Adresacja IP
Adresacja IP
Wojtek Makosa
Wojtek Makosa
2TI
2TI
Adresacja IP
Adresacja IP
Wojtek Makosa
Wojtek Makosa
2TI
2TI
Adres IP
Adres IP
Ares IP (internet protocol) - jest to
Ares IP (internet protocol) - jest to
liczba określająca adres komputera
liczba określająca adres komputera
pracującego w sieci opartej na
pracującego w sieci opartej na
protokole TCP/IP. Protokół ten
protokole TCP/IP. Protokół ten
wymaga wpisania: numeru IP, bramki
wymaga wpisania: numeru IP, bramki
(gate, router), maski podsieci
(gate, router), maski podsieci
i adresów sieciowych DNS. Każdy
i adresów sieciowych DNS. Każdy
podłączony do sieci komputer musi
podłączony do sieci komputer musi
mieć unikalny i niezmienny adres IP.
mieć unikalny i niezmienny adres IP.
Adres ten zapisuje się jako cztery
Adres ten zapisuje się jako cztery
liczby z zakresu 0 do 255 oddzielone
liczby z zakresu 0 do 255 oddzielone
kropkami, np. 192.168.2.1
kropkami, np. 192.168.2.1
Protokol IP
Protokol IP
Protokół internetowy
Protokół internetowy
(ang.
(ang.
Internet
Internet
Protocol
Protocol
, skrót
, skrót
IP
IP
) – protokół
) – protokół
komunikacyjny warstwy sieciowej modelu
komunikacyjny warstwy sieciowej modelu
OSI (warstwy internet w modelu TCP/IP).
OSI (warstwy internet w modelu TCP/IP).
Protokół internetowy to zbiór ścisłych reguł
Protokół internetowy to zbiór ścisłych reguł
i kroków postępowania, które są
i kroków postępowania, które są
automatycznie wykonywane przez
automatycznie wykonywane przez
urządzenia w celu nawiązania łączności i
urządzenia w celu nawiązania łączności i
wymiany danych. Używany powszechnie
wymiany danych. Używany powszechnie
wInternecie i sieciach lokalnych.
wInternecie i sieciach lokalnych.
Rodzaje adresacji IP
Od 1977 w Internecie używane są adresy IP
protokołu w wersji czwartej, IPv4.
Zapotrzebowanie na adresy IPv4 stało się na tyle
duże, że pula nieprzydzielonych adresów zaczęła
się wyczerpywać (w 2011 roku zakładano, że w
zależności od regionu nastąpi to w roku między
2011 a 2016), z tego powodu powstała nowa,
szósta wersja protokołu – IPv6 której test odbył się
8 czerwca 2011 roku. Piąta wersja, IPv5 mająca
rozszerzyć możliwości poprzedniczki nie zdobyła
popularności, protokół ten znany jest szerzej pod
angielską nazwą Internet Stream Protocol (pol.
„protokół strumieni internetowych”), skracaną
do ST.
Sposoby zapisywania adresów
Sposoby zapisywania adresów
IP
IP
Każdy z
Każdy z
adresów
adresów
IP jest ciągiem trzydziestu
IP jest ciągiem trzydziestu
dwóch zer i jedynek. Obecna wersja adresowania
dwóch zer i jedynek. Obecna wersja adresowania
IP jest więc nazywana adresowaniem 32-bitowym.
IP jest więc nazywana adresowaniem 32-bitowym.
Nie jest ono, w gruncie rzeczy, zbyt wygodne.
Nie jest ono, w gruncie rzeczy, zbyt wygodne.
Stąd powszechne używanie notacji dziesiętnej
Stąd powszechne używanie notacji dziesiętnej
z kropkami.
z kropkami.
Na 32-bitowy adres IP składają się 4 oktety. Każdy
Na 32-bitowy adres IP składają się 4 oktety. Każdy
oktet można zapisać w postaci liczby dziesiętnej.
oktet można zapisać w postaci liczby dziesiętnej.
Przykładowy adres:01111111 00000000
Przykładowy adres:01111111 00000000
00000000 00000001Jest zapisywany
00000000 00000001Jest zapisywany
jako:127.0.0.1Jest to tzw. adres pętli zwrotnej
jako:127.0.0.1Jest to tzw. adres pętli zwrotnej
(ang. loopback address), reprezentujący stację
(ang. loopback address), reprezentujący stację
lokalną, czyli tę, przy której siedzimy. Jest to adres
lokalną, czyli tę, przy której siedzimy. Jest to adres
zarezerwowany i wysyłane doń dane nigdy nie są
zarezerwowany i wysyłane doń dane nigdy nie są
przekazywane do sieci.
przekazywane do sieci.
Przekształcenie polega na zapisaniu każdego z
Przekształcenie polega na zapisaniu każdego z
oktetów postaci liczby dziesiętnej i wstawieniu
oktetów postaci liczby dziesiętnej i wstawieniu
pomiędzy nie kropek.
pomiędzy nie kropek.
Klasyfikacja adresow IP
Klasyfikacja adresow IP
W istniejącej klasyfikacji
W istniejącej klasyfikacji
wyróżnia się pięć klas adresów:
wyróżnia się pięć klas adresów:
Klasa A,
Klasa A,
Klasa B,
Klasa B,
Klasa C,
Klasa C,
Klasa D,
Klasa D,
Klasa E.
Klasa E.
Adresy klasy A odnoszą się najczęściej do dużych sieci
Adresy klasy A odnoszą się najczęściej do dużych sieci
zawierających wiele komputerów, adresy klasy B odpowiadają
zawierających wiele komputerów, adresy klasy B odpowiadają
sieciom średniej wielkości, zaś adresy klasy C małym sieciom.
sieciom średniej wielkości, zaś adresy klasy C małym sieciom.
Adresy klasy D to tzw. adresy grupowe, wykorzystywane przy
Adresy klasy D to tzw. adresy grupowe, wykorzystywane przy
przesyłaniu wiadomości do grupy komputerów w Internecie. Tego
przesyłaniu wiadomości do grupy komputerów w Internecie. Tego
typu system umożliwia znaczne zmniejszenie ruchu w sieci w
typu system umożliwia znaczne zmniejszenie ruchu w sieci w
stosunku do systemu nawiązywania oddzielnych połączeń z
stosunku do systemu nawiązywania oddzielnych połączeń z
każdym z użytkowników. Obecnie istnieją jednak lepsze techniki
każdym z użytkowników. Obecnie istnieją jednak lepsze techniki
rozgłaszania wiadomości grupowych w sieci. Klasa E jest
rozgłaszania wiadomości grupowych w sieci. Klasa E jest
eksperymentalna i zarezerwowana dla IETF. Jeśli sieć jest
eksperymentalna i zarezerwowana dla IETF. Jeśli sieć jest
przyłączona do Internetu, to adres sieci oraz adresy komputerów
przyłączona do Internetu, to adres sieci oraz adresy komputerów
są przydzielane przez organizację zarządzająca Internetem. Jeśli
są przydzielane przez organizację zarządzająca Internetem. Jeśli
natomiast jest to lokalna sieć firmowa, to odpowiednie adresy
natomiast jest to lokalna sieć firmowa, to odpowiednie adresy
przydziela administrator. Wybierając odpowiednią klasę adresów
przydziela administrator. Wybierając odpowiednią klasę adresów
można przyporządkować danej sieci: więcej adresów podsieci, a
można przyporządkować danej sieci: więcej adresów podsieci, a
mniej komputerów (adresy klasy C); równą liczbę adresów podsieci
mniej komputerów (adresy klasy C); równą liczbę adresów podsieci
i komputerów (klasa B) lub mniej adresów podsieci, a więcej
i komputerów (klasa B) lub mniej adresów podsieci, a więcej
komputerów (klasa A). W sieciach lokalnych wykorzystuje się
komputerów (klasa A). W sieciach lokalnych wykorzystuje się
adresy klasy A, B lub C. Adres IP zapisuje się dziesiętnie w
adresy klasy A, B lub C. Adres IP zapisuje się dziesiętnie w
czterech blokach trzycyfrowych rozdzielonych kropkami (każdy
czterech blokach trzycyfrowych rozdzielonych kropkami (każdy
blok trzycyfrowy odpowiada 8 bitom, więc może być to liczba do 0
blok trzycyfrowy odpowiada 8 bitom, więc może być to liczba do 0
do 255).
do 255).
Braki podziału na klasy
Braki podziału na klasy
adresów
adresów
Duże różnice między klasami od lat marnowały dużą potencjalną liczbę
Duże różnice między klasami od lat marnowały dużą potencjalną liczbę
adresów IP. Przykładem może być sieć lokalna dla fir
adresów IP. Przykładem może być sieć lokalna dla fir
my
my
posiadającej 300
posiadającej 300
komputerów, które należy przyłączyć do Internetu. Pojedyncza grupa
komputerów, które należy przyłączyć do Internetu. Pojedyncza grupa
adresów klasy C daje 254 adresy co jest liczbą niewystarczającą. Dwie
adresów klasy C daje 254 adresy co jest liczbą niewystarczającą. Dwie
grupy dają zbyt wiele adresów i wymagają obsługi dwóch sieci. Wybranie
grupy dają zbyt wiele adresów i wymagają obsługi dwóch sieci. Wybranie
adresów klasy B daje odpowiednią liczbę adresów w jednej sieci, ale
adresów klasy B daje odpowiednią liczbę adresów w jednej sieci, ale
odznacza się dużym marnotrawstwem (65 234) adresów. W początkowej
odznacza się dużym marnotrawstwem (65 234) adresów. W początkowej
fazie rozwoju Internetu zbyt często przydzielano bezpodstawnie adresy
fazie rozwoju Internetu zbyt często przydzielano bezpodstawnie adresy
klasy B co zpowodowało, że przestwrzeń adresowa tej klasy wyczerpała się
klasy B co zpowodowało, że przestwrzeń adresowa tej klasy wyczerpała się
szybciej od innych, równocześnie przyczyniając się do obecnych braków
szybciej od innych, równocześnie przyczyniając się do obecnych braków
wolnych adresów dla nowo przyłączanych komputerów. W celu ulepszenia
wolnych adresów dla nowo przyłączanych komputerów. W celu ulepszenia
wykorzystania 32-bitowej przestrzeni adresowej zaprojektowano wiele
wykorzystania 32-bitowej przestrzeni adresowej zaprojektowano wiele
specjalnych rozszerzeń protokołu IP. Do jaważniejszeych należą:
specjalnych rozszerzeń protokołu IP. Do jaważniejszeych należą:
-
-
maski podsieci o stałej długości,
maski podsieci o stałej długości,
-
-
maski podsieci o zmiennej długości (VLSM),
maski podsieci o zmiennej długości (VLSM),
-
-
bezklasowy wybór marszruty między domenami (CIDR),
bezklasowy wybór marszruty między domenami (CIDR),
Mechanizmy te nie wykluczają się nawzajem - należy korzystać z nich
Mechanizmy te nie wykluczają się nawzajem - należy korzystać z nich
łącznie.
łącznie.
Adresacja IPv4
Adresacja IPv4
czwarta wersja protokolu komunikacyjnego IP przeznaczonego
dla Internetu. Identyfikacja hostów w IPv4 opiera się na adresach IP.
Dane przesyłane są w postaci standardowych datagramów.
Wykorzystanie IPv4 jest możliwe niezależnie od technologii łączącej
urządzenia sieciowe – sieć telefoniczna,kablowa, radiowa, itp. IPv4
znajduje się obecnie w powszechnym użyciu. Dostępna jest również
nowsza wersja – IPv6. Dokładny opis czwartej wersji protokołu IP
znajduje się wRFC 791. W modelu TCP/IP protokół IPv4 znajduje się
w warstwie sieciowej.
Adresacja IPv6
Adresacja IPv6
IPv6
IPv6
(ang.
(ang.
Internet Protocol version 6
Internet Protocol version 6
)
)
– protokół komunikacyjny, będący następcą protokołu IPv4,
– protokół komunikacyjny, będący następcą protokołu IPv4,
do którego opracowania przyczynił się w głównej mierze
do którego opracowania przyczynił się w głównej mierze
problem małej, kończącej się liczby adresów IPv4.
problem małej, kończącej się liczby adresów IPv4.
Podstawowymi zadaniami nowej wersji protokołu jest
Podstawowymi zadaniami nowej wersji protokołu jest
zwiększenie przestrzeni dostępnych adresów poprzez
zwiększenie przestrzeni dostępnych adresów poprzez
zwiększenie długości adresu z 32-bitów do 128-bitów,
zwiększenie długości adresu z 32-bitów do 128-bitów,
uproszczenie nagłówka protokołu oraz zapewnienie jego
uproszczenie nagłówka protokołu oraz zapewnienie jego
elastyczności poprzez wprowadzenie rozszerzeń, a także
elastyczności poprzez wprowadzenie rozszerzeń, a także
wprowadzenie wsparcia dla klas usług,uwierzytelniania oraz
wprowadzenie wsparcia dla klas usług,uwierzytelniania oraz
spójności danych. Protokół jest znany także jako
spójności danych. Protokół jest znany także jako
IP Next
IP Next
Generation
Generation
oraz
oraz
IPng
IPng
[1]. Głównymi dokumentami
[1]. Głównymi dokumentami
opisującymi protokół są RFC 2460 oraz
opisującymi protokół są RFC 2460 oraz
RFC
RFC
Model OSI
Model OSI
OSI
OSI
(
(
ang
ang
.
.
Open Systems Interconnection
Open Systems Interconnection
)
)
lub
lub
Model OSI
Model OSI
(pełna nazwa
(pełna nazwa
ISO OSI
ISO OSI
RM
RM
, ang.
, ang.
ISO OSI Reference Model
ISO OSI Reference Model
– model
– model
odniesienia łączenia systemów otwartych)
odniesienia łączenia systemów otwartych)
– standard
– standard
zdefiniowany przez ISO oraz ITU-
zdefiniowany przez ISO oraz ITU-
T opisujący strukturę komunikacji sieciowej
T opisujący strukturę komunikacji sieciowej
Międzynarodow
Międzynarodow
a
a
Organizac
Organizac
ja
ja
Normalizacyjna (ang
Normalizacyjna (ang
International
International
Organization for Standardization
Organization for Standardization
)
)
na początku
na początku
lat osiemdziesiątych dostrzegła potrzebę
lat osiemdziesiątych dostrzegła potrzebę
stworzenia modelu sieciowego, dzięki
stworzenia modelu sieciowego, dzięki
któremu producenci mogliby opracowywać
któremu producenci mogliby opracowywać
współpracujące ze sobą rozwiązania sieciowe.
współpracujące ze sobą rozwiązania sieciowe.
W taki sposób powstała specyfikacja
W taki sposób powstała specyfikacja
Open
Open
Systems Interconnection Reference Model
Systems Interconnection Reference Model
,
,
która do polskich norm została zaadaptowana
która do polskich norm została zaadaptowana
w 1995 roku.
w 1995 roku.
Model ISO OSI RM jest traktowany jako model
Model ISO OSI RM jest traktowany jako model
odniesienia (wzorzec) dla większości
odniesienia (wzorzec) dla większości
rodzin protokołów komunikacyjnych.
rodzin protokołów komunikacyjnych.
Podstawowym założeniem modelu jest
Podstawowym założeniem modelu jest
podział systemów sieciowych na 7 warstw
podział systemów sieciowych na 7 warstw
(ang.
(ang.
layers
layers
) współpracujących ze sobą w
) współpracujących ze sobą w
ściśle określony sposób. Został przyjęty przez
ściśle określony sposób. Został przyjęty przez
ISO w 1984 roku a najbardziej interesującym
ISO w 1984 roku a najbardziej interesującym
organem jest wspólny komitet powołany
organem jest wspólny komitet powołany
przez ISO/IEC, zwany Joint Technical
przez ISO/IEC, zwany Joint Technical
Committee 1- Information Technology (JTC1).
Committee 1- Information Technology (JTC1).
Formalnie dzieli się jeszcze na podkomitety
Formalnie dzieli się jeszcze na podkomitety
SC.
SC.
Przyczyny powstania
Przyczyny powstania
Gwałtowny rozwój i sieci komputerowych na
początku lat 70. XX wieku,
- Powstanie wielu niekompatybilnych ze sobą
protokołów poszczególnych producentów,
- Jednoczesna transmisja informacji między
komputerami w sieci złożonej z systemów IBM
mainframe (SNA – Systems Network
Architecture), DEC minicomputer (DECnet),
Novell (NetWare) oraz Apple (AppleTalk) …
mogła okazać się problemem.
Przyczyny warstwowego
przedstawienia protokołów:
-ułatwiona nauka
-lepsza organizacja pracy nad rozwojem
protokołu
-modularna budowa umożliwia skupienie się na
badanym zagadnieniu
Koniec
Koniec
Wojtek Makosa 2 TI nr 14
Wojtek Makosa 2 TI nr 14