Adresování

K unikátní identifikaci zařízení slouží adresa. Podle použitých protokolů a vrstev referenčního modelu ISO/OSI se rozlišují:

  • adresa MAC na linkové vrstvě - tzv. fyzická adresace,
  • adresa IP na síťové vrstvě - tzv. logická adresace.

1. adresování na linkové vrstvě
Adresa MAC (Media Access Control) je jedinečný identifikátor prvků sítě, které implementují adresovací standard IEEE na linkové vrstvě. Skládá se z 48 bitů a může být vyjádřena jako 12 hexadecimálních číslic. Podle standardu by měla být vyjádřena v podobě tří skupin čtyř hexadecimálních čísel (xxxx.xxxx.xxxx), ale častěji bývá zapsána jako skupina šesti dvojic oddělených pomlčkami (xx-xx-xx-xx-xx-xx) nebo dvojtečkami (xx:xx:xx:xx:xx:xx).

Adresa MAC je významově rozdělena na dvě poloviny. Prvních šest číslic je stanoveno standardizační organizací IEEE a identifikuje výrobce nebo dodavatele zařízení. Zbývajících šest číslic je stanoveno výrobcem a identifikuje konkrétní zařízení. V současnosti již není jednoznačná identifikace zcela zaručena, jelikož moderní síťová zařízení mají možnost fyzickou adresu změnit.

V rámci jedné konkrétní sítě musí být fyzická adresa každé stanice unikátní. Vzhledem k tomu, že fyzická adresace vždy probíhá právě v jedné síti, mohou se fyzické adresy stanic z různých sítí shodovat.

Ikona iDevice Zjištění MAC adresy v OS Windows

Pro výpis detailů všech adaptérů vč. MAC adresy:
Start - Spustit - příkaz "cmd" (bez uvozovek) - příkaz "ipconfig/all" (bez uvozovek)


2. adresování na síťové vrstvě

Na síťové vrstvě v Internetu se v současné době používá Internet Protocol (IP) a to přesněji ve verzi IPv4, který stanovuje IP adresu jako 32 bitové číslo, zapisované po bytech, tedy osmi bitech. Používá se však zápis v desítkové soustavě, rozdělený právě na čtyři byty. Setkáváme se tedy s adresami ve tvaru – např. 194.213.224.1.

IP adresa jednoznačně určuje právě jedno zařízení na Internetu, které ovšem může mít zároveň více adres. Počet adres IPv4 je omezený, existuje 232 adres, přibližně něco přes 4 miliardy. V době, kdy vznikal protokol IP, se takové číslo považovalo za více než dostatečné, čas ale prokázal, že tyto předpoklady byly chybné. Navíc spousta IP adres je rezervována pro potřeby protokolu (např. pro rozesílání paketu všem stanicím sítě tzv. broadcast apod.) a nemůže tak být přidělena jedné stanici. Nebýt dynamického přidělování adres (např. protokol DHCP) a funkce NAT (Network Address Translation), již by byly všechny adresy dávno vyčerpány.

Struktura IP adresy
IP adresa se skládá ze dvou částí: ID sítě a ID stanice (angl. net-ID, host-ID). Existují tři hlavní třídy IP adres označené písmeny A až C. Hranici mezi adresou podsítě a stanice určuje maska podsítě (angl. subnet mask). Je to opět 32bitová hodnota, která se zapisuje stejně jako IP adresa. V binárním tvaru obsahuje jedničky tam, kde se v adrese nachází síť a podsíť, a nuly tam, kde je počítač. V důsledku to tedy znamená, že jednotlivé byty napsané dekadicky nabývají hodnot 0 nebo 255. Například pro třídu A je 255.0.0.0.

Třída A (IP adresy 0.0.0.0 - 127.255.255.255)
Ve třídě A je první byt adresou sítě a zbylé byty adresami počítačů. Adresování je omezeno na 126 sítí a asi 16 milionů počítačů v každé z nich. Tyto adresy jsou vyhrazeny vládním organizacím USA a velkým nadnárodním firmám.

Třída B (128.0.0.0 - 191.255.255.255)
Třída B se svými dvěma byty pro ID sítě a dvěma pro adresu stanice, může adresovat 16 tisíc sítí a v každé 65 tisíc stanic. V České republice má IP adresu třídy B několik významných organizací.

Třída C (192.0.0.0 - 223.255.255.255)
Pro běžné uživatele nejpoužívanější třída. Tři byty reprezentují ID sítě a poslední byt adresu stanice. Je možné adresovat až 2 milióny sítí s 256 stanicemi v každé z nich.

Speciální typy:

  • Třída D - využívána pro hromadné rozesílání videa (multicasting).
  • Třída E - pro experimentální účely.

 

IPv6
Řešením problémů s nedostatkem adres se má stát nová verze IP protokolu - IPv6. V současné době se velmi pomalu rozšiřuje, skokový přechod na tuto verzi není technicky proveditelný. Adresa bude složena ze 128 bitů, což je 2128 adres. Jde o obrovské množství adres a přestože i v tomto případě bude spousta vyhrazených a rezervovaných adres, bude dostačovat na dlouho dopředu. Adresa se bude zapisovat do osmi skupin po čtyřech šestnáctkových číslech.

Ikona iDevice NAT

Network Address Translation je jednou z technik vytvořených za účelem úspory adres v současném Internetu. Jedná se o překlad IP adres, zpravidla na směrovači (routeru) spojujícím lokální síť se sítí vnější.

Uzel lokální sítě odesílá paket do vnější sítě spolu se svou zdrojovou IP adresou a portem, cestou přes NAT jsou ale tyto informace zaměněny za veřejnou IP adresu NATu a číslo portu, které NAT odesílajícímu uzlu přidělil. Původní a přidělené číslo portu je uloženo do speciální převodní tabulky.
Vzhledem ke změně IP adresy není pak možné přímo navázat spojení s konkrétní stanicí jedné sítě ze sítě druhé. Využívání NAT bude pravděpodobně ukončeno nástupem IPv6, který přinese dostatek IP adres.