IP – протокол сетевого уровня, не ориентированный на соединение (т.е. не гарантирует доставку пакетов информации). Ошибки передачи необходимо отслеживать протоколам верхнего уровня.

Пакеты в этом протоколе называются дейтаграммами. В силу ограничений на размер пакетов протоколами канального уровня, дейтаграммы могут делиться на части.

Формирование кадра локальной сети показано на рис.2.20.

Рис.2.20. Формирование кадра ЛВС

Информация о фрагментации дейтаграммы и дополнительные сведения содержатся в заголовке дейтаграммы IP.

Каждый компьютер в сети TCP/IP имеет адреса трех уровней:

1) МАС-адрес сетевого адаптера или порта маршрутизатора, например, 11-А0-17-3D-BC-01. Этот адрес состоит из 6 байт, первые 3 — идентификатор фирмы производителя, а младшие 3 байта назначаются уникальным образом самим производителем.

2) IP-адрес, состоящий из 4 байт, например, 109.26.17.100. Этот адрес используется на сетевом уровне. IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Деление IP-адреса на поле номера сети и номера узла – гибкое, и граница между этими полями может устанавливаться весьма произвольно. IP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.

3) Символьный идентификатор-имя, например, SERV1.IBM.COM. Он состоит из нескольких частей, например, имени машины, имени организации, имени домена. Такой адрес, называемый также DNS-именем, используется на прикладном уровне, например, в протоколах FTP или telnet.

IP-адреса делятся на следующие классы:

Если адрес начинается с 0, то сеть относят к классу А, и номер сети занимает один байт, остальные 3 байта интерпретируются как номер узла в сети. Сети класса А имеют номера в диапазоне от 1 до 126. (Номер 0 не используется, а номер 127 зарезервирован для организации логической петли.)

Если первые два бита адреса равны 10, то сеть относится к классу В и является сетью средних размеров. В сетях класса В под адрес сети и под адрес узла отводится по 2 байта. Всего узлов в сети В может быть не более 65636.

Если адрес начинается с последовательности 110, то это сеть класса С с числом узлов не больше 254. Под адрес сети отводится 24 бита, а под адрес узла – 8 битов.

Если адрес начинается с последовательности 1110, то он является адресом класса D и обозначает особый, групповой адрес – multicast. Если в пакете в качестве адреса назначения указан адрес класса D, то такой пакет должны получить все узлы, которым присвоен данный адрес.

Если адрес начинается с последовательности 11110, то это адрес класса Е, он зарезервирован для будущих применений.

Номера хостов не могут быть нулевыми или состоять только из единиц. Такие адреса являются зарезервированными.

Помимо возможности направленной передачи дейтаграмм одному хосту по IP-адресу, существует возможность широковещательной передачи, при которой информацию получают все хосты в сети. В протоколе IP существует два вида широковещания – направленное (directed) и ограниченное (limited). Направленное позволяет передавать хосту удаленной сети дейтаграммы всем хостам в другой сети. Для выполнения направленного широковещания необходимо указать конкретный адрес сети, а номер хоста либо обнулить, либо установить в единичные биты. Например, адрес 185.100.255.255 или 185.100.0.0 рассматриваются как адреса широковещания для сети 185.100.ххх.ххх класса В. Ограниченное широковещание обеспечивает широковещательную передачу всем хостам в пределах сети отправителя. Выйти за пределы сети дейтаграмма при ограниченном широковещании не может. При ограниченном широковещании адрес должен состоять из одних нулей или единиц, т.е. 255.255.255.255 или 0.0.0.0.

Все IP-адреса в Интернете назначает одна организация – Internet Network Information Center (InterNIC).