в составе адреса число битов, используемых как адрес сети. Информация о числе битов, представляющих адрес подсети, отделяется от основной части IP-адреса косой чертой. Например, 172.23.45.67/24 соответствует адресу 172.23.45.67 и маске подсети 255.255.255.0. Такое выражение можно использовать при вызове утилиты ifconfig в составе опции up ; в этом случае опцию netmask можно не указывать.
В качестве примеров IP-адресов в данной книге используются зарезервированные адреса. предназначенные для организации работы внутренних сетей. Сделано это для того, чтобы неопытные читатели случайно не использовали адреса существующих узлов глобальной сети. Для внутренних сетей зарезервированы адреса 192.168.x.x (класс С), 172.16.0.0-172.31.255.255 (класс В) и 10.x.x.x (класс А). Узлы с такими адресами гарантированно отсутствуют в Internet.
В дополнение к классам А, В и С, описанным в табл. 2.2 существуют также классы адресов D и E. Адреса класса D применяются для группового вешания (передаваемый пакет адресуется сразу нескольким узлам), а адреса класса E зарезервированы для дальнейшего использования.
В табл. 2.2 приведены маски подсетей для различных классов адресов. С начала 1990-х этот стандарт стал претерпевать некоторые изменения. Дело в том, что, согласно традиционной схеме распределения IP-адресов, предусмотрено слишком много сетей класса А, каждая из которых может насчитывать больше десяти миллионов компьютеров, в то время как число сетей класса С оказывается недостаточным. Спецификация CIDR (Classless Inter-Domain Routing — бесклассовая междоменная маршрутизация) позволяет задавать произвольные диапазоны IP-адресов, используя для этого маски подсетей. Так, например, организации, которой требуются две сети класса С, могут быть предоставлены адреса 10.34.56.0/24 и 10.34.57.0/24. Благодаря такому принципу распределения адреса используются гораздо эффективнее, чем это позволяет сделать традиционная схема, предусматривающая классы А, В и С. Однако при этом администраторы сетей и пользователи должны внимательно следить за назначением масок подсетей. Если, например, вы предоставите утилите ifconfig возможность самостоятельно. назначить маску подсети для компьютера 10.34.56.78, то по умолчанию будет использована маска 255.0.0.0 и маршрутизация будет выполняться некорректно. Очевидно, что для сети 10.34.56.0/24 маска подсети должна иметь значение 255.255.255.0.
Если компьютер содержит несколько сетевых интерфейсов, утилиту ifconfig надо вызвать для каждого из интерфейсов. Рассмотрим следующие команды:
# ifconfig eth0 up 192.168.1.1
# ifconfig eth1 up 172.23.45.67/24
В результате их выполнения с интерфейсом eth0 связывается адрес 192.168.1.1, интерфейсом eth1 — адрес 172.23.45.67; для eth1 будет использоваться маска подсети 255.255.255.0. Оба интерфейса работоспособны. Но как определить, через какой интерфейс следует передавать тот или иной пакет? Предположим, что прикладная программа, выполняющаяся на этом компьютере, должна установить соединение с узлом, имеющим адрес 10.9.8.7. Как узнать, на какой интерфейс надо передать пакет, предназначенный этому узлу? Для решения этой задачи (задачи маршрутизации) используются таблицы маршрутизации. Как вы вскоре увидите, задачу маршрутизации приходится решать, даже если на компьютере присутствует лишь один сетевой интерфейс.
Заполнение таблицы маршрутизации
Таблица маршрутизации выполняет две задачи. Во-первых, она сообщает системе, на какой из интерфейсов следует передавать информационные пакеты. На первый взгляд может показаться, что если на компьютере установлен лишь один сетевой интерфейс, то ответ на этот вопрос очевиден. На самом деле это не так. Дело в том, что на каждом из компьютеров, работающих под управлением системы Linux, поддерживается интерфейс обратной петли. Этот интерфейс соответствует сети 127.0.0.0/8, но реально при работе с ним используется лишь один IP-адрес 127.0.0.1. Поскольку этот интерфейс присутствует на всех компьютерах, многие программы используют его для взаимодействия с другими локальными программами. При этом обеспечивается более высокая скорость обмена, чем при использовании традиционных сетевых интерфейсов. Для того чтобы распределять трафик между интерфейсом локальной петли и обычными сетевыми интерфейсами, существуют специальные правила. Вторая задача, которую выполняет таблица маршрутизации, состоит в управлении трафиком, предназначенным для компьютеров в локальной сети. Для маршрутизации в локальной сети используется протокол ARP (Address Resolution Protocol — протокол преобразования адресов). Пакеты, предназначенные узлам локальной сети, непосредственно передаются соответствующим компьютерам, а пакеты, адресованные удаленным узлам, передаются посредством маршрутизатора, или шлюза. В большинстве случаев в таблице маршрутизации Linux указывается лишь один шлюз, но встречаются также более сложные конфигурации с несколькими шлюзами. Для заполнения таблицы маршрутизации используется команда route.
В Internet на пути от одного компьютера к другому может находиться большое число маршрутизаторов, но каждый компьютер должен знать адрес лишь одного маршрутизатора. Получив пакет, который должен быть передан по определенному адресу, маршрутизатор определяет адрес следующего маршрутизатора; этот процесс повторяется до тех пор, пока пакет не прибудет по назначению.
Таблица маршрутизации содержит набор записей, которые определяют, как должны обрабатываться пакеты, в зависимости от адреса их назначения. Когда программа передает пакет, предназначенный для передачи ядру, последнее сравнивает адрес назначения с адресами или диапазонами адресов, указанными в записях таблицы, начиная с наиболее конкретных адресов, т.е. с диапазона, определяющего сеть наименьшего размера. Если адрес назначения пакета соответствует очередному адресу или диапазону, для передачи пакета используется правило, указанное в таблице маршрутизации, в противном случае сравнение продолжается. Самое универсальное из правил носит название маршрута по умолчанию, оно определяет любой адрес Internet. Маршрут по умолчанию обычно направляет пакет через шлюз локальной сети.
Для чтобы лучше понять, как используется таблица маршрутизации, рассмотрим пример такой таблицы. На рис. 2.2 показана таблица маршрутизации, которая отображается в результате выполнения команды route -n (более подробно команда route будет рассмотрена в следующем разделе). Записи таблицы, изображенной на рисунке, упорядочены так, что в начале расположены записи, определяющие наиболее конкретные правила обработки, а в конце таблицы находятся наиболее универсальные правила. В первой записи указан адрес назначения 255.255.255.255, т. е. широковещательный адрес. Широковещательные пакеты передаются через интерфейс eth0, при этом шлюз не используется. В последующих двух записях содержатся адреса назначения 10.92.68.0 и 192.168.1.0, которые представляют собой адреса локальных сетей; им соответствует маска подсети 255.255.255.0, которая указана в столбце Genmask. Эти две записи направляют трафик соответственно через интерфейсы eth1 и eth0. Если компьютер содержит только один сетевой интерфейс, в таблице маршрутизации будет указана лишь одна подобная запись. Четвертая запись соответствует интерфейсу обратной петли (в некоторых разновидностях Linux, например в системе Debian, при выводе таблицы маршрутизации этот маршрут не отображается, но он учитывается при обработке пакетов). Обратите внимание, что этот интерфейс имеет имя lo (оно содержится в столбце Ifасе таблицы). Последняя запись, в которой указан адрес назначения 0.0.0.0, определяет маршрут по умолчанию. Этот адрес вместе с маской подсети 0.0.0.0
