Sieci lokalne Adresowanie IP Usługi sieciowe. Sieci. Jacek Izdebski. ektanet.pl. 27 stycznia 2011

Transkrypt

1 lokalne ektanet.pl 27 stycznia 2011

2 lokalne Sieć domowa Udostępnianie łącza internetowego Wprowadzenie pojęcia sieci lokalnej (LAN) LAN Local Area Network czyli sieć lokalna, tak określa się sieci zlokalizowane na niewielkiej przestrzeni np. obejmujące jeden budynek.

3 lokalne Sieć domowa Udostępnianie łącza internetowego Najprostsza sieć Aby zbudować najprostszą sieć wystarczy połączyć ze sobą dwa komputery.

4 lokalne Sieć domowa Udostępnianie łącza internetowego Budowa LANu potrzebne składniki dwa komputery PC dwa wtyki RJ-45 kabel sieciowy CAT5 (tzw. skrętka) zaciskarka do wtyków RJ-45

5 lokalne Sieć domowa Udostępnianie łącza internetowego Budowa LANu potrzebne składniki dwa komputery PC dwa wtyki RJ-45 kabel sieciowy CAT5 (tzw. skrętka) zaciskarka do wtyków RJ-45

6 lokalne Sieć domowa Udostępnianie łącza internetowego Budowa LANu potrzebne składniki dwa komputery PC dwa wtyki RJ-45 kabel sieciowy CAT5 (tzw. skrętka) zaciskarka do wtyków RJ-45

7 lokalne Sieć domowa Udostępnianie łącza internetowego Budowa LANu potrzebne składniki dwa komputery PC dwa wtyki RJ-45 kabel sieciowy CAT5 (tzw. skrętka) zaciskarka do wtyków RJ-45

8 lokalne Sieć domowa Udostępnianie łącza internetowego Budowa LANu przygotowanie kabla Wtyki na końcach kabla należy zacisnąć w sposób pokazany na zdjęciu:

9 lokalne Sieć domowa Udostępnianie łącza internetowego Budowa LANu crossover cable crossover cable - kabel krosowany służy do łączenia urządzeń tego samego typu. Kabel krosowany jest zakończony wtykami, w których odpowiednie przewody zostały zamienione miejscami. Fast Ethernet przewiduje dwa sposoby wykonania wtyków.

10 lokalne Sieć domowa Udostępnianie łącza internetowego Budowa LANu crossover cable

11 lokalne Sieć domowa Udostępnianie łącza internetowego Budowa LANu adresowanie Aby komunikacja w sieci była możliwa nie wystarczy fizyczne połączenie, konieczne jest nadanie komputerom adresów IP. Adresy muszą być unikatowe w skali sieci.

12 lokalne Sieć domowa Udostępnianie łącza internetowego Budowa LANu adresowanie PC1 adres IP: maska: PC2 adres IP: maska:

13 lokalne Sieć domowa Udostępnianie łącza internetowego Budowa LANu testowanie połączenia ping [adres ip] polecenie służy do badania połączenia sieciowego, wydawane jest z wiersza poleceń i istnieje w każdym systemie

14 lokalne Sieć domowa Udostępnianie łącza internetowego Budowa LANu testowanie połączenia PING ( ) 56(84) bytes of data. 64 bytes from : icmp_req=1 ttl=255 time=8.81 ms 64 bytes from : icmp_req=2 ttl=255 time=4.29 ms 64 bytes from : icmp_req=3 ttl=255 time=4.17 ms 64 bytes from : icmp_req=4 ttl=255 time=4.11 ms ping statistics packets transmitted, 4 received, 0% packet loss, time 3004ms rtt min/avg/max/mdev = 4.111/5.347/8.812/2.002 ms

15 lokalne Sieć domowa Udostępnianie łącza internetowego Budowa LANu usługi sieciowe Samo odpowiadanie na pingi to stanowczo za mało aby uznać sieć za funkcjonalną. Komputery w sieci (hosty) powinny świadczyć jakieś usługi, np udostępniać pliki, pozwalać na spotkania w wirtualnym świecie gier komputerowych czy umożliwiać transmitowanie dźwięku i obrazu.

16 lokalne Sieć domowa Udostępnianie łącza internetowego Budowa LANu usługi sieciowe Serwer komputer i/lub program udostępniający daną usługę sieciową. Klient komputer i/lub program korzystający z danej usługi sieciowej.

17 lokalne Sieć domowa Udostępnianie łącza internetowego Internet w LANie Trudno dzisiaj wyobrazić sobie sieć domową bez Internetu. W jaki sposób udostępnić łącze internetowe hostom w LANie?

18 lokalne Sieć domowa Udostępnianie łącza internetowego Internet w LANie schemat sieci Połączenia są wykonane kablem prostym (łączone urządzenia są różnego typu).

19 lokalne Sieć domowa Udostępnianie łącza internetowego Internet w LANie schemat sieci Modem łączy media różnego typu, np. sieć TV kablowej i sieć na skętce CAT5.

20 lokalne Sieć domowa Udostępnianie łącza internetowego Internet w LANie schemat sieci Router łączy sieć LAN z siecią ISP (Internet Service Provider), dlatego ma dwa interfejsy sieciowe.

21 lokalne Sieć domowa Udostępnianie łącza internetowego Internet w LANie schemat sieci Jeden interfejs routera ma przypisany adres sieci należący do LANu a drugi, zewnętrzny, to adres nadany przez ISP.

22 lokalne Sieć domowa Udostępnianie łącza internetowego Internet w LANie schemat sieci Switch przełącza porty tak aby zestawiać połączenia pomiędzy komunikującymi się urządzeniami

23 lokalne Sieć domowa Udostępnianie łącza internetowego Internet w LANie schemat sieci Komunikacja w obrębie sieci LAN nie stanowi problemu, ale w tej konfiguracji sieć zewnętrzna nie jest osiągalna.

24 lokalne Sieć domowa Udostępnianie łącza internetowego Internet w LANie schemat sieci Każde urządzenie chcące komunikować się z siecią zewnętrzną musi mieć skonfigurowany adres bramy (routera).

25 Systemy liczbowe lokalne Aby zrozumieć jak działają sieci działające w oparciu o TCP/IP trzeba zacząć od poznania systemu binarnego.

26 Liczby binarne lokalne dec bin dec bin Bit (w ang. kawałek, skrót od binary digit, czyli cyfra dwójkowa) - najmniejsza ilość informacji, przyjmuje wartość 0 lub 1. Bajt najmniejsza adresowalna jednostka informacji pamięci komputerowej, składająca się z bitów. Zwyczajowo przyjęło się, że 1 bajt to 8 bitów.

27 Liczby binarne lokalne Jednostki pamięci 1 bajt=8 bitów 1 B=8 b Bit (w ang. kawałek, skrót od binary digit, czyli cyfra dwójkowa) - najmniejsza ilość informacji, przyjmuje wartość 0 lub 1. Bajt najmniejsza adresowalna jednostka informacji pamięci komputerowej, składająca się z bitów. Zwyczajowo przyjęło się, że 1 bajt to 8 bitów.

28 Konwersja BIN DEC lokalne komórki pamięci tworzące bajt

29 Konwersja BIN DEC lokalne komórki pamięci tworzące bajt, oraz przykładowa zawartość

30 Konwersja BIN DEC lokalne komórki pamięci tworzące bajt, oraz przykładowa zawartość bity w bajcie numerowane są od prawej (najmniej znaczący) do lewej

31 Konwersja BIN DEC lokalne komórki pamięci tworzące bajt, oraz przykładowa zawartość bit nr 0 reprezentuje wartość = 1 1+

32 Konwersja BIN DEC lokalne komórki pamięci tworzące bajt, oraz przykładowa zawartość bit nr 1 reprezentuje wartość =

33 Konwersja BIN DEC lokalne komórki pamięci tworzące bajt, oraz przykładowa zawartość bit nr 2 reprezentuje wartość =

34 Konwersja BIN DEC lokalne komórki pamięci tworzące bajt, oraz przykładowa zawartość bit nr 3 reprezentuje wartość =

35 Konwersja BIN DEC lokalne komórki pamięci tworzące bajt, oraz przykładowa zawartość bit nr 4 reprezentuje wartość =

36 Konwersja BIN DEC lokalne komórki pamięci tworzące bajt, oraz przykładowa zawartość bit nr 5 reprezentuje wartość =

37 Konwersja BIN DEC lokalne komórki pamięci tworzące bajt, oraz przykładowa zawartość bit nr 6 reprezentuje wartość =

38 Konwersja BIN DEC lokalne komórki pamięci tworzące bajt, oraz przykładowa zawartość bit nr 7 reprezentuje wartość = = 155

39 lokalne Konwersja BIN DEC Ćwiczenie 1 Jaką największą wartość można wyrazić przy pomocy jednego bajtu (ośmiocyfrowej liczby binarnej)?

40 lokalne Konwersja BIN DEC Ćwiczenie 1 Jaką największą wartość można wyrazić przy pomocy jednego bajtu (ośmiocyfrowej liczby binarnej)? 255

41 lokalne Konwersja BIN DEC Ćwiczenie 2 Wskaż liczby nieparzyste:

42 lokalne Konwersja BIN DEC Ćwiczenie 2 Wskaż liczby nieparzyste:

43 lokalne Konwersja BIN DEC Ćwiczenie 3 Zamień na zapis dziesiętny:

44 lokalne Konwersja BIN DEC Ćwiczenie 3 Zamień na zapis dziesiętny: = = = = = = =5

45 Konwersja DEC BIN lokalne Jak zamienić 119 na zapis binarny?

46 Konwersja DEC BIN lokalne wszystkie bity o wagach wyższych niż 119 są równe zero więc bit o wadze 64 jest równy = 55, zatem bit o wadze 32 jest równy = 23, zatem bit o wadze 16 jest równy = 7, 7 < 8 więc bit o wadze 8 jest równy 0 ale 7 4 dlatego bit o wadze 4 jest równy = 3, 3 2 więc bit o wadze 2 jest jedynką 3 2 = 1, 1 1 dlatego najmłodszy bit ma także wartość 1

47 Konwersja DEC BIN lokalne wszystkie bity o wagach wyższych niż 119 są równe zero więc bit o wadze 64 jest równy = 55, zatem bit o wadze 32 jest równy = 23, zatem bit o wadze 16 jest równy = 7, 7 < 8 więc bit o wadze 8 jest równy 0 ale 7 4 dlatego bit o wadze 4 jest równy = 3, 3 2 więc bit o wadze 2 jest jedynką 3 2 = 1, 1 1 dlatego najmłodszy bit ma także wartość 1

48 Konwersja DEC BIN lokalne wszystkie bity o wagach wyższych niż 119 są równe zero więc bit o wadze 64 jest równy = 55, zatem bit o wadze 32 jest równy = 23, zatem bit o wadze 16 jest równy = 7, 7 < 8 więc bit o wadze 8 jest równy 0 ale 7 4 dlatego bit o wadze 4 jest równy = 3, 3 2 więc bit o wadze 2 jest jedynką 3 2 = 1, 1 1 dlatego najmłodszy bit ma także wartość 1

49 Konwersja DEC BIN lokalne wszystkie bity o wagach wyższych niż 119 są równe zero więc bit o wadze 64 jest równy = 55, zatem bit o wadze 32 jest równy = 23, zatem bit o wadze 16 jest równy = 7, 7 < 8 więc bit o wadze 8 jest równy 0 ale 7 4 dlatego bit o wadze 4 jest równy = 3, 3 2 więc bit o wadze 2 jest jedynką 3 2 = 1, 1 1 dlatego najmłodszy bit ma także wartość 1

50 Konwersja DEC BIN lokalne wszystkie bity o wagach wyższych niż 119 są równe zero więc bit o wadze 64 jest równy = 55, zatem bit o wadze 32 jest równy = 23, zatem bit o wadze 16 jest równy = 7, 7 < 8 więc bit o wadze 8 jest równy 0 ale 7 4 dlatego bit o wadze 4 jest równy = 3, 3 2 więc bit o wadze 2 jest jedynką 3 2 = 1, 1 1 dlatego najmłodszy bit ma także wartość 1

51 Konwersja DEC BIN lokalne wszystkie bity o wagach wyższych niż 119 są równe zero więc bit o wadze 64 jest równy = 55, zatem bit o wadze 32 jest równy = 23, zatem bit o wadze 16 jest równy = 7, 7 < 8 więc bit o wadze 8 jest równy 0 ale 7 4 dlatego bit o wadze 4 jest równy = 3, 3 2 więc bit o wadze 2 jest jedynką 3 2 = 1, 1 1 dlatego najmłodszy bit ma także wartość 1

52 Konwersja DEC BIN lokalne wszystkie bity o wagach wyższych niż 119 są równe zero więc bit o wadze 64 jest równy = 55, zatem bit o wadze 32 jest równy = 23, zatem bit o wadze 16 jest równy = 7, 7 < 8 więc bit o wadze 8 jest równy 0 ale 7 4 dlatego bit o wadze 4 jest równy = 3, 3 2 więc bit o wadze 2 jest jedynką 3 2 = 1, 1 1 dlatego najmłodszy bit ma także wartość 1

53 Konwersja DEC BIN lokalne wszystkie bity o wagach wyższych niż 119 są równe zero więc bit o wadze 64 jest równy = 55, zatem bit o wadze 32 jest równy = 23, zatem bit o wadze 16 jest równy = 7, 7 < 8 więc bit o wadze 8 jest równy 0 ale 7 4 dlatego bit o wadze 4 jest równy = 3, 3 2 więc bit o wadze 2 jest jedynką 3 2 = 1, 1 1 dlatego najmłodszy bit ma także wartość 1

54 Budowa adresu lokalne Nadanie adresu IP interfejsowi sieciowemu jest niezbędne do umożliwienia komunikacji w sieci. Adres IP Adres jest ciągiem 32 bitów np:

55 lokalne Budowa adresu notacja

56 lokalne Budowa adresu notacja

57 lokalne Budowa adresu notacja

58 lokalne Adresy liczba hostów Teoretycznie przy pomocy adresów można byłoby zaadresować 2 32 = hostów, czyli nieco ponad cztery miliardy komputerów.

59 lokalne Adresy podział na klasy W praktyce tworzenie tak gigantycznej sieci byłoby niepraktyczne z bardzo wielu powodów, dlatego naturalnym działaniem było podzielenie tak ogromnej puli adresów na podsieci. Na początku lat 80. adresy zostały podzielone na trzy różne klasy: A, B i C. Każda z tych klas reprezentowała sieci o określonej stałej wielkości.

60 lokalne Adresy prefiks i część hosta, klasa A adresy klasy A są z zakresu od: do: Część zaznaczona na czerwono to prefiks. Istnieje 127 sieci klasy A. Pozostałe bity mogą zostać przeznaczone na adresy hostów. Dwa adresy IP o tych samych prefiksach należą do tej samej sieci.

61 lokalne Adresy prefiks i część hosta, klasa B adresy klasy B są z zakresu od: do: Część zaznaczona na czerwono to prefiks. Istnieje 2 14 = sieci klasy B. Pozostałe bity mogą zostać przeznaczone na adresy hostów. Dwa adresy IP o tych samych prefiksach należą do tej samej sieci.

62 lokalne Adresy prefiks i część hosta, klasa C adresy klasy C są z zakresu od: do: Część zaznaczona na czerwono to prefiks. Istnieje 2 21 = sieci klasy C. Pozostałe bity mogą zostać przeznaczone na adresy hostów. Dwa adresy IP o tych samych prefiksach należą do tej samej sieci.

63 lokalne Adresy liczba adresów w klasach klasa zakres pierwszego liczba sieci liczba adresów oktetu A = B = C = 256

64 lokalne Adresy adres sieci i boadcast W każdej sieci liczba możliwych do zaadresowania hostów jest o 2 mniejsza od liczby adresów ze względu na adres sieci i adres rozgłoszeniowy (broadcast). Adres sieci to adres IP, w którym część hosta składa się z samych zer. Adres rozgłoszeniowy (broadcast) to adres IP, w którym część hosta składa się z samych jedynek. ping na broadcast Wysłanie pinga na adres rozgłoszeniowy spowoduje odpowiedź wszystkich komputerów, co w praktyce może spowodować zablokowanie sieci (zwłaszcza przy większej liczbie hostów).

65 lokalne Adresy wady adresowania klasowego Adresowanie klasowe przyczyniało się do marnotrawienia adresów, np. jeśli firma potrzebowała zaadresować 260 hostów to należało jej przyznać pulę adresów z klasy B pozwalającej zaadresować przeszło 65 tys. hostów.

66 lokalne Adresy adresowanie bezklasowe Obecnie stosuje się adresowanie bezklasowe, w takim adresowaniu można ustalić podział adresu na część sieciową i część hosta w dowolnie wybranym miejscu. Wykonuje się to przy pomocy maski. Example Rozpatrzmy przykładowy adres z maską adres IP: maska: adres sieci: broadcast: adresy hostów: od do

67 lokalne Adresy maska podsieci Maska podsieci 32 bitowa wartość, na którą składa się nieprzerwany ciąg jedynek dopełniony nieprzerwanym ciągiem zer. Zadaniem maski jest wskazanie gdzie kończy się prefiks adresu a gdzie rozpoczyna się część hosta. Notacja binarna jest mało wygodna dlatego stosuje się notację dziesiętną np: lub notację określającą długość prefiksu adres ip/29.

68 lokalne Adresy Ćwiczenie 1 Na podstawie adresu i maski oblicz adres sieci, adres rozgłoszeniowy i zakres adresu hostów: / /20

69 Adresy Unicast lokalne Unicast Najpowszechniejszy rodzaj adresowania IP. Normalnie oznacza jednego odbiorcę i jednego nadawcę oraz może być stosowany do ruchu w obie strony.

70 lokalne Adresy Multicast Multicast Adres tego typu przypisany jest do grupy zainteresowanych odbiorców. Adresy od do są wyznaczone jako adresy dla multicastu. Ten zakres adresów był pierwotnie nazywany klasą D. Nadawca wysyła pojedynczy datagram (z adresu przypisanego do unicastu) do ogólnego adresu multicastu, a rutery pośredniczące zajmują się kopiowaniem i dalszym przesyłaniem kopii do wszystkich zainteresowanych odbiorców.

71 lokalne Adresy Loopback Pętla zwrotna (loopback) to adres komputera lokalnego. Odpowiadająca mu nazwa mnemoniczna to localhost. Komunikacja z oznacza wymianę informacji wewnątrz jednego hosta.

72 Adresy IP podsieci lokalne może być potrzebny z różnych względów np. w celach administracyjnych.

73 lokalne Adresy IP podsieci o stałej masce Example Od operatora otrzymujesz łącze, którego adres bramy jest następujący /28 podziel je na cztery jednakowe podsieci, wypisz te podsieci, ich adresy rozgłoszeniowe i adresy hostów. 1 Określ adres sieci przyznanej przez operatora. 2 Zwiększ maskę o tyle bitów aby pokryć zapotrzebowanie na podsieci. 3 Oblicz adresy każdej otrzymanej podsieci i adresy rozgłoszeniowe.

74 lokalne Adresy IP podsieci o stałej masce Example Od operatora otrzymujesz łącze, którego adres bramy jest następujący /28 podziel je na cztery jednakowe podsieci, wypisz te podsieci, ich adresy rozgłoszeniowe i adresy hostów. 1 Określ adres sieci przyznanej przez operatora. 2 Zwiększ maskę o tyle bitów aby pokryć zapotrzebowanie na podsieci. 3 Oblicz adresy każdej otrzymanej podsieci i adresy rozgłoszeniowe.

75 lokalne Adresy IP podsieci o stałej masce Example Od operatora otrzymujesz łącze, którego adres bramy jest następujący /28 podziel je na cztery jednakowe podsieci, wypisz te podsieci, ich adresy rozgłoszeniowe i adresy hostów. 1 Określ adres sieci przyznanej przez operatora. 2 Zwiększ maskę o tyle bitów aby pokryć zapotrzebowanie na podsieci. 3 Oblicz adresy każdej otrzymanej podsieci i adresy rozgłoszeniowe.

76 lokalne Adresy IP podsieci o stałej masce Example Od operatora otrzymujesz łącze, którego adres bramy jest następujący /28 podziel je na cztery jednakowe podsieci, wypisz te podsieci, ich adresy rozgłoszeniowe i adresy hostów. 1 Określ adres sieci przyznanej przez operatora. 2 Zwiększ maskę o tyle bitów aby pokryć zapotrzebowanie na podsieci. 3 Oblicz adresy każdej otrzymanej podsieci i adresy rozgłoszeniowe.

77 lokalne Adresy IP wyznaczenie adresu sieci /28 adres: maska: adres sieci: adres: maska: adres sieci:

78 lokalne Adresy IP nowa maska i adresy podsieci /28 maska: adres sieci 1: adres sieci 2: adres sieci 3: adres sieci 4: maska: adres sieci 1: adres sieci 2: adres sieci 3: adres sieci 4:

79 lokalne Adresy IP hosty w podsieciach maska: adres sieci 1: host pierwszy: host ostatni: broadcast:

80 lokalne Adresy IP hosty w podsieciach maska: adres sieci 2: host pierwszy: host ostatni: broadcast:

81 lokalne Adresy IP hosty w podsieciach maska: adres sieci 3: host pierwszy: host ostatni: broadcast:

82 lokalne Adresy IP hosty w podsieciach maska: adres sieci 4: host pierwszy: host ostatni: broadcast:

83 lokalne Adresy IP router i podsieci

84 lokalne Adresy prywatne i publiczne

85 lokalne - tłumaczenie adresów Network Address Translation technika przesyłania ruchu sieciowego poprzez router, która wiąże się ze zmianą źródłowych lub docelowych adresów IP, zwykle również numerów portów TCP/UDP pakietów IP podczas ich przepływu. Zmieniane są także sumy kontrolne (tak IP jak i TCP/UDP), aby potwierdzić wprowadzone zmiany.

86 lokalne Automatyczne przypisywanie adresów - Dynamic Host Configuration Protocol protokół komunikacyjny umożliwiający komputerom uzyskanie od serwera danych konfiguracyjnych, np. adresu IP hosta, adresu IP bramy sieciowej, adresu serwera DNS, maski podsieci. Protokół jest zdefiniowany w RFC 2131 i jest następcą BOOTP. został opublikowany jako standard w roku 1993.

87 DNS lokalne

88 lokalne Konfiguracja adresów DNS Aby możliwe było używanie nazw domenowych host musi mieć skonfigurowane adresy serwerów DNS. Najczęściej podaje się dwa adresy DNS (podstawowy i zapasowy). Adresy serwerów nazw mogą być ustawione automatycznie przez protokół. Brak dostępności do serwerów DNS właściwie uniemożliwia korzystanie z Internetu.

89 Resolver lokalne

90 WINS lokalne

91 lokalne Aplikacje sieciowe