Addressing the Network – IPv4 Network Fundamentals – Chapter 6

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 Mince, ze kterých skládáme výslednou částku Convert decimal to 8-bit binary 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 Multicast: určen pro několik předem vybraných účastníků Unicast: určen pro jediného účastníka

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 Zbytek

IPv4 Addresses IP Address Classes Polovina Polovina ze zbytku Zbytek Třída A: 0 - 127 Třída B: 128 - 191 Třída C: 192 - 223 Třída D: 224 - 239 Třída E: 240 - 255 Polovina Polovina ze zbytku Zbytek 21

IPv4 Addresses Třída C 1100 0000 1101 1111 192 - 223 1/8 všech adres Třída D 1110 0000 1110 1111 224 - 239 1/16 všech adres Jeden bit dělí prostor na poloviny, dva bity na čtvrtiny, tři na osminy, ... Třída A 0000 0000 0111 1111 0 - 127 1/2 všech adres Třída B 1000 0000 1011 1111 128 - 191 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 192.168.153.0/24 77.56.16.20 192.168.153.0/24 77.56.16.19 77.56.16.18 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. 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 Každé pole mezi dvojtečkami má 16 bitů Hexadecimální podoba, nikoliv desítková. Dvojtečky místo teček 128 bitů dohromady

Host address and subnet mask IP adresa obsahuje adresu sítě a číslo účastníka v té síti. Adresa sítě Číslo účastníka

Host address and 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