topologie, typy,璻esy ip i klasy sieci

SIECI KOMPUTEROWE

1. Sieci lokalne i rozleg艂e

Z punktu widzenia z艂o偶ono艣ci, sieci komputerowe mo偶na podzieli膰 na grupy:

LAN (Local Area Network)

Jest to najpowszechniej spotykany rodzaj sieci, kt贸ry sk艂ada si臋 z kilkudziesi臋ciu do kilkuset komputer贸w po艂膮czonych w miar臋 mo偶liwo艣ci jednolitym no艣nikiem. Sieci te zainstalowane s膮 na niewielkim obszarze (np. w jednym budynku).

WAN (Wide Area Network)

Wi臋kszo艣膰 sieci rozleg艂ych to kombinacje sieci lokalnych i dodatkowych po艂膮cze艅 mi臋dzy nimi. Do okre艣lenia zasi臋gu i rozmiaru sieci rozleg艂ych, stosowane s膮 nast臋puj膮ce terminy:

Sie膰 miejska (MAN - Metropolitan Area Network)

Jest to sie膰 WAN obejmuj膮ca niewielki obszar geograficzny. Zasadniczo sieci takie obejmuj膮 jedno miasto lub region.

Sie膰 uczelniana (CAN - Campus Area Network)

Termin stosowany cz臋sto do okre艣lania sieci WAN 艂膮cz膮cej poszczeg贸lne wydzia艂y w o艣rodku akademickim.

1.1. Sie膰 LAN

Najcz臋艣ciej spotykany rodzaj sieci w firmach. Sieci te sk艂adaj膮 si臋 z kilku do kilkudziesi臋ciu komputer贸w spi臋tych ze sob膮 w konfiguracj臋 magistralow膮, opart膮 na kanale przewodowym w postaci np. kabla koncentrycznego, lub w gwiazd臋 (jest to gwiazda logiczna, jednak偶e fizycznie widziana jest jako szyna-magistrala), je艣li "medium" jest 艣wiat艂ow贸d lub skr臋tka.

Je偶eli u偶yto topologii gwiazdy, to maksymalna odleg艂o艣膰 (w zale偶no艣ci od rodzaju huba i kart sieciowych) pomi臋dzy serwerem a stacjami roboczymi wynosi oko艂o 100 metr贸w.

Je偶eli natomiast u偶yto kabla koncentrycznego, to "ga艂膮藕" sieci mo偶e mie膰 180-300 (cienki), 500-1000 (gruby) metr贸w w zale偶no艣ci od u偶ytej karty sieciowej. Stacje robocze umieszczane s膮 w odleg艂o艣ci od 1 do 3 metr贸w (kabla) od siebie. Je艣li zostanie osi膮gni臋ta maksymalna d艂ugo艣膰 kabla, mo偶na zastosowa膰 repeater (wzmacniacz - maksymalnie 4 na jednej "ga艂臋zi"), bridge (most) lub router (rozga艂臋藕nik).

Poniewa偶 sieci lokalne s膮 ograniczane przez obszar, liczb臋 wsp贸艂pracuj膮cych komputer贸w, ich typ, przepustowo艣膰 sieci, szybko艣膰 pracy, wprowadzono poj臋cie i rozwi膮zania Extended LAN. Idea ta oparta jest na po艂膮czeniu kilku r贸偶nych sieci lokalnych ze sob膮 niezale偶nie od standardu, w jakim pracuj膮, w spos贸b rozszerzaj膮cy mo偶liwo艣ci ka偶dej z nich.

1.2. Sie膰 WAN

Przyk艂adem tego typu sieci mog膮 by膰 sieci ISDN (Integrated Services Digital Network) - sie膰 cyfrowa z integracj膮 us艂ug. Sieci tego typu powsta艂y w Europie Zachodniej (Francja, Niemcy), w Australii, Japonii, Stanach Zjednoczonych. ISDN wykorzystuje 艂膮cza telefoniczne, istniej膮ce okablowanie sieciowe. Sie膰 ta daje mo偶liwo艣膰 transmisji pi臋ciokrotnie szybszej ni偶 przy u偶yciu modemu.

Nie mo偶na tak偶e zapomnie膰 o sieci NASK (Naukowa i Akademicka Sie膰 Komputerowa) i najbardziej chyba znanej sieci WAN, kt贸r膮 jest Internet.

Sieci rozleg艂e s膮 aktualnie tworzone i bardzo szybko rozwijaj膮 si臋. Na 艣wiecie powstaje wiele sieci rozleg艂ych, zarz膮dzanych i wykorzystywanych przez wielkie korporacje przemys艂owe, banki, uczelnie.

1.2.1. Polskie, wybrane sieci uczelniane (CAN)

2. Typy sieci lokalnych

W referacie przyj臋to definicj臋 sieci lokalnych zaczerpni臋t膮 z ksi膮偶ki M. Sportacka: "Sieci komputerowe". Wed艂ug autora "typ sieci opisuje spos贸b, w jaki przy艂膮czone do sieci zasoby s膮 udost臋pniane."

Zasobami s膮 zar贸wno klienci, serwery (jak i inne urz膮dzenia), pliki, itd., kt贸re do klienta lub serwera s膮 przy艂膮czone. Zasoby udost臋pniane s膮 na jeden ze sposob贸w:

* R贸wnorz臋dny

* Serwerowy

2.1. Sieci r贸wnorz臋dne (peer-to-peer, czyli ka偶dy-z-ka偶dym)

W takich sieciach wszystkie komputery mog膮 si臋 ze sob膮 komunikowa膰 na r贸wnych zasadach. Udost臋pniaj膮 one swoje zasoby (pliki z danymi, drukarki czy inne urz膮dzenia) pozosta艂ym u偶ytkownikom i same r贸wnie偶 pobieraj膮 dane z innych maszyn. Ka偶de urz膮dzenie w tego typu sieciach mo偶e by膰 jednocze艣nie klientem, jak i serwerem. Dlatego na ka偶dym komputerze musi by膰 zainstalowany system operacyjny lub specjalne oprogramowanie, kt贸re umo偶liwi realizacj臋 funkcji serwera i stacji roboczej.

Rys.: Sie膰 typu ka偶dy-z-ka偶dym

Rys.: Sie膰 typu ka偶dy-z-ka偶dym

Korzy艣ci

Do zalet sieci r贸wnorz臋dnych nale偶膮 prosta budowa (uruchomienie i konfiguracja nie wymaga du偶ej wiedzy) oraz ma艂e koszty (brak wydatk贸w na serwer z oprogramowaniem). Ponadto realizacja sieci mo偶e by膰 wykonana na bazie popularnych system贸w operacyjnych.

Ograniczenia

Do wad tego rozwi膮zania nale偶膮 du偶a awaryjno艣膰, s艂aba ochrona danych (ma艂e mo偶liwo艣ci przydzielania u偶ytkownikom r贸偶nych uprawnie艅), spowalnianie komputer贸w udost臋pniaj膮cych swoje zasoby oraz brak centralnego sk艂adu udost臋pnionych zasob贸w (problem wyszukiwania informacji i tworzenia kopii zapasowych danych). Trzeba r贸wnie偶 pami臋ta膰, 偶e pliki i inne zasoby dost臋pne s膮 tylko w贸wczas, gdy w艂膮czony jest odpowiedni komputer.

Zastosowania

Sieci typu ka偶dy-z-ka偶dym s膮 idealne dla ma艂ych instytucji z ograniczonym bud偶etem technologii informacyjnych i ograniczonymi potrzebami wsp贸艂dzielenia informacji.

2.2. Sieci oparte na serwerach (klint-serwer)

W sieciach klient-serwer zasoby cz臋sto udost臋pniane gromadzone s膮 w komputerach odr臋bnej warstwy, zwanych serwerami. Serwery zwykle nie maj膮 u偶ytkownik贸w bezpo艣rednich. S膮 one raczej komputerami wielodost臋pnymi, kt贸re reguluj膮 udost臋pnianie swoich zasob贸w szerokiej rzeszy klient贸w. W sieciach tego typu zdj臋ty jest z klient贸w ci臋偶ar funkcjonowania jako serwery wobec innych klient贸w. Taki typ sieci tworzy si臋 za pomoc膮 system贸w Windows NT/2000 Server, Novell NetWare czy Linux.

Wyr贸偶nia si臋 kilka rodzaj贸w serwer贸w (klasyfikacja zaczerpni臋ta z ksi膮偶ki B. Komara: "TCP/IP dla ka偶dego"):

Serwery katalog贸w

Dostarczaj膮 scentralizowanej us艂ugi katalogowej, s艂u偶膮cej do zarz膮dzania kontami u偶ytkownik贸w, grup i stacji sieciowych oraz umo偶liwiaj膮cej scentralizowanie procedur uwierzytelniania i autoryzacji.

Serwery plik贸w i drukarek

Zapewniaj膮 bezpieczne sk艂adowanie wszystkich danych. Mog膮 r贸wnie偶 obs艂ugiwa膰 kolejki drukowania, kt贸re zapewniaj膮 dost臋p do urz膮dze艅 drukuj膮cych udost臋pnianych w sieci.

Serwery aplikacji

Pe艂ni膮 funkcj臋 serwera aplikacji typu klient-serwer. W 艣rodowisku typu klient-serwer, na kliencie uruchamiana jest jedynie niewielka wersja programu (tzw. procedura po艣rednicz膮ca), kt贸ra zapewnia mo偶liwo艣膰 艂膮czenia si臋 z serwerem. Aplikacja po stronie serwera jest wykorzystywana do wykonywania silnie obci膮偶aj膮cych procesor zapyta艅 klienta. Przyk艂adami serwer贸w aplikacji mog膮 by膰 serwery WWW i serwery baz danych.

Serwery pocztowe

Zapewniaj膮 klientom sieci mo偶liwo艣膰 korzystania z poczty elektronicznej. Wykorzystanie bram pozwala przekazywa膰 poczt臋 pomi臋dzy r贸偶norodnymi systemami pocztowymi.

Serwery bezpiecze艅stwa

Zabezpieczaj膮 sie膰 lokaln膮, gdy jest ona po艂膮czona z wi臋kszymi sieciami, takimi jak Internet. Do tej grupy nale偶膮 firewalle i serwery proxy.

Serwery dost臋pu zdalnego

Ich zadaniem jest umo偶liwienie przep艂ywu danych mi臋dzy sieci膮 a odleg艂ymi klientami. Klient odleg艂y (zdalny) mo偶e u偶ywa膰 modemu do uzyskania po艂膮czenia telefonicznego z sieci膮 lokaln膮. Mo偶e r贸wnie偶 wykorzysta膰 technik臋 tunelowania (VPN) i po艂膮czy膰 si臋 z sieci膮 lokaln膮 za po艣rednictwem sieci publicznej, takiej jak Internet. System, kt贸ry umo偶liwia te formy dost臋pu do sieci to serwer dost臋pu zdalnego. Mo偶e on zosta膰 wyposa偶ony w jeden lub wi臋cej modem贸w s艂u偶膮cych zapewnieniu zewn臋trznego dost臋pu do sieci albo te偶 w porty wirtualne, wykorzystane przez po艂膮czenia tunelowane. Po po艂膮czeniu klienta z sieci膮 mo偶e on funkcjonowa膰 w podobny spos贸b jak przy bezpo艣rednim przy艂膮czeniu do sieci przez kart臋 sieciow膮.

Korzy艣ci

Zaletami sieci z serwerem dedykowanym s膮 du偶e bezpiecze艅stwo danych (pe艂na kontrola os贸b upowa偶nionych do dost臋pu do informacji), centralizacja danych (kompleksowa, 艂atwa archiwizacja danych oraz mo偶liwo艣膰 pracy grupowej), wysoka wydajno艣膰 sieci (zadania sieciowe wykonuje serwer, nie obci膮偶aj膮c innych komputer贸w), mo偶liwo艣膰 udost臋pniania innych us艂ug (serwer WWW, FTP i wiele innych).

Ograniczenia

Do wad takiego rozwi膮zania nale偶膮 du偶e koszty inwestycyjne (dodatkowy komputer z oprogramowaniem), trudniejsza administracja sieci膮 oraz du偶e koszty czasu przestoju sieci z powodu awarii serwera - w takiej sytuacji wstrzymana zostaje praca na wszystkich komputerach w firmie. Nale偶y do艂o偶y膰 wszelkich stara艅, aby w razie awarii istnia艂a mo偶liwo艣膰 szybkiego jej usuni臋cia.

Zastosowania

Sieci oparte na serwerach s膮 bardzo przydatne, zw艂aszcza w organizacjach du偶ych oraz wymagaj膮cych zwi臋kszonego bezpiecze艅stwa i bardziej konsekwentnego zarz膮dzania zasobami przy艂膮czonymi do sieci.

3. Topologie fizyczne sieci lokalnych

Topologia jest to spos贸b po艂膮czenia stacji roboczych w sieci lokalnej. Topologia fizyczna definiuje geometryczn膮 organizacj臋 sieci, czyli spos贸b fizycznego po艂膮czenia ze sob膮 komputer贸w oraz urz膮dze艅 sieciowych.

Trzema podstawowymi topologiami sieci LAN s膮 magistrala, gwiazda i pier艣cie艅. Jednak w referacie zosta艂y przedstawione r贸wnie偶 inne topologie.

3.1. Topologia magistrali

Topologi臋 magistrali wyr贸偶nia to, 偶e wszystkie w臋z艂y sieci po艂膮czone s膮 ze sob膮 za pomoc膮 pojedynczego, otwartego kabla (czyli umo偶liwiaj膮cego przy艂膮czanie kolejnych urz膮dze艅). Kabel taki obs艂uguje tylko jeden kana艂 i nosi nazw臋 magistrali. Niekt贸re technologie oparte na magistrali korzystaj膮 z wi臋cej ni偶 jednego kabla, dzi臋ki czemu obs艂ugiwa膰 mog膮 wi臋cej ni偶 jeden kana艂, mimo 偶e ka偶dy z kabli obs艂uguje niezmiennie tylko jeden kana艂 transmisyjny.

Oba ko艅ce magistrali musz膮 by膰 zako艅czone opornikami ograniczaj膮cymi, zwanymi r贸wnie偶 cz臋sto terminatorami. Oporniki te chroni膮 przed odbiciami sygna艂u. Zawsze, gdy komputer wysy艂a sygna艂, rozchodzi si臋 on w przewodzie automatycznie w obu kierunkach. Je艣li sygna艂 nie napotka na swojej drodze terminatora, to dochodzi do ko艅ca magistrali, gdzie zmienia kierunek biegu. W takiej sytuacji pojedyncza transmisja mo偶e ca艂kowicie zape艂ni膰 wszystkie dost臋pne szeroko艣ci pasma i uniemo偶liwi膰 wysy艂anie sygna艂贸w wszystkim pozosta艂ym komputerom przy艂膮czonym do sieci.

Topologia ta jest dobrym rozwi膮zaniem do tworzenia sieci z niewielk膮 liczb膮 stacji roboczych. Typowa magistrala sk艂ada si臋 z pojedynczego kabla, 艂膮cz膮cego wszystkie w臋z艂y w spos贸b charakterystyczny dla sieci r贸wnorz臋dnej. D艂ugo艣膰 sieci nie powinna przekroczy膰 odleg艂o艣ci 185 m (licz膮c od jednego ko艅ca kabla do drugiego). Szyna nie jest obs艂ugiwana przez 偶adne urz膮dzenia zewn臋trzne (ni偶sze koszty utworzenia sieci), zatem ka偶dy sprz臋t przy艂膮czony do sieci "s艂ucha" transmisji przesy艂anych magistral膮 i odbiera pakiety do niego zaadresowane. Topologie magistrali s膮 przeznaczone przede wszystkim do u偶ytku w domach i ma艂ych biurach.

* Zalety

* Wady

3.2. Topologia gwiazdy

Po艂膮czenia sieci LAN o topologii gwiazdy z przy艂膮czonymi do niej urz膮dzeniami rozchodz膮 si臋 z jednego, wsp贸lnego punktu, kt贸rym jest koncentrator. Ka偶de urz膮dzenie przy艂膮czone do sieci w tej topologii mo偶e uzyskiwa膰 bezpo艣redni i niezale偶ny od innych urz膮dze艅 dost臋p do no艣nika, dlatego uszkodzenie jednego z kabli powoduje zerwanie po艂膮czenia tylko z jednym komputerem i nie wywo艂uje awarii ca艂ej sieci.

* Zalety

* Wady

3.3. Topologia pier艣cienia

W sieci o topologii pier艣cienia (ring) wszystkie komputery s膮 po艂膮czone logicznie w okr膮g. Dane w臋druj膮 po tym okr臋gu i przechodz膮 przez ka偶d膮 z maszyn. W uk艂adzie fizycznym sie膰 pier艣cieniowa wygl膮da podobnie jak sie膰 o topologii gwiazdy. Kluczow膮 r贸偶nic膮 jest urz膮dzenie po艂膮czeniowe, nazywane wielostanowiskow膮 jednostk膮 po艂膮czeniow膮 (ang. MAU - MultiStation Access Unii). Wewn膮trz MAU dane s膮 przekazywane okr臋偶nie od jednej stacji do drugiej.

* Zalety

* Wady

3.4. Topologia podw贸jnego pier艣cienia

W tej topologii (dual-ring) s膮 zazwyczaj tworzone sieci FDDI (ang. Fiber Distributed Data Interface - z艂膮cze danych sieci 艣wiat艂owodowych). Sie膰 FDDI mo偶e by膰 wykorzystywana do przy艂膮czania sieci lokalnych (LAN) do sieci miejskich (MAN). Pozwala tworzy膰 pier艣cienie o ca艂kowitej d艂ugo艣ci si臋gaj膮cej 115 km i przepustowo艣ci 100 Mb/s.

Na ruch w sieci o topologii podw贸jnego pier艣cienia sk艂adaj膮 si臋 dwa podobne strumienie danych kr膮偶膮ce w przeciwnych kierunkach.

Jeden z pier艣cieni jest nazywany g艂贸wnym (primary), drugi - pomocniczym (secondary). W zwyk艂ych warunkach wszystkie dane kr膮偶膮 po pier艣cieniu g艂贸wnym, a pomocniczy pozostaje niewykorzystany. Kr膮g ten zostaje u偶yty wy艂膮cznie wtedy, gdy pier艣cie艅 g艂贸wny ulega przerwaniu. Nast臋puje w贸wczas automatyczna rekonfiguracja do korzystania z obwodu pomocniczego i komunikacja nie zostaje przerwana.

3.5. Sie膰 Token Ring

Pier艣cienie zosta艂y wyparte przez sieci Token Ring firmy IBM, kt贸re z czasem znormalizowa艂a specyfikacja IEEE 802.5. Sieci Token Ring odesz艂y od po艂膮cze艅 mi臋dzysieciowych ka偶dy-z-ka偶dym na rzecz koncentrator贸w wzmacniaj膮cych. Wyeliminowa艂o to podatno艣膰 sieci pier艣cieniowych na zawieszanie si臋 dzi臋ki wyeliminowaniu konstrukcji ka偶dy-z-ka偶dym. Sieci Token Ring, mimo pierwotnego kszta艂tu pier艣cienia (ang. ring - pier艣cie艅), tworzone s膮 przy zastosowaniu topologii gwiazdy i metody dost臋pu cyklicznego.

Token w takiej sieci przesy艂any jest do kolejnych punkt贸w ko艅cowych, mimo 偶e wszystkie one s膮 przy艂膮czone do wsp贸lnego koncentratora. Dlatego pojawiaj膮 si臋 okre艣lenia sieci Token Ring jako maj膮cych "logiczn膮" topologi臋 pier艣cienia, pomimo tego, 偶e fizycznie uj臋te s膮 one w kszta艂cie gwiazdy.

1. Adres IP

Adresy IP s膮 niepowtarzalnymi identyfikatorami wszystkich stacji nale偶膮cych do intersieci TCP/IP. Stacj膮 mo偶e by膰 komputer, terminal, router, a tak偶e koncentrator. "Stacj臋" mo偶na najpro艣ciej zdefiniowa膰 jako dowolne urz膮dzenie w sieci, wyst臋puj膮ce jako przedmiot jednego z trzech dzia艂a艅:

Ka偶da stacja wymaga adresu niepowtarzalnego w ca艂ej intersieci TCP/IP; 偶adnej ze stacji nie mo偶na przypisa膰 adresu ju偶 istniej膮cego. W 艣wiatowej sieci, jak膮 jest Internet, rol臋 organu przydzielaj膮cego adresy IP pe艂ni Internet Assigned Number Authority (IANA - Rada ds. Nadawania Numer贸w). Okre艣la ona zasady przydzielania adres贸w.

2. Sposoby zapisywania adres贸w IP

Ka偶dy z adres贸w IP jest ci膮giem trzydziestu dw贸ch zer i jedynek. Obecna wersja adresowania IP jest wi臋c nazywana adresowaniem 32-bitowym. Nie jest ono, w gruncie rzeczy, zbyt wygodne. St膮d powszechne u偶ywanie notacji dziesi臋tnej z kropkami.

Na 32-bitowy adres IP sk艂adaj膮 si臋 4 oktety. Ka偶dy oktet mo偶na zapisa膰 w postaci liczby dziesi臋tnej.

Przyk艂adowy adres: 01111111 00000000 00000000 00000001

Jest zapisywany jako: 127.0.0.1

Jest to tzw. adres p臋tli zwrotnej (ang. loopback address), reprezentuj膮cy stacj臋 lokaln膮, czyli t臋, przy kt贸rej siedzimy. Jest to adres zarezerwowany i wysy艂ane do艅 dane nigdy nie s膮 przekazywane do sieci.

Przekszta艂cenie polega na zapisaniu ka偶dego z oktet贸w postaci liczby dziesi臋tnej i wstawieniu pomi臋dzy nie kropek.

3. Klasy adres贸w IP

A 0 Sie膰 . Stacja . Stacja . Stacja

B 10 Sie膰 . Sie膰 . Stacja . Stacja

C 110 Sie膰 . Sie膰 . Sie膰 . Stacja

D 1110 Adres multiemisji

E 11110 Zarezerwowany do u偶ycia w przysz艂o艣ci

Rys.: Pi臋膰 klas adres贸w IP

Ka偶da z pi臋ciu klas adres贸w IP jest oznaczona liter膮 alfabetu: klasa A, B, C, D oraz E. Ka偶dy adres sk艂ada si臋 z dw贸ch cz臋艣ci: adresu sieci i adresu hosta (stacji). Klasy prezentuj膮 odmienne uzgodnienia dotycz膮ce liczby obs艂ugiwanych sieci i host贸w.

Adres IP klasy A

Pierwszy bit adresu (8 bajt贸w) klasy A jest zawsze ustawiony na "O". Nast臋pne siedem bit贸w identyfikuje numer sieci. Ostatnie 24 bity (np. trzy liczby dziesi臋tne oddzielone kropkami) adresu klasy A reprezentuj膮 mo偶liwe adresy host贸w.

Wzorzec binarny tej klasy to: 0#######.

Adresy klasy A mog膮 mie艣ci膰 si臋 w zakresie od 1.0.0.1 do 127.255.255.254.

Ka偶dy adres klasy A mo偶e obs艂u偶y膰 16777214 unikatowych adres贸w host贸w.

Adres IP klasy B

Pierwsze dwa bity adresu klasy B to "10". 16 bit贸w identyfikuje numer sieci, za艣 ostatnie 16 bit贸w identyfikuje adresy potencjalnych host贸w.

Wzorcem binarnym jest: 10######.

Adresy klasy B mog膮 mie艣ci膰 si臋 w zakresie od 128.0.0.1 do 191.255.255.254.

Ka偶dy adres klasy B mo偶e obs艂u偶y膰 65534 unikatowych adres贸w host贸w.

Adres IP klasy C

Pierwsze trzy bity adresu klasy C to "110". Nast臋pne 21 bit贸w identyfikuje numer sieci. Ostatni oktet s艂u偶y do adresowania host贸w.

Wzorzec binarny: 110#####.

Adresy klasy C mog膮 mie艣ci膰 si臋 w zakresie od 192.0.0.1 do 223.255.255.254. Ka偶dy adres klasy C mo偶e obs艂u偶y膰 254 unikatowe adresy host贸w.

Adres IP klasy D

Pierwsze cztery bity adresu klasy D to "1110". Adresy te s膮 wykorzystywane do multicastingu, ale ich zastosowanie jest ograniczone. Adres multicast jest unikatowym adresem sieci, kieruj膮cym pakiety do predefiniowanych grup adres贸w IP. Adresy klasy D mog膮 pochodzi膰 z zakresu 224.0.0.0 do 239.255.255.254.

Adres IP klasy E

Faktycznie - zdefiniowano klas臋 E adresu IP, ale InterNIC zarezerwowa艂 go dla w艂asnych bada艅. Tak wi臋c 偶adne adresy klasy E nie zosta艂y dopuszczone do zastosowania w Internecie.

4. Og贸lne zasady adresowania IP

5. Specjalne adresy IP

Pewne adresy IP zosta艂y zarezerwowane i nie mog膮 zosta膰 wykorzystane do oznaczania stacji lub sieci.

Klasa ID Sieci

A w.0.0.0

B w.x.0.0

C w.x.y.0

Rys.: Adresy sieci wed艂ug klas

Klasa Adres rozg艂aszania

A w.255.255.255

B w.x.255.255

C w.x.y.255

Rys.: Adresy rozg艂aszania wed艂ug klas

6. Znaczenie masek podsieci

Maska podsieci (ang. SNM - subnet mask) jest wykorzystywana do okre艣lania, ile bit贸w adresu IP wskazuje sie膰, a ile stacj臋 w tej sieci. Dla adres贸w klas A, B i C wykorzystywane s膮 maski domy艣lne:

Maska podsieci klasy A wskazuje, 偶e sieciowa cz臋艣膰 adresu to pierwsze 8 bit贸w. Pozosta艂e 24 bity okre艣laj膮 stacj臋 w tej sieci. Je偶eli adresem stacji jest 11.25.65.32, to wykorzystanie maski domy艣lnej okre艣la adres sieci jako 11.0.0.0. Cz臋艣ci膮 adresu wskazuj膮c膮 stacj臋 jest 25.65.32.

Maska podsieci klasy B wskazuje, 偶e sie膰 jest okre艣lona przez pierwszych 16 bit贸w adresu. Pozosta艂e 16 bit贸w wyznacza konkretn膮 stacj臋. Dla adresu stacji 172.16.33.33, sie膰 wskazuje adres 172.16.0.0, a sk艂adnikiem okre艣laj膮cym stacj臋 jest 33.33.

Maska podsieci klasy C wskazuje, 偶e cz臋艣膰 adresu okre艣laj膮ca sie膰 to pierwsze 24 bity, a pozosta艂e 8 okre艣la nale偶膮c膮 do niej stacj臋. Dla adresu stacji 192.168.2.3 wskazaniem sieci jest 192.168.2.0, za艣 sk艂adnikiem okre艣laj膮cym stacj臋 jest 3.

7. Adresy w sieci lokalnej

Trzy nast臋puj膮ce pule adres贸w IP zosta艂y zarezerwowane do u偶ytku w sieciach lokalnych, oddzielonych serwerami proxy lub zaporami firewall:

Celem ich utworzenia by艂o zapewnienie sieciom nie przy艂膮czonym do Internetu puli adres贸w niewchodz膮cych w konflikt z 偶adnymi adresami b臋d膮cymi w u偶yciu w Internecie.

Sieciom korzystaj膮cym z tych pul nie zagra偶a, w razie p贸藕niejszego przy艂膮czenia do Internetu, przypadkowy konflikt z inn膮 sieci膮 obecn膮 w Internecie.

Poza zabezpieczeniem przed konfliktem, prywatne adresowanie sieci przyczynia si臋 istotnie do ograniczenia zapotrzebowania na adresy publiczne. Przy wysy艂aniu danych z sieci prywatnej do publicznej, pierwotny adres 藕r贸d艂owy zostaje zamieniony na adres zewn臋trzny, uzyskany od ISP. Procedury tego rodzaju okre艣lane s膮 jako translacja adres贸w sieciowych (NAT - network address translation).

Adresy NAT mog膮 by膰 wykorzystywane wy艂膮cznie za zaporami firewall albo serwerami proxy, kt贸re ukrywaj膮 przed Internetem w艂asne schematy adresowania. Utrudnia to dost臋p do sieci osobom nieuprawnionym i umo偶liwia wsp贸艂u偶ytkowania jednego adresu publicznego przez wiele stacji.

8. Protok贸艂 Internetu, wersja 6 (IPv6)

Protok贸艂 IPv4 ma ju偶 prawie dwadzie艣cia lat. Od jego pocz膮tk贸w Internet przeszed艂 kilka znacz膮cych zmian, kt贸re zmniejszy艂y efektywno艣膰 IP jako protoko艂u uniwersalnej przy艂膮czalno艣ci. By膰 mo偶e najbardziej znacz膮c膮 z tych zmian by艂a komercjalizacja Internetu. Przynios艂a ona bezprecedensowy wzrost populacji u偶ytkownik贸w Internetu. To z kolei stworzy艂o zapotrzebowanie na wi臋ksz膮 liczb臋 adres贸w, a tak偶e potrzeb臋 obs艂ugi przez warstw臋 Internetu nowych rodzaj贸w us艂ug. Ograniczenia IPv4 sta艂y si臋 bod藕cem dla opracowania zupe艂nie nowej wersji protoko艂u. Jest ona nazywana IP wersja 6 (IPv6), ale powszechnie u偶ywa si臋 r贸wnie偶 nazwy "nast臋pna generacja protoko艂u Internetu" (ang. IPng - next generation of Internet Protocol).

Protok贸艂 IPv6 ma by膰 prost膮, kompatybiln膮 "w prz贸d" nowelizacj膮 istniej膮cej wersji protoko艂u IP. Intencj膮 przy艣wiecaj膮c膮 tej nowelizacji jest wyeliminowanie wszystkich s艂abo艣ci ujawniaj膮cych si臋 obecnie w protokole IPv4, w tym zbyt ma艂ej liczby dost臋pnych adres贸w IP, niemo偶no艣ci obs艂ugiwania ruchu o wysokich wymaganiach czasowych i braku bezpiecze艅stwa w warstwie sieci.

Dodatkowym bod藕cem dla opracowania i rozwoju nowego protoko艂u IP sta艂o si臋 trasowanie, kt贸re w ramach protoko艂u IPv4 jest skr臋powane jego 32-bitow膮 architektur膮 adresow膮, dwupoziomow膮 hierarchi膮 adresowania i klasami adresowymi. Dwupoziomowa hierarchia adresowania "host.domena" po prostu nie pozwala konstruowa膰 wydajnych hierarchii adresowych, kt贸re mog艂yby by膰 agregowane w routerach na skal臋 odpowiadaj膮c膮 dzisiejszym wymaganiom globalnego Internetu.

Nast臋pna generacja protoko艂u IP - IPv6 - rozwi膮zuje wszystkie wymienione problemy. B臋dzie oferowa膰 znacznie rozszerzony schemat adresowania, aby nad膮偶y膰 za sta艂膮 ekspansj膮 Internetu, a tak偶e zwi臋kszon膮 zdolno艣膰 agregowania tras na wielk膮 skal臋.

IPv6 b臋dzie tak偶e obs艂ugiwa膰 wiele innych w艂a艣ciwo艣ci, takich jak: transmisje audio i/lub wideo w czasie rzeczywistym, mobilno艣膰 host贸w, bezpiecze艅stwo ko艅cowe (czyli na ca艂ej d艂ugo艣ci po艂膮czenia) dzi臋ki mechanizmom warstwy Internetu - kodowaniu i identyfikacji, a tak偶e autokonfiguracja i autorekonfiguracja. Oczekuje si臋, 偶e us艂ugi te b臋d膮 odpowiedni膮 zach臋t膮 dla migracji, gdy tylko stan膮 si臋 dost臋pne produkty zgodne z IPv6. Wiele z tych rozwi膮za艅 wci膮偶 wymaga dodatkowej standaryzacji, dlatego te偶 przedwczesne by艂oby ich obszerne omawianie.

Podstawowe zmiany wprowadzane w nowej edycji protoko艂u to:

Zwi臋kszona do 128 bit贸w d艂ugo艣膰 adres贸w IPv6 spowoduje znaczny wzrost dost臋pnej ich liczby. Ka偶dy u偶ytkownik Internetu b臋dzie dysponowa艂 tyloma adresami, ile dzi艣 jest dost臋pnych w ca艂ej wielkiej sieci.

Wi臋kszo艣膰 informacji zapisywanych w nag艂贸wku IP zosta艂o okre艣lonych jako opcjonalne lub ca艂kowicie usuni臋te. Przyspiesza to przetwarzanie nag艂贸wka przez stacje odbieraj膮ce pakiet.

Nag艂贸wek IP zosta艂 skonstruowany pod k膮tem efektywniejszego przekazywania, wi臋kszej elastyczno艣ci w zakresie d艂ugo艣ci p贸l opcji i prostszego do艂膮czania w przysz艂o艣ci nowych opcji. Przez kilka lat pozwoli to nag艂贸wkowi IP zmienia膰 si臋 wraz z ewolucj膮 protoko艂u bez konieczno艣ci przeprojektowywania ca艂ego jego formatu.

Datagramy IP b臋d膮 mog艂y zawiera膰 zlecenie lepszej jako艣ci us艂ugi. Oznacza to dostarczanie informacji o okre艣lonym czasie oraz zdolno艣膰 偶膮dania minimalnej szeroko艣ci pasma lub obs艂ugi w czasie rzeczywistym.

Nag艂贸wek IP b臋dzie zawiera艂 rozszerzenia zapewniaj膮ce uwierzytelnianie stacji 藕r贸d艂owej i docelowej oraz wy偶sz膮 gwarancj臋 braku uszkodze艅 danych. Zostanie uwzgl臋dniona r贸wnie偶 opcja szyfrowania przesy艂anych przez sie膰 informacji.

Wymienione zmiany protoko艂u IP powinny istotnie wp艂yn膮膰 na rozw贸j Internetu. Przyczyni膮 si臋 one zapewne r贸wnie偶 do dalszego zwi臋kszania ilo艣ci funkcji dost臋pnych dla aplikacji korzystaj膮cych z TCP/IP jako podstawowego zestawu protoko艂贸w.


Wyszukiwarka