Найти тему
Робототехника

Уникальный, групповой, широковещательный, произвольный - что это за адреса в локальных сетях и как с ними разобраться.

Приветствую всех читателей. Для простоты понимания буду приводить незаурядные аналогии, но уверен, что и без этого будет понятно.

Мы сейчас не будем говорить про глобальные сети, остановимся на локальных и разберем адресацию в них. Итак, любое устройство в сети должно иметь уникальный адрес, по которому сеть (это набор всех устройств, в том числе и сетевых) понимает, кто отправитель или кто адресат. Так, например, в любом классе учитель, обращаясь к ученику, называет его имя, например, Андрей, к доске. Если в классе Андреев больше чем один, то учитель уточнит: Петров Андрей, к доске. Как видим, для того, чтобы сообщение дошло до получателя, необходимо указывать его УНИКАЛЬНЫЙ (unicast) адрес.

Если рассматривать локальную компьютерную сеть по технологии Ethernet, то таким адресом в сети 192.168.0.0/24 будет адрес 192.168.0.1 или 192.168.0.2, и так далее до 192.168.0.254.

Теперь затронем ШИРОКОВЕЩАТЕЛЬНЫЙ (broadcast) адрес. Это когда пакет отправляется всем узлам. Если рассматривать такой же пример с классом, то учитель в этом случае будет обращаться ко всему классу, например, такими словами: "внимание, класс, сейчас мы дружно идем в столовую... или на улицу... или куда-то еще." В данном случае каждый из детей понимает, что это обращение было ко всем ученикам, в том числе и к нему.

-2

В локальной компьютерной сети есть такой адрес, отправка на который ведёт к тому, что каждое устройство понимает, что оно получатель. Этот адрес 192.168.0.255/24. Пакеты, отправленные по этому адресу, будут отправлены по всему широковещательному домену сети и дойдут до каждого адресата.

А теперь переходим к более интересным адресам и начнем с ГРУППОВОГО (multicast). Продолжая тему работы с классом, рассмотрим несколько примеров. Например, учитель обращается ко всем, кто сидит на третьем ряду, то есть ученики смогли понять, к кому это обращение. Или еще вариант. Все, кто занимается в кружке шахмат, сегодня идут на соревнования. Или ещё вариант, кто плохо написал, на оценку ниже четверки, после урока остаются на дополнительное занятие. То есть, мы в одном и том же классе несколько раз определили разные группы по разным признакам. В технике всё намного интереснее, но примерный принцип схож. Как же это работает в локальных сетях.

Как вы уже догадались, таких групп (multicast) может быть несколько, и у каждой должен быть уникальный идентификатор. В локальных сетях под это выделен целый блок адресов:

-3

Адрес назначения в этом случае представляет собой некий IP-адрес в диапазоне 224.0.0.0-239.255.255.255, называемый мультикаст-группой.

Как это технически реализовано, это уже следующий вопрос (не в рамках этой публикации). Но суть в том, что с помощью отдельного адреса мы выделяем отдельную группу. Так, за отдельным хостом (узлом) в сети может быть закреплено несколько групп. Я уверен, что многие из вас состоят в некоторых родительских чатах или просто чатах по интересам, - в Viber, WhatsApp, Telegram. То же самое и здесь. Группе компьютеров присваивается адрес, который хранится на специальном сервере (назовем условно), и отправка сообщения по этому адресу будет доходить до всех, кто состоит в группе. Для чего это нужно? В первую очередь для экономии трафика (основной сетевой ресурс). Так как в этом случае мы не транслируем одну и ту же информацию нескольким получателям, а отправляем всем одновременно (это прямо как в классе), то мы разгружаем сеть в несколько раз. По этому принципу транслируется передача ТВ и радио в сетях. Когда вы решили посмотреть 5 канал, то вы просто подключаетесь к группе, и пакеты начинают поступать и к вам.

Чтобы выстроить такую структуру мультивещания, есть специальные протоколы, например IGMP.

Но скажу, что есть и зарезервированные групповые адреса:

-4

Пример трех адресов из командного окна моего компьютера:

-5

И напоследок мы оставили ПРОИЗВОЛЬНЫЙ (anycast). Это понятие появилось недавно, во всяком случае, раньше я с ним не сталкивался. Работает по принципу ближайшего вовлеченного адресата. Так, например, находясь в классе, учитель может попросить ближайшего мальчика сбегать и принести мела с вахты, так как мел закончился, или намочить тряпку. Или попросить ручку с красной пастой, так как учительская перестала писать. То есть идея достаточно простая, я обращаюсь к тем, кто подходит по признаку и кто ближе ко мне или менее занят, может отреагировать.

-6

В сетях работа строится по похожим принципам.

В этом случае данный метод предполагает обращение к группе узлов, которые подходят по тому или иному признаку. Связь будет по принципу точка-точка, но соединение будет с "ближайшим" по топологии узлом. Часто для использования anycast адресации приводится пример с DNS серверами, которые могут быть нагружены. Соответственно, отправляя DNS запрос, вы ожидаете результата. А кто на запрос ответит, вам не важно. Будет это сервер из соседнего подъезда или тот, который в Нью-Йорке, вы даже не поймете этого, за вас это сделает система.

И в конце наглядная сравнительная картинка.

-7

Для более глубокого изучения каждого направления необходимо читать другие публикации, и займет это намного больше времени.

Благодарю за внимание, надеюсь, статья была полезной.

👍👍 Буду признателен 👍👍

Кроме того, Вам могут быть полезны статьи:

🔹 Гид по электронике.

🔹 Гид по сетям и связи.

🔹 Словарь терминов электроники .

Если информация оказалось знакомой, то можешь пройти Небольшой тест на знание азов электроники .

🌞 Группа ВК.

🌞 Телеграмм канал

🌞 YouTube канал.

👍👍 Буду признателен 👍👍