз между вашей сетью и Интернет, так что пакеты, содержащие выдуманный адрес никогда не будет проходить через него в любом направлении. Интернет-адреса составляет 32 бита, записываются в виде четырех байтов, разделенных точками. Они могут варьироваться от 1.0.0.1 до 223.255.255.255. Стоит отметить, что IP-адреса хранятся от старшего к младшему формату, с наиболее значимым байтом, читать слева направо. Это контрастируется с прямым порядком байтов и используется на Intel-системах для хранения 32-разрядных чисел. Эта мелочь может вызвать много проблем для ПК программистов и других организаций, работающих с сырыми IP данными, если они забывают о нем.
IP-адреса состоят из двух частей: идентификатор сети и идентификатор узла. IP-адрес может определить сети (если принимающая часть равна нулю) или физическое лицо хозяина. Разделительная линия между идентификатором сети и идентификатором узла не является постоянной. Вместо этого IP-адреса делятся на три класса, которые позволяют иметь небольшое число очень крупных сетей, среднего числа средних сетей и большое количество мелких сетей.
Класс адреса имеет первый байт в диапазоне от 1 до 126. Остальные три байта могут быть использованы для уникальных адресов хоста. Это позволяет на разделить на 126 сетей, имеющих до 16 миллионов хостов.
Класс B-адреса могут иметь отличающиеся значения первого байта в пределах 128.0.xx до 191.255.xx В этих адресах, первые два байта используются для чистого ID, а последние два для идентификатора узла, давая адреса для каждой сети 16K до 16K узлов.
Класс С — адреса находятся в диапазоне от 224.0.0.x  до 239.255.255.x. Здесь первые три байта идентификация сети, оставляя только один байт для отдельных хостов. Это позволяет иметь до 2 миллионов сетей до 254 хостов в каждой.
Несмотря на эти адреса, позволяющие однозначно определить довольно много сетей (и хостов) число не очень велико по отношению к текущей скорости расширения в Интернете. Следовательно , была разработана новая система адресации, которая является частью Интернет-протокола версии 6 (IPv6.) Мы не будем рассматривать здесь IPv6.
IP адреса могут быть разделены ,что бы получить идентификатор подсети. Основной чистый идентифицирует сеть сетей. Идентификатор подсети позволяет обратиться к конкретной сети внутри сети. Эта система адресации более точно отражает то, как реально большие сети соединяются между собой.
Вы решаете, какой идентификатор подсети не достигнут путем определения 32-битного  значения и который называется маской подсети. Это логическая операция AND с IP-адресом для получения адреса подсети. Например, если маска подсети была  255.255.255.0 и IP-адрес был 128.124.14.5, 128,124 ,можно определить сети класса B, 128.124.14 и определить подсеть и 5 будут определены принимающими на этой подсети.
Несколько адресов имеют особое значение. Идентификатор сети 0 в адресе означает «эти сети»,как местную связь только нужно будет указать идентификатор хоста. Идентификатор узла 0 означает «этот узел».
Идентификатор сети 127 обозначает интерфейс обратной связи, которая является другим способом указания «этот узел». Часть идентификатора хоста адреса может быть чем угодно в этом случае, несмотря на то что используется адрес 127.0.0.1 . Пакеты, отправляемые на адрес замыкаются на себя и никогда не будут появляться в сети. Адрес обратной связи может использоваться TCP / IP приложениями, работающими на той же машине, и вы хотите общаться друг с другом.
Адреса в диапазоне 224.xxx до 239.xxx являются адресами класса D, которые используются для мульти-кастинга. Адреса 240.xxx  до  247.xxx зарезервированы для экспериментальных целей.
Net подсети и идентификатор хоста имеют  двоичные единицы (байт со значением 255) используется, когда IP-пакет будет транслироваться. К счастью, адреса 255.255.255.255 не приводят к трансляции на весь Интернет!
Три набора адреса зарезервированы для частного адресного пространства: компьютерные сети, которые не должны решаться через Интернет. Существует один класс адреса 10.xxx, шестнадцать адресов класса B, в 172.16.xx 172.31.xx и 255 класса C адресов 192.168.0.x до 192.168.255.x. Если у вас есть оборудование, которое использует IP-адреса, которые не были выделены InterNIC  , то адреса должны быть использованы в одном из этих диапазонов. Это дополнительные меры предосторожности в случае ,если  маршрутизатор неправильной конфигурации позволяет утечку пакетов в Интернет.
IP-маршрутизация
Вопрос вы, вероятно, теперь спрашиваете : как IP-пакет, адресованный к компьютеру с другой стороны мира найдёт свой путь к месту назначения? Основной механизм очень прост.
В локальной сети каждый хост видит каждый пакет, который отправляется каждому другому хосту в этой сети. Как правило, нужно будет только сделать что-то с этим пакетом, если он обращён к себе, или, если пункт назначения находится на широковещательном адресе.
Маршрутизатор проверяет каждый пакет, и сравнивает адрес назначения с таблицей адресов, которые он держит в памяти. Если он находит точное соответствие, он направляет этот пакет на адрес, связанный с записью в таблице. Этот связанный адрес может быть адресом другой сети  ссылка точка-точка, или это может быть адресом маршрутизатора следующей пересылки.
Если роутер не находит соответствие, он проходит через таблицу, на этот раз в поисках соответствия только  части сети ID-адреса. Опять же, если не будет найдено совпадения ,  пакет отправляется на адрес, связанный с этой записью.
Если адрес до сих пор не найден, маршрутизатор смотрит, присутствует ли по умолчанию адрес следующего хопа. Если так, то пакет отправляется туда. Если адрес по умолчанию не присутствует , маршрутизатор посылает ICMP «хост недоступен» или «сеть недоступна» обратно к отправителю. Если вы видите это сообщение, оно обычно указывает на провал маршрутизатора в какой-то момент в сети.
Трудная часть работы маршрутизатора заключается не в том ,как он направляет пакеты, а как он строит свою таблицу. В простейшем случае, таблица маршрутизатора является статической : она читается из файла при запуске. Это достаточно для простых сетей. Вам даже не потребуется отдельный аппаратуру для этого, так как статическая маршрутизация функционально встроена в IP.
Динамическая маршрутизация является более сложной. Маршрутизатор строит свою таблицу вещания ICMP сообщений , которой  отвечают другие маршрутизаторы. Протоколы маршрутизации используются для обнаружения кратчайшего пути до места. Маршруты периодически обновляются в ответ на условия движения и наличия маршрута. Детали того, как все это работает, выходит за рамки данной статьи.
Traceroute
Распространенный инструмент устранения неполадок Интернет Traceroute. Если вы еще не использовал его раньше, Traceroute это диагностический инструмент, который позволяет узнать маршрут движения в Интернете от вас до любого пункта назначения. В системе Windows, вы можете запустить его с помощью команды tracert в командной строке.
Traceroute использует тот факт, что трафик между двумя точками, как правило, следует по тому же маршруту в любой момент времени, и о том, что маршрутизатор будет уведомлять отправителя используя ICMP сообщения всякий раз, когда он получает IP-пакет, содержащий время жизни (TTL) области.
Как правило, поле TTL в IP-пакете устанавливается значение 64. Трассировка начинается с отправки UDP датаграммы в пункт назначения , установив поле TTL 1. Первый маршрутизатор, который получает , он отбрасывает её и посылает ICMP «время жизни равно 0» уведомление обратно. В заголовке ICMP-сообщения IP-адрес маршрутизатора, по  которому  может быть определено его имя.
Далее, Traceroute отправляет датаграмму с TTL 2. Опять же, ICMP сообщение возвращается.
Этот процесс повторяется с всё возрастающей TTL, пока датаграмма не достигнет места назначения. Чтобы создать сообщение об ошибке, когда будет достигнута цель, UDP датаграмма придёт на имя несуществующего порта на целевом хосте. Это приводит к ответу  хоста  ICMP сообщением «порт назначения недоступен». Таким образом, Traceroute знает, что путь был завершен.

 Продолжение статьи следует,следите за следующим выпуском.