Sieci Komputerowe. Zajęcia 2 c.d. Warstwa sieciowa. Adresacja IPv4

Transkrypt

1 Sieci Komputerowe Zajęcia 2 c.d. Warstwa sieciowa. Adresacja IPv4

2 Zadania warstwy sieciowej Adresacja logiczna Trasowanie (ang. routing) Urządzenia pracujące w warstwie trzeciej nazywają się ruterami (ang. router). Fragmentacja i defragmentacja danych (w razie potrzeby)

3 Adres IP Adres IPv4 składa się z czterech oktetów Dla wygody stosuje się zapis dziesiętny, oktety oddziela się kropkami: Adres IP jest przypisany do interfejsu sieciowego komputera, można to zrobić np. poleceniem: ifconfig eth netmask ip addr add /24 dev eth0 (Linux)

4 Przydzielanie adresów IP Alokacją adresów zajmuje się IANA (Internet Assigned Number Authority) IANA przydziela adresy dla RIR (Regional Internet Registry) Dla Europy RIR to RIPE NCC: Inne RIR ARIN APNIC LACNIC AFRINIC

5 RIR Przydzielone przez IANA

6 Dystrybucja adresów

7 Klasy adresów IP Dodatkowo istnieją klasy D ( do ) oraz E ( do ) Zarezerwowane: , , , ,

8 Klasy prywatne Ww. adresy są nierutowane w Internecie Przeznaczone do wykorzystania np. w sieciach, gdzie stosuje się translację adresów (NAT)

9 Formaty adresów Np. klasa B dla adresacji hostów przeznacza 16 bitów Dla sieci : Adres jest adresem sieci, a dla tej sieci to adres rozgłoszeniowy (ang. broadcast ). Można zaadresować hostów.

10 Komunikacja w ramach tej samej sieci Komunikacja w ramach tej samej sieci (między adresami IP należącymi do tej samej sieci, np i ) odbywa się bezpośrednio Komunikacji między hostami o adresach należących do innych sieci (np i ) często następuje za pośrednictwem rutera

11 Sieć IP Przykład adresacji

12 Maska podsieci Maska została wprowadzona ze względu na mało efektywny sztywny podział adresów na klasy Służy do określenia dla danego adresu IP adresu podsieci (umożliwia elastyczny podział adresacji na podsieci) Maski odpowiadające klasom adresów Klasa A maska Klasa B maska Klasa C maska

13 Wyznaczanie adresu podsieci Iloczyn logiczny 0 AND AND AND AND 1 1 Wynikiem iloczynu jest adres podsieci

14 Przykład maskowania Zastosowanie maski dla adresu klasy B: NNNNNNNN.NNNNNNN.SSSSSSSSS.HHHHHHHH N network, S subnet, H host Spowodowało to powstanie 2 8 podsieci Np. dla sieci i maski , powstaną następujące podsieci: , , itd. aż do w każdej z powyższych podsieci można zaadresować hostów

15 Sieć IP - adresowanie z użyciem maski Można uzyskać bardziej efektywne wykorzystanie adresów

16 Zapis maski w postaci prefiksowej /24 odpowiada zapisowi binarnie: /24 (czyt. slash 24) liczba cyfr 1 w masce, dla maski np wynosi 24

17 Adres rozgłoszeniowy Adres rozgłoszeniowy (ang. broadcast) służy do wykonywania transmisji do wszystkich hostów w danej podsieci Aby określić adres broadcast należy zamienić bity określające adresy hostów na 1

18 Trudniejsze maski Nie składają się z oktetów będących samymi jedynkami oraz zerami Maska ma np. postać:

19 Przykład maskowania Zastosujmy maskę (/26) dla adresu klasy C: NNNNNNNN.NNNNNNN.NNNNNNNN.SSHHHHHH Uzyskaliśmy 2 2 podsieci Np. dla /26 uzyskamy podsieci: , , , W każdej podsieci można zaadresować hostów

20 Adres rozgłoszeniowy dla maski /22 Jest to przykład wyznaczania adresu podsieci i adresu rozgłoszeniowego dla trudniejszej maski

21 Maski - ćwiczenie Dla ułatwienia: aby zamienić liczbę na postać dziesiętna należy zsumować: =43 Jaki będzie adres podsieci, oraz adres rozgłoszeniowy dla adresu /27 adresu /27 Ile hostów można zaadresować w każdej z ww. podsieci?

22 Kalkulator podsieci Ipcalc dla linuksa ułatwia obliczenia: ipcalc /27 Address: Netmask: = Network: / HostMin: HostMax: Broadcast:

23 Routing IP Routing (rutowanie, trasowanie) to decyzja dotycząca skierowania pakietu IP do routera lub komputera podejmowana zazwyczaj w oparciu o docelowy adres IP Jądro systemu operacyjnego podejmuje ww. decyzję na podstawie wpisu do tablicy FIB (ang. Forwarding Information Base) Można także wpływać na trasy uwzględniając m.in. źródłowy adres IP (tzw. policy routing) W linuksie - pakiet iproute2 (polecenie ip)

24 Routing - przykład

25 Ruting statyczny Ruter podejmuje decyzję o skierowaniu pakietu na podstawie ręcznego (statycznego ) wpisu do tablicy rutingu Dodawanie statyczne wpisu do tablicy rutingu: route add -net /24 gw cob.mimuw.edu.pl ip r add /24 via cob.mimuw.edu.pl Wynik polecenia route: Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface cob.mimuw.edu.p UG eth * U eth1 localnet * U eth0 default spider1.mimuw.e UG eth0

26 Adres /0 Wynik polecenia route -n (netstat -rn): kernel IP routing table Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface UG eth U eth U eth UG eth0

27 Ruting dynamiczny Nie trzeba dodawać wpisów ręcznie Informacje o dostępnych podsieciach są rozgłaszane (służą do tego odpowiednie protokoły

28 Tablica rutingu rutera B

29 VLSM (Variable Lenght Subnet Masking) Można stosować różne maski dla danej klasy adresu Umożliwia lepsze wykorzystanie adresów

30 Sumaryzacja rozgłaszanych podsieci Można rozgłaszać wiele podsieci rozgłaszając tylko jedną sieć klasową

31 CIDR (Clasless Interdomain Routing ) CIDR jest uogólnieniem VLSM, rozgłaszana sieć nie musi uwzględniać klas (maska /22)