15. IP адреси

IP адреси
Протоколът IP
Протоколът IP се явява най – главния в йерархията на
протоколите от семейство TCP/IP. Използва се за управление на
изпращането на TCP/IP пакетите по мрежата Internet. Сред
различните функции, възложени на IP обикновено се открояват
следните :
– Определяне на пакетите, което се явява базово понятие и
единица за предаване на данните в мрежите Internet. Такъв IPпакет се нарича дейтаграма;
– Определяне на адресната схема, която се използва в мрежите
Internet;
– Предаване на данни между канално ниво (ниво на достъп към
мрежата) и транспортно ниво (с други думи мултиплексиране
на транспортните дейтаграми във фреймове на канално
ниво);
– маршрутизация на пакетите по мрежата, т.е. предаване на
пакетите от един шлюз към друг с цел предаване на пакета до
машината - получател;
– "разбиване" и събиране от фрагменти на пакети в
транспортно ниво.
IP-адресация
IP-адресацията се основава на протокола IP
(Internet Protocol). Всяка LAN трябва да има
уникален IP-адрес. Вътре в мрежата всеки възел
има IP-адрес, който представлява уникален 32разряден логически адрес.
IP-адресацията се реализира на мрежово ниво. За
разлика от MAC-адресите, където адреса се
образува в плоско адресно пространство, IPадреса има йерархическа структура.
Всяка организация се разглежда като отделна
уникална мрежа, с която се установява свързване
и след това се осъществява свързка с отделните
хостове.
Класове IP-адреси
Всеки 32-разряден IP-адрес се разделя на 4 октета :
– xxx.xxx.xxx.xxx, където xxx – е някакво число от диапазона
0-255.
Всеки IP-адрес се състои от две части : номер на мрежата и
номер на хоста.
Клас A съставляват адреси, резервирани за правителствени
учреждения ;
Клас B – адреси за организации от среден размер
Клас С – адреси за останалите организации
Клас A 0
№ мрежата (7 битов)
Номер на хоста (24 бита)
Клас B 1
0
№ мрежата(14 битов)
Клас C 1
1
0
№ мрежата (21 бит)
Номер хоста (16 битов)
Номер хоста (8 битов)
TCP/IP – IPv4
Текущ стандарт – IPv4 (1981 г.)
32 bit адресиране
4 стойности от 0 до 255, разделени с точка
1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
192
168
0
192.168.0.1
1
IP адресиране
Уникалното адресиране се извършва чрез:
IP адрес + Маска
IP address
1
1
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Network
Mask
1
1
1
1
1
192
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
Address
1
1
1
1
1
1
1
0
0
168
0
0
0
0
192.168.0.1
0
0
0
0
1
IPv4 адресиране
IP address
1
Адресираме мрежа и хоста
Пакетите съдържат source и destination
мрежови адреси
Когато пакета достигне мрежата се използва
адреса на хоста за достъп до компютъра (по
MAC)
1
0
0
0
0
0
0
1
0
1
192
0
1
0
0
0
0
0
0
0
168
0
0
0
1
1
1
1
1
255
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
Network
Mask
0
Address
1
1
1
1
255
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Класове IP-адреси
Клас
Диапазон на
значенията на
първия октет
Възможно
количество
мрежи
Възможно
количество
възли
А
1 - 126
126
16777214
B
128 - 191
16382
65534
C
192 - 223
2097150
254
D
224 - 239
-
228
E
240 - 247
-
227
Определяне на класа
Class A
Mask
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
255
Address min
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
x
x
x
x
0
Address max
0
1
1
0
x
x
x
x
x
126
0
0
0
0
0
0
0
0
x
x
x
x
x
x
x
x
1
0
x
x
x
x
x
x
x
x
x
0
0
0
x
x
x
x
x
x
x
x
0
0
0
0
x
x
x
x
x
x
x
x
0
x
x
x
x
x
x
x
x
x
0
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Class B
Mask
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
255
Address min
1
0
0
0
0
1
1
0
1
1
1
191
1
1
1
0
0
0
0
255
0
0
0
0
0
0
0
128
Address max
1
0
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
x
x
x
x
0
1
0
0
x
x
x
x
x
x
x
x
x
1
255
1
1
1
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Определяне на класа
Class C
Mask
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0
255
Address min
255
1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 x
0
x
x
x
x
x
x
x
x
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
192
Address max
255
0
255
x
x
0
1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 x
223
x
255
x
x
x
x
x
Class D
Mask
255
Address min
255
240
1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 x
224
Address max
255
0
0
x
1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 x
239
255
255
240+x
IPv4
RFC 791 дефинира IP
IP адреси – 32 битово число
01010001101000011111100000101111
81.161.248.47
Адресиране на 232 (4 294 967 296) хоста.
Изчерпване на наличните адреси: 2009 – 2011 г.
Увеличаване възможностите на IPv4: NAT и CIDR
Размер на пакетите – до 64 KB
Подмрежа
За нуждите на дадена организация дадена мрежа може да
бъде разбита на отделни части – подмрежи. Тъй като и
адреса на мрежата и адреса на подмрежата се явяват
уникални. Използването на подмрежи не влияе на
външните потребители, но в пределите на организацията
подмрежата се разглежда като структурна единица.
172.16.3.0
172.16.1.0
172.16.2.0
Маскиране на подмрежата
Подмрежите са скрити от външния свят с помоща на
маска, наричана подмрежова маска. С нейна помощ
устройствата съобщават коя част се явява адрес на
подмрежата, и коя – адрес на хоста.
Подмрежовата маска представлява 32 разрядно
двоично число разделено на 4 октета, подобно на IPадреса. Подмрежовата маска има само единици в
частта, отговаряща на мрежата и подмрежата, и нули, в
частта отговаряща на адреса на хоста.
Например, за мрежа 172.16.1.0 – 172.16.254.0 маската
ще има вида 255.255.255.0.
IPv4 адресиране
Специални адреси
Network – хост частта е само “0”
(определя мрежата)
Broadcast - хост частта е само “1”
(bradcasting)
Class B
Mask
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
255
IP address
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
176
1
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
10
0
50
10
0
0
0
10
176
Broadcast
1
255
176
Network
1
0
1
255
1
1
1
1
1
1
1
255
Public IP адреси
Уникални в световен мащаб
Получават се срещу заплащане от
ISP
Private IP адреси
Имат уникални адреси за хостовете
Не се рутират!!!
Определени от RFC 1918
Пример
Subnetting
Използваеми subnets – 2n-2
n – брой заделени битове за подмрежи (subnets)
Network
Subnet
Host
Пример
5 подмрежи ® n=3
Network
Subnet
Host
n
Class B
Mask
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
255
0 мрежа
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
176
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
x
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
0
0
0
0
1
1
1
1
x
0
0
0
0
0
0
0
0
1
63
0
255
x
0
0
0
1
x
0
x
0
1
0
0
32
1
10
0
32+x
1
0
x
0
10
0
0
31
10
0
0
0
1
0
0
224
10
0
0
x
1
0
176
Broadcast
1
10
176
Network
1
0
176
1 мрежа
1
10
176
Broadcast
1
255
176
Network
1
1
1
1
1
1
1
1
255
Пример
5 подмрежи ® n=3
Network
Subnet
Host
n
Class B
Mask
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
255
2 мрежа
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
176
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
x
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
1
0
0
1
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
0
0
0
0
1
1
1
1
x
x
x
x
0
0
0
0
1
1
1
1
x
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
255
x
0
0
0
1
x
0
0
x
x
x
x
x
x
x
0
x
0
0
0
0
0
0
0
96
1
10
0
96+x
1
0
x
0
10
0
0
95
10
0
0
64
1
0
0
224
10
0
0
64 + x
1
0
176
Broadcast
1
10
176
Network
1
0
176
3 мрежа
1
10
176
Broadcast
1
255
176
Network
1
0
1
127
1
1
1
1
1
1
1
255
Пример
5 подмрежи ® n=3
Network
Subnet
Host
n
Class B
Mask
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
255
4 мрежа
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
176
1
1
1
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
x
x
0
0
1
1
x
x
0
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
1
1
191
0
0
0
0
x
x
x
x
0
0
0
0
1
1
1
1
x
x
x
x
0
0
0
0
1
1
1
1
0
x
x
x
x
x
x
x
x
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
255
x
x
x
x
x
x
x
x
0
0
0
0
0
0
0
160
1
10
0
160+x
10
0
0
159
10
0
0
128
1
0
0
224
10
0
0
128 + x
1
0
176
Broadcast
1
10
176
Network
1
0
176
5 мрежа
1
10
176
Broadcast
1
255
176
Network
1
0
1
1
1
1
1
1
1
255
Определяне на IP адрес
Необходим е глобален и в същото
време уникален адрес за всеки хост в
мрежата
IP адресите могат да се разпределят
статично или динамично
Разрешения на имена
Системата за домейн имена (DNS – Domain Name System)
се явява стандартен метод за изображение на IP-адреса в
име.
Пространството на домейн имената има дървовидна
структура за всички домейни до отделния хост.
Докато не е била въведена системата DNS в мрежата
Интернет, всички имена е трябвало да бъдат писани в
управляващ файл hosts.txt.
Коренните домейни – първо ниво домейн имена. Те
описват типа на организацията (*.com, *.edu) или
географическото разположение (*.ru, *.fr).
За преобразуване домейн имена в IP-адреси се използват
сървъри за домейн имена (сървъри DNS).
За обмен на информация за съответствие имената на
домейните и IP-адресите се използват специални служби.
IP адрес
edu
muohio
sba
sbaserver1
134
.
53
.
40
.
2
Domain Name System (DNS)
Физическото предаване на съобщения и
данни изисква IP адреси (не домейн
имена);
Домейн имената и IP адресите носят една
и съща информация;
DNS конвертират домейн имената в IP
адреси;
Тази система се реализира посредством
протокола DNS от приложния слой.
Имената на домейните и IP адресите
доставят една и съща информация
sbaserver1
.
sba
.
muohio
.
edu
134
. 53 . 40 .
2
Пример за опериране на DNS
Изпращаме съобщение от нашия сървър
Сървърът знае IP адреса
на по-високия
Сървърът
изпраща
домейн – изпращазаявката
заявкатакъм
къмmicrosoft
него
service.microsoft.com
1
2
sba DNS
Сървърът
знае IP адреса
service.microsoft.com
на по-високия
IP адреса
на
услугата
се
връща
домейн – изпраща заявката към него
207.46.140.71
на нашия сървър
5
muohioнаDNS
Сървърът
microsoft знае IPservice
адреса на service
207.46.140.71
com= 207
7 знае IP адреса на microsoft –
Сървърът
3
поддомейн в com
207.46
service.microsoft
4
6
com DNS
microsoft DNS
microsoft= 207.46
service= 207.46.140.71
Общ преглед на процеса на
трансформиране на TCP/IP адреси
Процесът започва когато потребител
избере целеви домейн адрес
Име на домейнКонвертира домейн името в IP адрес
DNS
Интернет използва IP адресите за
рутиране на пакетите
IP адрес
От другата страна на връзката последната стъпка получава
пакетите от сървъра за крайната цел.
ARP
Понеже целевия
възел
вътре в локалния
IP адресът
Присвоява
IP адреса
на ефиналния
възел на домейн
физическия
MAC
се присвоява
чрез
него
и има
в него.достъпя
адрес
и предава
този
адрес
насмисъл
слоя засамо
физически
MAC адрес
Домейн име
Домейн име – това е основата за име
на сайта или адреса на електронна
поща.
Ако името на сайта в Интернет има
вида www.iit.hit.bg, нужно е да
зарегистрирате това домейн име.
Използвайки зарегистрираното домейн
име, може да създадете сайт във всеки
момент в бъдеще.
В адреса на електронната поща името
на домейна е указано след символа @.
Домейн име
lyceum1.ssu.runnet.ru
домейн от четвърто ниво
домейн от трето ниво
домейн от второ ниво
домейн от първо ниво
База данни DNS и IP-адреси
Базите данни DNS съхраняват
кръстосани препратки между имената
на възлите и IP-адресите.
Базите данни DNS се явяват
йерархически и разпределени.
База данни DNS и IP-адреси
Телефонен указател
Позвънете
на Васил
Съответствие на имена и номера
на телефони
DNS-сървър
Идете на
сайт
www.dir.bg
Съответствие на домейн имена
и IP-адреси
Как мислите, колко домейни от първо
ниво съществуват?
Шест.
Толкова, колкото са държавите.
Толкова, колкото е необходимо.
Аргументируйте вашия отговор…
Домейни от горно ниво
Домейни
от първо
(горно) ниво
Домейни за
общо
ползване
Национални
двубуквени
домейни
Мрежа домейни от горно ниво
за общо ползване
Общи домейни от горно ниво
Домейни за
общо
ползване
Обособенни
домейни за
общо
ползване
Домейни със
специално
предназначение
Спонсорируеми
домейни за
ограничено
ползване
COM
NET
ORG
INFO
BIZ
NAME
AERO
COOP
MUSEUM
PRO
INT
EDU
GOV
MIL
TRAVEL
JOBS
CAT
TEL
MOBI
Домейни за общо ползване
COM
Commercial
За търговски организации
NET
Networks
ORG
Organizations
INFO
Information
Интернет, телекомуникациони
мрежи
Нетърговски организации или
организации, не попадащи в
другите категории
Домейн, отворен за всички
BIZ
Business
Organizations
Name Personal
За търговски организации
За частни лица
Домейни със специално
предназначение
INT
International
Международни организации
Organizations
EDU
Educational
Образователни проекти и
учреждения
GOV US
Government
Правителствени САЩ
MIL
Департамент по безопасност
САЩ
US Dept of
Defense
Обособени домейни за общо ползване
AERO
Air-transport
industry
Въздушно-транспортна
индустрия
COOP
Cooperatives
Кооперативи. Съвместни
предприятия
MUSEUM
Museums
Музеи
PRO
Professionals
За специалисти
Спонсорируеми домейни за
ограничено използване
TRAVEL
За турагенти, туроператори, авиакомпаний, хотелски
мрежи и всички, които имат отношение към
индустрията пътешествия, екскурзии, отдих
JOBS
За сайтове, устанавяващи комуникация на
работодателите с наемните работници
CAT
За лингвистическите и културни съобщества на
испанска Каталуния
TEL
За съхранение и управление на персонални и
кооперативни контакти и данни
MOBI
За сайтове и организации, ориентирани за работа с
мобилни телефони и безжични устройства
Географски домейни. Примери
ca
cn
de
fi
fr
il
it
– Канада
– Китай
– Германия
– Финландия
– Франция
– Израел
– Италия
jr
pl
ru
se
uk
us
za
– Япония
– Полша
– Русия
– Швеция
– Англия
– САЩ
– ЮАР
Какво е необходимо за да имаме
собствен сайт в мрежата?
Месторазположение на сайта –
сървър
Контент (съдържание, дизайн,
структура) на сайта
«Буркан»
Домейн име
Сървър –
IP-адрес
«Етикет»
Домейн име
«Плодове»
Сайт
Настройка подвключването по
протокол TCP/IP
Настройката на
подвключването на
компютъра при
управление на
Windows 2000
включва в себе си :
– Конфигуриране на
мрежовите
компоненти
Настройка подвключването по
протокол TCP/IP
– Настройка на
параметрите на
протокола TCP/IP
– Назначение на IPадреси от сървъра
DNS и WINS (за
тяхното задаване се
използва прозорец,
извикван с помощта
на бутон
Допълнително.
TCP/IP – IPv6
128 bit адресиране
Адресите се записват с HEX
стойности и се разделят с “:”
При записване могат да се пропуснат
водещи нули
Стандартизиран от IEEE през 1992 г.
TCP/IP – IPv6
0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1
4
A
1
B
1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1
F
0
3
D
0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1
0
A
5
7
0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1
7
3
3
F
:
:
:
:
:
:
:
:
1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1
8
D
9
F
1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0
A
D
9
4
1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1
8
D
1
F
1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0
A
4A1B:8D9F:F03D:AD94:0A57:8D1F:733F:AFB6
F
B
6
IPv6 - Началото
Steve Deering и Craig Mudge от Xerox PARC
създават IPv6, който е одобрен от Internet
Engineering Task Force през 1994. В самото начало
създадения протокол бил наречен IP Next
Generation (IPng)
IPv6 е подобрение на IPv4 и затова повечето
протоколи от транспортно и приложно ниво се
нуждаят от минимални или никакви промени за да
работят с IPv6
Основното подобрение в IPv6 е по-големия размер
на адресното поле – 128 бита
RFC 2460 дефинира IPv6
IPv6 Header
IPv6 – IP адреси
IP адреси – 128 битово число
Най-често се записват като 8 групи от по 4 шестнадесетични числа:
2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7334
Валидни IPv6 адреси:
2001:0db8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab
2001:0db8:0000:0000:0000::1428:57ab
2001:0db8:0:0:0:0:1428:57ab
2001:0db8:0:0::1428:57ab
2001:0db8::1428:57ab
2001:db8::1428:57ab
Адресиране на 2128 хоста.
340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456 адреса
IPv6 – IP адреси
IPv6 URL адрес
http://[2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344]:443/
Специални адреси в IPv6
Някои по-важни специални адреси:
::/128 – неопределен адрес състоящ се само от нули
::1/128 – localhost адреса
fe80::/10 – link-local prefix
ff00::/8 – multicast prefix
DNS
AAAA records
IPv6 – Особености
Възможност
за
автоматично
настройване
Multicast
Jumbograms
По-бързо рутиране на трафика
Сигурност на мрежово ниво
IPv6 – Transition mechanisms
Определение
Dual stack
Tunelling
Proxying
Translation
Сравнение на IPv4 с IPv6
IPv4 – 32 bit адресиране
IPv6 – 128 bit адресиране
IPv6 – по-висока скалируемост
Бъдещо развитие на Internet – базира
се на IPv6
Бъдещето на Интернет
До 2011 г. ще се изчерпят всички налични IPv4 адреси и
преминаването към IPv6 ще стане необходимост
IPv4 ще продължи да се поддържа и след внедряването на
IPv6
Клиентски или сървърни машини употребяващи само IPv4
няма да могат да се свързват директно с IPv6 базирани такива
Правителството на USA предвижда до началото на 2008г.
всички главни връзки на федералните служби да използват
IPv6
Китай има 5 годишен план за преминаване към употреба на
IPv6 - China Next Generation Internet
Като следствие от големия брой налични адреси всяка една
smart машина ще може да има лесен достъп до глобалната
мрежа
IPv6 – Повече информация
http://www.ipv6forum.org/
RFC:
RFC 2460
RFC 2461
RFC 2462
RFC 4443
RFC 2464
RFC 4291