Základy počítačových sítí Adresování v sítích s protokolem TCP/IP 1. KŠPA Kladno, s. r. o., Holandská 2531, 272 01 Kladno, www.1kspa.cz Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0292 Číslo materiálu: VY_32_INOVACE_PSK-3-19 Tematický celek (sada): Základy počítačových sítí Téma (název) materiálu: Adresování v sítích s protokolem TCP/IP Předmět: Počítačové sítě a komunikace Ročník / Obor studia: 3. / Informační technologie Autor / datum vytvoření: Mgr. Martin Štorek / 4.1.2014 Anotace: Studenti se seznámí s adresováním uzlů v síti s protokolem TCP/IP, směrováním IP packetů, formátem IP adresy v IPv4 a IPv6. Dále jsou vysvětleny třídy IP adres a systém CIDR Metodický pokyn: Prezentace je určena k výkladu nové látky nebo k samostudiu Tento výukový materiál vznikl v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost

Adresování routery směrují pakety pouze na základě adresy sítě (nezajímá je adresa koncového zařízení) jakmile se paket dostane do příslušné sítě, o doručení se již postará např. lokální switch adresa podsítě se získá jako logický součin IP adresy a masky podsítě např.: 192.168.10.140 AND 255.255.255.0 = 192.168.10.0 BRÁNA - spojovací rozhraní mezi vnitřní a vnější sítí výpis síťové konfigurace pomocí příkazu ipconfig

Směrování (1) pokud potřebuje PC komunikovat s jiným PC, který není ve stejné síti, pošle data svému hraničnímu směrovači – výchozí bráně – a ten se postará o další doručení pokud jsou cílový a zdrojový PC připojeni ke stejnému směrovači, data jsou ihned přesměrována k cíli pokud cílová síť není přímo připojena k routeru, přepošle data na další směrovač, který vede k cíli směrovač má směrovací tabulku obsahující cesty (adresy) do jednotlivých sítí výpis směrovací tabulky na PC – příkaz netstat – r

Směrování (2) http://internet.vprdeli.com/view.php?cisloclanku=2006021902

Výměna dat mezi počítači Data Ethernet ATM Internet Data UDP TCP IP ICMP IGMP ARP Preamble Data CRC IP ICMP IGMP ARP Ethernet ATM Transport Data UDP TCP FTP HTTP UDP TCP FTP HTTP IP ICMP IGMP ARP Ethernet ATM Data Application Data FTP HTTP Preamble Internet Transport Application Data CRC FTP HTTP Data UDP TCP FTP HTTP Data Ethernet ATM Data IP ICMP IGMP ARP Ethernet ATM Data UDP TCP IP ICMP IGMP ARP

Síťové adresy a převody Síťová nastavení (IP adresa, maska podsítě, výchozí brána a DNS servery) můžete nastavit manuálně či nechat přidělit automaticky od DHCP serveru

IP adresa (verze 4) 0 - 255 IPv4 každý uzel musí mít svoji unikátní jedinečnou adresu 32bit adresa zapsaná ve 4 bajtech (oktet) oddělených tečkou IPv4 může adresovat přes 4 mld. zařízení (232) čísla oktetů jsou zapisována v DEC soustavě od 0 do 255 skládá se z částí: adresa sítě a adresa koncového zařízení (PC) hranici mezi adresou sítě a počítače určuje maska podsítě všechna zařízení v jedné síti mají stejnou adresu sítě adresy jsou rozděleny do tříd (A,B,C,D, E) každá třída má svůj rozsah pro internetové a lokální použití poprvé použity v internetu a následně pak v LAN

IP adresa (verze 6) IPv6 veřejné IP adresy pomalu docházejí 0 - FFFF IPv6 veřejné IP adresy pomalu docházejí IPv6 nabízí 128 bitové adresování tj. 2128 adres IPv6 je bezpečnější zápis IP adresy je v HEX soustavě adresa obsahuje 8 částí po 16 bitech oddělených „:“ např.: 1003:afc8:00cd:48af:bd4c:2120:ff:258e nuly zleva lze vynechávat: 00ff = ff

Třídy IP adres Třída První oktet Maska podsítě Použití A 1 - 126 255.0.0.0 rozsáhlé sítě B 128 - 191 255.255.0.0 středně velké sítě C 192 - 223 255.255.255.0 menší sítě D 224 - 239 × multicast E 240 - 255 výzkum adresy začínající 0 se nepoužívají – adresa přednastavené cesty adresa 127 je adresa loopbacku – vnitřního rozhraní počítače adresa 127 slouží k testování správné konfigurace TCP/IP na PC z každé třídy byl vymezen privátní rozsah adres pro použití v LAN, aby nedocházelo ke konfliktům s adresami veřejnými v Internetu

Privátní IP adresy v LAN sítích Třída A Network ID Host ID rozsah: 10.0.0.0 až 10.255.255.255 Třída B Network ID Host ID rozsah:172.16.0.0 až 172.31.255.255 Třída C Network ID Host ID rozsah: 192.168.0.0 až 192.168.255.255

Maska podsítě IP Address Host ID Network ID 192.168. 2.200 Subnet Mask 255.255. 0.0 IP Address 10.50. 100.200 Subnet Mask 255.255. 0.0 Network ID IP Address 10. 50.100.200 Subnet Mask 255. 0.0.0 Network ID IP Address 10.50.100. 200 Subnet Mask 255.255.255. Network ID

Maska podsítě, adresa sítě adresa sítě se získá jako logický součin IP adresy a masky tj. IP adresa AND maska př1. Jaké je adresa sítě? IP adresa: 192.168.10.140 11000000.10101000.00001010.10001100 maska: 255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000 adresa sítě: 192.168.10.0 11000000.10101000.00001010.00000000 př2. Mohou počítače A a B spolu komunikovat bez routeru? IP adresa A: 192.168.10.140 11000000.10101000.00001010.10001100 maska: 255.255.255.128 11111111.11111111.11111111.10000000 adresa sítě: 192.168.10.128 11000000.10101000.00001010.10000000 IP adresa B: 192.168.10.120 11000000.10101000.00001010.01111000 počítače A a B jsou v různých sítích, nemohou komunikovat bez routeru

CIDR, zápis adresy prefixem od 1993 systém CIDR (Classless Inter-Domain Routing) beztřídní systém adresování, lepší využití adres hranice mezi adresou sítě a počítačem je libovolná adresa sítě je určena prvními 21 bity, ostatních 11 bitů je pro koncové zařízení (PC) IP sítě: 11000000.10101000.00011000.00000000 (192.168.24.0) maska podsítě: 11111111.11111111.11111000.00000000 (255.255.248.0) na 11 bitech je 211 kombinací tj. 2048, nutno odečíst první a poslední adresu první adresa 11000000.10101000.00011000.00000000 (11×0) bez IP sítě poslední adresa 11000000.10101000.00011111.11111111 (11×1) bez IP broadcastu zbývá 2048 – 2 = 2046 koncových zařízení rozsah pro koncová zařízení: 192.168.24.1 až 192.168.31.254 192.168.24.0 / 21

Příklady Vypište rozsah adres pro koncová zařízení, adresu sítě a broadcastu. Síť je dána prefixem 172.12.16.0/21 Vypište rozsah adres pro koncová zařízení, adresu sítě a broadcastu. Síť je dána prefixem 192.168.12.192/26 Zjistěte IP sítě a broadcastu, IP je 10.15.107.25, maska podsítě je 255.255.248.0 Určeta, zda mohou spolu počítače komunikovat bez směrování, tj. zda jsou ve stejné síti. A – 172.27.24.1/19; B – 172.27.8.10/20; C – 172.27.1.192/23 Počítač má adresu 172.27.1.63 a masku 255.255.255.192. Je adresa vhodná pro koncové zařízení? Určete, zda počítače A(172.20.152.30/20), B(172.20.177.10/20) a C(172.20.211.11/20) jsou ve stejné síti.

Vyhrazené IP adresy Loopback 127 1 Net IP x Broadcast x 255 1 Net IP x Broadcast x 255 pouze LAN A 10 255 255 255 pouze LAN B 172 16 31 255 255 pouze LAN C 192 168 255 255

Adresace v síti TCP/IP (1) 192.168.20.2 switch 192.168.20.3 192.168.20.1 ?.?.?

Adresace v sítích TCP/IP 2 segment 1 segment 2 1 2 192.168.20.2 192.168.10.2 192.168.20.1 192.168.10.1 192.168.10.1 switch proxy ?.?.? ?.?.? 192.168.20.1 ?.?.? ?.?.? 192.168.20.3 192.168.10.3 192.168.20.1 192.168.10.1

Adresace v sítích TCP/IP 3 192.168.2.100 192.168.3.100 192.168.1.100 IP Adresa 192.168.1.0 192.168.2.0 192.168.3.0 číslo sítě 192.168.1.100 192.168.2.101 číslo uzlu

Podsítě Router Podsíť 1 Podsíť 2 1 2 switch

NAT Network Address Translation překlad mezi interní privátní adresou a veřejnou adresou k překladu dochází na hraničním zařízení – výchozí bráně (proxy/router) mezi LAN a internetem směrovač má k dispozici jednu nebo více veřejných IP NAT s podporou PAT (Port Address Translation) protože se jednou veřejnou adresou nahrazují všechny privátní, musí se jednotlivé komunikace od sebe odlišit pomocí přidělování portů

Přednastavená cesta IP adresa z třídy A začínající 0, tj. 0.x.y.z adresa cesty, kterou se posílají data, u nichž se přesně neví, kam je poslat anglicky se označuje default route

Správci IP adres hlavním správcem je organizace IANA spolu s ICANN nyní spravují a přidělují IP adresy regionální registři hlavní registr pro Evropu je RIPE NCC Poskytovatelé připojení k internet (ISP) poskytovatelé se dělí dle hierarchického připojení k síti do skupin nejvyšší skupina je připojena přímo k páteřní síti a poskytuje vysokorychlostní připojení druhá skupina získává připojení od první, nabízí ale zákazníkům více služeb (e-mailservery, web. servery, DNS služby, ... třetí skupina zajišťuje pouze základní připojení

Pomocník při adresaci První číslo v ID sítě nemůže být 127 Počítačové ID nemůže být ve všech oktetech 255 Počítačové ID nemůže být ve všech oktetech 0 Počítačové ID musí být unikátní v rámci jedné sítě

Přidělování IP adresy sítě 1 2 3 10.0.0.0 192.168.2.0 172.16.0.0 router

Přidělování IP adresy PC 10.0.0.1 172.16. 0.1 1 2 3 10.0.0.0 192.168.2.0 172.16.0.0 router 10.0.0.10 172.16. 0.10 192.168.2.1 192.168.2.10 10.0.0.11 172.16. 0.11 192.168.2.11 10.0.0.12 172.16. 0.12

Použité zdroje Byly použity kliparty sady MS Office nebo vlastní zdroje Materiály jsou určeny pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoli další využití podléhá autorskému zákonu.