§ 39. Адресация в Интернете

Определения и обозначения

IP-адрес — числовой адрес устройства или сетевого узла в компьютерной сети. В IPv4 он записывается четырьмя числами от 0 до 255, разделёнными точками: 192.168.1.25. Такой адрес нужен сетевым устройствам, чтобы определить получателя данных и выбрать направление их передачи.

Доменное имя — удобное для человека символьное имя сайта или другого сетевого узла. Оно состоит из частей, разделённых точками, и читается справа налево: в имени school.ru правее находится доменная зона ru, а левее — имя узла school. Домен позволяет пользоваться запоминаемым названием вместо числового IP-адреса.

URL — адрес конкретного интернет-ресурса, например веб-страницы или файла. В нём могут быть указаны протокол, доменное имя, порт, путь к ресурсу и параметры запроса. Поэтому URL описывает не только сервер, но и способ доступа к нужному содержимому на нём.

DNS — система доменных имён, сопоставляющая доменные имена IP-адресам. Когда пользователь вводит имя сайта, DNS помогает найти числовой адрес сервера. Само содержимое страницы DNS не передаёт: его возвращает сервер после установления соединения.

Как это устроено

Каждому устройству в Интернете нужен адрес, потому что сеть должна различать отправителя и получателя данных. Если бы адреса повторялись, пакеты могли бы попасть не тому узлу. IPv4 делит сведения между частью, указывающей сеть, и частью, обозначающей устройство внутри этой сети, поэтому маршрутизаторы сначала находят нужную сеть, а затем конкретный узел.

Числовые адреса неудобно запоминать и легко перепутать, поэтому для них используют доменные имена. Иерархия домена распределяет пространство имён между уровнями: правая часть указывает общую зону, а последующие части уточняют организацию, сеть или отдельный сервис. Благодаря этому разные владельцы могут использовать одинаковые имена на разных уровнях адресного пространства.

После ввода доменного имени браузеру нужно узнать соответствующий IP-адрес, и для этого он обращается к DNS. Запрос проходит через доступные DNS-серверы, которые находят нужную запись или обращаются дальше по иерархии. Получив IP-адрес, браузер соединяется с сервером, поэтому пользователю не приходится запоминать его числовое значение.

Части URL отвечают за разные этапы обращения к ресурсу. Протокол показывает, каким способом устанавливать соединение, домен определяет нужный узел, а путь указывает конкретный документ или каталог. Параметры после знака вопроса передают серверу дополнительные условия запроса, например класс пользователя или номер страницы.

Адрес сайта обычно называют доменным именем, адрес сервера может быть представлен IP-адресом, а адрес конкретной страницы — полным URL. При загрузке браузер выделяет из URL протокол и домен, через DNS получает IP-адрес, затем устанавливает соединение с сервером. После этого сервер обрабатывает путь и параметры и отправляет запрошенный ресурс.

Виды адресов и их назначение в Интернете

В таблице удобно сравнивать адреса по назначению, записи и пользователю, которому они прежде всего нужны. Если требуется понять, как сеть находит узел, смотрите строку об IP-адресе; если нужно открыть конкретный документ, ориентируйтесь на URL. Доменное имя является промежуточным, удобным для человека обозначением узла.

Разбор задач

Проверка IPv4-адресов

Нужно определить, какие записи могут быть IPv4-адресами: 192.168.1.25, 10.0.0.1, 256.12.4.8 и 192.168.1. IPv4 требует ровно четырёх числовых частей. Каждая часть должна лежать в диапазоне от 0 до 255.

1. Разделим записи по точкам и посчитаем части.
2. У 192.168.1.25 четыре части, и все числа допустимы.
3. У 10.0.0.1 также четыре допустимые части.
4. В 256.12.4.8 число 256 превышает максимум 255.
5. В 192.168.1. только три записанные части, поэтому адрес неполный.

Ответ: корректными IPv4-адресами являются 192.168.1.25 и 10.0.0.1. Остальные записи не подходят из-за недопустимого значения или отсутствия части.

Разбор URL

Нужно разобрать адрес https://school.ru:443/materials/page.html?class=11. Сначала найдём разделители, а затем определим назначение каждой части. Знак вопроса отделяет путь к ресурсу от параметров запроса.

1. До двоеточия и двух косых черт стоит https, это протокол.
2. Между // и следующим двоеточием находится school.ru, это доменное имя.
3. Число 443 после двоеточия — порт, через который доступен сервис.
4. После первой косой черты до знака вопроса записан путь /materials/page.html.
5. После знака вопроса находится параметр class=11 со значением 11.

Ответ: протокол — https, домен — school.ru, порт — 443, путь — /materials/page.html, параметры — class=11. Вместе эти части указывают способ доступа, сервер и конкретный ресурс.

Действия DNS при открытии страницы

Пользователь вводит адрес https://library.example.ru/books/index.html, но браузеру сначала нужен IP-адрес. Само доменное имя не является маршрутом, по которому передаются пакеты. Поэтому перед загрузкой страницы выполняется поиск числового адреса.

1. Браузер выделяет из URL домен library.example.ru и протокол https.
2. Он отправляет DNS-запрос, чтобы получить IP-адрес этого домена.
3. После ответа DNS браузер устанавливает соединение с найденным сервером.
4. Сервер получает запрос по пути /books/index.html и обрабатывает его.
5. Сервер отправляет страницу, а браузер отображает её пользователю.

Ответ: DNS связывает доменное имя с IP-адресом и тем самым помогает найти сервер. Затем браузер использует найденный адрес для запроса конкретной страницы.

Типичные ошибки

Некоторые считают доменное имя и URL одним и тем же. Домен обозначает узел, а URL может дополнительно содержать протокол, порт, путь и параметры. Проверить себя можно так: если в записи есть путь к файлу или знак вопроса с параметрами, это уже полный адрес ресурса, а не только домен.

Другая ошибка — запись числа больше 255 или пропуск одной из четырёх частей IPv4. Её допускают, когда воспринимают адрес как произвольный набор чисел с точками. Для проверки нужно посчитать части и отдельно сравнить каждую с диапазоном от 0 до 255.

DNS иногда ошибочно представляют хранилищем веб-страниц. На самом деле он хранит и выдаёт соответствия между именами и IP-адресами, а содержимое передаёт веб-сервер. Если DNS работает, но сервер недоступен, страница всё равно не загрузится.

Изменение IP-адреса не обязательно означает изменение доменного имени. Владелец может обновить DNS-запись и связать прежнее имя с новым сервером. Проверить это можно, сравнив доменное имя и текущий результат DNS-запроса, а не делая вывод только по числовому адресу.

Связь с другими темами

Для понимания адресации нужны представления о компьютерной сети, сервере, клиенте и протоколе передачи данных. Клиент отправляет запрос, сервер отвечает, а протокол задаёт правила обмена. IP, DNS и URL описывают разные стороны этого взаимодействия.

Тема связана с веб-технологиями, работой браузера, маршрутизацией и настройкой сетевого оборудования. Эти знания помогают понять, как пакет достигает нужного узла и почему иногда возникают ошибки доступа. Они также нужны при изучении DNS и сетевых служб.

URL и доменные имена используются при поиске информации, создании сайтов и настройке доступа к ресурсам. Разработчик применяет их при организации страниц и ссылок, а пользователь — при переходе по сайтам. Поэтому адресация соединяет теорию сетей с повседневной работой в Интернете.

Что запомнить

• IP-адрес используется для идентификации устройства и маршрутизации данных.
• IPv4-адрес состоит из четырёх чисел от 0 до 255, разделённых точками.
• Доменное имя является удобной символьной записью адреса сетевого узла.
• DNS сопоставляет доменное имя с IP-адресом.
• URL задаёт адрес конкретного ресурса и способ доступа к нему.
• Доменное имя может входить в URL, но не заменяет весь URL.
• По URL браузер определяет, к какому серверу обратиться и какой ресурс запросить.