Transcript Addressing the Network – IPv4

Addressing the Network – IPv4
Network Fundamentals – Chapter 6
Version 4.0
© 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
Cisco Public
1
Objectives

IP addressing

Types of IPv4 addresses

Assigning addresses to networks by ISPs

Network portion of the host address and the subnet mask

Verifying and testing network connectivity
IP Addressing Structure
 Dotted decimal structure of a binary IP address
IP Addressing Structure
 8-bit binary in network addressing
IP Addressing Structure
 Converting 8-bit binary to decimal
Mince, ze kterých skládáme výslednou částku
1 – mince byla použita
0 – nebyla použita
IP Addressing Structure
 Convert decimal to 8-bit binary
Mince, ze kterých
skládáme výslednou
částku
Vešla se mince? 1 !
Nevešla? 0 !
IPv4 Addresses
 Three types of addresses in the network
Adresa sítě – označuje síť, např. skupinu počítačů patřících
k sobě
Broadcast
adresa –
oslovuje
všechny
účastníky
celé sítě
Adresa účastníka – označuje jednoho určitého účastníka
IPv4 Addresses
 Network, broadcast and host addresses for a given
address and prefix
172.16.20.0 /25 network
IPv4 Addresses
 Network, broadcast and host addresses for a given
address and prefix
172.16.20.0 /25 network
Adresa sítě zabírá tolik bitů, kolik činí prefix
IPv4 Addresses
 Network, broadcast and host addresses for a given
address and prefix
172.16.20.0 /25 network
Část adresy pro účastníka je zbytek bitů do 32
První účastník má samé nuly a jednu jedničku
IPv4 Addresses
 Network, broadcast and host addresses for a given
address and prefix
172.16.20.0 /25 network
Broadcast adresa má v části pro účastníka samé 1
IPv4 Addresses
 Network, broadcast and host addresses for a given
address and prefix
172.16.20.0 /25 network
Adresa posledního účastníka je o jedničku menší než broadcast
IPv4 Addresses
 Three types of communication in the Network Layer
Broadcast: určen pro všechny účastníky v síti
Unicast: určen pro
jediného účastníka
Multicast: určen pro
několik předem
vybraných účastníků
IPv4 Addresses
 Address ranges reserved for special purposes in IPv4
IPv4 Addresses
 Public address and private address
Privátní adresy může použít kdo chce a kde chce, jen s nimi
nesmí ven, na internet.
Routery na rozhraních sítí zabrání jejich šíření na internet.
IPv4 Addresses
 Special addresses
Link-Local adresy jsou použitelné pouze v rámci své sítě. Žádný
paket s adresou odesílatele z tohoto rozsahu nesmí síť opustit.
Hodí se např. pro sítě peer-to-peer (všichni rovnocenní), kde
není k dispozici DHCP.
Funguje to podobně jako DHCP, až na to, že adresy nepřiděluje
jeden centrální server, ale každý počítač si adresu přidělí sám.
IPv4 Addresses
 Special addresses
TEST-NET adresy se používají pro testovací a výukové účely.
Rovněž se nesmějí objevit na internetu.
IPv4 Addresses
 IP Address Classes
IPv4 Addresses
 IP Address Classes
Nula
Jednička a nula
Dvě jedničky a nula
Tři jedničky a nula
Čtyři jedničky a zbytek
IPv4 Addresses
 IP Address Classes
Polovina
Polovina ze zbytku
Polovina ze zbytku
Polovina ze zbytku
Zbytek
IPv4 Addresses
 IP Address Classes
Třída A: 0 - 127
Polovina
Třída B: 128 - 191
Polovina ze zbytku
Třída C: 192 - 223
Polovina ze zbytku
Třída D: 224 - 239
Polovina ze zbytku
Zbytek
Třída E: 240 - 255
IPv4 Addresses
Jeden bit dělí prostor
na poloviny, dva bity
na čtvrtiny, tři na
osminy, ...
Třída C
1100 0000
1101 1111
192 - 223
1/8 všech adres
Třída D
1110 0000
1110 1111
224 - 239
1/16 všech adres
Třída A
Třída B
0000 0000
1000 0000
0111 1111
1011 1111
0 - 127
128 - 191
1/2 všech adres
1/4 všech adres
Každá třída si vyhradí polovinu toho, co
je ještě k dispozici. Že nebere všechno,
je vidět z té nuly na konci zeleného pole.
Výjimkou je třída E, která bere celý
zbytek.
Třída E
1111 0000
1111 1111
240 - 255
1/16 všech adres
Assigning Addresses
 Private vs. public addresses
77.56.16.20
192.168.153.0/24
77.56.16.19
77.56.16.17
Interní lokální síť použije
privátní adresy, které NAT
překládá ven na veřejnou
adresu 77.56.16.20. Privátní
adresy nejsou viditelné
zvenku.
77.56.16.18
Servery mají být přístupné
zvenku, proto mají veřejné
adresy.
Assigning Addresses
 Assigning addresses statically or dynamically
Dynamicky,
automaticky:
DHCP
Ručně:
uživatel
Assigning Addresses
 Requesting IPv4 public addresses
= Internet Assigned Numbers Authority
Na přidělování IPv4 adres dbají úřady v jednotlivých oblastech.
Assigning Addresses
 ISPs providing Internet connectivity
ISP si pronajímají bloky IP adres od ISP z vyšších vrstev.
Adresy dále pronajímají svým zákazníkům v nižších vrstvách.
Assigning Addresses
 IPv4 vs. IPv6
128 bitů
IPv4: 32 bitů => 232 adres
IPv6: 128 bitů => 2128 adres
Každý účastník, každý počítač může v IPv6 dostat jedinečnou,
vlastní, doživotní adresu => už nikdy žádná nouze
Assigning Addresses
 IPv4 vs. IPv6
128 bitů
dohromady
Hexadecimální podoba,
nikoliv desítková.
Dvojtečky místo teček
Každé pole mezi
dvojtečkami má 16
bitů
Host address and subnet mask
 Subnet mask
IP adresa obsahuje adresu sítě a číslo účastníka v té síti.
Adresa sítě
Číslo účastníka
Host address and subnet mask
 Subnet mask
IP adresa obsahuje adresu sítě a číslo účastníka v té síti.
Adresa sítě je tam, kde v masce jsou
jedničky.
Číslo účastníka je
tam, kde v masce
jsou nuly.
Calculating Addresses
 Dividing networks into smaller subnetworks
Potřebujeme dvě sítě (1 a 2), máme jen jednu síťovou adresu.
Rozdělíme 1
síť na 2
menší. Dvě
nové podsítě
očíslujeme
pomocí bitu,
který si
vypůjčíme z
čísla
účastníka.
Na číslování účastníků máme o bit méně, proto v každé podsíti
bude jen polovina původního počtu účastníků.
Calculating Addresses
 Number of hosts
V původní síti jsme si z čísla účastníka vypůjčili 3 bity (maska z 24 na 27).
Tím se původní síť rozdělila na 23 = 8 menších podsítí. V každé z nich na
číslování účastníků zbylo 32-27=5 bitů. Každá tedy může mít 25= 32
účastníků.
Calculating Addresses
 Number of hosts
V podsíti 192.168.20.192/27 jsme si z čísla účastníka vypůjčili další 3 bity
(maska z 27 na 30). Tím se původní podsíť rozdělila na 23 = 8 ještě menších
podsítí. V každé z nich na číslování účastníků zbylo 32-30=2 bitů. Každá tedy
může mít 22= 4 účastníky.
Calculating Addresses
 Number of hosts
Číslo účastníka nemůže být samé nuly (to je adresa sítě), ani samé jedničky
(to je broadcast). Proto počty účastníků v jednotlivých podsítích budou vždy o
dvě menší, než jsme předtím uváděli: Když vyjde 32, musíme počítat 30.
Když vyjde 4, musíme počítat 2.
Calculating Addresses
 Calculate the network address, host addresses and
broadcast address
Cvičně si spočítejte chybějící hodnoty.
Testing the Network Layer
 Ping command
ping 127.0.0.1 vyzkouší
HW a konfiguraci až po
konektor síťové karty
Testing the Network Layer
 ping from PC to default gateway
Testing the Network Layer
 ping to a device in remote network
Testing the Network Layer
 tracert/traceroute shows the path between two devices
Testing the Network Layer
 ICMP in the TCP/IP suite
ICMP = Internet Control Message Protocol
Příkazy ping a tracert používají protokol ICMP.
ICMP je protokol 3. vrstvy a patří do sady TCP/IP.
Summary
© 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
Cisco Public
42