NAZWY I ADRESY W SIECIACH IP PODZIAŁ NA PODSIECI

Transkrypt

1 NAZWY I ADRESY W SIECIACH IP PODZIAŁ NA PODSIECI

2 1 1. Adres IP Adresy IP s niepowtarzalnymi identyfikatorami wszystkich stacji nalecych do intersieci TCP/IP. Stacj moe by komputer, terminal, router, a take koncentrator. Stacj mona najprociej zdefiniowa jako dowolne urzdzenie w sieci, wystpujce jako przedmiot jednego z trzech działa: Uzyskiwania dostpu do innych urzdze w sieci Łczenia si z nim jako udostpnionym składnikiem sieci Administrowania niezbdnego dla poprawnego funkcjonowania sieci Kada stacja wymaga adresu niepowtarzalnego w całej intersieci TCP/IP; adnej ze stacji nie mona przypisa adresu ju istniejcego. W wiatowej sieci, jak jest Internet, rol organu przydzielajcego adresy IP pełni Internet Assigned Number Authority (IANA Rada ds. Nadawania Numerów). Okrela ona zasady przydzielania adresów. 2. Sposoby zapisywania adresów IP Kady z adresów IP jest cigiem trzydziestu dwóch zer i jedynek. Obecna wersja adresowania IP jest wic nazywana adresowaniem 32-bitowym. Nie jest ono, w gruncie rzeczy, zbyt wygodne. Std powszechne uywanie notacji dziesitnej z kropkami. Na 32-bitowy adres IP składaj si 4 oktety. Kady oktet mona zapisa w postaci liczby dziesitnej. Przykładowy adres: jest zapisywany jako: Jest to tzw. adres ptli zwrotnej (ang. loopback address), reprezentujcy stacj lokaln, czyli t, przy której siedzimy. Jest to adres zarezerwowany i wysyłane do dane nigdy nie s przekazywane do sieci. Przekształcenie polega na zapisaniu kadego z oktetów postaci liczby dziesitnej i wstawieniu pomidzy nie kropek.

3 2 3. Klasy adresów IP A 0 Sie. Stacja. Stacja. Stacja B 10 Sie. Sie. Stacja. Stacja C 110 Sie. Sie. Sie. Stacja D 1110 Adres multiemisji E Zarezerwowany do uycia w przyszłoci Rys.: Pi klas adresów IP ródło: Komar, B. (2002). TCP/IP dla kadego. Gliwice: Helion, str. 64 Kada z piciu klas adresów IP jest oznaczona liter alfabetu: klasa A, B, C, D i E. Kady adres składa si z dwóch czci: adresu sieci i adresu hosta (stacji). Klasy prezentuj odmienne uzgodnienia dotyczce liczby obsługiwanych sieci i hostów. Adres IP klasy A Pierwszy bit adresu (8 bajtów) klasy A jest zawsze ustawiony na O. Nastpne siedem bitów identyfikuje numer sieci. Ostatnie 24 bity (np. trzy liczby dziesitne oddzielone kropkami) adresu klasy A reprezentuj moliwe adresy hostów. Wzorzec binarny tej klasy to: 0#######. Adresy klasy A mog mieci si w zakresie od do Kady adres klasy A moe obsłuy ( = ) unikatowych adresów hostów. Adres IP klasy B Pierwsze dwa bity adresu klasy B to bitów identyfikuje numer sieci, za ostatnie 16 bitów identyfikuje adresy potencjalnych hostów. Wzorcem binarnym jest: 10######. Adresy klasy B mog mieci si w zakresie od do Kady adres klasy B moe obsłuy ( = 2 l6-2) unikatowych adresów hostów. Adres IP klasy C Pierwsze trzy bity adresu klasy C to 110. Nastpne 21 bitów identyfikuje numer sieci. Ostatni oktet słuy do adresowania hostów. Wzorzec binarny: 110#####.

4 3 Adresy klasy C mog mieci si w zakresie od do Kady adres klasy C moe obsłuy 254 ( = 2 8-2) unikatowe adresy hostów. Adres IP klasy D Pierwsze cztery bity adresu klasy D to Adresy te s wykorzystywane do multicastingu, ale ich zastosowanie jest ograniczone. Adres multicast jest unikatowym adresem sieci, kierujcym pakiety do predefiniowanych grup adresów IP. Adresy klasy D mog pochodzi z zakresu do Adres IP klasy E Faktycznie zdefiniowano klas E adresu IP, ale InterNIC zarezerwował go dla własnych bada. Tak wic adne adresy klasy E nie zostały dopuszczone do zastosowania w Internecie. 4. Ogólne zasady adresowania IP Podczas nadawania adresów IP naley przestrzega nastpujcych reguł: Wszystkie stacje w jednym fizycznym segmencie sieci powinny mie ten sam identyfikator sieci Cz adresu IP okrelajca pojedyncz stacj musi by odmienna dla kadej stacji w segmencie sieci Identyfikatorem sieci nie moe by 127 warto ta jest zarezerwowana do celów diagnostycznych Identyfikator stacji nie moe składa si z samych jedynek jest to adres rozgłaszania dla sieci lokalnej Identyfikator sieci nie moe składa si z samych zer jest to oznaczenie sieci lokalnej Identyfikator stacji równie nie moe składa si z samych zer jest to oznaczenie sieci wskazanej przez pozostał cz adresu i nie moe zosta przypisane pojedynczej stacji

5 4 5. Specjalne adresy IP Pewne adresy IP zostały zarezerwowane i nie mog zosta wykorzystane do oznaczania stacji lub sieci. Adresy poszczególnych sieci powstaj ze złoenia identyfikatora sieci oraz zer w miejscu identyfikatora stacji. KLASA ID SIECI A w B w.x.0.0 C w.x.y.0 Rys.: Adresy sieci według klas Identyfikatory sieci połczone z binarnymi jedynkami w miejscu identyfikatora stacji s adresami rozgłaszania. KLASA ADRES ROZGŁASZANIA A w B w.x C w.x.y.255 Rys.: Adresy rozgłaszania według klas Adres IP jest zarezerwowany jako adres ograniczonego rozgłaszania. Moe on zosta uyty zawsze, gdy stacja nie zna jeszcze identyfikatora sieci. Ogóln zasad konfiguracji routerów jest uniemoliwienie przesyłania tego rozgłoszenia poza lokalny segment sieci. Adres sieci 127 jest zarezerwowany dla celów diagnostycznych (tzw. adres ptli zwrotnej). Adres IP oznacza niniejsza stacja. Wykorzystywany jest jedynie w takich sytuacjach jak uruchomienie klienta DHCP, który nie otrzymał jeszcze własnego adresu IP.

6 5 6. Znaczenie masek podsieci Maska podsieci (ang. SNM subnet mask) jest wykorzystywana do okrelania, ile bitów adresu IP wskazuje sie, a ile stacj w tej sieci. Dla adresów klas A, B i C wykorzystywane s maski domylne klasa A klasa B klasa C Maska podsieci klasy A mówi, e sieciowa cz adresu to pierwsze 8 bitów. Pozostałe 24 bity okrelaj stacj w tej sieci. Jeeli adresem stacji jest , to wykorzystanie maski domylnej okrela adres sieci jako Czci adresu wskazujc stacj jest Maska podsieci klasy B mówi, e sie jest okrelona przez pierwszych 16 bitów adresu. Pozostałe 16 bitów wskazuje konkretn stacj. Dla adresu stacji , sie wskazuje adres , a składnikiem okrelajcym stacj jest Maska podsieci klasy C mówi, e cz adresu okrelajca sie to pierwsze 24 bity, a pozostałe 8 wskazuje nalec do niej stacj. Dla adresu stacji wskazaniem sieci jest , za składnikiem okrelajcym stacj jest Adresy w sieci lokalnej Trzy nastpujce pule adresów IP zostały zarezerwowane do uytku w sieciach lokalnych, oddzielonych serwerami proxy lub zaporami firewall: Od do Od do Od do Celem ich utworzenia było zapewnienie sieciom nie przyłczonym do Internetu puli adresów niewchodzcych w konflikt z adnymi adresami bdcymi w uyciu w Internecie.

7 6 Sieciom korzystajcym z tych pul nie zagraa w razie póniejszego przyłczenia do Internetu, przypadkowy konflikt z inn sieci obecn w Internecie. Poza zabezpieczeniem przed konfliktem, prywatne adresowanie sieci przyczynia si istotnie do ograniczenia zapotrzebowania na adresy publiczne. Przy wysyłaniu danych z sieci prywatnej do publicznej, pierwotny adres ródłowy zostaje zamieniony na adres zewntrzny, uzyskany od ISP. Procedury tego rodzaju okrelane s jako translacja adresów sieciowych (NAT network address translation). Adresy NAT mog by wykorzystywane wyłcznie za zaporami firewall albo serwerami proxy, które ukrywaj przed Internetem własne schematy adresowania. Utrudnia to dostp do sieci osobom nieuprawnionym i umoliwia współuytkowania jednego adresu publicznego przez wiele stacji. 8. Protokół Internetu, wersja 6 (IPv6) Protokół IPv4 ma ju prawie dwadziecia lat. Od jego pocztków Internet przeszedł kilka znaczcych zmian, które zmniejszyły efektywno IP jako protokołu uniwersalnej przyłczalnoci. By moe najbardziej znaczc z tych zmian była komercjalizacja Internetu. Przyniosła ona bezprecedensowy wzrost populacji uytkowników Internetu. To z kolei stworzyło zapotrzebowanie na wiksz liczb adresów, a take potrzeb obsługi przez warstw Internetu nowych rodzajów usług. Ograniczenia IPv4 stały si bodcem dla opracowania zupełnie nowej wersji protokołu. Jest ona nazywana IP, wersja 6 (IPv6), ale powszechnie uywa si równie nazwy Nastpna generacja protokołu Internetu (ang. IPng next generation of Internet Protocol). Protokół IPv6 ma by prost, kompatybiln w przód nowelizacj istniejcej wersji protokołu IP. Intencj przywiecajc tej nowelizacji jest wyeliminowanie wszystkich słaboci ujawniajcych si obecnie w protokole IPv4, w tym zbyt małej liczby dostpnych adresów IP, niemonoci obsługiwania ruchu o wysokich wymaganiach czasowych i braku bezpieczestwa w warstwie sieci. Dodatkowym bodcem dla opracowania i rozwoju nowego protokołu IP stało si trasowanie, które w ramach protokołu IPv4 jest skrpowane jego 32-bitow architektur adresow, dwupoziomow hierarchi adresowania i klasami adresowymi. Dwupoziomowa hierarchia adresowania host.domena po prostu nie pozwala

8 7 konstruowa wydajnych hierarchii adresowych, które mogłyby by agregowane w routerach na skal odpowiadajc dzisiejszym wymaganiom globalnego Internetu. Nastpna generacja protokołu IP IPv6 rozwizuje wszystkie wymienione problemy. Bdzie oferowa znacznie rozszerzony schemat adresowania, aby nady za stał ekspansj Internetu, a take zwikszon zdolno agregowania tras na wielk skal. IPv6 bdzie take obsługiwa wiele innych właciwoci, takich jak: transmisje audio i/lub wideo w czasie rzeczywistym, mobilno hostów, bezpieczestwo kocowe (czyli na całej długoci połczenia) dziki mechanizmom warstwy Internetu kodowaniu i identyfikacji, a take autokonfiguracja i autorekonfiguracja. Oczekuje si, e usługi te bd odpowiedni zacht dla migracji, gdy tylko stan si dostpne produkty zgodne z IPv6. Wiele z tych rozwiza wci wymaga dodatkowej standaryzacji, dlatego te przedwczesne byłoby ich obszerne omawianie. Podstawowe zmiany wprowadzane w nowej edycji protokołu to: Rozszerzone moliwoci adresowania. Zwikszona do 128 bitów długo adresów IPv6 spowoduje znaczny wzrost dostpnej ich liczby. Kady uytkownik Internetu bdzie dysponował tyloma adresami, ile dzi jest dostpnych w całej wielkiej sieci. Uproszczenie nagłówka IP. Wikszo informacji zapisywanych w nagłówku IP zostało okrelonych jako opcjonalne lub całkowicie usunite. Przyspiesza to przetwarzanie nagłówka przez stacje odbierajce pakiet. Zwikszenie elastycznoci nagłówka IP. Nagłówek IP został skonstruowany pod ktem efektywniejszego przekazywania, wikszej elastycznoci w zakresie długoci pól opcji i prostszego dołczania w przyszłoci nowych opcji. Przez kilka lat pozwoli to nagłówkowi IP zmienia si wraz z ewolucj protokołu bez koniecznoci przeprojektowywania całego jego formatu.

9 8 Ulepszona kontrola przepływu. Datagramy IP bd mogły zawiera zlecenie lepszej jakoci usługi. Oznacza to dostarczanie informacji o okrelonym czasie oraz zdolno dania minimalnej szerokoci pasma lub obsługi w czasie rzeczywistym. Zwikszone bezpieczestwo. Nagłówek IP bdzie zawierał rozszerzenia zapewniajce uwierzytelnianie stacji ródłowej i docelowej oraz wysz gwarancj braku uszkodze danych. Zostanie uwzgldniona równie opcja szyfrowania przesyłanych przez sie informacji. Wymienione zmiany protokołu IP powinny istotnie wpłyn na rozwój Internetu. Przyczyni si one zapewne równie do dalszego zwikszania iloci funkcji dostpnych dla aplikacji korzystajcych z TCP/IP jako podstawowego zestawu protokołów.

10 1 9. Literatura 9.1. Komar, B. (2002). TCP/IP dla kadego. Gliwice: Helion Sportack, M. (1999). Sieci komputerowe ksiga eksperta. Gliwice: Helion PC World Kompurer PRO. Nr 3/ Komputer wiat - Expert. Nr 3/2003 (4) PC Format. Nr 09/2003 (37)