Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация
Download as PPTX, PDF0 likes1,297 views
Презентация лекции "IP-адресация". План лекции: Глобальные и локальные адреса Структура IP-адреса Бесклассовая маршрутизация (Classless Inter-Domain Routing, CIDR) и классы IP-сетей Специальные типы IP-адресов Подсети
More Related Content
What's hot (20)
Similar to Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация (20)
Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация
- 1. Сети и системы телекоммуникаций IP-адресация ИМКН УрФУ
- 2. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация Глобальные и локальные адреса Структура IP-адреса Бесклассовая маршрутизация (Classless Inter- Domain Routing, CIDR) и классы IP-сетей Специальные типы IP-адресов Подсети План 2
- 3. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация Локальные адреса: • Адреса в технологии канального уровня • Пример: MAC адрес в Ethernet, IMEI в 3G • Привязаны к конкретной технологии • Не могут быть использованы в гетерогенных сетях Глобальные адреса: • Адреса сетевого уровня • Пример: IP-адреса • Не привязаны к технологии • Применяются при объединении сетей Типы адресов 3
- 4. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация Глобальные адреса, используемые в стеке протоколов TCP/IP Используются для уникальной идентификации компьютеров в составной сети Широко используются в Интернет Две версии протокола IP: • IPv4 (далее просто IP): адрес 4 байта (будем изучать) • IPv6: адрес 16 байт (будет отдельная лекция) IP-адреса 4
- 5. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация Длина – 4 байта, 32 бита Форма представления: • 4 десятичных числа 0-255, разделенных точками • Пример: 213.180.193.3 Типы IP-адресов: • Уникальный (unicast) • Групповой (multicast) • Широковещательный (broadcast) IP-адреса 5
- 6. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация Сетевой уровень использует агрегацию адресов: • Масштабирование – работа не с отдельными адресами, а с сетями Структура IP-адреса: • Номер сети – старшие биты • Номер компьютера в сети (хоста) – младшие биты Пример структуры: • IP-адрес: 213.180.193.3 • Номер сети: 213.180.193.0 • Номер хоста: 3 (0.0.0.3) Структура IP-адреса 6
- 7. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация Сетевой уровень использует агрегацию адресов: • Масштабирование – работа не с отдельными адресами, а с сетями Структура IP-адреса: • Номер сети – старшие биты • Номер компьютера в сети (хоста) – младшие биты Пример структуры: • IP-адрес: 213.180.193.3 • Номер сети: 213.180.193.0 • Номер хоста: 3 (0.0.0.3) Как определить, где адрес сети, а где хоста? Структура IP-адреса 7
- 8. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация Маска подсети показывает, где в IP-адресе номер сети, а где хоста Структура маски: • Единицы в позициях, задающих номер сети • Нули в позициях, задающих номер хоста Способ получения номера сети: • Побитовое И маски и IP-адреса Маска подсети 8
- 9. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация Пример вычисления адреса сети IP-адрес: 213.180.193.3 Расчет в двоичном представлении Результат: 213.180.193.0 Маска подсети 9 IP: 11010101.10110100.11000001.00000011 AND Mask: 11111111.11111111.11111111.00000000 Net: 11010101.10110100.00000000.00000000
- 10. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация Десятичное представление: • IP-адрес: 213.180.193.3 • Маска подсети: 255.255.255.0 • Адрес сети: 213.180.193.0 В виде префикса: • 213.180.193.3 /24 • Адрес сети: 213.180.193.0 Оба представления эквивалентны Представление маски подсети 10
- 11. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация Может ли маска подсети быть такой: • 255.255.255.128 • 11111111.11111111.11111111.10000000 Маска подсети 11
- 12. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация Может ли маска подсети быть такой: • 255.255.255.128 • 11111111.11111111.11111111.10000000 Может ли маска подсети быть такой: • 255.255.160.0 • 11111111.11111111.10100000.00000000 Маска подсети 12
- 13. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация Classless Inter-Domain Routing (CIDR, бесклассовая адресация): • Современный подход • RFC 1517-1520, с 1993 г. • На основе маски подсети • Маски могут быть любой длины На основе классов: • Устаревший подход • RFC 791, 1981 г., действовал до 1993 г. • Количество бит в номере сети и хоста определялось по старшим битам IP-адреса (классу) • Номера сети и хоста фиксированной длины • Маску указывать не обязательно Методы определения сети в IP-адресе 13
- 14. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация Классы IP-адресов 14 0 8 16 24 32 0 1.0.0.0 – 126.0.0.0 Класс А 10 128.0.0.0 – 191.255.0.0 Класс B 110 192.0.0.0 – 223.255.255.0 Класс C IP-адрес Номер сети Номер хоста
- 15. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация Классы IP-адресов 15 Класс Пер- вые биты Номер сети, бит Диапазон сетей Максимальное число сетей Максималь- ное число хостов в сети A 0 8 1.0.0.0 – 126.0.0.0 126 16 777 214 B 10 16 128.0.0.0 – 191.255.0.0 16 382 65 534 C 110 24 192.0.0.0 – 223.255.255.0 2 097 150 254 D 1110 - 224.0.0.0 – 239.255.255.255 Групповые адреса E 11110 - 240.0.0.0- 255.255.255.255 Зарезервировано (Экспериментальные адреса)
- 16. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация Достоинства: • По IP-адресу можно точно узнать, где номер сети, а где – хоста Недостатки: • Фиксированное количество хостов в сети (254 – 65 тыс. – 16 млн.) • Неэффективное распределение IP-адресов Классы IP-адресов 16 Сеть 192.1.1.0 Сеть 192.1.2.0 Маршрутизатор Маршрутизатор 192.1.3.1 192.1.3.2 Вырожденная сеть 192.1.3.0
- 17. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация Длина IPv4 адреса 32 бита • Максимум 4 294 967 296 (232) IP-адресов Используются не все возможные адреса Пути решения: • IPv6, длина адреса 16 байт • Network Address Translation (NAT) Исчерпание IP-адресов 17
- 18. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация В номере хоста нельзя использовать только битовые 0 или 1 Битовые 0 в номере хоста: • Адрес сети: 213.180.0.0 Битовые 1 в номере хоста: • Направленный широковещательный адрес: 213.180.255.255 Договоренность (не обязательная): • Хост с номером 1 – маршрутизатор по умолчанию (шлюз): 213.180.0.1 Специальные IP-адреса 18
- 19. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация 0.0.0.0 – текущий хост (сеть) 255.255.255.255 – все хосты в текущей сети (ограниченный широковещательный адрес) 127.0.0.0 – обратная петля (loopback) • Сеть для тестирования • Данные не передаются в сеть, а приходят обратно • 127.0.0.1 – localhost (текущий компьютер) 169.254.0.0 – Link-local адреса • Назначаются ОС хоста автоматически, если недоступна другаяIP конфигурация • Могут использоваться в пределах локальной сети Специальные IP-адреса 19
- 20. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация Два широковещательных адреса 20 192.168.0.0 /24 192.168.1.0 /24 192.168.0.255 255.255.255.255 192.168.0.0 /24 192.168.1.0 / 24 Направленное широковещание Ограниченное широковещание
- 21. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация IP-адреса должны быть уникальны во всем мире ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) – специальная организация, ответственная за распределение IP-адресов Региональные регистраторы (RIR – Regional Internet Register) ICANN: • ARIN – Северная Америка • RIPE NCC – Европа, Ближний Восток, Центральная Азия (включая Россию) • APNIC – Азия и Тихоокеанский регион • LACNIC – Латинская Америка и Карибский регион • AfriNIC – Африка Организации получают блоки IP-адресов у региональных регистраторов и могут использовать их по своему усмотрению Распределение IP-адресов 21
- 22. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация Зарезервированные диапазоны адресов: • 10.0.0.0 – 10.255.255.255 / 8 • 172.16.0.0 – 172.31.255.255 / 12 • 192.168.0.0 – 192.168.255.255 / 16 Не маршрутизируются в Интернет Могут использоваться внутри организации без обращения в ICANN Подключение к Интернет с использованием технологии NAT (Network Address Translation) Приватные адреса 22
- 23. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация Организация, получив блок адресов в ICANN, может разбить его на части: • Интернет провайдер – выделение сетей для клиентов • Предприятие – сети отделов Разбиение осуществляется с использованием масок подсетей Механизм Variable Length Subnet Masks (VLSM) – маски подсетей переменной длины Подсети 23
- 24. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация Подсети 24 Университет 128.1.0.0 / 16 В Интернет Кампус Кампус 128.1.0.0 / 17 128.1.128.0 / 17 Факультет Факультет Факультет Факультет 128.1.128.0 / 18 128.1.192.0 / 18128.1.0.0 / 18 128.1.64.0 / 18
- 25. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация VLSM 25 212.193.68.224 /27 (.225 - .254) 212.193.68.192 /27 (.193 - .222) 212.193.68.160 /27 (.161 - .190) 212.193.68.128 /27 (.129 - .158) 212.193.68.96 /27 (.97 - .126) 212.193.68.64 /27 (.65 - .94) 212.193.68.32 /27 (.33 - .62) 212.193.68.0 /27 (.1 - .30) 212.193.68.128 /26 (.129 - .190) 212.193.68.128 /25 (.129 - .254) 212.193.68.0 /25 (.1 - .126) 212.193.68.192 /26 (.193 - .254) 212.193.68.0 /26 (.1 - .62) 212.193.68.64 /26 (.65 - .126) 212.193.68.0 /24 (.1 - .254)
- 26. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация Глобальные и локальные адреса Структура IP-адреса Бесклассовая маршрутизация (Classless Inter- Domain Routing, CIDR) и классы IP-сетей Специальные типы IP-адресов Подсети Итоги 26
- 27. Сети и системы телекоммуникаций. IP-адресация Вопросы? 27