1.2. Адресация в сети

Определения и обозначения

IP-адрес — числовой адрес устройства в сети. Он нужен, чтобы данные могли найти нужный узел и попасть к нему. Например, запись IPv4 состоит из четырёх чисел, разделённых точками.

Доменное имя — буквенное имя сетевого узла, которое человеку легче запомнить и ввести, чем числовой адрес. Например, имя сайта удобнее набрать в браузере, чем соответствующий ему IP-адрес. Доменное имя связано с IP-адресом, но не является той же самой записью.

Домен — часть иерархической системы имён в сети. Доменное имя состоит из нескольких уровней, разделённых точками, и каждый уровень занимает своё место в этой системе. Такое деление помогает организовать имена и различать сетевые узлы.

DNS — система доменных имён, которая помогает находить IP-адрес узла по его доменному имени. Благодаря DNS пользователю достаточно ввести понятное имя, а не разыскивать числовой адрес самостоятельно. Полученный адрес браузер использует для обращения к нужному узлу.

Как это устроено

В сети одновременно работают многие устройства, поэтому передаваемые данные должны иметь определённого получателя. Сетевой адрес указывает, к какому узлу следует обратиться, и помогает доставить ему информацию. Если бы адресов не было, сеть не могла бы надёжно отличить получателя от остальных устройств. По этой причине адресация необходима для обмена данными.

IPv4-адрес записывают как четыре числа, разделённые точками, например 192.168.1.5. Каждая из четырёх частей может иметь значение от 0 до 255 включительно. Такой формат позволяет представить числовой адрес узла в сети в привычной записи. Чтобы проверить адрес, нужно убедиться и в наличии четырёх частей, и в допустимости каждой из них.

Числовые адреса удобны для сетевой адресации, но их трудно запоминать и набирать без ошибки. Поэтому для сайтов и других сетевых узлов используют доменные имена, состоящие из букв и других допустимых символов. Человеку проще ввести запоминающееся имя, чем последовательность чисел. При этом за удобством имени всё равно стоит числовой IP-адрес, необходимый для обращения к узлу.

Когда пользователь вводит доменное имя, браузеру требуется адрес, по которому можно обратиться к сетевому узлу. Для поиска соответствующего IP-адреса используется DNS. Эта система связывает введённое имя с нужной числовой записью, после чего браузер может обратиться к узлу. DNS не заменяет адресацию, а помогает перевести удобное человеку имя в адрес, используемый сетью.

Уровни доменного имени читают справа налево, потому что крайняя правая часть обозначает самый общий уровень иерархии. Например, в имени portal.school.by часть by — домен верхнего уровня, а расположенная левее часть school уточняет следующий уровень. Ещё левее находится portal, то есть имя узла в рамках этой структуры. Такое чтение помогает понять, как отдельные части имени соотносятся друг с другом.

Сравнение IP-адреса и доменного имени

Таблица показывает, что IP-адрес и доменное имя выполняют связанную, но не одинаковую роль. Сравнивая записи, обращайте внимание на их форму и удобство для пользователя. В строке о связи видно, как DNS помогает сопоставить имя с числовым адресом.

Разбор задач

Задача 1. Определите, какая из записей является IPv4-адресом: 192.168.1.5, school.by, 192.300.1.5. Для решения нужно проверить каждую запись по двум признакам. Сначала посчитайте части, разделённые точками, затем проверьте диапазон чисел.

1. В записи 192.168.1.5 четыре части, и все числа находятся между 0 и 255. Значит, она соответствует формату IPv4.
2. Запись school.by состоит из буквенных частей, поэтому это доменное имя, а не IPv4-адрес.
3. В записи 192.300.1.5 четыре части, но число 300 превышает допустимый предел. Поэтому запись не является корректным IPv4-адресом.

Ответ: IPv4-адресом является 192.168.1.5. Проверка только количества частей недостаточна: необходимо также проверить каждое число.

Задача 2. В доменном имени portal.school.by укажите домен верхнего уровня и остальные уровни. Чтобы не перепутать порядок частей, разделите имя точками и начинайте разбор с правого края. В иерархии справа находятся более общие уровни, а слева — уточняющие.

1. Разделяем запись на части: portal, school и by.
2. Крайняя правая часть by — домен верхнего уровня.
3. Часть school стоит левее и образует следующий уровень, а portal — ещё один уровень слева, имя узла в этой структуре.

Ответ: домен верхнего уровня — by; остальные уровни — school и portal. Если читать имя слева направо, можно ошибочно принять portal за самый общий уровень.

Задача 3. Пользователь вводит доменное имя сайта, а браузеру нужно установить соединение с узлом. Объясните последовательность действий. В условии важно, что браузер получил имя, тогда как для обращения к сетевому узлу требуется соответствующий IP-адрес.

1. Браузер использует введённое доменное имя для поиска адреса нужного узла.
2. DNS находит IP-адрес, связанный с этим именем, и возвращает его браузеру.
3. Получив числовой адрес, браузер обращается к узлу, чтобы установить соединение.

Ответ: доменное имя сначала сопоставляется с IP-адресом с помощью DNS, затем браузер обращается по этому адресу к нужному узлу. DNS связывает имя с адресом, а не определяет физическое местоположение устройства.

Типичные ошибки

Считать доменное имя и IP-адрес одной и той же записью — ошибка: у них разные формы, а связь между ними устанавливает DNS. Так можно подумать, потому что оба обозначают один сетевой узел. Проверьте себя: имя обычно состоит из буквенных уровней, а IPv4 — из четырёх чисел через точки.

Допускать в IPv4 число больше 255 нельзя, хотя иногда проверяют только наличие четырёх частей. После подсчёта частей проверьте каждую отдельно: значение должно находиться в пределах от 0 до 255 включительно. Если встретилось число 256 или больше, запись не соответствует формату IPv4.

Читать доменное имя слева направо как путь от общего к частному — значит перепутать порядок иерархии. Такое впечатление может появиться из-за привычки читать обычный текст слева направо. Для проверки начните с крайней правой части: это домен верхнего уровня, а части левее уточняют имя.

Считать, что DNS определяет физическое местоположение устройства, — неверно: система связывает доменное имя с IP-адресом. Путаница возникает потому, что DNS помогает найти узел. Проверяйте формулировку: результат работы DNS — адрес для обращения в сети, а не описание того, где физически находится устройство.

Связь с другими темами

Для понимания адресации нужно знать, что компьютерная сеть соединяет устройства и позволяет им обмениваться данными. Адрес отвечает на вопрос, как найти нужный узел среди участников такого обмена. Поэтому тему легче понять, если представлять сеть не как набор отдельных компьютеров, а как систему взаимодействующих устройств.

Адресация применяется при работе браузера, электронной почты и других сетевых служб: каждому обращению нужен адрес получателя. Понимание IP-адресов и доменных имён помогает разобраться, что происходит при открытии сайта. Эти знания пригодятся и при дальнейшем изучении передачи данных и устройства Интернета.

Что запомнить

• Сетевой адрес помогает найти нужный узел.
• IPv4-адрес записывают четырьмя числами через точки.
• Каждое число в IPv4-адресе находится в диапазоне от 0 до 255.
• Доменное имя удобнее запоминать, чем числовой адрес.
• DNS помогает найти IP-адрес по доменному имени.
• Части доменного имени образуют иерархию.