Лекция 5. Протокол ip классы ip адресов Бесклассовая модель
 Скачать 107.5 Kb.
|
Лекция 5Тема. Сетевая адресацияПлан лекции
Протокол IPTransmission Control Protocol/ Internet Protocol (TCP/IP) - промышленный набор протоколов, которые обеспечивают связь в гетерогенной (неоднородной) среде, т.е. обеспечивают совместимость между компьютерами разных типов. Совместимость одно из основных преимуществ TCP/IP, поэтому большинство ЛВС поддерживает его. Кроме того, TCP/IP предоставляет доступ к ресурсам Интернета, а также маршрутизируемый протокол для сетей масштаба предприятия. Поскольку TCP/IP поддерживает маршрутизацию, он обычно используется в качестве межсетевого протокола. Благодаря своей популярности TCP/IP стал стандартом де-факто для межсетевого взаимодействия. TCP/IP основан на открытой системе и системная архитектура соответствует OSI. Реализация TCP/IP фирмы Microsoft на самом деле имеет четырехуровневую модель (рис.7.1). модель OSI модель TCP/IP
Рис. 7.1 Соответствия модели OSI и четырехуровневой модели TCP/IP реализации TCP/IP фирмой Microsoft Протокол IP находится на межсетевом уровне и обеспечивает передачу блоков данных, называемых дейтграммами, от отправителя к получателю. Протокол IP является ненадежным протоколом, без установления соединения, т.е. IP не подтверждает доставку данных, не контролирует целостность полученных данных и не обеспечивается служебной информацией. Протокол IP обрабатывает каждую дейтграмму как независимую единицу. Основная задача IP – маршрутизация дейтграмм (определение пути следования дейтграммы от узла к узлу). Опр. Узел сети – компьютер, подключенный к сети и поддерживающий протокол IP. Он имеет один и более IP-интерфейсов, каждый интерфейс имеет уникальный IP-адрес. Опр. IP-адрес – это уникальный 32 битовый идентификатор IP-интерфейса в Интернете. IP-адрес принято записывать с разбивкой на октеты в виде десятичного числа разделенные точкой. Каждый IP адрес в Интернете или интрасети должен быть уникальным, вне зависимости от того содержит сеть 1000 или 1000 000 узлов. Если сеть вашей компании настроена на использование ТСР/ IP и не соединена с Интернет, то назначение и использование неповторяющихся адресов из пространства IP адресов не является большой проблемой. Вы можете выбрать из всего пространства адресов те адреса, которые удовлетворяют вашим нуждам. Однако, если сеть вашей организации должна быть соединена с Интернетом, становится значительно труднее убедиться, что данный IP адрес уже не используется кем-либо еще. За распространение и присвоение адресов в Интернете отвечает InterNIC (Internet Information Centre Сетевой информационный центр Интернета). Поскольку только одна группа отвечает за присвоение всех сетевых адресов в Интернете, достаточно просто следить за тем, чтобы адреса не повторялись. Однако InterNIC не следит за каждым адресом в Интернете. Вместо этого он выделяет организации сетевой идентификатор, позволяющий создать в данной подсети необходимое количество узлов. Организация может устанавливать идентификаторы узлов в своей подсети так, как ей это удобно. Классы IP адресов
К
ласс А использует для идентификатора сети только первый октет и три оставшихся октета – для идентификатора узла. Старший бит первого октета адреса этого класса всегда равен нулю, позволяя определить, что это адрес класса А. Размер сетевой части – 8 битов, следовательно, можно адресовать 27-1 сетей класса А и каждая сеть может иметь адресное пространство 224-2. Поскольку этот класс адресов позволяет использовать столь большое количество узлов в сети, эти адреса выдаются только организациям, которым требуется обеспечить доступ к чрезвычайно большому количеству узлов. На самом деле большая часть, если не все, из этих адресов уже выделены каким-либо организациям, как правило, военным или университетам, многие годы назад.
К
ласс В использует для идентификатора сети два первых октета и два оставшихся октета – для идентификатора узла. Два старших бита первого октета адреса этого класса всегда равен 10, позволяя определить, что это адрес класса В. Размер сетевой части – 14 битов, следовательно, можно адресовать 214 сетей класса В и каждая сеть может иметь адресное пространство 216-2. Этот класс адресов предназначен для средних или больших сетей, и, хотя их непросто получить, некоторые из этих адресов еще доступны.
К
ласс С использует для идентификатора сети три первых октета и оставшийся октета – для идентификатора узла. Три старших бита первого октета адреса этого класса всегда равен 110, позволяя определить, что это адрес класса С. Размер сетевой части – 21 битов, следовательно, можно адресовать 221 сетей класса С и каждая сеть может иметь адресное пространство 28-2. Этот класс адресов предназначен для небольших сетей, которым нужно поддерживать ограниченное количество узлов.
К
ласс D использует для широковещательных сообщений Старшие биты первого октета адреса этого класса всегда равны 1110, позволяя определить, что это адрес класса D.
К
ласс Е экспериментальный класс адресов, зарезервированный для будущего использования. Адреса в этом классе определяются старшими битами, установленными в 1111. В таблице 5 показаны классы адресов, значения старших битов адреса, диапазон десятичных значений первого октета в данном классе и доступное количество сетей и узлов, поддерживаемых в данном классе. Умение на экзамене с первого взгляда определить класс IP адреса, количество сетей и количество сетей и количество узлов в данном классе – бесценно. Таблица 5 Классификация IP адреса
Правила выбора IP адреса
Бесклассовая модельНеобходимость эффективного использования доступного адресного пространства стимулировало создание новой схемы IP адресации CIDR (Classless Inter-Domain Routing) бесклассовая междудоменная маршрутизация. Предположим в ЛВС, подключенной к Интернет, находится 2000 компьютеров. Для подключения адресного пространства вам надо 8 адресов класса С или один класса В. Но В вмещает 65534 узлов – это гораздо больше, чем вам надо (это расточительно). Однако, если использовать 8 адресов класса С, то возникает проблема перегрузки трафика служебной информацией при соединении этих сетей. С другой стороны мы могли бы разделить 32 – как 21 и 11, т.к. 211=2046 адресов, следовательно, это будет одна сеть с 21 битным адресом и для ее обслуживания потребуется только одна запись в таблице маршрутов. Для того чтобы облегчить процесс разделения адресного пространства, предназначены маски подсети. Опр. Подсеть – это сеть или идентификатор сети, созданный при помощи переноса нескольких бит из части IP адреса, содержащей идентификатор узла, в часть, содержащую идентификатор сети. Опр. Маска подсети – это 32-битный адрес, позволяющий определить, сколько бит в адресах используется для идентификатора сети. Сетевая маска конструируется по следующему правилу:
Для удобства записи IP адреса в модели CIDR представляют в виде: a.b.c.d./n, где a.b.c.d - IP адрес; n - количество битов в сетевой части. Например. Дан IP адрес 137.158.128.0/17, следовательно, в маске подсети 17 единиц (идентификатор сети) и 15 нулей (идентификатор узла) и она равна 255.255.128.0. Если известен IP адрес, то как найти номер узла в подсети? Пример. Пусть дан IP адрес 205.37.193.134 класса С – номер узла 134. Теперь раздели сеть на подсеть следующим образом 205.37.193.134/26. Какой в этом случае адрес узла?
В результате мы имеем IP адрес подсети равен 205.37.193.128., а номер узла в этой подсети равен 6. Маски по умолчанию для:
Упражнение 1. Покажите, что IP адрес 132.90.132.5 с маской 255.255.240.0 определяет узел с номером 4.5 в сети 132.90.128.0/20. Пример адресации подсетей. Пусть NIC выделил вам IP адрес 192.168.24.0. У вас имеется три сети. Какую следует применить маску, чтобы разделить на подсети. Предлагается маска 255.255.255.224, т.к. в этом случае в части идентификатора сети будет три единицы, следовательно, можно адресовать 23-2=6 подсетей и 25-2=30 узлов подсетей. 1  92.168.24.0.подсети (.32) (.64) (.96) (.128) (.160) (.192) … … … … … … 33…63 65 … 95 97…127 129…159 161…191 193…223 номера узлов Таким образом, разделение на подсети нужно для:
Этапы разделения сети на подсети:
Тема. Маршрутизация в компьютерных сетяхПлан лекции
IP маршрутизацияОпр. Маршрутизация – это процесс передачи данных узлу адресата или промежуточному маршрутизатору. Маршрутизация основана на таблицах маршрут – это просто база данных, в которой хранятся соответствия между IP адресами сегментов и IP адресами интерфейсов маршрутизатора. Когда с какого-либо узла приходят данные, маршрутизатор проверяет таблицу маршрутов. Если данный узел-адресат (или его сетевой сегмент) не указан в таблице, то данные отправляются на шлюз по умолчанию. Если узел-адресат найден, данные отправляются адресату. Если узел-адресат не найден, то на узел-отправитель посылается сообщение об ошибке. Пример процесса маршрутизации (рис. 8.1). Рабочая станция Рабочая станция  172.16.1.1 172.16.2.18 HWA:14 HWA:7 Маршрутизатор
HWA:18 HWA:23 Рис.8.1 Простейшая маршрутизация Существует два типа таблиц маршрутизации: статические и динамические. Системные администраторы должны создавать и обновлять статические таблицы маршрутизации вручную, поскольку таблицы не могут измениться без определенного вмешательства. Динамические таблицы маршрутизации создаются и поддерживаются автоматически при помощи протокола маршрутизации. Статическая маршрутизация.Статическая маршрутизация – встроенная функция IP и не требует каких-либо дополнительных служб для работы. Статическая таблица маршрутизации должна создаваться и поддерживаться на каждом маршрутизаторе вручную. Статическая таблица маршрутизации определяет связи между сетями и интерфейсами шлюза или маршрутизатора для доступа к ним. Статическая таблица маршрутизации состоит из следующих столбцов:
В таблице. приведен пример таблицы маршрутизации Таблица .
Статический маршрутизатор может взаимодействовать только с теми сетями, которые были внесены в таблицу маршрутизации. Команда route является утилитой ТСР/IP, которая используется для создания или модификации статических таблиц маршрутизации. Эта команда имеет следующий синтаксис: Route [-f] [-p] [команда [адресат] [маска] [шлюз] [метрика]] Параметры имеют следующий смысл:
Команда tracert – это утилита ТСР/IP, используемая из командной строки и предназначенная для проверки маршрутизации и измерения времени прохождения пакетов. Эта команда имеет следующий синтаксис: tracert [-d] [-h количество_ретрансляций][-j список_систем][-w тайм-аут] имя_системы Параметры имеют следующий смысл:
Tracert – отличная утилита для проверки пути. Также можно использовать ее для определения скорости действия путей. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
