§ 54. Адресация компьютеров в сети Интернет

Определения и обозначения

IP-адрес — уникальный числовой адрес устройства или сетевого интерфейса в сети. В IPv4 он записывается четырьмя числами через точки, например 192.168.1.25. Такой адрес нужен, чтобы данные нашли конкретного получателя.

Доменное имя — удобное для человека символьное имя сайта или сетевого узла. Например, в имени www.school.ru части разделены точками и обозначают разные уровни. Оно заменяет трудный для запоминания числовой адрес.

DNS — система доменных имён, которая сопоставляет доменное имя с IP-адресом. Когда пользователь вводит имя сайта, DNS помогает узнать, на какой сервер отправить запрос. Сам DNS не хранит страницы сайта, а только сведения о соответствии имён и адресов.

URL — адрес ресурса в Интернете, включающий протокол, доменное имя и путь к ресурсу. Например, в https://school.ru/news/index.html протоколом является https, а путь указывает на конкретную страницу. URL позволяет обратиться не просто к сайту, а к нужному ресурсу.

Как это устроено

Каждому компьютеру или сетевому устройству нужен адрес, потому что в сети одновременно передаются данные множеству получателей. Адрес помогает указать, откуда отправлен пакет и куда его доставить. Если бы адресов не было или они повторялись в одной сети, устройства не смогли бы правильно различать сообщения.

IPv4-адрес записывают в виде четырёх чисел, разделённых точками: например, 8.8.8.8. Каждое число называют частью адреса и хранят в одном байте, а один байт может содержать 256 вариантов: от 0 до 255. Поэтому запись с числом 300 не является корректным IPv4-адресом.

Доменное имя состоит из уровней, которые разделены точками. В записи www.school.ru справа находится домен верхнего уровня ru, левее него — домен второго уровня school, а www обозначает имя узла. Такое чтение справа налево удобно, потому что сначала указывается самая общая часть адреса, а затем более конкретная.

Пользователю легче запомнить school.ru, чем последовательность чисел IP-адреса. Однако сетевые устройства передают данные по числовым адресам, поскольку маршрутизаторам нужно сравнивать и обрабатывать их по правилам сети. Поэтому доменное имя служит понятной человеку формой, а IP-адрес — рабочим адресом для доставки.

Когда пользователь вводит доменное имя, браузер отправляет запрос DNS. Система ищет для этого имени соответствующий IP-адрес и возвращает его браузеру. После этого браузер устанавливает соединение с найденным сервером, а если соответствия нет, сайт по данному имени открыть не удаётся.

Способы адресации ресурсов в Интернете

Таблицу удобно использовать так: сначала определите, что требуется обозначить — устройство, сайт или конкретный ресурс. Затем посмотрите на форму записи и наличие протокола или пути. Если указано имя сайта, его обычно нужно преобразовать в IP-адрес с помощью DNS.

Разбор задач

Задача 1. Проверка IPv4-адреса

Нужно определить, является ли запись 192.168.1.25 корректным IPv4-адресом. Для этого недостаточно просто увидеть точки: нужно проверить количество частей и каждое число. Проверка проводится по двум правилам записи IPv4.

1. Разделим запись точками: получаем 192, 168, 1 и 25.
2. Сосчитаем части: их четыре, значит первое правило выполнено.
3. Проверим диапазон: все числа находятся между 0 и 255 включительно.

Ответ: 192.168.1.25 — корректный IPv4-адрес. В нём четыре числовых поля, и каждое соответствует допустимому диапазону.

Задача 2. Разбор доменного имени

Нужно разобрать доменное имя www.school.ru и определить домен верхнего уровня. Части имени отделены точками, поэтому их нужно рассматривать как уровни. Читать такую запись удобнее справа налево — от общего уровня к более конкретному.

1. Крайняя правая часть ru — домен верхнего уровня.
2. Часть school левее него — домен второго уровня.
3. Первая часть www — имя узла, с которого начинается обращение к серверу.

Ответ: в имени www.school.ru домен верхнего уровня — ru, домен второго уровня — school, имя узла — www. Вместе они образуют доменное имя сетевого узла.

Задача 3. Выбор вида адреса

По условию нужно понять, какой адрес требуется использовать: IP-адрес, доменное имя или URL. Представим, что нужно обратиться к сайту по понятному имени и открыть его главную страницу через браузер. В этой ситуации разные обозначения выполняют разные роли.

1. Для обозначения самого сервера числовым способом нужен IP-адрес.
2. Для удобного ввода имени сайта пользователь выбирает доменное имя.
3. Для полного обращения к странице с указанием способа передачи и пути нужен URL.
4. DNS получает доменное имя из запроса, находит соответствующий IP-адрес и передаёт результат браузеру.

Ответ: если требуется назвать сайт, используют доменное имя; если нужен полный адрес страницы — URL; для доставки данных серверу используется IP-адрес. DNS связывает имя с числовым адресом.

Типичные ошибки

Ошибка: в IPv4 записывают не четыре числа. Её допускают, когда воспринимают адрес как произвольный набор чисел, а не как запись с фиксированной структурой. Проверьте количество частей между точками: их должно быть ровно четыре.

Ошибка: считают допустимым любое число между точками. Причина — забывают, что каждое поле хранится в одном байте и ограничено диапазоном от 0 до 255. Для проверки сравните каждое число с обеими границами, включая 0 и 255.

Ошибка: путают доменное имя с URL. Пользователь видит имя сайта и не замечает, что URL может дополнительно содержать протокол и путь к странице. Найдите в записи начало вроде https:// и часть после домена: это признаки полного URL.

Ошибка: думают, что DNS хранит сами сайты. Такое представление возникает из-за того, что DNS участвует в открытии страницы. Помните: DNS хранит соответствия имён и IP-адресов, а содержимое сайта находится на сервере.

Связь с другими темами

До изучения адресации нужно знать, что такое компьютерная сеть, сервер, клиент и передача данных. Также пригодится умение читать числа и записи, разделённые точками, и отличать имя объекта от его числового адреса.

Эта тема связана с протоколами Интернета, работой браузера, электронной почтой, маршрутизацией и настройкой сетевого подключения. Во всех этих случаях устройство должно понимать, откуда получить данные и куда их отправить.

Что запомнить

• IP-адрес однозначно обозначает устройство или сетевой интерфейс в сети.
• IPv4-адрес состоит из четырёх чисел от 0 до 255, разделённых точками.
• Доменное имя — символьный адрес, удобный для человека.
• Части доменного имени разделяются точками и читаются справа налево по уровням.
• DNS сопоставляет доменные имена с IP-адресами.
• URL задаёт полный адрес ресурса, а не только имя сайта.
• Один сайт может быть доступен по доменному имени, которое DNS переводит в IP-адрес.