Функции протокола IP

Содержание

Слайд 2

Узлом сети называется компьютер, подключенный к сети и поддерживающий протокол IP.

Узлом сети называется компьютер, подключенный к сети и поддерживающий протокол IP.

Узел сети может иметь один и более IP-интерфейсов, подключенных к одной или разным сетям, каждый такой интерфейс идентифицируется уникальным IP-адресом.
IP-сетью называется множество компьютеров (IP-интерфейсов), часто, но не всегда подсоединенных к одному физическому каналу связи, способных пересылать IP-дейтаграммы друг другу непосредственно (то есть без ретрансляции через промежуточные компьютеры), при этом IP-адреса интерфейсов одной IP-сети имеют общую часть, которая называется адресом, или номером, IP-сети, и специфическую для каждого интерфейса часть, называемую адресом, или номером, данного интерфейса в данной IP-сети. Маршрутизатором, или шлюзом, называется узел сети с несколькими IP-интерфейсами, подключенными к разным IP-сетям, осуществляющий на основе решения задачи маршрутизации перенаправление дейтаграмм из одной сети в другую для доставки от отправителя к получателю.
Хостами называются узлы IP-сети, не являющиеся маршрутизаторами. Обычно хост имеет один IP-интерфейс (например, связанный с сетевой картой Ethernet или с модемом), хотя может иметь и несколько.
Слайд 3

IP адресация IP-адрес является уникальным 32-битным идентификатором IP-интерфейса в Интернет. IP-адрес

IP адресация

IP-адрес является уникальным 32-битным идентификатором IP-интерфейса в Интернет.
IP-адрес хоста

состоит из номера IP-сети, который занимает старшую область адреса, и номера хоста в этой сети, который занимает младшую часть. Положение границы сетевой и хостовой частей (обычно оно характеризуется количеством бит, отведенных на номер сети) может быть различным, определяя различные типы IP-адресов, которые рассматриваются ниже.
Слайд 4

IP адресация  IP-адрес: 32 разряда  Записывается в виде десятичных

IP адресация

 IP-адрес: 32 разряда
 Записывается в виде десятичных октетов: A.B.C.D

Позволяет адресовать 232=4294967296 узлов (~4 млрд.)
 Поддерживается:
 Индивидуальная адресация
 Широковещательная адресация
 Групповая адресация
 Адресуется конкретный сетевой интерфейс, а не узел
 Одному интерфейсу может придаваться несколько IP-
адресов
 В некоторых случаях один адрес может разделяться
сетевыми интерфейсами
Слайд 5

IP адресация  Адресное пространство поделено на классы:  Класс A

IP адресация

 Адресное пространство поделено на
классы:
 Класс A – для сетей

большого размера
 Класс B – для сетей среднего размера
 Класс С – для небольших сетей
 Класс D – для групповых адресов
 Класс E – для экспериментов
(зарезервировано)
Слайд 6

При адресации по классам адрес IP в классах A, B и

При адресации по классам адрес IP в классах A, B и

C разделен на сетевой (Netid) и локальный (Hostid) адреса. Длина адреса зависит от класса объекта. Обращаем внимание на то, что классы D и E не разделены на эти части.
В классе A 1 байт определяет сетевой адрес и 3 байта определяют локальный адрес. В классе B 2 байта определяют сетевой адрес и 2 байта — локальный. В классе C 3 байта определяют сетевой адрес и 1 байт — локальный.
Слайд 7

Классы IP сетей Формат IP адреса – 32 бита, 4 октета

Классы IP сетей

Формат IP адреса – 32 бита, 4 октета
Пример 128.10.2.30 10000000 00001010

00000010 00011110
Слайд 8

Класс A покрывает половину адресного пространства 16 777 216 хостов Класс

Класс A покрывает половину адресного пространства
16 777 216 хостов
Класс B

охватывает 1/4 всего адресного пространства
16 368 сетей
65 536 хостов в одной сети
Класс C охватывает 1/8 адресного пространства
2 096 902 сетей
254 хоста в сети
классы D и E покрывают 1/16 адресного пространства каждый.
Слайд 9

Диапазоны номеров сетей различных классов

Диапазоны номеров сетей различных классов

Слайд 10

Зарезервированные IP-адреса IP-интерфейс с адресом в сети 127 используется для адресации

Зарезервированные IP-адреса

IP-интерфейс с адресом в сети 127 используется для адресации

узлом себя самого (loopback, интерфейс обратной связи). Обращение по адресу loopback-интерфейса означает связь с самим собой (без выхода пакетов данных на уровень доступа к среде передачи); для протоколов на уровнях транспортном и выше такое соединение неотличимо от соединения с удаленным узлом, что удобно использовать, например, для тестирования сетевого программного обеспечения.
Слайд 11

 Адрес 0.0.0.0  В таблицах маршрутизации – маршрут по умолчанию

 Адрес 0.0.0.0
 В таблицах маршрутизации – маршрут по
умолчанию
 При адресации

– данная сеть
 Узел данной IP-сети
 Формат адреса:
 A: 00000000.hhhhhhhh.hhhhhhhh.hhhhhhhh
 B: 10000000.00000000.hhhhhhhh.hhhhhhhh
 C: 11000000.00000000.00000000.hhhhhhhh
 Примеры: 0.9.3.12, 0.0.1.2, 0.0.0.25

Зарезервированные IP адреса

Слайд 12

Зарезервированные IP адреса  Конкретная IP-сеть (*)  Формат адреса: 

Зарезервированные IP адреса

 Конкретная IP-сеть (*)
 Формат адреса:
 A: 0nnnnnnn.00000000.00000000.00000000
 B:

10nnnnnn.nnnnnnnn.00000000.00000000
 C: 110nnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnnn.00000000
 Примеры: 12.0.0.0, 133.1.0.0, 195.19.212.0
 Используется в таблицах маршрутизации
 Все узлы данной IP-сети (*)
 Формат адреса:
 A: 0nnnnnnn.11111111.11111111.11111111
 B: 10nnnnnn.nnnnnnnn.11111111.11111111
 C: 110nnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnnn.11111111
 Примеры: 12.255.255.255, 195.19.212.255
Слайд 13

Зарезервированные IP адреса  Все узлы данной локальной сети  Формат

Зарезервированные IP адреса

 Все узлы данной локальной сети
 Формат адреса: 255.255.255.255

Петля обратной связи
 Формат адреса:
 01111111.xxxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx
 Примеры: 127.0.0.20, 127.0.0.1
 Обычно используется 127.0.0.1
Слайд 14

Адреса для частных сетей В каждом классе имеется диапазон адресов для

Адреса для частных сетей

В каждом классе имеется диапазон адресов для локального

использования, которые сетевые маршрутизаторы не обрабатывают ни при каких условиях, — они применяются для маршрутизации в локальных сетях.
Класс А (1) 10.0.0.0 - 10.255.255.255 (10/8 prefix)
Класс В (16) 172.16.0.0 - 172.31.255.255 (172.16/12 prefix)
Класс С (255) 192.168.0.0 - 192.168.255.255 (192.168/16 prefix)
Прямой доступ во внешние сети для хостов с адресами из частного блока невозможен. Для организации доступа таких хостов во внешние шлюзы придется использовать специальные шлюзы (например, шлюзы прикладного уровня).
Публичные хосты не могут иметь прямого доступа к хостам других сетей, использующим частные адреса.

Reserved for Private-Use Networks [RFC1918]

Слайд 15

RFC 3927 — Dynamic Configuration of IPv4 Link-Local Addresses Адреса IPv4

RFC 3927 — Dynamic Configuration of IPv4 Link-Local Addresses

Адреса IPv4 в

диапазоне от 169.254.1.0 до 169.254.254.255 назначаются ОС хоста автоматически в случае недоступности других источников информации, например сервера DHCP.
Слайд 16

Структуризация сетей IP с помощью масок Часто администраторы сетей испытывают неудобства,

Структуризация сетей IP с помощью масок

Часто администраторы сетей испытывают неудобства, из-за

того, что количество централизовано выделенных им номеров сетей недостаточно для того, чтобы структурировать сеть надлежащим образом, например, разместить все слабо взаимодействующие компьютеры по разным сетям.
Слайд 17

Адресация подсетей Подобное разделение позволяет создать 256 подсетей по 254 хоста

Адресация подсетей

Подобное разделение позволяет создать 256 подсетей по 254 хоста в

каждой

Пример разделение на подсети адреса класса B.

В настоящее время существует требование, чтобы все хосты поддерживали адресацию подсетей (RFC 950). Теперь IP адрес не делится просто на идентификатор сети и идентификатор хоста: идентификатор хоста делится на идентификатор подсети и идентификатор хоста.
Разделение на подсети скрывает детали внутренней организации сети от внешних маршрутизаторов.

Слайд 18

Маска подсети Маски двух различных подсетей класса B. Маска - это

Маска подсети

Маски двух различных подсетей класса B.

Маска - это 32-битное число,

которое используется в паре с IP-адресом; двоичная запись маски содержит единицы в тех разрядах, которые должны в IP-адресе интерпретироваться как номер сети. Единицы в маске должны представлять непрерывную последовательность.
Слайд 19

Использование масок для структуризации сети Адрес класса С 195.19.212.0 Маска 255.255.255.0

Использование масок для структуризации сети

Адрес класса С
195.19.212.0
Маска
255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000
Подсети
195.19.212.0 /255.255.255.128
195.19.212.128 /255.255.255.128
255.255.255.128

11111111.11111111.11111111.10000000
-------------------------------------------------------------------------------------------------
255.255.255.192 11111111.11111111.11111111.11000000
255.255.255.224 11111111.11111111.11111111.11100000
255.255.255.240 11111111.11111111.11111111.11110000
255.255.255.248 11111111.11111111.11111111.11111000
255.255.255.252 11111111.11111111.11111111.11111100