Přeskočit na hlavní obsah

Otázka č. 12 - IP adresace sítí

IPv4 - struktura, rozdělení adres - hierarchická struktura, převody dvojková/desítková soustava, význam masky, CIDR, VLSM, podsítě - výpočet podsítí, význam IANA, IPv6 - struktura

  1. jaký je význam IP adresy?
  2. popiš IPv4 - jak vypadá, z čeho se skládá, velikost, druhy…
  3. popiš IPv6 - jak vypadá, z čeho se skládá, velikost, druhy…
  4. popiš pojmy: maska, podsíť, prefix, VLSM, IANA, CIDR

IPv4 Struktura​

  • nejrozšířenější verze protokolu IP
  • IPv4 protokol přepravuje data bez záruky (negarantuje doručení, zachování pořadí atd.)
  • Má omezený adresový prostor cca 2^32 adres (4 miliardy adres)
  • 4 byte = 32 bitů

IP datagram

Verze - verze protokolu

IHL - délka hlavičky (počet 32 bitových slov, max 15)

Typ služby - typ služby pro QoS (kvalita) – priority, zpoždění, spolehlivost, cena

Celková délka - délka datagramu v bajtech

Identifikace - odkaz na původní paket před fragmentací

Příznaky – zda je paket fragmentován

Offset fragmentu – udává, na jaké pozici v původním datagramu začíná tento fragment.

TTL – počet skoků, které může paket udělat, než bude zahozen

Protokol – určuje, kterému protokolu vyšší vrstvy se mají data předat při doručení.

Kontrolní součet – slouží k ověření, zda nedošlo k poškození.

Zdrojová adresa – IPv4 adresa síťového rozhraní, které datagram vyslalo.

Cílová adresa – IP adresa síťového rozhraní, kterému je datagram určen.

Volby – nepovinné informace, které mohou být obsaženy v hlavičce.

Data - obsahuje další zapouzdřené protokoly.

Rozdělení adres​

Části adresy

  • Tyto tři části umožňují snadné zjištění umístění IP adresy na světě
  • Hranice mezi adresou síťového rozhraní a počítače určuje MASKA sítě
  • Jedničky jsou na místě čísla sítě a podsítě a nuly tam kde je číslo síťového rozhraní (PC)

Veřejné adresy​

  • Zařízení dostane veřejnou IP adresu, je v celé Internetové síti viditelná a zjistitelná
  • Kvůli dohledatelnosti a viditelnosti ztrácí uživatel na Internetu anonymitu

Privátní adresy​

  • Nejsou viditelné z Internetu
  • Používají se v lokálních sítích
  • Pro připojení k Internetu se používá NAT (Network Address Translation)
  • NAT překládá privátní adresy na veřejné a naopak
  • Šetří veřejné adresy

Třídy adres​

  • Třídy jsou A, B, C, D
  • Slouží k určení podsítě, třídy byly určené maskou
  • Tento způsob se po čase ukázal jako nedostatečný, poskytovala relativně hodně velký počet podsítí (třída A) a málo malých podsítí (třída C) a proto se zavedl CIDR (beztřídní směrování)
  • Různé IP adresy měli svou vlastní masku, a to vedlo k neefektivnímu využití rozsahu IP adres (masky byly příliš velké)
  • Maska určuje počet adres v síti, čím menší byla maska, tím bylo možné použít více adres
  • Velikost masek byla pevně daná
    • 8 bitů
    • 16 bitů
    • 24 bitů

Třídy adres

Převody dvojková/desítková soustava​

Význam masky​

  • Je číslo, které popisuje rozdělení počítačové sítě do podsítí (subnets)
  • Maska sítě zapsaná v binárním tvaru má zleva samé jedničky až do místa, kde končí místo sítě a na místě části pro síťové rozhraní jsou samé nuly
  • Pomocí masky router rozhoduje i o směrování IP datagramů

CIDR​

  • Beztřídní směrování
  • Umožňuje nastavit vlastní masku (přizpůsobení počtu adres v síti)
  • Zabraňuje mrhání IP adres, stanoví se vždy požadovaná velikost
  • Snížilo to velikost směrovacích tabulek

VLSM​

  • Standardní subnetting používá stejnou délku masky (prefixu) pro všechna podsítě v rámci dané sítě.
  • Můžete efektivněji alokovat IP adresy tak, aby lépe odpovídaly potřebám vaší sítě.
  • Rozdělení sítě na menší
  • Lépe využit adresní prostor
  • Umožňuje to vytvořit síťovou hierarchii

Podsítě​

  • Samostatná část počítačové sítě

  • Podsítí je většinou míněna menší vyčleněná část větší IP sítě

  • Pro určení rozsahu IP adres v dané podsítí slouží MASKA sítě

  • Subnetting – rozdělení sítě na dvě nebo více menších podsítí

  • Výpočet podsítě

IANA (Internet Assigned Numbers Authority)​

  • Autorita pro přidělování čísel na internetu
  • Je organizace, které dohlíží celosvětově na přidělování IP adres, správu kořenových zón DNS, definování typů medií pro MIME a další náležitosti internetových protokolů

IPv6 Struktura​

  • Navržena, aby řešila nedostatek IP adres
  • Přináší především velké rozšíření adresního prostoru
  • Dále reaguje na vzrůstající přenosové rychlosti a moderní komunikační technologie
  • celkem 2^128 (zhruba 3,4×1038) adres
  • 128 bitů = 16 byte
  • Dostatečný adresový prostor

Cíle​

  • Design odpovídajícím vysokorychlostním sítím
  • Bezpečnostní mechanismy přímo v IP
  • Podpora mobilních zařízení
  • Kooperace s IPv4 a co nejhladší přechod ze stávajících protokolů na nový

IPv6 Datagram

Verze – verze protokolu

Třída provozu – Úroveň priority se dělí na rozsahy: kde zdroj podporuje kontrolu přetížení a bez podpory kontroly přetížení.

Značka toku – Pro správu QoS. Původně určeno pro speciální obsluhu aplikací reálného času, nyní se nepoužívá.

Délka dat – délku těla paketu. Při vynulování se nastaví „jumbo“ tělo

Další hlavička – určuje další vnořený protokol.

Max. Skoků - číselně definuje počet povolených přechodů síťovými prvky.

Zdrojová adresa – IPv6 adresa síťového rozhraní, které datagram vyslalo.

Cílová adresa – IP adresa síťového rozhraní, kterému je datagram určen.

Anycast​

  • Označují jedno rozhraní připojeného počítače či protokolu
  • Zasílání paketu pouze jednomu počítači

Multicast​

  • Představují adresu skupiny síťových rozhraní
  • Paket se skupinovou cílovou adresou bude dopraven všem členům skupiny
  • Časté využití pro videokonference atd. (šíření zvukového, či obrazového signálu)

Unicast​

  • Také označují skupinu síťových rozhraní, ale datagram bude dopraven jen na jedno z nich (zpravidla to nejbližší)
  • Umožňuje například realizovat některé speciální služby, klient odešle datagram s obecnou adresou a některý z dostupných serverů se jej ujme