Sieci Komputerowe. Zadania warstwy sieciowej. Adres IP. Przydzielanie adresów IP. Adresacja logiczna Trasowanie (ang. routing)

Transkrypt

1 Sieci Komputerowe Zadania warstwy sieciowej Wykład 4. Warstwa sieciowa. Adresacja IP. Adresacja logiczna Trasowanie (ang. routing) Urządzenia pracujące w warstwie trzeciej nazywają się ruterami. Fragmentacja i defragmentacja danych (w razie potrzeby) 1 2 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, moŝna to zrobić np. poleceniem: ifconfig eth netmask 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 ( 3 4

2 Klasy adresów IP Klasy prywatne Dodatkowo istnieją klasy D ( do ) oraz E ( do ) Zarezerwowane: , , , , Ww. adresy są nierutowane w Internecie Przeznaczone do wykorzystania np. w sieciach, gdzie stosuje się translację adresów (NAT) 6 Formaty adresów Komunikacja w ramach tej samej sieci Komunikacja w ramach tej samej sieci (między adresami IP naleŝącymi do tej samej sieci, np i ) odbywa się bezpośrednio Komunikacji między hostami o adresach naleŝących do innych sieci (np i ) następuje za pośrednictwem rutera Np. klasa B dla adresacji hostów przeznacza 16 bitów Dla sieci : Adres jest adresem sieci, a dla tej sieci to adres rozgłoszeniowy (ang.broadcast). MoŜna zaadresować 2^16-2 hostów. 7 8

3 Sieć IP Maska podsieci Maska została wprowadzona ze względu na mało efektywny sztywny podział adresów na klasy SłuŜy do określenia dla danego adresu IP adresu podsieci (umoŝliwia elastyczny podział adresacji na podsieci) Maski odpowiadające klasom adresów Klasa A maska Klasa B maska Klasa C maska Przykład adresacji 9 10 Wyznaczanie adresu podsieci Iloczyn logiczny 0AND 0 0 0AND 1 0 1AND 0 0 1AND 1 1 Wynikiem iloczynu jest adres podsieci 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. aŝ do w kaŝdej z powyŝszych podsieci moŝna zaadresować 2^8-2 hostów 11 12

4 Sieć IP - adresowanie z uŝyciem maski Zapis maski w postaci prefiksowej /24 odpowiada zapisowi binarnie: /24 (czyt. slash 24) ilość cyfr 1 w masce, dla maski np wynosi 24 MoŜna uzyskać bardziej efektywne wykorzystanie adresów Adres rozgłoszeniowy Trudniejsze maski Adres rozgłoszeniowy (ang. broadcast) słuŝy do wykonywania transmisji do wszystkich hostów w danej podsieci Aby określić adres broadcast naleŝy zamienić bity określające adresy hostów na 1 Nie składają się z oktetów będących samymi jedynkami oraz zerami Czyli maska ma np. postać bity określające adresy hostów na

5 Przykład maskowania Adres rozgłoszeniowy dla maski /22 Zastosujmy maskę (/26) dla adresu klasy C: NNNNNNNN.NNNNNNN.NNNNNNNN.SSHHHHHH Uzyskaliśmy 2^2 podsieci Np. dla /26 uzyskamy podsieci: , , , W kaŝdej podsieci moŝna zaadresować 2^6 2 hostów Jest to przykład wyznaczania adresu podsieci i adresu rozgłoszeniowego dla trudniejszej maski Maski - ćwiczenie Kalkulator podsieci Ipcalc dla linuksa ułatwia obliczenia: Dla ułatwienia: aby zamienić liczbę na postać dziesiętna naleŝy zsumować: =43 Jaki będzie adres podsieci, oraz adres rozgłoszeniowy dla adresu /27 adresu /27 Ile hostów moŝna zaadresować w kaŝdej z ww. podsieci? ipcalc /27 Address: Netmask: = Network: / HostMin: HostMax: Broadcast: podsieci? 19 20

6 Routing IP Routing - przykład 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) MoŜna takŝe wpływać na trasy uwzględniając m.in. źródłowy adres IP (tzw. policy routing) W linuksie - pakiet iproute2 (polecenie ip) 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 Wynik polecenia route: Dest i nat i on Gat eway Genmask Fl ags Met ri c Ref Use If ace cob. mi muw. edu. p UG et h * U et h1 l ocal net * U et h0 def aul t spi der1. mi muw. e UG et h0 Adres /0 Wynik polecenia route -n (netstat -rn): kernel IP rout i ng t abl e Dest i nat i on Gat eway Genmask Fl ags Met ri c Ref Use If ace UG et h U et h U et h UG et h

7 Ruting dynamiczny Tablica rutingu rutera B Nie trzeba dodawać wpisów ręcznie Informacje o dostępnych podsieciach są rozgłaszane (słuŝą do tego odpowiednie protokoły VLSM (Variable Lenght Subnet Masking) Sumaryzacja rozgłaszanych podsieci MoŜna stosować róŝne maski dla danej klasy adresu UmoŜliwia lepsze wykorzystanie adresów MoŜna rozgłaszać wiele podsieci rozgłaszając tylko jedną sieć klasową 27 28

8 CIDR (Clasless Interdomain Routing) CIDR jest uogólnieniem VLSM, rozgłaszana sieć nie musi uwzględniać klas (maska /22) 29