Adresacja w sieci komputerowej

Podobne dokumenty
Systemy operacyjne i sieci komputerowe Szymon Wilk Adresowanie w sieciach Klasy adresów IP a) klasa A

Sieć komputerowa Adresy sprzętowe Adresy logiczne System adresacji IP (wersja IPv4)

Plan wykładu. Wyznaczanie tras. Podsieci liczba urządzeń w klasie C. Funkcje warstwy sieciowej

Struktura adresu IP v4

Komunikacja w sieciach komputerowych

Adresacja IPv4 (Internet Protocol wersja 4)

Sieci komputerowe. Tadeusz Kobus, Maciej Kokociński Instytut Informatyki, Politechnika Poznańska

DR INŻ. ROBERT WÓJCIK DR INŻ. JERZY DOMŻAŁ ADRESACJA W SIECIACH IP. WSTĘP DO SIECI INTERNET Kraków, dn. 24 października 2016r.

Aby lepiej zrozumieć działanie adresów przedstawmy uproszczony schemat pakietów IP podróżujących w sieci.

Adresy w sieciach komputerowych

Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej

Sieci komputerowe - Wstęp do intersieci, protokół IPv4

Laboratorium Sieci Komputerowe

ZASADY PODZIAŁU SIECI NA PODSIECI, OBLICZANIA ADRESÓW PODSIECI, ADRESÓW HOSTÓW I ADRESU ROZGŁOSZENIOWEGO

Podstawy sieci komputerowych

Podstawy sieci komputerowych

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

Ćwiczenia z arytmetyki komputera Budowa adresu IP

ARP Address Resolution Protocol (RFC 826)

Plan wykładu. Warstwa sieci. Po co adresacja w warstwie sieci? Warstwa sieci

Akademickie Centrum Informatyki PS. Wydział Informatyki PS

Plan wykładu. Warstwa sieci. Po co adresacja w warstwie sieci? Warstwa sieci

Adresacja IPv4 - podstawy

Adresacja IP w sieciach komputerowych. Adresacja IP w sieciach komputerowych

SK Moduł 6 - Studia Informatyczne

WYŻSZA SZKOŁA ZARZĄDZANIA I MARKETINGU BIAŁYSTOK, ul. Ciepła 40 filia w EŁKU, ul. Grunwaldzka

Warstwa sieciowa. Adresowanie IP. Zadania. Warstwa sieciowa ćwiczenie 5

Sieci komputerowe - adresacja internetowa

SIECI KOMPUTEROWE Adresowanie IP

Warstwa sieciowa rutowanie

Podsieci IPv4 w przykładach. mgr inż. Krzysztof Szałajko

Funkcje warstwy sieciowej. Podstawy wyznaczania tras. Dostarczenie pakietu od nadawcy od odbiorcy (RIP, IGRP, OSPF, EGP, BGP)

Jedną z fundamentalnych cech IPv4 jest występowanie klucza bitowego w sposób jednoznaczny dzielącego adres na network-prefix oraz host-number.

LABORATORIUM Systemy teletransmisji i transmisja danych

Scenariusz lekcji Opracowanie: mgr Bożena Marchlińska NKJO w Ciechanowie Czas trwania jednostki lekcyjnej: 90 min.

Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej

LABORATORIUM 2 Adresacja IP

Podstawy Transmisji Danych. Wykład IV. Protokół IPV4. Sieci WAN to połączenia pomiędzy sieciami LAN

SIECI KOMPUTEROWE. Dariusz CHAŁADYNIAK Józef WACNIK

Sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych: Technologie sieciowe 1

Połączenie sieci w intersieci ( internet ) Intersieci oparte o IP Internet

PORADNIKI. Routery i Sieci

Sieci Komputerowe. Wykład 1: TCP/IP i adresowanie w sieci Internet

1. Sieć komputerowa - grupa komputerów lub innych urządzeń połączonych ze sobą w celu wymiany danych lub współdzielenia różnych zasobów.

Zestaw ten opiera się na pakietach co oznacza, że dane podczas wysyłania są dzielone na niewielkie porcje. Wojciech Śleziak

Maski o stałej i zmiennej długości (VLSM) Autor: Natalia Dajniak IVFDS

SIECI KOMPUTEROWE ADRESACJA, MEDIA I URZĄDZENIA SIECIOWE

Model sieci OSI, protokoły sieciowe, adresy IP

Zadania z sieci Rozwiązanie

Stos protokołów TCP/IP (ang. Transmission Control Protocol/Internet Protocol)

Nazwy i adresy - Sieci komputerowe

Klasy adresowe ip. xxx to dowolne numery w zakresie 0-255

Przesyłania danych przez protokół TCP/IP

Tutorial 3 Adresacja sieci IPv4

Protokoły sieciowe - TCP/IP

Routing i protokoły routingu

Warstwa sieciowa (technika VLSM)

ZiMSK NAT, PAT, ACL 1

BRINET Sp. z o. o.

Protokół IP. a) bezpołączeniowość - przed wysłaniem danych, z odbiorcą nie jest ustanawiane żadne połączenie (odbiorca nie wie, że otrzyma dane);

host, aby móc działać w Internecie, host musi otrzymać globalnie unikatowy adres

Sieci komputerowe W4. Warstwa sieciowa Modelu OSI

Test sprawdzający wiadomości z przedmiotu Systemy operacyjne i sieci komputerowe.

Tomasz Greszata - Koszalin

Formaty zapisu zapis kropkowo-dziesiętny zapis szesnastkowy Oxacld2042

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

NAT. Zakres adresów IP adresów. liczba bitów maski 24-bit block

Wykład 2: Budowanie sieci lokalnych. A. Kisiel, Budowanie sieci lokalnych

Plan i problematyka wykładu. Sieci komputerowe IPv6. Rozwój sieci Internet. Dlaczego IPv6? Przykład zatykania dziur w funkcjonalności IPv4 - NAT

Warstwa sieciowa. Model OSI Model TCP/IP. Aplikacji. Aplikacji. Prezentacji. Sesji. Transportowa. Transportowa

TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) komunikacji otwartej stosem protokołów

Laboratorium Sieci Komputerowych

Konfiguracja połączenia G.SHDSL punkt-punkt w trybie routing w oparciu o routery P-791R.

Stos TCP/IP Warstwa Internetu. Sieci komputerowe Wykład 4

Jak dokonać podziału sieci metodą VLSM instrukcja krok po kroku.

Laboratorium - Obliczanie podsieci IPv4

Sieci komputerowe. Wykład 3: Protokół IP. Marcin Bieńkowski. Instytut Informatyki Uniwersytet Wrocławski. Sieci komputerowe (II UWr) Wykład 3 1 / 25

(źródło: pl.wikipedia.pl) (źródło:

MODUŁ: SIECI KOMPUTEROWE. Dariusz CHAŁADYNIAK Józef WACNIK

1. Podstawy routingu IP

ADRESY PRYWATNE W IPv4

Wymagania dotyczące łączy: należy zapewnić redundancję łączy w połączeniach pomiędzy routerami Uruchmić protokół routingu RIP v.2

pasja-informatyki.pl

Moduł 9. Zestaw protokołów TCP/IP Internet został zaprojektowany jako sieć łączności, która mogłaby działać także w okresie wojny.

Dlaczego? Mało adresów IPv4. Wprowadzenie ulepszeń względem IPv4 NAT CIDR

Sieci komputerowe - administracja

Rok szkolny 2014/15 Sylwester Gieszczyk. Wymagania edukacyjne w technikum. SIECI KOMPUTEROWE kl. 2c

Systemy Operacyjne i Sieci Komputerowe Adres MAC 00-0A-E6-3E-FD-E1

Laboratorium - Przeglądanie tablic routingu hosta

Laboratorium - Obliczanie podsieci IPv4

Translacja adresów - NAT (Network Address Translation)

Enkapsulacja RARP DANE TYP PREAMBUŁA SFD ADRES DOCELOWY ADRES ŹRÓDŁOWY TYP SUMA KONTROLNA 2 B 2 B 1 B 1 B 2 B N B N B N B N B Typ: 0x0835 Ramka RARP T

Sieci komputerowe. Wykład 3: Protokół IP. Marcin Bieńkowski. Instytut Informatyki Uniwersytet Wrocławski. Sieci komputerowe (II UWr) Wykład 3 1 / 24

LABORATORIUM SIECI KOMPUTEROWYCH (compnet.et.put.poznan.pl)

Uproszczony opis obsługi ruchu w węźle IP. Trasa routingu. Warunek:

INFORMATYKA MÓJ SPOSÓB NA POZNANIE I OPISANIE ŚWIATA PROGRAM NAUCZANIA INFORMATYKI Z ELEMENTAMI PRZEDMIOTÓW MATEMATYCZNO-PRZYRODNICZYCH

URZĄDZENIA TECHNIKI KOMPUTEROWEJ

Podstawy działania wybranych usług sieciowych. Dariusz Chaładyniak Warszawska Wyższa Szkoła Informatyki

Adresowanie grupowe. Bartłomiej Świercz. Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych. Łódź, 25 kwietnia 2006

System operacyjny Linux

Transkrypt:

1 Adresacja w sieci komputerowej Idea transferu danych pomiędzy dwoma punktami sieci: w czasie podróży przez sieć dane umieszczone są w pakietach IP każdy pakiet (jednostka warstwy 3 OSI sieciowej) posiada nagłówek, którego dwoma najważniejszymi polami są: źródłowy adres IP i docelowy adres IP pakiet jest hermetyzowany w ramce każda ramka (jednostka warstwy 2 OSI łącza danych) posiada nagłówek, który zawiera: źródłowy adres MAC i docelowy adres MAC transmisja danych polega na przechodzeniu pakietów od źródła do celu pomiędzy kolejnymi węzłami (routerami) sieci - na każdym interfejsie analizowana jest tablica routingu i router określa następny przeskok PAKIET JEST PRZESYŁANY PRZY UŻYCIU ADRESU MAC NASTĘPNEGO WĘZŁA! NAGŁÓWKI IP NADAWCY I ADRESATA NIE ZMIENIAJĄ SIĘ! A 1 2 3 B

2 Adresy warstwy łącza danych adres MAC (Media Access Control) 48 bitów jednoznacznie identyfikują każde fizyczne połączenie urządzenia do sieci adres MAC jest nazywany adresem BIA (Burned-In Address) ponieważ jest wypalony w pamięci stałej (ROM) i kopiowany do pamięci operacyjnej (RAM), gdzie inicjalizowany jest proces karty sieciowej jest to schemat adresowania używany w sieciach lokalnych Ethernet (także: Token Ring, FDDI) I/G: adres indywidualny/grupowy 0 = unicast 1 = multicast U/L: adres uniwersalny/lokalny 0 = globalnie unikalny 1 = przyznany lokalnie OUI: Organizationally Unique Identifier unikalny kod wytwórcy NIC Network Interface Controller numer seryjny urządzenia jak używany jest adres MAC host wysyłający wpisuje w nagłówek ramki adres MAC hosta docelowego i wysyła dane do sieci lokalnej o aby host wysyłający poznał adres MAC hosta docelowego musi skorzystać z usług protokołu ARP

3 Adresy warstwy sieciowej Adresy IPv4 standard pochodzi z 1981 roku 4 oktety (4x8bitów), notacja dziesiętna z kropkami adresy w zakresie od 0.0.0.0 do 255.255.255.255 każdy interfejs sieciowy (host lub router mogą ich mieć kilka) w sieci TCP/IP musi posiadać swój niepowtarzalny adres IP ten adres warstwy sieciowej pozwala zlokalizować host w sieci przykład: 11000001 10100000 00000001 00000101 193.160.1.5 przydziałem prefiksów sieciowych zajmuje się organizacja IANA: Internet Assigned Numbers Authority (IANA) poprzez regionalne (kontynentalne) biura adresy IP mają strukturę hierarchiczną: o adres sieci - każda sieć ma własny niepowtarzalny adres na poziomie intersieci (w Internecie) o adres hosta - każdy host ma własny niepowtarzalny adres na poziomie sieci <adres IP>= <adres sieci>.<adres hosta> tradycyjne adresy klasowe adresy IPv4 dzieli się na klasy zgodnie ze strukturą hierarchiczną zaproponowaną przez IETF (RFC 950) kryterium podziału jest zakres liczbowy pierwszego oktetu ZAKRES PIERWSZEGO OKTETU BINARNIE ZAKRES PIERWSZEGO OKTETU DZIESIĘTNIE NAJBARDZIEJ ZNACZĄCE BITY klasa A 00000000-01111111 1-126 (#126 brak 0,127) 0 klasa B 10000000-10111111 128-191 (#64) 10 klasa C 11000000-11011111 192-223 (#32) 110 klasa D 11100000-11101111 224-239 (#16) 1110 klasa E 11110000-11111111 240-255 (#16) 1111 adres sieci obejmuje: klasa A pierwszy oktet, klasa B dwa pierwsze oktety, klasa C trzy pierwsze oktety przynależność do klasy decyduje o ilości obsługiwanych sieci i hostów

4 Alokacja adresów: A 50% B 25% C 12.5% D,E 12.5% LICZBA SIECI LICZBA HOSTÓW W SIECI klasa A 2 7-2=126 2 24-2=16777214 klasa B 2 6 *2 8-2=16382 2 16-2=65534 klasa C 2 5 *2 8 *2 8-2=2097150 2 8-2=254 niektóre adresy hosta są zarezerwowane i nie wolno ich używać do adresacji hostów w sieci o adres sieci używany do identyfikacji samej sieci składa się z samych binarnych zer w części hosta adresu IP o adres rozgłoszeniowy używany do rozsyłania pakietów do wszystkich hostów w sieci składa się z samych binarnych jedynek w części hosta adresu IP istnieją dwie metody przydziału adresów IP hostom w sieci o statycznie administrator nadaje ręcznie adres IP każdemu hostowi w sieci sprawdza się to przy małych, wolno zmiennych sieciach; niektóre hosty w sieci (jak serwery, drukarki itp.) powinny mieć jednak stałe adresy IP, aby inne hosty zawsze wiedziały jak o dynamicznie rodzaje transmisji o unicast transmisja pojedyncza z jednego IP do drugiego (wszystkie hosty w segmencie rozgłoszeniowym sieci słuchają, ale pakietu nie odrzuci tylko właściwy, do którego był adresowany) o broadcast transmisja rozgłoszeniowa np. dla zlokalizowania serwera DNS lub DHCP (w segmencie rozgłoszeniowym sieci wszystkie hosty przeczytają pakiet, ale tylko jeden odpowie np. serwer DNS przez unicast do hosta, który prosił o usługę) o multicast transmisja grupowa np. rozsyłanie informacji routingu pomiędzy routerami z jednego routera do wszystkich sąsiadów, używane są tu adresy klasy D

5 Maska sieciowa 4 oktety, notacja kropkowo-dziesiętna maskuje jedynkami część sieciową adresu IP, w części hosta ma same zera np. 11111111.11111111.00000000.00000000 = 255.255.0.0 = /16 dla urządzeń sieciowych (hosty i routery) jest informacją o adresie sieci, do której host docelowy o danym IP należy adres sieci obliczany jest w operacji binarnej koniunkcji (AND) np.adres IP = 132.15.1.67, maska 255.255.0.0 IP = 10000100.00001111.00000001.01000011 AND maska = 11111111.11111111.00000000.00000000 adres sieci = 10000100.00001111.00000000.00000000 = 132.15.0.0 określanie komputerów lokalnych i odległych: hosty, które mają takie same adresy sieci (wyznaczone przez maskę) są w tym samym segmencie sieci i określane są jako lokalne hosty, które mają różne adresy sieci (wyznaczone przez maskę), to hosty odległe względem siebie (pomiędzy nimi jest przynajmniej jeden router) np. host A: 192.168.1.100 host B: 192.168.2.101 maska: 255.255.0.0 maska: 255.255.255.0 komputery są względem siebie lokalne komputery są względem siebie odległe (przedzielone ruterem) maska z definicji jest ciągła tzn. część sieciowa składa się z samych jedynek, a część hosta z samych zer

6 adresy pojedyncze (unicast) Adresy klasy A Obsługa bardzo dużych sieci OKTET 1 2 3 4 SIEĆ HOST Pierwszy bit adresu: 0 Maska domyślna: 255.0.0.0 Zakres adresów: 1.0.0.0-126.255.255.255 Brak sieci: 0.0.0.0 i 127.0.0.0 Liczba sieci: 2 7-2=126 Każda sieć klasy A może obsługiwać 2 24-2=16777214 hostów Brak hostów: S.0.0.0 i S.255.255.255 Adresy klasy B Obsługa sieci dużych i średnich OKTET 1 2 3 4 SIEĆ HOST Pierwsze dwa bity: 10 Maska domyślna: 255.255.0.0 Zakres adresów: 128.1.0.0-191.254.255.255 Brak sieci: 128.0.0.0 i 191.255.0.0 Liczba sieci: 2 6 *2 8-2=16382 Każda sieć klasy B może obsługiwać 2 16-2=65534 hostów Brak hostów: S.S.0.0 i S.S.255.255 Adresy klasy C Obsługa małych sieci OKTET 1 2 3 4 SIEĆ HOST Pierwsze trzy bity: 110 Maska domyślna: 255.255.255.0 Zakres adresów: 192.1.0.0-223.254.255.255 Brak sieci: 192.0.0.0 i 223.255.255.0 Liczba sieci: 2 5 *2 8 *2 8-2=2097150 Każda sieć klasy C może obsługiwać: 2 8-2=254 stacje Brak hostów: S.S.S.0 i S.S.S.255

7 adresy grupowe (multicast) Adresy klasy D Adresy przeznaczone do multiemisji (multicast) do wielu zdefiniowanych grup adresów IP np. routery używają takich adresów do rozgłaszania informacji routingu brak bitów sieci lub hosta przykłady: wiadomości hello protokołu OSPF: 224.0.0.6, wiadomości protokołu RIP-2: 224.0.0.9 OKTET 1 2 3 4 DOTYCZY WYBRANYCH HOSTÓW Pierwsze cztery bity adresu: 1110 Zakres adresów: 224.0.0.0-239.255.255.255 = 224.0.0.0/4 Adresy klasy E Adresy przeznaczone do badań Pierwsze cztery bity adresu: 1111 Zakres adresów: 240.0.0.0-255.255.255.255 OKTET 1 2 3 4 DOTYCZY WYBRANYCH HOSTÓW Adresy specjalne: adres sieci - <adres sieci>.(0) ukierunkowany adres rozgłaszania - <adres sieci>.(255) lokalny adres rozgłaszania - 255.255.255.255 adres zerowy - 0.0.0.0 interpretowany jako komunikat tylko ta sieć adres sieci lokalnej - (0).<adres stacji>

8 Adresy zarezerwowane: ID SIECI UŻYCIE 14.0.0.0/8 publiczne sieci danych 24.0.0.0/8 sieci telewizji kablowej 39.0.0.0/8 zarezerwowane 127.0.0.0/8 pętla zwrotna 128.0.0.0/16 zarezerwowane 169.254.0.0/16 adresy usług lokalnych 191.255.0.0/16 zarezerwowane 192.0.0.0/24 zarezerwowane 192.0.1.0/24 test sieci szkieletowej klasa C 192.0.2.0/24 test Internetu - klasa C 192.0.3.0/24 nie przydzielone 192.1.0.0/23 lokalne sieci szkieletowe 192.1.2.0/24 światłowodowe sieci szkieletowe 192.1.3.0/24 Sieci Apollo 192.88.99.0/24 6to4 Relay Anycast 198.18.0.0/15 Network Interconnect Device Benchmark Testing 223.255.255.0/24 zarezerwowane 240.0.0.0/4 zarezerwowane adresy prywatne (RFC 1918) adresy IP wykluczone do stosowania przy bezpośrednim dostępie do Internetu używa się ich w sieciach wewnętrznych używanie tych adresów jest dowolne, nie trzeba przydziału od organizacji IANA organizacje stosujące te adresy a chcące przyłączyć swoje sieci do Internetu muszą dokonać zmiany adresów IP przez (wybór): o zmianę struktury adresowej na publiczną o translację adresów prywatnych na publiczne - Network Address Translation (NAT) przeprowadza ją najczęściej router o zastosowanie serwera proxy zakresy w klasach: 10.0.0.0-10.255.255.255 = 10.0.0.0/8 172.16.0.0-172.31.255.255 = 172.16.0.0/12 192.168.0.0-192.168.255.255 = 192.168.0.0/24

9 Problemy schematu adresowania IPv4 Przykład: Planujemy sieć na 300 komputerów. klasa C pozwala zaadresować maksymalnie 254 hosty potrzebowalibyśmy dwóch sieci klasy C: jednak obsługa dwóch sieci powiększa tabele tras potrzebowalibyśmy jednej sieci klasy B: jednak wtedy zmarnujemy ponad 65000 adresów Rozwiązanie: Rozszerzenia schematu adresowania maski podsieci maski podsieci o zmiennej długości (VLSM) bezklasowy wybór trasy między domenami (CIDR) Maski podsieci Pierwotna hierarchia była dwupoziomowa: <adres sieci> <adres stacji> RFC 950 specyfikuje podział sieci IP dowolnej klasy (A, B, C) na podsieci - uzyskujemy trzeci poziom hierarchii: <adres sieci> <adres podsieci> (identyfikujemy za pomocą maski podsieci) <adres stacji> podsieci dają możliwość podziału sieci lokalnej na wiele sieci przy jednoczesnej możliwości podłączenia takiej sieci lokalnej do Internetu przez jeden punkt router Internet widzi taką strukturę jako pojedynczy adres - co nie powoduje zbędnego, nieefektywnego rozrostu tablicy routingu, oraz ukrywa wewnętrzną strukturę sieci lokalnej podsieci są oddzielnymi domenami rozgłoszeniowymi, co oprócz eliminacji zbędnego ruchu wprowadza większe bezpieczeństwo, ponieważ dostęp do podsieci z innej podsieci jest możliwy tylko za pośrednictwem routera (a na routerze można zaimplementować filtracje ruchu (np. listy dostępu) czyli kryteria dostępu oparte o adresy IP i protokoły)

10 maska podsieci jest to zwykła, ciągła, 4-oktetowa maska sieciowa, której jednak części sieci oraz hosta nie muszą być ograniczone do pełnych (klasowych) oktetów wszystkie podsieci mają ten sam rozmiar tzn. w każdej podsieci może być jednakowa liczba hostów podsieć nie może mieć samych 0 (prefiks podsieci) lub samych 1 (adres rozgłoszeniowy w podsieci) w części hosta adresu IP podsieć z samymi 0 w części sieci jest nazywana Podsiecią Zero podziale na podsieci można myśleć jak o pożyczaniu bitów z części hosta adresu IP (maksymalna liczba bitów, której to dotyczy zależy od klasy adresu): im bardziej na prawo poruszamy się biorąc bity tym więcej podsieci tworzymy, im bardziej na lewo tym będzie więcej hostów w każdej podsieci poniższa arytmetyka binarna przy segmentacji adresów IP na podsieci dotyczy tylko oktetu, na który przypada granica bitowa pomiędzy częścią sieci a częścią hosta: dodatkowe pełne oktety sieciowe stanowią mnożnik 256 jeżeli pożyczamy n bitów z części hosta, to otrzymujemy: o 2 n wszystkich podsieci o adresy kolejnych podsieci są przesunięte względem siebie o 2 (8-n) począwszy od podsieci zerowej o 2 (8-n) -2 adresów IP w każdej podsieci: odrzucamy adres zerowy czyli adres podsieci oraz adres ostatni czyli adres rozgłoszeniowy w danej podsieci istnieje minimalna liczba bitów, które musimy zostawić, by numerowały hosty są to dwa bity (gdybyśmy zostawili tylko jeden bit, efektywnie na hosty zostałoby 2 1-2=0 adresów IP) (* połączenia, gdzie na numerację hostów zostaje jeden bit - maska /31 są dozwolone w łączach punkt-punkt np. pomiędzy dwoma routerami, wtedy jeden router bierze adres zerowy, a drugi adres pierwszy i nie powoduje to problemów używania adresów zarezerwowanych - RFC 3021)

11 Przykład 1 Możliwy podział przestrzeni adresowej klasy C (255.255.255.0) na podsieci LICZBA BITÓW POŻYCZONYCH Z 4 OKTETU MASKA PODSIECI DZIESIĘTNIE MASKA PODSIECI BINARNIE LICZBA PODSIECI 1 255.255.255.128 x.x.x.10000000 2 2 7-2=126 2 255.255.255.192 x.x.x.11000000 4 2 6-2=62 3 255.255.255.224 x.x.x.11100000 8 2 5-2=30 4 255.255.255.240 x.x.x.11110000 16 2 4-2=14 5 255.255.255.248 x.x.x.11111000 32 2 3-2=6 6 255.255.255.252 x.x.x.11111100 64 2 2-2=2 7 255.255.255.254 x.x.x.11111110 128 2 (patrz *) x=11111111 LICZBA HOSTÓW W KAŻDEJ PODSIECI Podział sieci klasy C o adresie 192.168.125.0 na 8 podsieci adres podstawowy: 192.168.125.0 = 11000000.10101000.01111101.00000000 8 podsieci trzeba pożyczyć 3 bity (2 3 =8) z czwartego oktetu 11000000.10101000.01111101.00000000 = 192.168.125.0 11000000.10101000.01111101.00100000 = 192.168.125.32 11000000.10101000.01111101.01000000 = 192.168.125.64 11000000.10101000.01111101.01100000 = 192.168.125.96 11000000.10101000.01111101.10000000 = 192.168.125.128 11000000.10101000.01111101.10100000 = 192.168.125.160 11000000.10101000.01111101.11000000 = 192.168.125.192 11000000.10101000.01111101.11100000 = 192.168.125.224 Przykład 2 Nasza sieć ma przydzielony adres: 132.7.0.0 Potrzebujemy 5 podsieci z 1500 hostami w każdej. 1. pierwszy oktet jest 132 jest to adres klasy B (128-191) część sieciowa adresu klasy B to dwa pierwsze oktety (16 bitów) pozostałe 16 bitów to część hosta z tych bitów będziemy pożyczać by utworzyć podsieci zaczynamy od trzeciego oktetu, od bitu najstarszego: jeśli pożyczymy 3 bity mamy: 2 3 =8 podsieci (w nich zmieścimy 5 wymaganych podsieci)

12 trzeci oktet czwarty oktet podsieci 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 hosty potrzebujemy 5 podsieci oznacza to, że mamy trzy podsieci wolne na przyszły rozwój sieci idąc od prawej do lewej zliczamy bity pozostałe na hosty: 8 bitów czwartego oktetu + 5 bitów trzeciego oktetu = 13 bitów 2 13-2=8190 hostów w każdej podsieci ponieważ to o wiele za dużo niż 1500 więc warto ograniczyć liczbę hostów w każdej podsieci, a pozyskane bity przeznaczyć na dodatkowe podsieci 2. jeśli pożyczymy z części hosta 5 bitów mamy: 2 5 =32 podsieci 2 11-2=2046 hostów w każdej podsieci (to spełnia nasze wymagania (1500 hostów w podsieci), a dodatkowo sprzyja przyszłemu rozwojowi sieci) 3. maska sieciowa będzie: 255.255.0.0 (domyślnie dla klasy B) + 5 pierwszych bitów oktetu trzeciego = 128+64+32+16+8=248 łącznie w zapisie dziesiętnym: 255.255.248.0 w zapisie krótkim: /21 4. kolejne podsieci następują co 2 3 =8 a więc: 132.7.0.0 132.7.8.0 132.7.16.0... 132.7.240.0 132.7.248.0 5. zakres adresów IP w podsieciach: 132.7.0.0 IP: 0.1-7.254, adres rozgłoszeniowy: 7.255, wszystkich hostów: 256x8-2=2046 132.7.8.0 IP: 8.1-15.254, adres rozgłoszeniowy: 15.255, wszystkich hostów: 256x8-2=2046... 132.7.240.0 IP: 240.1-247.254, adres rozgłoszeniowy: 247.255, wszystkich hostów: 256x8-2=2046 132.7.248.0 IP: 248.1-255.254, adres rozgłoszeniowy: 255.255, wszystkich hostów: 256x8-2=2046

13 Przykład 3 pożyczenia bitów z części hosta więcej niż jednego oktetu Załóżmy sieć klasy B o adresie 140.15.0.0 Pożyczymy na podsieci aż 10 bitów z części hosta zatem maska będzie /26 1. Będzie 2 10 =1024 podsieci do wykorzystania w adresacji. 2. Oktet, w którym przebiega podział na część sieciową i część hosta to oktet czwarty zostało tam na część hosta 6 bitów zatem podsieci będą przesunięte względem siebie o 2 6 =64 adresy IP Tak więc wszystkie podsieci to: 140.15.0.0 140.15.0.64 140.15.0.128 140.15.0.192 140.15.1.0 140.15.1.64... 140.15.255.0 140.15.255.64 140.15.255.128 140.15.255.192 Zauważmy, że po wyczerpaniu się oktetu czwartego, przebiegamy oktet trzeci robimy tak, ponieważ cały oktet trzeci należy do części sieciowej adresu IP. Sprawdzamy, że wszystkich podsieci jest: 4(w oktecie czwartym) x 256 (w oktecie 3) = 1024 zatem 1024 3. W każdej podsieci są: 2 6 =64 adresy, z tego 62 do wykorzystania w adresacji.

14 Maski podsieci o zmiennej długości Variable-Length Subnet Masking (VLSM) - RFC 1009 dotychczasowy podział na podsieci zakładał stałe maski a więc stały rozmiar podsieci jeśli mamy podsieci posiadające znacząco różne liczby hostów, stałe maski wprowadzają ogromne marnotrastwo ponieważ rozmiar podsieci jest ustalony przez największy segment sieci, w segmentach małych są niewykorzystane adresy IP rozwiązaniem są maski o zmiennej długości notacja: <adres sieci>/<ilość bitów rozszerzonego przedrostka sieci> Przykłady: Adres klasy C z podziałem na podsieci /27 8 równych podsieci Adres klasy C z techniką VLSM 8 różnych podsieci

15 Podział sieci klasy C na podsieci o różnych wymiarach z rysunku powyżej: oczywiście VLSM może być stosowany tylko w sieciach o których routery obsługują ten mechanizm o w których używa się protokołów routingu bezklasowego (a więc przenoszących informacje o masce)

16 Mechanizm CIDR Classless Inter-Domain Routing RFC 1517-1520, 1812 to bezklasowe wybieranie tras wprowadzone ze względu na wyczerpywanie się wolnych adresów IPv4 oraz wzrost rozmiaru tabel tras w Internecie to rezygnacja ze sztywnych klas adresów i stosowanie masek podsieci o dowolnej długości pozwala dostosować adres sieci do rozmiarów sieci a nie na odwrót CIDR jest oparty o idee tworzenia podsieci - różnica polega na tym, że mechanizm podsieci rozszerza klasowe adresy a CIDR nie tworzy żadnych podsieci (trzeciego stopnia w hierarchii), ponieważ ignoruje klasowość adresu pozwala na agregację tras Przykład adresu CIDR 192.125.61.8/20 = 11000000.01111101.00111101.00001000 Sieć: 11000000.01111101.0011 = 192.125.48.0 Host: 1101. 00001000 = 192.125.48+13.8 = 192.125.61.8 organizacje stosujące adresy CIDR a chcące przyłączyć swoje sieci do Internetu muszą dokonać jednego z poniższych o zmiana struktury adresowej o zastosowanie NAT - Network Address Translation o zastosowanie serwera proxy zalety o ogranicza ilości informacji routing na routerach w szkielecie sieci o ograniczenie niestabilności tablicy routingu (tzw. flapping) wywołane przez szybkie zmiany dostępności sieci o lepsza administracja prefiksów o na zewnątrz rozgłaszane są tylko prefiksy domen, które chcemy, by były dostępne wymaganie: numery sieci muszą być kolejne i zaczynać się w odpowiednim miejscu przykład: nie można zagregować sieci: 200.25.24.0/24, 200.25.26.0/24, 200.25.27.0/24 bez zawarcia w adresie zagregowanym sieci 200.25.25.0/24

17 rozgłoszenia routingu: A: 200.25.16.0/21 B: 200.25.24.0/22 C: 200.25.28.0/23 D: 200.25.30.0/23 tablica ISP: 200.25.0.0/16 NAT: NETWORK ADDRESS TRANSLATION mapowanie 1-do-1 (np. adres publiczny do prywatnego) o NAT statyczny, bezstanowy, transformujący tylko część sieciową adresu o NAT dynamiczny w locie między pulami adresów, stanowy, jeśli pula jest wyczerpana - mapowanie nie zostanie zrobione (adres powraca do puli w przypadku zakończenia połączenia lub upłynięcia czasu)

18 NAPT: NETWORK ADDRESS PORT TRANSLATION pozwala wielu hostom używać pojedynczego adresu IP za pomocą oznaczania poszczególnych strumieni numerami portów TCP lub UDP przykład dwa hosty o adresach prywatnych: 192.168.0.2, 192.168.0.3 wysyłają pakiety z portu źródłowego 1008 router mapuje te adresy na pojedynczy adres IP 200.200.160.1 i dwa różne porty źródłowe 31001 i 31002 ruch zwrotny otrzymany na port 31001 jest rutowany do 192.168.0.2:1108, a ruch na port 31002 jest routwany do 192.168.0.3:1108 porty docelowe TCP i UDP, do których hosty o adresach prywatnych wysyłały strumienie pozostają niezmienione w tym modelu możliwy jest dostęp zewnętrznych hostów do np. serwera sieciowego wewnątrz sieci prywatnej zalety mapowania adresów topologia zewnętrzna może się zmieniać: klient może zmienić dostawcę, szkielet sieci organizacji może się zmieniać, dostawcy mogą się dzielić lub łączyć - bez mapowania adresów przypadki te pociągałyby za sobą zmianę adresaci wewnątrz organizacji dzięki mapowaniu adresów wewnętrza struktura organizacji może być ukryta przed światem zewnętrznym

19 IPv6 prace standaryzujące rozpoczęto w 1992 roku początkowo standard nosił nazwę IPng addresy IPv6 są 128 bitowe, notacja heksadecymalna - każde 16 bitowe pole (4 liczby heksadecymalne) oddzielone jest dwukropkiem - wiodące zera w każdym polu mogą być pominięte standard ten, choć nie jest na razie szeroko używany w Europie (natomiast bardzo w Azji), jest implementowany przez większość wytwórców sprzętu sieciowego

20 ARYTMETYKA zamiana liczb dziesiętnych na binarne (rozważamy liczby dziesiętne mniejsze lub równe 255 stąd słowa 8-bitowe) np.83 liczbę dziesiętną staramy się podzielić całkowicie przez 2: jeśli jest to liczba nieparzysta konieczne jest odjęcie reszty 1 odpowiednikiem binarnym danej liczby jest ciąg 0 i 1 branych w kolejności od ostatniego bitu do pierwszego 83 1 41 1 20 0 10 0 5 1 2 0 1 1 0 0 słowo binarne odczytujemy od końca: 83 10 =01010011 2 zamiana słów binarnych 8-o bitowych na wartości dziesiętne najstarszy bit 7 6 5 4 3 2 1 0 najmłodszy bit wartość bitu 128 64 32 16 8 4 2 1 wartość słowa 128 192 224 240 248 252 254 255