Alhálózatok

3.1 A gazdagépek és alhálózatok bemutatása

Az IP-címek a hálózaton lévő eszközök azonosítására szolgálnak. A hálózaton keresztül más eszközökkel való kommunikációhoz minden hálózati eszközhöz (beleértve a számítógépeket, szervereket, útválasztókat, nyomtatókat) IP-címet kell rendelni. Az ilyen eszközöket a hálózaton hosztoknak nevezzük .

A hálózati berendezéseknek is megvannak a saját számai. És minden olyan számítógépet, amelyet meghatározott hálózati berendezések szolgálnak ki, alhálózatnak nevezzük . Minden alhálózatnak van egy mintája, amely alapján a hálózati berendezések IP-címeket rendelnek az alhálózatokhoz. Az ilyen mintát alhálózati maszknak nevezik .

Az alhálózati maszkok lehetővé teszik egy hálózat felosztását több alhálózatra, és beállítják a szponzorált gazdagépek maximális számát.

Bevezetés az IP-címekbe

Az IP-cím négy részből áll, amelyeket pontozott decimális számokként írnak le (például 192.168.1.1). E négy rész mindegyikét oktettnek nevezzük . Az oktett nyolc bináris számjegyből áll, például 00001111.

Így minden oktett felveheti a bináris értéket 00000000től 11111111vagy 0tizedesjegyig 255.

IP-cím szerkezet

Az IP-cím első része a hálózati szám, a másik része a gazdagép azonosítója. Ezek együtt egy egyedi gazdagép IP-címet alkotnak. Minél rövidebb a hálózat száma, annál több gazdagép fér bele. Ha a hálózati szám foglalt 3 bytes, akkor csak egy bájt marad állomásszámonként ( 255a hálózatban található gazdagépek maximális száma).

A hálózat számát az útválasztók (routerek, útválasztók) használják a csomagok továbbítására a kívánt hálózatokba, míg a gazdagép azonosítója azonosítja az adott hálózaton lévő konkrét eszközt, amelyre a csomagokat el kell juttatni.

Példa a hálózatra és a gazdagépszámra

A következő ábra egy olyan IP-címre mutat példát, ahol az első három oktett ( 192.168.1) a hálózat száma, a negyedik oktett ( 16) pedig a gazdagép azonosítója.

Az IP-címben a hálózatszámonkénti bináris számjegyek száma és a gazdaazonosítónkénti számjegyek száma az alhálózati maszktól függően eltérő lehet.

3.2 Alhálózati maszkok

Privát IP-k

Az interneten minden gazdagépnek egyedi címmel kell rendelkeznie. Ez alól kivételt képeznek a helyi hálózatokon belüli IP-címek.

Ha van saját helyi hálózata az irodában, akkor annak számítógépei saját, nem egyedi IP-címekkel rendelkeznek. Ha azonban az internethez közvetlenül kapcsolódó számítógépről vagy szerverről van szó, akkor nyilvános egyedi IP-címmel kell rendelkeznie.

Létezik egy speciális szervezet (IANA), amely az IP-címek elosztásával foglalkozik. Az internetszolgáltatók blokkokban (alhálózatokban) vásárolnak tőle IP-címeket, majd eladják azokat ügyfeleiknek. Tehát ha fehér IP címért fizetsz, akkor minden rendben van (a szolgáltató is fizet érte).

Ezenkívül az IANA számos alhálózatot azonosított, amelyeket általában nem nyilvános helyi hálózatokhoz használnak. Mivel ezek az alhálózatok nem nyilvánosak, bárki bármilyen célra használhatja őket. Három ilyen alhálózat létezik: nagy, közepes és kicsi.

A következő három IP-címblokk van fenntartva számukra:

• 10.0.0.0—10.255.255.255
• 172.16.0.0—172.31.255.255
• 192.168.0.0—192.168.255.255

Ezeknek a privát alhálózatoknak az IP-címeit néha „szürke” címeknek is nevezik.

Alhálózati maszkok

Annak meghatározására, hogy egy IP-cím mely bitjei utalnak a gazdagép számra és mely bitek az alhálózati számra, úgynevezett alhálózati maszkot használnak .

Tegyük fel, hogy van egy binárisan írt IP-címed:

11110101  01010101 11111111 00000001

A hálózati számért felelős bitek pirossal, a gazdagép számért felelős bitek zölddel vannak jelölve. Igen, ez is lehetséges. Nincs kemény kötődés a bájtokhoz.

Az alhálózati maszkot olyan számnak nevezzük, ahol az alhálózati bitek egyesek, a gazdagép bitek pedig nulláknak felelnek meg. Alhálózati maszk példa az előző címhez:

11111111  11111111 11110000 00000000

Minden alhálózati bit egyenlő 1, minden gazdagépbit egyenlő 0.

Példa a hálózati szám és a gazdagép-azonosító kibontására egy IP-címben:

Az alhálózati maszkok mindig egymást követő 1-esek sorozatából állnak, amelyek a maszk bal szélső bitjével kezdődnek, majd egy sor egymást követő 0-t, amelyek összesen biteket tartalmaznak 32.

Az alhálózati maszk a címben található bitek számaként határozható meg, amelyek a hálózat számát reprezentálják (a " " értékű bitek száma 1). Például a " 8-bit mask" egy maszk, amelyben 8a bitek egyesek, a többi 24bit pedig nulla.

Az alhálózati maszkokat pontozott decimális jelöléssel írjuk, akárcsak az IP-címeket. 8-bitA következő példák a , 16-bit, 24-bités alhálózati maszkok bináris és decimális jelölését mutatják be 29-bit.

Alhálózati maszkok:

3.3 DHCP

A helyi hálózaton belül lehetnek statikus és dinamikus IP-címek is. A rendszergazdák statikus címeket rendelhetnek a számítógépekhez. A dinamikusok automatikusan hozzá vannak rendelve a számítógépekhez a DHCP szolgáltatás segítségével .

A Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) egy olyan alkalmazásprotokoll, amely lehetővé teszi a hálózati eszközök számára, hogy automatikusan megkapják az IP-címet és a TCP/IP-hálózaton történő működéshez szükséges egyéb paramétereket.

Miután a számítógép elindult, az operációs rendszer hozzáfér a DHCP szerverhez (általában az útválasztóba van beépítve), és kap tőle egy IP-címet (és egyéb szükséges paramétereket). Ezzel elkerülhető a számítógépek manuális konfigurálása a hálózaton. Ezt a megközelítést a legtöbb helyi hálózat alkalmazza.

IP cím elosztás

A DHCP protokoll három módot biztosít az IP-címek kiosztására:

Kézi elosztás . Ennél a módszernél a hálózati rendszergazda leképezi az egyes számítógépek hardvercímét (MAC-címét) egy adott IP-címhez. Valójában ez a címkiosztási módszer csak abban különbözik az egyes számítógépek manuális konfigurálásától, hogy a címadatokat központilag (a DHCP-kiszolgálón) tárolják, és ezért szükség esetén könnyebb megváltoztatni.

Automatikus elosztás . Ezzel a módszerrel minden számítógép egy tetszőleges szabad IP-címet kap a rendszergazda által meghatározott tartományból állandó használatra.

dinamikus eloszlás . Ez a módszer hasonló az automatikus terjesztéshez, azzal a különbséggel, hogy a címet nem állandó használatra, hanem egy bizonyos időszakra kapja a számítógép. Ezt hívják címbérletnek. A bérleti szerződés lejárta után az IP-cím ismét ingyenesnek minősül, és az ügyfél köteles újat kérni (bár kiderülhet, hogy ez ugyanaz). Ezenkívül az ügyfél maga is megtagadhatja a kapott címet.

A fejlett DHCP-szolgáltatások képesek automatikusan frissíteni az ügyfélszámítógépeknek megfelelő DNS-rekordokat, amikor új címeket rendelnek hozzájuk. Ez akkor lehet hasznos, ha olyan nagy vállalati hálózattal rendelkezik, amely belső DNS-t használ a szerver- és számítógépnevekhez.

DHCP opciók

Az IP-címen kívül a DHCP a normál hálózati működéshez szükséges további paraméterekkel is elláthatja a klienst. Ezeket a beállításokat DHCP opcióknak nevezzük. Sok van, de csak néhányat kell tudnod közülük.

A leggyakrabban használt lehetőségek közül néhány:

• alapértelmezett útválasztó IP-címe;
• Alhálózati maszk;
• DNS szerver címek;
• DNS domain név.

3.4 localhost és 127.0.0.1

Számos IP-címet érdemes tudni. Például az útválasztó IP-címe. Egy másik IP-cím, amelyet hasznos tudni, 127.0.0.1.most egy kicsit részletesebben fogunk beszélni róla.

Mi az a 127.0.0.1?

Az IP-cím 127.0.0.1hurokcímként ismert, de láthatja localhost néven . Amikor böngészőjét a következőre irányítja 127.0.0.1, az megpróbál csatlakozni az éppen használt számítógéphez. Ez akkor hasznos, ha a számítógépén lévő szerverhez szeretne csatlakozni.

127.0.0.1különleges az IP-címek között. Általános szabály, hogy az IP-cím minden számítógép számára egyedi mind a helyi hálózaton, mind az interneten. Azonban 127.0.0.1mindig az éppen használt számítógépre mutat, bármitől függetlenül.

127.0.0.1Például beállít egy szervert a munkahelyi számítógépén, és a munkahelyi böngészőbe gépelve csatlakozhat hozzá . Ha azonban hazaér, és beírja 127.0.0.1, hogy , akkor inkább az otthoni számítógépéhez csatlakozik. A munkahelyi számítógéphez való csatlakozáshoz szüksége lesz a nyilvános IP-címére.

Mi az a localhost?

A localhost valójában egy domain név, mivel nincs 127.0.0.1.különösebb különbség 127.0.0.1a localhost és a localhost között. Írhatsz így és úgy, ahogy tetszik.

A localhost a cím „nevének” tekintheti 127.0.0.1, ahogy a „www.google.com” a Google IP-címének „neve”. Amikor azonban meglátogatja a www.google.com webhelyet, annak át kell mennie egy DNS-kiszolgálón, hogy számítógépe megállapíthassa, melyik IP-cím egyezik a névvel.

A Localhostnak nincs szüksége DNS-kiszolgálóra, mert a számítógépe már tudja, hogy csatlakozni szeretne hozzá. Így akkor is használhatja a localhost-ot, ha nincs internetkapcsolata.