Protokół IP oraz Protokoły routingu

Prezentacja na temat: "Protokół IP oraz Protokoły routingu"— Zapis prezentacji:

1 Protokół IP oraz Protokoły routingu
Laboratorium SK

2 Adresowanie IPv4 Laboratorium SK

3 Adresowanie IPv4 Adres IP to unikatowa liczba logiczna, przypisana pojedynczemu urządzeniu sieciowemu lub interfejsowi. Liczba ta ma długość 32 bitów. Aby łatwiej ją było czytać, stosuje się format kropkowo-dziesiętny. Bity podzielone są na cztery 8-bitowe grupy, które można przekształcać w wartości dziesiętne. Przestrzeń adresowa IP została początkowo podzielona na pięć klas, rozróżnianych przez pierwsze bity adresu. Adresy klas A, B i C są unicastowymi adresami IP. Adres klasy D to adres multicastowy, zaś klasa E obejmuje adresy zarezerwowane. Laboratorium SK

4 Adresowanie IPv4 Przestrzeń adresowa IP została początkowo podzielona na pięć klas rozróżnianych przez pierwsze bity adresu. Adresy klas A, B i C są unicastowymi adresami IP Adres klasy D to adres multicastowy, zaś klasa E obejmuje adresy zarezerwowane. Adresy prywatne są zarezerwowane do wykorzystywania przez firmy oraz sieci prywatne. Adresy te nie są trasowane w Internecie Translacji pomiędzy adresami prywatnymi i publicznymi dokonuje NAT. Laboratorium SK

5 Adresowanie IPv4 Adresy IPv4 dzielimy na pięć klas - A, B, C, D i E. Klasę adresu IP określają najbardziej znaczące bity pierwszego bajtu Laboratorium SK

6 Adresowanie IPv4 – adresy klasy A
Adresy klasy A zawarte są pomiędzy wartościami od O ( ) do 127 (l ) w pierwszym bajcie. Adresy dostępne do przypisania organizacjom zawarte są w przedziale od do Wartości O i 127 są zarezerwowane. Na przykład to lokalny adres hosta. Pakiet wysyłany pod ten adres kierowany jest do maszyny lokalnej. Ponadto adres sieci zarezerwowano dla adresów prywatnych. Laboratorium SK

7 Adresowanie IPv4 – adresy klasy A
Pierwszy bajt adresu klasy A jest domyślnie numerem sieci, zaś trzy pozostałe bajty stanowią numer hosta. Format adresu ma więc postać S.H.H.H, gdzie S to część sieciowa, a H to części hosta. Dzięki dostępnym 24 bitom w sieci klasy A można zaadresować = hostów. Dwa adresy, które odjęto, to numer sieci (same zera) oraz adres broadcastowy (same jedynki). Sieć o tak dużej liczbie hostów z pewnością nie działałaby, gdyby wszystkie próbowały dokonywać rozgłaszania. Laboratorium SK

8 Adresowanie IPv4 – adresy klasy B
Klasa B obejmuje adresy o wartościach pierwszego bajtu z zakresu od 128 ( ) do 191 ( ). Firmom i innym organizacjom przydziela się adresy od do Pierwsze dwa bajty adresu klasy B są domyślnie adresem sieci, zaś pozostałe dwa adresem hosta. Adres taki ma więc format S.S.H.H, Ponieważ część hosta zawiera 16 bitów, więc toteż zdefiniować można = adresów IP hostów. Laboratorium SK

9 Adresowanie IPv4 – adresy klasy C
Wartości pierwszego bajtu adresów klasy C zawierają się w granicach od 224 ( ) do 223 ( ). Firmom przydzielane są adresy od do Adresy te mają format S.S.S.H. Osiem bitów pozwala zaadresować = 254 hostów, H=0 to numer sieci, a H=255 to adres rozgłoszeniowy Laboratorium SK

10 Adresowanie IPv4 – adresy klasy D
Klasa D obejmuje adresy o wartościach pierwszego bajtu z zakresu od 224 (l ) do 239 ( ). Numery sieci przypisywane grupom multicastowym zawierają się w przedziale od do , Adresy te nie są podzielone się na części sieci i hosta. Niektóre adresy multicastowe są przypisane na stałe, na przykład adres jest używany przez routery EIGRP. Laboratorium SK

11 Adresowanie IPv4 – adresy klasy E
Wartości pierwszego bajtu adresów klasy E zawierają się w przedziale od 240 ( ) do 254 ( ). Adresy z tej puli zarezerwowane są dla sieci ekspey-mentalnych. Numer sieci 255 został zarezerwowany dla adresów rozgłoszeniowych, na przykład Laboratorium SK

12 Adresowanie IPv4 – podsumowanie
Laboratorium SK

13 Adresowanie IPv4 – adresy prywatne
Niektóre numery w obrębie przestrzeni adresowej IPv4 zostały zarezerwowane do użytku prywatnego i nie są trasowane w Internecie. Wiele organizacji wykorzystuje adresy prywatne we własnych sieciach wewnętrznych, przy czym dostęp do Internetu zapewnia im NAT. Wyodrębnienie grupy adresów prywatnych było pierwszym krokiem zmierzającym ku globalnemu zapobieżeniu wyczerpania przestrzeni adresowej IPv4. Dostępność adresów prywatnych w połączeniu z NAT zredukowała konieczność żmudnego definiowania podsieci przez organizacje i pozwala zminimalizować marnotrawstwo globalnych, publicznych adresów IP. Laboratorium SK

14 Adresowanie IPv4 – adresy prywatne
Prywatna przestrzeń adresowa obejmuje segmenty 10/8, /12 i /16 i pozwala zdefiniować jedną sieć klasy A, 16 sieci klasy B i 256 klasy C. Laboratorium SK

15 Budowa Podsieci IP Tworzenie podsieci to bardzo ważny element adresowania IP. Maska podsieci ułatwia wyróżnienie części adresu IP - sieci, podsieci i hosta. Architekt sieci, wykorzystując techniki manipulowania maskami domyślnymi, tworzy podsieci jako segmenty LAN i WAN Podsieci te zapewniają liczbę adresów wystarczającą do zaadresowania urządzeń w sieciach LAN różnych wielkości. Łącza punkt-punkt w sieciach WAN zazwyczaj wykorzystują maski tylko dla dwóch hostów, ponieważ występują w nich tylko dwa routery Laboratorium SK

16 Podsieci IP Maski podsieci stosuje się tylko w przypadku adresów klas A, B i C. Adresy multicastowe nie wykorzystują masek podsieci. Maska podsieci to liczba 32-bitowa, w której bity o wartości l wyznaczają sieciową część adresu, zaś bity o wartości O definiują część hosta. Laboratorium SK

17 Podsieci IP- Zapisywanie masek
Maski podsieci IP można zapisywać w różny sposób. Maska może być zapisana w postaci: binarnej, szesnastkowej, kropkowo-dziesiętnej lub jako prefiks „maski bitowej". Laboratorium SK

18 Podsieci IP- Zapisywanie masek
Laboratorium SK

19 Podsieci IP- Zapisywanie masek - przykład
Przypuśćmy, że musimy skonfigurować firmową sieć klasy C /24, obejmująca 200 hostów. Hosty tworzą sześć różnych sieci LAN. Podsieci można utworzyć przy użyciu maski Jeśli przyjrzymy się masce w formacie binarnym ( ), zauważymy, że pierwsze trzy bajty tworzą sieciową część adresu, pierwsze trzy bity czwartego bajta określają podsieć, zaś pięć ostatnich bitów (o wartościach 0) służą do adresowania hostów. Laboratorium SK

20 Podsieci IP- Zapisywanie masek - przykład
Gdy korzystamy z maski, liczba tworzonych podsieci wynosi 2", gdzie n jest liczbą bitów „zabranych" z części sieciowej adresu. W tym przykładzie są to trzy bity, a zatem liczba utworzonych podsieci to 23 = 8. Routery Cisco pozwalają tworzyć podsieci ze wszystkimi bitami ustawionymi na l (LAN 7). Choć domyślnie nie można tworzyć podsieci z tymi bitami ustawionymi na O, to jednak routery Cisco to umożliwiają ich skonfigurowanie przy użyciu polecenia ip subnet-zero. Laboratorium SK

21 Podsieci IP- Zapisywanie masek - przykład
Laboratorium SK

22 Podsieci IP- Zapisywanie masek - przykład
Liczbę hostów w podsieci można obliczyć ze wzoru 2"-2, gdzie n to liczba bitów w części hosta. W naszym przykładzie na adresy hostów zarezerwowanych jest pięć bitów czwartego bajta. Przy n=5 można więc zaadresować 25-2=30 hostów. Zakres adresów dla sieci LAN l zaczyna się od , a kończy na (30 adresów). Laboratorium SK

23 Podsieci IP- Określanie sieciowej części adresu
Znając adres i maskę, możemy określić klasę sieci, numer podsieci oraz adres broadcastowy. Dokonujemy tego przy użyciu logicznej operacji AND między adresem IP i maską podsieci. Adres broadcastowy odczytujemy na podstawie numeru podsieci, zamieniając wszystkie bity części hosta na jedynki. Laboratorium SK

24 Podsieci IP- Określanie sieciowej części adresu
Laboratorium SK

25 Podsieci IP- Maski podsieci o zmiennej długości
Maski podsieci o zmiennej długości (ang. Yariable Length Subnet Mask - VLSM) po­zwalają dzielić sieć na podsieci o różnej wielkości, a tym samym zapobiegać marnotrawieniu adresów IP. Jeżeli w sieci klasy C zastosuje się maskę , wówczas możliwe będzie zdefiniowanie 16 podsieci, po 14 adresów IP w każdej z nich. Jeśli w danej podsieci istnieje tylko jedno łącze punkt-punkt, wymagające przypisania jedynie dwóch adresów IP, wówczas pozostałe 14 adresów będzie niewykorzystanych Problem ten ma jeszcze większą wagę w sieciach klas B i A. Po zastosowaniu VLSM, w małych sieciach LAN można utworzyć mniejsze podsieci /28, gromadzące po 14 hostów, a w większych, /23 i /22, po 510 i 1022 hosty. Sieci punkt-punkt wykorzystują maski /30, pozwalające zaadresować dwa hosty Laboratorium SK

26 Podsieci IP- Maski podsieci o zmiennej długości
Jako przykład weźmy sieć klasy B /16. Użycie maski /20 pozwala utworzyć 16 podsieci. W przypadku maski /20 są one definiowane przez pierwsze cztery bity trzeciego bajtu. Laboratorium SK