Adresy sieci

Adresacja stanowi niezwykle ważny element w działaniu sieci komputerowych ponieważ na jej podstawie odbywa się dostarczanie informacji. Kiedy listonosz dostarcza nam list, dokonuje tego na podstawie naszego adresu zamieszania, w sieciach komputerowych natomiast, aby dostarczyć pakiety do odpowiedniego hosta potrzebny jest inny adres, nazywamy adresem IP. Stanowi on kluczowy element w funkcjonowaniu protokołów warstwy sieciowej. W tym artykule omówimy sobie, w jaki sposób działa adresowanie IP w wersji 4. Adres IP jest adresem logicznym interfejsu sieciowego (hosta) to znaczy, że nie musi to być tylko adres konkretnego komputera, może to być również adres interfejsu (interfejsów) rutera czy access pointa. Każdy adres IPv4 składa się z 32-bitowego ciągu zer i jedynek. Wynika to z faktu, że działanie urządzeń w sieciach komputerowych oparte jest na logice cyfrowej, co oznacza, że adresy te interpretowane są jako liczby binarne. Dla prostszego stosowania adresacji i zapamiętywania adresów, na co dzień stosuje się jednak zapis dziesiętny. Zapis ten składa się z 4 części (każda z nich to 1 bajt czyli 8 bitów), zwanych oktetami. Dla lepszego zrozumienia posłużę się przykładem: adres IP w zapisie dziesiętnym 192.112.20.101 będzie miał postać binarną równą 11000000.01110000.00010100.01100101 W każdym adresie IP, pewna część bitów (liczona od lewej strony), reprezentuje adres sieci, reszta natomiast stanowi adres konkretnego hosta. Jest to logiczne ponieważ pakiet najpierw musi trafić do właściwej sieci, dopiero potem trafia do konkretnego hosta. Jak w życiu, list najpierw trafia do miasta, dopiero potem pod wskazany numer domu na konkretnej ulicy. Jaka część bitów przeznaczona jest na adres sieci, a jaka na adres hosta określone jest przez tzw. maskę podsieci, która to określaja wielkość sieci oraz liczbę hostów w niej funkcjonujących. Zanim przejdziemy do omówienia maski, musimy jeszcze określić typy adresów, które związane są z każdą siecią, są nimi:

  • adres sieciowy (ang. network address) -adres, który określa całą sieć,
  • adres rozgłoszeniowy (ang. broadcast address) – specjalny adres używany w celu wysyłania danych do wszystkich hostów w określonej sieci,
  • adres hosta (interfejsu urządzenia końcowego) – adres przyporządkowany urządzeniu końcowemu pracującemu w sieci.

Podział ten będzie nam potrzebny aby we właściwy sposób móc obliczać adresy IP. Wróćmy teraz do naszej maski podsieci, która to określa, jaka część adresu IP określa sieć, a jaka hosty. Podobnie jak sam adres IP, również maska zapisana jest w postaci 32-bitowej i przez urządzenia sieciowe interpretowana jest jako liczba binarna, natomiast w zapisie oraz konfiguracji urządzeń stosuje się zapis dziesiętny, podzielony na 4 oktety. Przykładowa maska podsieci może mieć postać 255.255.255.0 dziesiętne czyli 11111111111111111111111100000000 binarnie. iphone cover outlet Czasami też możemy spotkać się z tzw. cover iphone 8 plus custodia outlet skróconym zapisem maski (np. /24), określającym, ile jest jedynek w binarnym zapisie maski. My będziemy stosować oba te zapisy. W jaki sposób interpretować zapis binarny, a co za tym idzie jak określić, która część adresu jest adresem sieci, a która hosta? Bardzo prosto: jedynki określają sieć, a zera hosty należące do tej sieci. Teraz omówimy sobie, w jaki sposób należy obliczać adresy IP. Jest to przydatne w momencie kiedy będziemy chcieli na podstawie podanego adresu i maski określić adres sieci, do której należy host,maksymalną liczbę hostów należących do tej sieci oraz adres rozgłoszeniowy. Aby wykonać tego typu zadanie potrzebna będzie umiejętność konwersji liczb dziesiętnych na binarne (i odwrotnie) oraz wiedza z zakresu wykonywania operacji logicznych, a konkretnie operacji AND i NOT. Zaczynamy! Podany jest adres ip w postaci: 192.168.1.145 oraz maska 255.255.255.128. Na podstawie tych danych należy obliczyć:

  • adres sieci,
  • adres rozgłoszeniowy,
  • maksymalną liczbę hostów,

oraz wskazać adres pierwszego i ostatniego hosta w sieci. Rozwiązanie: 1. Obliczamy adres sieci Zamieniamy adres IP oraz maskę na postać binarną przeliczanieIP1 Na otrzymanych liczbach binarnych wykonujemy operację AND (czyli mnożymy liczby w kolumnach) przeliczanieIP2 Otrzymaną postać binarną konwertujemy na liczbę dziesiętną przeliczanieIP6   przeliczanieIP15 2. Obliczamy adres rozgłoszeniowy Na postaci binarnej maski wykonujemy operację logiczną NOT (jedynki zamieniamy na zera, a zera na jedynki) przeliczanieIP17 Zamieniamy otrzymaną liczbę binarną na postać dziesiętną przeliczanieIP8 Otrzymaną liczbę dziesiętną dodajemy do adresu sieci przeliczanieIP9 przeliczanieIP10 3. iphone cover Obliczamy maksymalną liczbę hostów w sieci Obliczając maksymalną liczbę hostów w sieci korzystamy ze wzoru przeliczanieIP11 przypominam, że skrócony zapis maski to liczba jedynek w jej postaci binarnej Co w naszym przypadku daje przeliczanieIP12 Na koniec wskazujemy adres pierwszego i ostatniego hosta w sieci Jeśli adres sieci ma postać 192.168.1.128 to adres pierwszego hosta będzie miał postać przeliczanieIP13 Jeśli natomiast adres rozgłoszeniowy ma postać 192.168.1.255 to adres ostatniego hosta będzie miał postać przeliczanieIP14 Podsumowując: Adres sieci: 192.168.1.128. Adres rozgłoszeniowy: 192.168.1.255. Liczba hostów: 126. Pierwszy host: 192.168.1.129. Ostatni host: 192.168.1.254. Powyższy sposób przeliczania sprawdzi przy adresie z każdej klasy adresowej. Zwróćcie uwagę na to, że wszelkie operacje (AND, NOT, dodawanie czy odejmowanie) wykonywaliśmy w kolumnach, oktet pod oktetem. Jeśli obliczalibyśmy adres z innej klasy, np 153.15.102.120 /18 i przykładowo, wykonując operację NOT na postaci binarnej maski i konwertując ją na liczbę dziesiętną otrzymalibyśmy postać 0.0.63.255, to aby uzyskać adres rozgłoszeniowy 63 dodajemy do trzeciego oktetu, natomiast 255 do czwartego oktetu adresu sieci. custodia iphone Stosując te zasady, będziecie w stanie przeliczać każdy adres IP. Zadanie do samodzielnego wykonania Dany jest adres IP w postaci: 172.16.34.200 oraz maska 255.255.192.0. Na podstawie tych danych oblicz:

  • adres sieci,
  • adres rozgłoszeniowy,
  • liczbę hostów,
  • adres pierwszego i ostatniego hosta.

 

Adresy publiczne i prywatne Omawiając adresację IPv4 nie można pominąć bardzo ważnego jej elementu jaki jest podział adresów IP na publiczne oraz prywatne. Adresy publiczne są wykorzystywane w celu umożliwienia hostom dostępu do Internetu. Adresy te są unikatowe, to znaczy, że tylko jeden host w całej globalnej sieci może mieć przypisany dany adres. W sieciach lokalnych (LAN) stosuje się natomiast adresy prywatne, które również są unikatowe, ale tylko w obrębie tej sieci. Oznacza to, że w ramach jednej sieci LAN, każdy komputer ma inny adres IP, ale w już w innej sieci LAN adres taki może się powtórzyć. Dla lepszego zrozumienia tego stanu rzeczy posłużę się przykładem: komputery w Twojej szkolnej sieci mogą mieć przykładowe adresy 192.168.0.x, jeśli w swoim domu również masz sieć lokalną (ruter + komputer + laptop) to istnieje spore prawdopodobieństwo, że urządzenia w Twojej sieci również mają adresy z zakresu 192.168.0.x. Nawet jeśli tak nie jest, to uwierz mi, że na świecie są miliony małych sieci lokalnych o takiej samej adresacji. Jeśli urządzenia w Twojej sieci szkolnej lub domowej posiadają dostęp do Internetu, a zapewne tak jest to muszą korzystać również z adresu (lub adresów) publicznych. covero iphone Adres ten przydzielony jest przez tzw. providera czyli firmę, która udostępnia połączenie internetowe. W większości przypadków provider udostępnia tylko jeden adres publiczny. Może tutaj pojawić się pytanie dlaczego w takim razie wszystkie urządzenia w sieci (a może ich być przecież bardzo dużo) mogą korzystać z Internetu? Dlatego, że istnieje usługa, zwana NAT (ang. custodia samsung s7 edge Network Address Translation), która „tłumaczy” adresy prywatne na publiczne. Jest ona skonfigurowana na ruterze lub szkolnym serwerze. Jej zadaniem jest, mówiąc skrótowo umożliwienie urządzeniom w sieci LAN na korzystanie z sieci globalnej. Zobrazowałem Wam działanie usługi NAT na poniższej grafice. nat Jeśli zatem korzystacie z usług sieci Internet za pośrednictwem komputera w sieci lokalnej, to dla użytkowników i usług w Internecie jesteście „widoczni” pod adresem publicznym, a każdy komputer znajdujący się w sieci lokalnej, będzie komunikował się z Internetem poprzez ten sam publiczny adres (o ile oczywiście provider przydzielił tylko jeden publiczny adres). Liczba prywatnych adresów IP jest określona i mieści się w następujących przedziałach:
  • od 10.0.0.0 do 10.255.255.255 (10.0.0.0 /8),
  • od 172.16.0.0 do 172.31.255.255 (172.16.0.0 /12),
  • od 192.168.0.0 do 192.168.255.255 (192.168.0.0 /16).

Klasy adresów Obecnie stosowanie adresacji IPv4 opiera się na określaniu jaka ilość hostów będzie działać w danej sieci, co nazwane zostało adresowanie bezklasowym. Natomiast jeszcze kilka, kilkanaście lat temu stosowano podział adresów, który dzielił je na trzy główne grupy, co oznaczane było mianem adresacji klasowej. Klasa A Blok adresów w klasie A został określony do tworzenia bardzo dużych sieci, w których można zaadresować ponad 16 milinów hostów. Klasa ta domyślnie posiada maskę 255.0.0.0, co oznacza, że tylko jeden (pierwszy) oktet adresu IP zawiera adres sieci, pozostałe określają adres hosta. Klasa B Blok adresów w klasie B został określony do tworzenia dużych i średnich sieci, w których można zaadresować ponad 65 tysięcy hostów. Klasa ta domyślnie posiada maskę 255.255.0.0, co oznacza, że pierwsze dwa oktety adresu IP zawierają adres sieci, pozostałe dwa określają adres hosta. Klasa C Blok adresów w klasie C został określony w celu tworzenia i obsługi małych sieci skupiających maksymalnie 254 hosty. cover iphone Klasa ta domyślnie posiada maskę 255.255.255.0, co oznacza, że trzy pierwsze oktety adresu IP zawierają adres sieci, ostatni określa adres hosta. Istnieją jeszcze klasy D i E, są tzw. adresy grupowe (klasa D) i eksperymentalne (klasa E) i nie są wykorzystywane do adresowania hostów. Poniżej przedstawiam Wam tabelę z klasami adresów, która przedstawia ich zakresy oraz liczbę możliwych do zaadresowania sieci i hostów.

Dodaj komentarz