Назначение протокола IP
В области сетей протоколы определяются как набор стандартных, предопределенных правил и положений для компьютеров, чтобы они могли общаться друг с другом. Эти протоколы определяют, как компьютер должен устанавливать соединение, как к нему обращаться и как он должен передавать данные получателю. В настоящее время многие сетевые протоколы используются в компьютерных сетях для различных целей. Среди всех них IP (Интернет-протокол) является наиболее широко используемым сетевым протоколом в современных сетевых сценариях. Большая часть современной глобальной сети основана на методах адресации, предоставляемых IP.
Адресация
Основная цель IP — предоставить значительный метод адресации для сети и ее элементов. Процесс адресации предполагает, что каждый узел в сети должен иметь отдельный адрес (или IP-адрес) для отдельных сеансов связи. Во время сеансов межсетевого взаимодействия IP также используется для предоставления единого адреса всей сети, что полезно, когда два узла из разных сетей пытаются установить связь друг с другом. Это можно считать основой «сети сетей», то есть Интернета.
Конвергенция сети
Протокол IP широко используется при формировании гетерогенной или конвергентной сети. Гетерогенная сеть представляет собой большой набор различных взаимосвязанных сетей, работающих на разных технологиях. Например, IP может эффективно соединять такие сети, как Wi-Fi, WiMAX, Ethernet, ATM (режим асинхронной передачи), оптоволоконные сети друг с другом, образуя глобальный коммуникационный интерфейс. Этот процесс соединения облегчается подпротоколом IP, называемым ARP (протокол разрешения адресов) или NDP (протокол обнаружения сети).
Сегментация сети
IP предоставляет возможность разбить сеть на несколько сегментов, чтобы максимальное количество клиентов (компьютеров) могло быть соединено друг с другом. Этот процесс известен как сегментация сети или подсети. Сегментируя сеть, можно создавать разные подсети в рамках одной сети; процесс, который может повысить общую безопасность и размер сети, а также значительно уменьшить перегрузку сетевого трафика. Кроме того, еще одно важное преимущество сегментации сети с помощью IP заключается в том, что сбой одного клиента (узла) не повлияет на связь между другими клиентами.
Классификация сетей
IP классифицирует сети на три основных класса в соответствии с их схемами адресов:то есть сети класса A (192.168.0.0), класса B (172.16.0.0) и класса C (10.0.0.0). Каждая сеть работает на другом уровне и содержит клиентов в виде компьютеров, коммутаторов, маршрутизаторов и даже взаимосвязанных подсетей. Более того, IP зафиксировал количество клиентов для каждого класса сети; например, типичная сеть класса C может обслуживать до 65 536 клиентов, класс B может иметь более 1 миллиона клиентов, а класс A может охватывать более 16 миллионов узлов в одной сети.
Маршрутизация
Маршрутизация является наиболее важным требованием Интернета, которое эффективно решается и выполняется с помощью IP. Маршрутизация включает в себя связь между двумя разными сетями через устройства, называемые маршрутизаторами, по общему каналу, такому как WAN (глобальная сеть), Интернет и т. д. Эти маршрутизаторы идентифицируются по их отдельному IP-адресу, который в конечном итоге становится адресом для доступа к конкретной сети с к которому подключен роутер. Таким образом, IP помогает нескольким пользователям в разных сетях в разных городах, странах и даже на континентах легко и быстро общаться друг с другом.