Elektronické instalace budov II (počítačové sítě – služby, konfigurace, propojování) TGT26Z, TGT76Z 2. přednáška Ing. Zdeněk Votruba, Ph.D. Elektronické instalace budov II

Poděkování Tato prezentace vznikla za pomoci a s přispěním podkladů přednášky z eArchívu autora Jiřího Peterky, pedagoga, konzultanta a publicisty. Originální přednášky Jiřího Peterky jsou k dispozici zde: http://www.earchiv.cz/l226/index.php3 Elektronické instalace budov II

Potřeba adresování Adresování: možnost přidělit konkrétnímu objektu (vhodnou adresu) pro účel identifikace Potřeba adresace se týká prakticky všech objektů na různých úrovních (vrstvách) – IP adresa, linková adresa, daný port Důsledek: adresování se týká všech vrstev – vrstva síťového rozhraní (MAC), síťová vrstva (IP), transportní vrstva (port), aplikační vrstva (URL) Elektronické instalace budov II

Pravidla přidělování IP adres Při přidělování IP adres konkrétním uzlům (rozhraním) musí být dodržen význam obou jejích složek: a) pokud se dvě síťová rozhraní nachází ve stejné síti, musí mít jejich IP adresy stejnou síťovou část (network ID) {a samozřejmě různé klientské části (host ID)} b) pokud se dvě síťová rozhraní nachází v různých sítích, musí mít jejich IP adresy různou síťovou část svých adres (network ID) a klientská část adresy (host ID) může, ale nemusí být stejná Elektronické instalace budov II

Přidělování IP po blocích IP adresy se musí přidělovat po celých blocích! (blokem jsou míněny všechny konkrétní IP adresy se stejnou síťovou částí) Proč? síťová část adresy v dané síti musí být shodná algoritmy směrování TCP/IP se rozhoduji pouze podle síťové části adresy pokud by různé sítě měly stejnou síťovou část adresy, nebylo by možné použít směrování Elektronické instalace budov II

IP adresy v.4 zcela abstraktní – proto je nezbytná nutnost překladu (ARP, tabulka a podobně) rozsah 32 bitů (hodnoty se zapisují dekadicky po bytech) určena velikost bloků po kterých se IP adresy přidělují (3 předěly – 3 třídy) Elektronické instalace budov II

IP adresy v.4 Třída A: pro největší sítě, nejvyšší bit je 0 (pro síťovou adresu zbývá 7 bitů) blok má velikost 23*8 (16 777 216 IP adres) Třída B: pro středně velké sítě, nejvyšší bit je 1 0 blok má velikost 22*8 (65 536 IP adres) Třída C: pro malé sítě, nejvyšší bit je 1 1 0 blok má velikost 21*8 (256 IP adres) …ještě zbývá prostor pro třídy D a E - se speciálním významem Elektronické instalace budov II

Rozdělení prostoru IPv4 adres Elektronické instalace budov II

Přidělování adresního prostoru 1. etapa: zájemce s potřebou X adres dostal „nejbližší vyšší blok“. Tedy pokud např. požadoval 987 adres, dostal 1 x B třídy (=65 536 adres), využil tedy necelé dvě procenta adres! 2. etapa: zájemce s potřebou X adres dostal vice nejbližších menších bloků. Při potřebě 987 IP adres tedy dostal 4 Cčkové třídy (4 x 256 adres = 1024 adres) Elektronické instalace budov II

Rychlost vyčerpání IPv4 1. etapa se využívala zhruba od roku 1988 – rychlý úbytek 2. etapa se používala zhruba do konce roku 1993 - zpomalení Aktuální situace je zde: http://opendata.labs.lacnic.net/ipv4stats/graphs/ipv4avail.html Elektronické instalace budov II

Možná řešení Dočasná řešení: pro zpomalení rychlého úbytku adres Subnetting (možnost rozdělit blok adres na více částí pro více sítí) CIDR (zrušení tříd A,B a C a možnost volit velikost přidělovaného prostoru „libovolně“ Privátní IPv4 adresy (možnost opakovaného použití stejných adres v privátních sítích – překlad adres NAT) Trvalé řešení: zvětšení celého adresního prostoru IPv6 (od roku 1992 hledání protokolu IPng, v roce 1994 zvolen nový protokol a zahájena implementace, od roku 1996 zveřejněna specifikace) Elektronické instalace budov II

Subnetting a síťové masky Elektronické instalace budov II

Příklad Subnettingu Elektronické instalace budov II

Příklad Subnettingu Pokud se Vám to nechce počítat, nebo si chcete vyzkoušet, zda tomu rozumíte, zkuste si třeba tuto Subnet Kalkulačku: http://www.subnet-calculator.com/ Elektronické instalace budov II

CIDR Postupem času se rozdělování IP podle tříd ukázalo jako velice nepružné a s rostoucím nedostatkem adres se stále „tvrději“ hledalo nějaké prozatímní řešení. Od roku 1993 je používáno tzv. CIDR (Classless Inter-Domain Routing, beztřídní mezidoménové směrování), ve kterém je možné v IP adrese hranici mezi číslem sítě a číslem počítače posouvat libovolně. Adresa síťového rozhraní je pak zapisována pomocí IP adresy a délky prefixu (místo prefixu, který určuje délku čísla sítě v bitech lze použít i desítkový zápis masky sítě), například: 192.168.24.0/21 192.168.24.0/255.255.248.0 Elektronické instalace budov II

Subnetting a síťové masky Příklad výpočtu CIDR (Classless Inter-Domain Routing - beztřídní mezidoménové směrování): 192.168.24.0/21 je totožný se zápisem: 192.168.24.0/255.255.248.0 vlastně znamená: 192.168.24.0 – 192.168.31.255 PROČ? Adresa sítě je zapisována pomocí IP adresy a délky prefixu! Tedy: 11000000.10101000.00011000.00000000 192.168.24.0 11000000.10101000.00011111.00000000 192.168.31.0 21.bit Elektronické instalace budov II

CIDR Výše uvedené zápisy jsou totožné a vyjadřují, že číslo sítě je určeno prvními 21 bity adresy, zbytek IP adresy je číslo síťového rozhraní, takže tato síť používá rozsah adres 192.168.24.0–192.168.31.255. Pro jistotu ještě jeden příklad: Elektronické instalace budov II

CIDR Zadání: 192.168.68.233/20 Maska binárně: 11111111.11111111.11110000.00000000 (číslo sítě je podle CIDR prvních 20 bitů) Maska dekadicky: 255. 255. 240. 0 IP adresa dekadicky: 192. 168. 68. 233 IP adresa binárně: 11000000.10101000.01000100.11101001 Maska sítě: 11111111.11111111.11110000.00000000 Logický součin (AND): 11000000.10101000.01000000.00000000 (logický součin dvou předchozích řádků) Číslo sítě (dekadicky): 192. 168. 64. 0 Elektronické instalace budov II

CIDR A opět, pokud se Vám to nechce počítat, nebo si chcete vyzkoušet, zda tomu rozumíte, zkuste si třeba tuto Subnet Kalkulačku. V tomto případě je asi vhodnější tato: https://www.tunnelsup.com/subnet-calculator/ Elektronické instalace budov II

Stav (vy)čerpání IPv4 adres Elektronické instalace budov II

Privátní IP adresy Elektronické instalace budov II

Vyhrazené privátní IP adresy Elektronické instalace budov II

Vyhrazené privátní IP adresy Elektronické instalace budov II

Překlad adres (NAT) Elektronické instalace budov II

Princip fungování NAT Elektronické instalace budov II

Princip fungování PAT Elektronické instalace budov II

Princip fungování PAT Elektronické instalace budov II

Problém NAT a PAT Elektronické instalace budov II