Hierarchie IP adres

Internetový protokol (IP) popisuje používání IP adres k identifikaci zařízení připojených k internetu. IP adresy mají hierarchii, která usnadňuje směrování dat po internetu.

Mnoho adresních schémat je hierarchických. Zvaž například americké telefonní číslo:

Můžeme si to rozdělit na $4$‍ části:

Hierarchie usnadňuje telefonnímu systému efektivně odesílat hovory na správné linky.

IPv4 i IPv6 adresy jsou hierarchické. Pro jednoduchost se podívejme na hierarchii IP v4 adres.

Zvaž následující IP adresu:

První posloupnost bitů identifikuje síť a poslední bity identifikují jednotlivé uzly v síti.

Tato IP adresa by se dala rozdělit na $2$‍ části:

První dvě oktety ($16$‍ bitů) identifikují síť spravovanou Comcast (poskytovatel internetových služeb). Poslední dvě oktety (poslední $16$‍ bitů) identifikují domácí počítač na síti Comcast.

Pokud by se poslední dva oktety lišily, pak by IP adresa odkazovala na jiný počítač na síti Comcast. Pokud by se lišily první dva oktety, pak by IP adresa mohla patřit zcela jinému správci sítě.

Internetový protokol používá toto hierarchické adresní schéma pro usnadnění směrování zpráv ze zdroje do místa určení. Jakmile do sítě dorazí zpráva, síťový router se může postarat o její odeslání do individuálního uzlu. Následující lekce o směrování se na to zaměří více do podrobna.

Správci sítě mohou dle potřeby rozdělit IP adresy na další podsítě.

Počínaje touto IP adresou:

Šlo by to rozdělit na 3 části:

První dva oktety identifikují celou síť pro Michiganskou univerzitu, třetí oktet identifikuje síť UMich oddělení medicíny, a čtvrtý oktet identifikuje individuální laboratorní počítač v síti daného oddělení.

Přidáním dalších úrovní do hierarchie adres může být zvýšena účinnost směrování v rámci sítě.

Ve skutečnosti jsou IP adresy často rozděleny uprostřed oktetů.

Abychom pochopili, jak to funguje, reprezentujme si předchozí IP adresu v binární podobě:

To se dohromady promítne do těchto 32 bitů:

Prvních $16$‍ bitů by mohlo směřovat do celé UMich, další $2$‍ bity by mohly směřovat do konkrétního oddělení UMich, a posledních $14$‍ bitů by mohlo směřovat do jednotlivých počítačů.

Tato hierarchie dává UMich možnost rozlišovat mezi $2^2$‍ ($4$‍) odděleními a $2^{14}$‍ ($16384$‍) počítači v rámci jednotlivých oddělení.

Rozdělení oktetů se může zdát zprvu matoucí, ale počítače ukládají IP adresy v binární podobě tak či tak, takže je to pro ně to samé.

Jak jsme právě viděli, schopnost vytvářet hierarchické úrovně v kterémkoli bodě IP adresy umožňuje větší flexibilitu ve velikosti každé úrovně hierarchie.

🙋🏽🙋🏻‍♀️🙋🏿‍♂️Máš k tomuto tématu nějaké dotazy? Rádi ti je zodpovíme — zeptej se v sekci pro dotazy níže!