Интернет: сервисы и адресация
IP-адресация (IPv4, десятичное и двоичное представление), маски подсети, DNS-система доменных имён, структура URL. Протоколы HTTP/HTTPS, электронная почта (SMTP, POP3, IMAP).
Интернет: сервисы и адресация
Определение
IP-адрес (IPv4) — уникальный 32-битный адрес устройства в сети, записываемый в виде четырёх десятичных чисел (0–255), разделённых точками. Каждое число соответствует одному байту (8 бит).
Маска подсети — 32-битное число, которое определяет, какая часть IP-адреса относится к адресу сети, а какая — к адресу узла. Биты маски, равные 1, соответствуют сетевой части.
DNS (Domain Name System) — распределённая система, преобразующая доменные имена (например, yandex.ru) в IP-адреса.
URL (Uniform Resource Locator) — единообразный указатель ресурса. Структура: протокол://домен[:порт]/путь?параметры#якорь.
Пример
IP-адрес в десятичном и двоичном виде
IP-адрес 192.168.10.5 в двоичной системе:
192₁₀ = 11000000₂
168₁₀ = 10101000₂
10₁₀ = 00001010₂
5₁₀ = 00000101₂
192.168.10.5 = 11000000.10101000.00001010.00000101
Расчёт адреса сети по IP и маске
Дано: IP = 192.168.10.5, маска = 255.255.255.0
IP: 11000000.10101000.00001010.00000101
Маска: 11111111.11111111.11111111.00000000
-------------------------------------------
Сеть: 11000000.10101000.00001010.00000000 = 192.168.10.0
Сетевая часть — 24 бита (первые 3 октета). Количество возможных узлов: 2⁸ − 2 = 254 (вычитаем адрес сети и широковещательный адрес).
Расчёт диапазона адресов узлов
Дано: IP = 192.168.0.0, маска = 255.255.255.128
IP: 11000000.10101000.00000000.00000000
Маска: 11111111.11111111.11111111.10000000
-------------------------------------------
Сеть: 11000000.10101000.00000000.00000000 = 192.168.0.0
Количество бит для узлов: 7 (32 − 25 = 7). Количество адресов: 2⁷ = 128.
Адрес сети: 192.168.0.0
Первый узел: 192.168.0.1
Последний узел: 192.168.0.126
Broadcast: 192.168.0.127
Структура URL
https://www.example.com:443/path/page.html?q=test#section
│ │ │ │ │ │ │
протокол домен поддомен порт путь параметр якорь
DNS-запрос
Браузер → запрос "google.com" → DNS-сервер → ответ "142.250.185.78" → браузер
Обозначения
| Термин | Описание | Пример |
|---|---|---|
| IPv4-адрес | 32 бита, 4 октета | 192.168.1.1 |
| Маска подсети | Определяет границу сеть/узел | 255.255.255.0 (/24) |
| CIDR-нотация | Количество единичных бит маски | /24 = 255.255.255.0 |
| DNS | Преобразует имена в IP | google.com → 142.250.x.x |
| URL | Полный адрес ресурса | https://site.com/page |
| HTTP | Протокол без шифрования, порт 80 | http://example.com |
| HTTPS | Протокол с шифрованием, порт 443 | https://example.com |
| SMTP | Отправка почты (порт 25) | Исходящая почта |
| POP3 | Приём почты (порт 110) | Загрузка на устройство |
| IMAP | Приём почты (порт 143) | Синхронизация с сервером |
Важно!
- IP-адрес 127.0.0.1 — localhost (собственный компьютер). Всегда зарезервирован.
- Адреса 10.x.x.x, 172.16-31.x.x, 192.168.x.x — частные (не маршрутизируются в интернете).
- Широковещательный адрес (broadcast) — все биты узловой части равны 1. Например, для сети 192.168.1.0/24 broadcast = 192.168.1.255.
- Количество узлов = 2^(количество_host_бит) − 2 (минус адрес сети и broadcast).
- HTTPS отличается от HTTP наличием шифрования SSL/TLS. В адресной строке браузера HTTPS показывается зелёным замком.
- DNS — одна из самых критичных служб интернета. Без DNS пришлось бы запоминать IP-адреса всех сайтов.
- SMTP только отправляет почту. Для получения используются POP3 (скачивание) или IMAP (синхронизация).
Примеры вопросов из тренажёра
-
Q: Сколько бит содержит IPv4-адрес?
A: верный ответ — 32
Объяснение: IPv4-адрес — 32-битный (4 октета по 8 бит).
-
Q: Какая система преобразует доменные имена в IP-адреса?
A: верный ответ — DNS
Объяснение: DNS (Domain Name System) преобразует доменные имена в IP-адреса.
-
Q: Какой порт используется протоколом HTTPS по умолчанию?
A: верный ответ — 443
Объяснение: HTTPS использует порт 443. HTTP — порт 80.
-
Q: Какая маска подсети соответствует CIDR-нотации /24?
A: верный ответ — 255.255.255.0
Объяснение: /24 означает 24 единичных бита: 11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0.
-
Q: Сколько узлов можно подключить в сети с маской 255.255.255.0?
A: верный ответ — 254
Объяснение: /24 = 8 бит для узлов. 2^8 - 2 = 254 (минус адрес сети и broadcast).