Найти в Дзене
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 та

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 👍👍