Sieci komputerowe Adresowanie w sieciach Sie fizyczna Adresy

Sieci komputerowe Adresowanie w sieciach Sie fizyczna Adresy

Sieci komputerowe
wykład 4
Adresowanie w sieciach
rok ak. 2004/2005
Agata Półrola
Katedra Informatyki Stosowanej UŁ
[email protected]
http://www.math.uni.lodz.pl/~polrola
Sie fizyczna
Adresy sprz towe
W sieciach o wspólnym medium sygnał
wysyłany przez jedn stacj dociera do
wszystkich innych.
Interfejs sieciowy ka dej stacji odbiera
sygnał elektryczny i odczytuje przesłan ramk
Wymiana informacji przewa nie nie
dotyczy wszystkich stacji naraz.
Adresy sprz towe – c.d.
Adresy sprz towe – c.d.
Adresy sprz towe (inaczej fizyczne, MAC
adresy) identyfikuj jednoznacznie interfejs w
sieci fizycznej (adres - liczba)
Nadawca przesyłaj c informacje wskazuje adres
sprz towy odbiorcy
Ka da stacja dostaje wszystkie ramki, ale jej
interfejs sieciowy porównuje własny adres z
adresem w ramce i odrzuca ramki adresowane do
innych stacji
Sprz towy interfejs sieciowy działa niezale nie
od procesora, zatem adres sprz towy chroni
komputer przed reagowaniem na ramki nie
skierowane do niego
Ramka przewa nie zawiera dwa adresy
sprz towe: adres nadawcy i adres odbiorcy.
Umieszczenie adresu nadawcy ułatwia odbiorcy
przesłanie odpowiedzi.
Format adresów jest ró ny w ró nych sieciach
Sposoby przydziału adresów:
statyczne (przydzielane interfejsom przez
producenta)
konfigurowalne (przydzielane przez u ytkownika
sprz tu sieciowego)
dynamiczny (przydzielane w momencie
uruchamiania stacji, np. losowane dopóki nie trafi si na adres nie u ywany przez inny komputer)
Adresy w danej sieci nie mog si powtarza
Adresy sprz towe – c.d.
Adresy sprz towe – c.d.
Wiele programów sieciowych korzysta z
metody nazywanej rozgłaszaniem
(broadcast) – wysyłania danych
przeznaczonych dla wszystkich
komputerów w sieci
Schemat adresowania musi umo liwia
podanie specjalnego adresu rozgłaszania
(broadcast address)
Wada rozgłaszania – ka dy komputer
otrzymuj cy tak zaadresowane ramki musi je
przetworzy
Rozsyłanie grupowe (multicasting)
na najni szym poziomie działa jak rozgłaszanie
(ramka dociera do wszystkich), jednak interfejs
sieciowy jest wcze niej zaprogramowany tak, by
rozró niał ramki rozsyłane grupowo, które powinien
akceptowa , od tych które nale y odrzuci Adresy sprz towe – c.d.
Ł czenie sieci fizycznych
Ka dy interfejs musi zatem rozpoznawa :
swój własny adres sprz towy
adres rozgłoszeniowy
opcjonalnie – adres rozgłaszania grupowego
Poprzedni schemat adresowania dotyczył
pojedynczej sieci fizycznej
Poszczególne sieci fizyczne ł czymy ze
sob u ywaj c tzw. routerów (bram IP)
sie 2
R
sie 1
R
Ł czenie sieci – c.d.
sie 2
R1
R2
sie 1
sie 3
Na
tym poziomie nie jest istotne jakiego medium
u ywaj sieci i jaki maj rozmiar
Router R1 musi umie zdecydowa , które
komunikaty z sieci 1 maj trafi do sieci 2 lub 3
i wysła je tam
sie 3
Ł czenie sieci – c.d.
R
Router podejmuje decyzj dok d skierowa
komunikat (pakiet) na podstawie informacji na
temat docelowej sieci (a nie docelowej maszyny)
Z punktu widzenia u ytkownika praca wygl da
tak, jakby komputer był doł czony do
pojedynczej sieci fizycznej, a nie do intersieci
Komunikacja w intersieci
Adresowanie IP
Obiekty w internecie identyfikowane s przez:
IP – Internet Protocol
Projektanci TCP/IP wybrali system adresów
analogiczny do adresów fizycznych
Ka dy komputer w sieci TCP/IP ma przypisany
unikatowy adres, b d cy 32-bitow liczb
całkowit
Adres ten jest u ywany przy wszystkich
operacjach wymiany informacji z dan maszyn
nazwy (names) mówi ce czym jest obiekt,
adresy (addresses) mówi ce gdzie on jest,
trasy (routes) mówi ce jak do niego
dotrze .
Adresy IP – c.d.
Klasy adresów IP
Adres 32-bitowy:
212 .
191 .
65
.
2
Ka dy adres IP mo na uwa a za par
(id_s, id_m), gdzie id_s – identyfikator
sieci, id_m - identyfikator maszyny w tej
sieci
podział (poniek d nieaktualny) na klasy
id_s
id_m
adresów:
klasa A
0
klasa B
10
klasa C
110
klasa D
1110 adres rozsyłania grupowego
klasa E
11110 zarez. do przyszłych zastos.
Adresy IP – c.d.
Adres IP zapisywany jest w postaci
czterech liczb całkowitych oddzielonych
kropkami. Ka da z liczb odpowiada
warto ci oktetu (bajtu) w adresie
zapisujemy jako
128.10.2.30
Klasa A:
1.0.0.0 – 126.0.0.0
16.382 sieci po 65.534 hosty ka da
Klasa C:
192.0.1.0 – 223.255.255.0
127 sieci po 16.772.214 hostów ka da
Klasa B:
128.1.0.0 – 191.255.0.0
np:
10000000 00001010 00000010 00011110
Zakresy adresów
2.097.150 sieci po 254 hosty ka da
Klasa D:
224.0.0.0 – 239.255.255.255
Klasa E:
240.0.0.0 – 247.255.255.255
Szczególne przypadki adresów:
numery sieci
Szczególne przypadki adresów:
adresy rozgłoszeniowe
Adres, w którym wszystkie bity cz ci
przeznaczonej na numer hosta s zerami,
interpretuje si jako numer sieci
126.0.0.0
152.12.0.0
213.135.36.0
Adresy IP mog by u yte do okre lenia
rozgłoszenia. Je li to mo liwe, to taki adres
jest odwzorowywany na rozgłoszenie
sprz towe.
W adresie rozgłoszeniowym wszystkie bity
cz ci przeznaczonej na numer hosta s ustawione na 1
Szczególne przypadki adresów:
adresy rozgłoszeniowe – c.d.
Szczególne przypadki adresów:
c.d.
Rozgłoszenie skierowane (directed
broadcast):
sie 126.0.0.0 :
sie 152.12.0.0 :
sie 213.135.36.0 :
126.255.255.255
152.12.255.255
213.135.36.255
Rozgłoszenie ograniczone (limited
broadcast):
255.255.255.255
Pole zło one z samych jedynek mo na
interpretowa jako „wszystkie” (np. rozgłoszenie
– wszystkie komputery w sieci)
Pole zło one z samych zer mo na interpretowa
jako „ten” (np. adres IP w którym numer sieci jest
zerem odnosi si do „tej” sieci; przykład: 0.0.0.3)
ustawienia takie s przydatne, gdy komputer chce
komunikowa si za po rednictwem sieci, a nie zna
jeszcze swojego adresu IP
Szczególne przypadki adresów:
p tla zwrotna (local loopback)
Szczególne przypadki adresów –
c.d.
Adres 127.0.0.1 jest zarezerwowany dla
tzw. p tli zwrotnej (local loopback) i
u ywany do testowania komunikacji
mi dzy procesami na komputerze lokalnym
Maska sieci : cz przeznaczona na nr
sieci zawiera same jedynki, cz przeznaczona na nr hosta – same zera
A: sie 126.0.0.0 :
B: sie 152.12.0.0 :
C: sie 213.135.36.0:
255.0.0.0
255.255.0.0
255.255.255.0
Mask zapisuje si równie liczb ozn.
liczb bitów w numerze sieci: 126.0.0.0/8
Rozszerzenia schematu adresów
Powy szy schemat rozszerzy mo na o:
adresowanie w podsieciach {subnetting}
adresy rozsyłania grupowego (multicasting)
Maska sieci
Maska opisuje, które bity przeznaczone s w
adresie IP na numer sieci
Schemat „klas adresów” został obecnie
praktycznie zast piony przez schemat adres +
maska (podsieci)
Jest to spowodowane faktem, e du e ró nice
rozmiaru mi dzy klasami powodowały
marnowanie adresów, a w konsekwencji
wyczerpanie si przestrzeni adresowej
Doł czenie do wielu sieci
Doł czenie do wielu sieci - cd
Komputery doł czone do kilku sieci
równocze nie okre lane s jako tzw. multi-homed
hosts
Multi-homed hosts i routery wymagaj kilku
adresów IP. Ka dy adres odpowiada jednemu z
podł cze danej maszyny do sieci
Adres IP identyfikuje zatem podł czenie
(interfejs sieciowy), a nie komputer jako taki
Adres IP okre la sie i urz dzenie w tej sieci
Przeniesienie komputera do innej sieci powoduje
zmian jego IP
Algorytmy trasowania korzystaj z cz ci
sieciowej adresu IP. W przypadku podł czenia
komputera do kilku sieci (a wi c maj cego kilka
adresów IP) wybór trasy zale y od u ytego
adresu.