Protokół IP w sieciach LAN

Plan wykładu

• Wprowadzenie
• Adresacja IP
• Konfiguracja adresów IP
• Usługa NAT
• DHCP
• Protokół IP i domena rozgłoszeniowa
• Podsumowanie

Plan wykładu

• Wprowadzenie

• Adresacja IP
• Konfiguracja adresów IP
• Usługa NAT
• DHCP
• Protokół IP i domena rozgłoszeniowa
• Podsumowanie

Warstwy modelu TCP/IP (1)

Warstwa

prezentacji

Warstwa

aplikacji

Warstwa

sesji

Warstwa

transportowa

Warstwa

sieciowa

Warstwa

łącza danych

Warstwa

fizyczna

Warstwa

aplikacji

Warstwa

transportowa

Warstwa

sieciowa

Warstwa

dostępu

do sieci

Model ISO/OSI

Model TCP/IP

Warstwy modelu TCP/IP (2)

• W przypadku warstw 1 i 2 TCP/IP korzysta z już

istniejących standardów sieciowych i technologii,
np. Ethernet, WiFi

• Podstawowy protokół warstwy 3 to IP (ang.

Internet Protocol), który izoluje wyższe warstwy od
zagadnień pracy sieci, adresuje datagramy,
zapewnia wymianę danych między
niejednorodnymi systemami. Warstwa 3 używa
również protokołu ICMP (ang. Internet Control
Message Protocol)

Warstwy modelu TCP/IP (3)

• Większość zadań warstwy 4 jest realizowana przez

protokół połączeniowy TCP (ang. Transmission
Control Protocol), który gwarantuje dostarczenie do
danych do adresata. Innym protokołem tej warstwy
jest bezpołączeniowy protokół datagramowy UDP
(ang. User Datagram Protocol), który nie gwarantuje
pełnej poprawności i integralności przesyłanych
danych

• Warstwie 5 i częściowo 6 odpowiadają protokoły

Telnet i wirtualnego terminala

• Warstwom 6 i 7 odpowiada protokół przekazu

plików FTP (ang. File Transfer Protocol), które
zapewniają przekaz plików między niejednorodnymi
urządzeniami i systemami operacyjnymi

Jednostki danych i ich

przepływ

Warstwa

aplikacji

Warstwa

transportowa

Warstwa Internet

Warstwa

dostępu

do sieci

TCP

UDP

strumie
ń

segme
nt

datagra
m

ramk
a

DANE

DANE

N

DANE

N

N

N

DANE

N

N

wiadomoś
ć

pakiet

datagra
m

ramk
a

DANE

DANE

N

DANE

N

N

N

DANE

N

N

Nagłówek IPv4

0 1 2 3

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1

WersjaDł. Nagł. Typ usługi

Długość całkowita

Identyfikator

Flagi

Przesunięcie

Czas życia TTL

Protokół

Suma kontrola

Źródłowy adres IP

Opcje

Uzupełn.

Docelowy adres IP

Numer wersji podaje numer wersji protokołu IP
używanego przez nadawcę (np. IPv4, IPv6)

Długość nagłówka to wielkość nagłówka w 32
bitowych słowach, to pole jest wykorzystywane do
określenia początku nagłówka protokołu wyższej
warstwy

Typ obsługi (ang. Type of Service) definiuje typ
usług oferowanych przez IP. Pole jest ignorowane
przez większość urządzeń w sieci. Wykorzystywane
również jako DSCP (ang. Differentiated Services Code
Point)

Długość całkowita określa całkowitą długość
pakietu IP wraz z nagłówkiem w bajtach
(maksymalnie 65535)

Identyfikator, flagi, przesunięcie służą do kontroli
segmentacji pakietu, umożliwia przesyłanie pakietów
podzielonych na części

Czas życia TTL (ang. Time To Live) pomaga
routerom mierzyć czas jaki pakiet pozostaje w sieci
zmniejszając o 1 wartość tego pola po każdym
kolejnym routerze. Kiedy TTL osiągnie wartość 0
pakiet jest usuwany z sieci

Protokół wskazuje na następny w hierarchii protokół
zawarty w danym pakiecie IP

Suma kontrolna służy do kontroli poprawności
nagłówka, kontrolą nie jest objęta część pakietu
zawierająca dane

Adresy IP umożliwiają przesyłanie i odbieranie
pakietów

Na koniec nagłówka mogą być dołączone dodatkowe
informacje (opcje), jednak ich długość musi być
wielokrotnością 32 bitów

Plan wykładu

• Wprowadzenie

• Adresacja IP

• Konfiguracja adresów IP
• Usługa NAT
• DHCP
• Protokół IP i domena rozgłoszeniowa
• Podsumowanie

Adresacja w protokole IP

• W sieciach IP używa się adresu 32 bitowego
• Adres IP składa się z dwóch elementów: numeru

sieci oraz numeru komputera w sieci, przy
czym wielkość tych elementów może się zmieniać

• Decyduje o tym tzw. maska, która także jest 32

bitowym ciągiem, posiadającym wartość jeden na
pozycjach bitów odpowiadających numerowi sieci,
a wartość zero na pozycjach bitów
odpowiadających numerowi urządzenia w sieci

Klasy adresów IP

Klasa A

Klasa B

Klasa C

Klasa D

0

Numer sieci

(7 bitów)

Numer urządzenia (24 bity)

Klasa A

Klasa B

Klasa C

126 (2

7

–2)

Ilość sieci

Ilość urządzeń

16 777 124 (2

24

–2)

16 384 (2

14

–2)

65 534 (2

16

–2)

2 097 152 (2

21

–2)

254 (2

8

–2)

10

Numer sieci (14 bitów) Numer urządzenia (16 bitów)

110

Numer sieci (21 bitów)

Numer

urządzenia

(8 bitów)

1110

Adres rozgłoszeniowy (28 bitów)

0-127

128-191

192-223

Prywatne adresy IP

W niepublicznej sieci intranet (wewnętrznej sieci w

firmie) można wykorzystać adresy prywatne
(niepubliczne)

• 10.0.0.0 – 10.255.255.255
• 172.16.0.0 – 172.31.255.255
• 192.168.0.0 – 192.168.255.255
Pozostałe adresy to adresy publiczne, które nie

mogą się powtarzać, gdyż są widoczne w
publicznym Internecie

Konfiguracja urządzenia w sieci

IP

• Adres, który służy do identyfikacji urządzenia, musi to

być adres unikalny, nie powtarzający się w sieci.
Wyjątek stanowią adresy prywatne. Posiadając swój
adres urządzenie może wysyłać i otrzymywać pakiety
IP.

• Maska, która służy do określenia podsieci, do której

dane urządzenie należy

• Brama, która umożliwia komunikację ze urządzeniami

znajdującymi się w innej podsieci niż dana stacja.
Adres bramy musi się mieścić w tej samej podsieci co
adres stacji. Rolę bramę pełnie zazwyczaj ruter lub
inne urządzenie pracujące w warstwie 3

Maska w adresacji IP (1)

• Patrząc z perspektywy pojedynczego urządzenia w

sieci IP dzieli się na dwie strefy: podsieć, do której
stacja należy i cała reszta

• W momencie pojawienia się potrzeby wysłania

pakietu IP, urządzenie wylicza czy docelowy adres
IP należy do tej samej podsieci

• Jeżeli ten warunek jest spełniony, to pakiet jest

bezpośrednio wysyłany do urządzenia docelowego
wykorzystując ramki warstwy drugiej (np. Ethernet)

• W przeciwnym razie, kiedy adres docelowy jest

poza podsiecią urządzenie, to pakiet jest wysyłany
na adres bramy, która jest odpowiedzialna za
przekazanie tego pakietu dalej

Maska w adresacji IP (2)

• Maska ma długość 32 bitów. Pierwsza część

maski składająca się z samych bitów równych 1

określa adres podsieci. Na końcowych bitach

równych 0 zapisywane są adresy w ramach danej

podsieci

• Maskę zapisuje się jak adres IP, np.

255.255.255.0 lub w postaci /24, czyli podaje

się liczbę bitów określających adres podsieci

• Maska umożliwia adresowanie bezklasowe CIDR,

wymaga to dopisania do adresu maski. Zazwyczaj

dopisuje się to w postaci 156.17.30.100/24,

gdzie /24 oznacza rozmiar podsieci

Przykładowe maski (1)

• 255.255.254.0 (/23) rozmiar podsieci 2

9

=512

11111111 11111111 11111110 00000000
• 255.255.255.0 (/24) rozmiar podsieci 2

8

=256

11111111 11111111 11111111 00000000
• 255.255.255.128 (/25) rozmiar podsieci

2

7

=128

11111111 11111111 11111111 10000000
• 255.255.255.192 (/26) rozmiar podsieci 2

6

=64

11111111 11111111 11111111 11000000

Przykładowe maski (2)

• 255.255.255.224 (/27) rozmiar podsieci 2

5

=32

11111111 11111111 11111111 11100000
• 255.255.255.240 (/28) rozmiar podsieci 2

4

=16

11111111 11111111 11111111 11110000
• 255.255.255.248 (/29) rozmiar podsieci 2

3

=8

11111111 11111111 11111111 11111000
• 255.255.255.252 (/30) rozmiar podsieci 2

2

=4

11111111 11111111 11111111 11111100

Nieprawidłowe

maski

• 255.255.255.2

11111111 11111111 11111111 000000

1

0

• 255.255.255.64

11111111 11111111 11111111 0

1

000000

• 255.255.255.220

11111111 11111111 11111111 110

111

00

• 255.255.255.113

11111111 11111111 11111111 0

111

000

1

• 255.255.255.56

11111111 11111111 11111111 00

111

000

Adres rozgłoszeniowy

• Ostatni adres z zakresu wyznaczonego przez

adres urządzenia i maskę to adres

rozgłoszeniowy podsieci

• Jest to adres mający bity równe 1 na tych samych

pozycjach co maska ma bity równe 0

• Na pozostałych bitach ma takie same wartości

co adres urządzenia

• Adres rozgłoszeniowy nie może być przydzielony

dla urządzenia

Adres podsieci

• Pierwszy adres z zakresu wyznaczonego przez

adres urządzenia i maskę to adres podsieci

• Jest to adres mający bity równe 0 na tych samych

pozycjach co maska

• Na pozostałych bitach adres podsieci ma takie

same wartości co adres urządzenia

• Adres sieci nie może być przydzielony dla

urządzenia

Wyliczanie adresu podsieci -

przykład 1

• Adres źródłowy: 192.168.0.3
• Maska: 255.255.255.0
• Adres docelowy: 192.168.0.6
• Adres podsieci dla stacji źródłowej (iloczyn logiczny AND)

11000000 10101000 00000000 00000011=192.168.0.3
11111111 11111111 11111111 00000000=255.255.255.0
11000000 10101000 00000000 00000000=192.168.0.0

• Adres podsieci dla stacji docelowej (iloczyn logiczny

AND)

11000000 10101000 00000000 00000110=192.168.0.6
11111111 11111111 11111111 00000000=255.255.255.0
11000000 10101000 00000000 00000000=192.168.0.0

• Adres źródłowy i docelowy należą do tej samej podsieci

Wyliczanie adresu podsieci -

przykład 1

• Adres źródłowy: 192.168.0.3/24
• Adres docelowy: 192.168.0.6/24
• Maska /24 (255.255.255.0) oznacza, że zakres

podsieci ma postać, x.x.x.0- x.x.x.255, wiec w
rozważanym przypadku ten zakres to
192.168.0.0-192.168.0.255

• Ponieważ adres źródłowy i docelowy mieszczą się

w tym zakresie, więc należą do tej samej
podsieci

Wyliczanie adresu podsieci -

przykład 2

• Adres źródłowy: 156.17.30.200/25
• Adres docelowy: 156.17.30.130/25
• Maska /25 (255.255.255.128) oznacza, że zakres

podsieci ma postać, x.x.x.0- x.x.x.127 lub
x.x.x.128- x.x.x.255 wiec w rozważanym
przypadku te zakresy to 156.17.30.0-
156.17.30.127 lub 156.17.30.128-
156.17.30.255

• Ponieważ adres źródłowy i docelowy mieszczą się

w zakresie 156.17.30.128-156.17.30.255, więc
należą do tej samej podsieci

Wyliczanie adresu podsieci -

przykład 3

• Adres źródłowy: 156.17.40.200/26
• Adres docelowy: 156.17.40.3/26
• Maska /26 (255.255.255.192) oznacza zakresy

podsieci

x.x.x.0- x.x.x.63
x.x.x.64- x.x.x.127
x.x.x.128- x.x.x.191
x.x.x.192- x.x.x.255
• Ponieważ adres źródłowy jest w zakresie

x.x.x.192- x.x.x.255, a adres docelowy w
zakresie x.x.x.0- x.x.x.63, więc rozważane
adresy nie należą do tej samej podsieci

Wyliczanie adresu podsieci -

przykład 4

• Adres źródłowy: 156.17.30.100/27
• Adres docelowy: 156.17.30.70/27
• Maska /27 (255.255.255.224) oznacza zakresy

podsieci

x.x.x.0- x.x.x.31 x.x.x.32- x.x.x.63
x.x.x.64- x.x.x.91 x.x.x.92- x.x.x.127
x.x.x.128- x.x.x.159 x.x.x.160- x.x.x.191
x.x.x.192- x.x.x.223 x.x.x.224- x.x.x.255
• Ponieważ adres źródłowy jest w zakresie x.x.x.92-

x.x.x.127, a adres docelowy w zakresie x.x.x.64-
x.x.x.91, więc rozważane adresy nie należą do
tej samej podsieci

Adres, maska i brama –

przykład 1

• Adres źródłowy: 10.1.0.6/16
• Maska: 255.255.0.0
• Brama: 10.1.0.1
• Brama jest w tej samej podsieci co stacja, więc

jest to prawidłowa konfiguracja

Adres, maska i brama -

przykład 2

• Adres źródłowy: 192.168.0.3/24
• Maska: 255.255.255.0
• Brama: 192.168.1.1
• Brama nie jest w tej samej podsieci co stacja,

więc

nieprawidłowa

jest brama lub maska

Adres, maska i brama -

przykład 3

• Adres źródłowy: 156.17.43.81/30
• Maska: 255.255.255.252
• Brama: 156.17.43.83
• Brama to adres rozgłoszeniowy podsieci

wyznaczonej przez adres i maskę, więc jest to

nieprawidłowa

konfiguracja

Adres, maska i brama –

przykład 4

• Adres źródłowy: 212.20.0.6/25
• Maska: 255.255.255.128
• Brama: 212.20.0.126
• Brama jest w tej samej podsieci co stacja, więc

jest to prawidłowa konfiguracja

Adres, maska i brama -

przykład 5

• Adres źródłowy: 156.17.43.83/29
• Maska: 255.255.255.248
• Brama: 156.17.43.80

• Brama to adres podsieci wyznaczonej przez adres

i maskę, więc jest to

nieprawidłowa

konfiguracja

Adres, maska i brama -

przykład 6

Zaznacz prawidłowe maski dla komputera o adresie

10.0.0.50 znajdującego się w podsieci o adresie
10.0.0.0

• /24
• /25
• /26
• /27

Adres, maska i brama -

przykład 7

Zaznacz prawidłowe maski dla komputera o adresie

192.168.0.180 znajdującego się w podsieci o
adresie 192.168.0.128

• /24
• /25
• /26
• /27

Liczba adresów w podsieci

(1)

• Zapis /n oznacza, że liczba adresów w danej

podsieci to 2

(32-n)

, np. dla maski /24 mamy

2

8

 = 256 adresów

• Pierwszy i ostatni adres z zakresu podsieci nie

może być przypisany do stacji (adres podsieci i
rozgłoszeniowy)

• Maksymalna liczba stacji w podsieci wynosi (2

(32-n)

–

2)

• Dodatkowo jeden adres z zakresu musimy

zarezerwować na adres bramy, czyli po odliczeniu
adresu bramy zostaje (2

(32-n)

–3) adresów

Liczba adresów w podsieci

(2)

•

Maska 255.255.254.0 (/23) - liczba stacji 509+1

•

Maska 255.255.255.0 (/24) - liczba stacji 253+1

•

Maska 255.255.255.128 (/25) - liczba stacji 125+1

•

Maska 255.255.255.192 (/26) - liczba stacji 61+1

•

Maska 255.255.255.224 (/27) - liczba stacji 29+1

•

Maska 255.255.255.240 (/28) - liczba stacji 13+1

•

Maska 255.255.255.248 (/29) - liczba stacji 5+1

•

Maska 255.255.255.252 (/30) - liczba stacji 1+1

Plan wykładu

• Wprowadzenie
• Adresacja IP

• Konfiguracja adresów IP

• Usługa NAT
• DHCP
• Protokół IP i domena rozgłoszeniowa
• Podsumowanie

Konfiguracja adresów IP –

przykład 1

• Firma posiada 200 komputerów umieszczonych

na trzech kondygnacjach

• Na parterze jest 90 komputerów, pierwszym

piętrze 60, a na drugim 50

• Centralnym urządzeniem, do którego na

oddzielnych portach są podłączone kondygnacje,
jest ruter

• Każda z kondygnacji jest oddzielną domeną

rozgłoszeniową

• Firma otrzymała od ISP jeden adres publiczny

Konfiguracja adresów IP –

przykład 1

Proponujemy stworzyć 3 podsieci:
• Parter maska: 255.255.255.0 /24, brama:

192.168.0.1, adresy stacji:
192.168.0.2 - 192.168.0.91

• 1 piętro maska: 255.255.255.0 /24, brama:

192.168.1.1, adresy stacji:
192.168.1.2 - 192.168.1.61

• 2 piętro maska: 255.255.255.0 /24, brama:

192.168.2.1, adresy stacji:
192.168.2.2 - 192.168.2.51

Dobranie maski 255.255.255.0 /24 ułatwia rozbudowę

sieci o nowe komputery. Stacje mają dostęp do Internetu
dzięki usłudze NAT (ang. Network Address Translation)

Konfiguracja adresów IP –

przykład 2

• Firma posiada 200 komputerów umieszczonych

na trzech kondygnacjach

• Na parterze jest 90 komputerów, pierwszym

piętrze 60, a na drugim 50

• Centralnym urządzeniem, do którego na

oddzielnych portach są podłączone kondygnacje,
jest ruter

• Każda z kondygnacji jest oddzielną domeną

rozgłoszeniową

• Firma otrzymała od ISP klasę C adresów

publicznych 212.1.1.0/24

Konfiguracja adresów IP –

przykład 2

Proponujemy stworzyć 3 podsieci:
• Parter maska: 255.255.255.128 /25, brama:

212.1.1.126 adresy stacji: 212.1.1.1 - 212.1.1.90

• 1 piętro maska: 255.255.255.192 /26, brama:

212.1.1.190 adresy stacji:
212.1.1.129 - 212.1.1.188

• 2 piętro maska: 255.255.255.192 /26, brama:

212.1.1.254 adresy stacji:
212.1.1.193 - 212.1.1.242

Sieć klasy C podzielono tak, aby każdy komputer miał

przypisany adres publiczny. Zastosowano maskowanie
podsieci o zmiennej długości (VLSM)

Konfiguracja adresów IP –

przykład 3

• Firma posiada 30 komputerów podłączonych do

jednego przełącznika warstwy drugiej, czyli jest
jedna domena rozgłoszeniowa

Proponujemy stworzyć 1 podsieć.
• maska: 255.255.255.0 /24
• brama: 192.168.0.1
• adresy stacji: 192.168.0.2 - 192.168.0.31

Konfiguracja adresów IP –

przykład 4

• Firma ma przydzieloną klasę B adresów

156.17.0.0/16

• Firma posiada 12 lokalizacji, w których znajduje się

od 1 tys. do 3 tys. komputerów

• Proponujemy zastosować maskę /20
• Dla 12 lokalizacji wykorzystane zostaną

przydzielone podsieci: 156.17.0.0/20,
156.17.16.0/20, 156.17.32.0/20, 156.17.48.0/20,
156.17.64.0/20, 156.17.80.0/20, 156.17.96.0/20,
156.17.112.0/20, 156.17.128.0/20,
156.17.144.0/20, 156.17.160.0/20, 156.17.176.0/20

Konfiguracja adresów IP –

przykład 5

• Firma posiada następujące podsieci:

– 30 stacji
– 100 stacji
– 14 stacji
– 10 stacji
– 12 stacji

• Firma otrzymała od ISP klasę C adresów

publicznych 156.17.30.0/24

• Zaproponować adresację wykorzystującą w

sposób ciągły podane adresy

Konfiguracja adresów IP –

przykład 5

100 stacji
• maska: 255.255.255.128 /25
• zakres 156.17.30.0 - 156.17.30.127
• brama: 156.17.30.126
30 stacji
• maska: 255.255.255.192 /26
• zakres 156.17.30.128 - 156.17.30.191
• brama: 156.17.30.190
14 stacji
• maska: 255.255.255.224 /27
• zakres 156.17.30.192 - 156.17.223
• brama: 156.17.30.222

Konfiguracja adresów IP –

przykład 5

12 stacji
• maska: 255.255.255.240 /28
• zakres 156.17.30.224 - 156.17.30.239
• brama: 156.17.30.238
10 stacji
• maska: 255.255.255.240 /28
• zakres 156.17.30.240 - 156.17.30.255
• brama: 156.17.30.254

Plan wykładu

• Wprowadzenie
• Adresacja IP
• Konfiguracja adresów IP

• Usługa NAT

• DHCP
• Protokół IP i domena rozgłoszeniowa
• Podsumowanie

Usługa NAT

• Usługa NAT (ang. Network Address Translation)

polega na modyfikowaniu adresów w nagłówku
pakietu IP w taki sposób, że adres docelowy,
źródłowy lub oba są zastępowane innymi adresami

• Usługa NAT zazwyczaj działa na obrzeżu sieci

lokalnej na styku z siecią globalną (np. firewall)

• W celu rozróżnienia urządzeń wewnątrz sieci

stosujących adresy prywatne lub publiczne
wykorzystuje się niepowtarzalne adresy portów
źródłowych przypisywane do publicznych adresów
IP – jest to usługa PAT (ang. Port Address Translation)

LAN

LAN

Interne

t

Interne

t

Usługa NAT – przykład

Adres w LAN

Adres w Internecie

192.168.1.2:1444

156.17.10.5:1444

192.168.1.3:1444

156.17.10.5:1344

192.168.1.3/24

192.168.1.2/24

156.17.10.5

NAT/PAT

SRC=156.17.10.5:1444

SRC=156.17.10.5:1344

SRC=192.168.1.2:1444

SRC=192.168.1.3:1444

DST=156.17.10.5:1444

DST=192.168.1.2:1444

Zalety NAT



NAT zachowuje usankcjonowany standardami

schemat zarejestrowanych adresów, dzięki
umożliwieniu wykorzystania prywatnych adresów
w sieciach intranetowych



NAT ułatwia połączenie sieci intranetowych z
sieciami publicznymi i równoważenie obciążeń



Stosowanie NAT umożliwia zachowanie
wewnętrznej adresacji po zmianie ISP



Podnosi bezpieczeństwo ukrywając wewnętrzną
strukturę adresacji oraz umożliwia przeglądanie
całego ruchu wychodzącego i wchodzącego

Wady NAT



Zwiększa opóźnienia transmisji



Uniemożliwia działanie pewnych aplikacji i usług



Serwery usług zewnętrznych (np. WWW) ukryty
za NAT i mający adres prywatny może być
dostępny jedynie przez przekierowanie portów



Utrudniona współpraca z systemem DNS,
szczególnie dla dynamicznego NAT



Zwiększone pole TTL w nagłówku IP – dodatkowy
węzeł w sieci realizujący NAT

Plan wykładu

• Wprowadzenie
• Adresacja IP
• Konfiguracja adresów IP
• Usługa NAT

• DHCP

• Protokół IP i domena rozgłoszeniowa
• Podsumowanie

Protokół DHCP

• Protokół DHCP (Dynamic Host Configuration

Protocol) zdefiniowany w RFC 2131 umożliwia
automatyczną konfigurację adresów IP oraz
innych parametrów klientów (np. brama, maska)
przy użyciu jednego lub kilku serwerów DHCP

• DHCP wykorzystuje protokół IP
• Serwer DHCP przechowuje bazę danych o

dostępnych adresach IP

• Podobne funkcje do DHCP pełnią również starsze

protokoły RARP (Reverse Address Resolution
Protocol) oraz BOOTP

Komunikaty DHCP (1)

• DHCPDISCOVER – klient wysyła rozgłoszeniowy

komunikat w celu znalezienia serwera DHCP

• DHCPOFFER – serwer wysyła odpowiedź

(unicast) zawierającą propozycję parametrów
konfiguracyjnych

• DHCPREQUEST – klient wysyła wiadomość

rozgłoszeniową do serwerów DHCP w celu (a)
pobrania parametrów z jednego z serwerów i
odrzucenia oferty innych serwerów, (b)
potwierdzenia poprzednio pobranego adresu lub
(c) rozszerzając dzierżawę konkretnego adresu

Komunikaty DHCP (2)

• DHCPACK – serwer wysyła do klienta odpowiedź

z parametrami zawierającymi adres IP

• DHCPNAK – serwer wysyła do klienta informację

o błędzie a adresie

• DHCPDECLINE – klient do serwera, że adres jest

już w użyciu

• DHCPRELEASE – klient kończy dzierżawę adresu
• DHCPINFORM – klient prosi serwer DHCP o

lokalną konfigurację

Przesyłanie komunikatów

DHCP

DHCP Relay

• Zapytanie DHCPDISCOVER jest rozsyłane za

pomocą ramki rozgłoszeniowej

• Aby nie instalować serwera DCHP w każdej podsieci

(domenie rozgłoszeniowej) można zastosować
DHCP Relay – urządzenie, które potrafi przekazać
zapytania DHCP do serwera DHCP

• Zazwyczaj rolę DHCP Relay pełni to samo

urządzenie, które jest bramą dla danej podsieci,
np. router

• DHCP Relay ma wpisany adres IP serwera DHCP,

któremu przekazuje zapytanie DHCP

DHCP Relay – wymiana

komunikatów

DHCP Relay - przykład

1

2

3

4

Podsumowanie DHCP

• Serwer DHCP może przyznawać adresy IP według

adresu MAC klienta – ważne dla stacji
wymagającego stałego IP np. ze względu na
rejestrację w DNS

• Klient może pominąć komunikat DHCPDISCOVER

jeśli zna adres serwera DHCP

• Czas dzierżawy adresu jest ustalany między

klientem i serwerem, który zobowiązuje się nie
udostępniać przydzielonego adresu nikomu na
wyznaczony czas

• Klient może prosić serwer o wydłużenie czasu

dzierżawy

Plan wykładu

• Wprowadzenie
• Adresacja IP
• Konfiguracja adresów IP
• Usługa NAT
• DHCP

• Protokół IP i domena rozgłoszeniowa

• Podsumowanie

Podsieć IP i domena

rozgłoszeniowa

• Podstawowa zasad doboru adresacji IP w sieciacj

Ethernet to: jedna domena rozgłoszeniowa =
jedna podsieć IP

• Zasada to wynika wprost z działania protokołu

ARP, który wysyła zapytania na adres
rozgłoszeniowy

• Odejście od tej zasady może powodować

nieprawidłowe działanie sieci

• W niektórych przypadkach dozwolone jest

niestosowanie tej zasady, ale musi to być
czynione świadomie i mieć uzasadnienie

Podsieć IP i domena

rozgłoszeniowa – przykład 1

• Jedna podsieć IP zawiera dwie domeny

rozgłoszeniowe

Podsieć IP i domena

rozgłoszeniowa – przykład 1

• Nie będzie komunikacji w warstwie IP między

stacjami z dwóch różnych domen
rozgłoszeniowych, gdyż zapytanie ARP nie
zostanie przekazane przez router do drugiej
domeny rozgłoszeniowej

• W niektórych przypadkach administrator może

świadomie skonfigurować sieć w przedstawiony
sposób, kiedy nie ma potrzeby komunikacji między
domenami rozgłoszeniowymi (np. ze względów
bezpieczeństwa)

• Faktyczne działanie sieci zależy również od

konfiguracji routera

Podsieć IP i domena

rozgłoszeniowa – przykład 2

• Jedna domena rozgłoszeniowa zawiera dwie

podsieci IP

Podsieć IP i domena

rozgłoszeniowa – przykład 2

• Będzie komunikacja w warstwie IP między stacjami z

dwóch różnych podsieci IP znajdujących się w tej
samej domenie rozgłoszeniowej

• Jednak pakiety przesyłane między tymi podsieciami

będą niepotrzebnie przechodziły przez router i
obciążały łącze między przełącznikiem i routerem

• Można to wykryć za pomocą programu traceroute
• W niektórych przypadkach administrator może

świadomie skonfigurować sieć w przedstawiony
sposób, kiedy np. chce kontrolować przesyłane pakiety
wykorzystując dodatkowe funkcje routera

Protokół IP i VLAN

• Ponieważ jedna sieć VLAN to pojedyncza domena

rozgłoszeniowa to należy dla każdego VLANu
stworzyć oddzielną podsieć IP

• Komunikacja miedzy VLANami możliwa jest w

warstwie 3, czyli za pomocą protokołu IP i
odpowiednio skonfigurowanego routingu

• Do routowania między VLANami można

wykorzystać routery lub przełączniki warstwy
3

• Aby nie instalować serwera DHCP w każdym

VLANie można wykorzystać DHCP Relay

Plan wykładu

• Wprowadzenie
• Adresacja IP
• Konfiguracja adresów IP
• Usługa NAT
• DHCP
• Protokół IP i domena rozgłoszeniowa

• Podsumowanie

Podsumowanie

• IP to obecnie najbardziej popularny protokół

sieciowy

• Przestrzeń adresowa IPv4 jest obecnie na

wyczerpaniu, więc powszechni stosuje się NAT
oraz prowadzone są prace nad migracją do IPv6

• Protokół IPv4 jest stosowany od kilkudziesięciu

lat i nie zawiera wielu mechanizmów obecnie
niezbędnych w sieciach komputerowych
(bezpieczeństwo, QoS, zarządzanie ruchem)

• Dlatego opracowano wiele rozszerzeń tego

protokołu (np. IPSec, DiffServ, MPLS)