3.1 Introduzione a host e sottoreti
Gli indirizzi IP vengono utilizzati per identificare i dispositivi su una rete. Per comunicare con altri dispositivi su una rete, è necessario assegnare un indirizzo IP a ciascun dispositivo di rete (inclusi computer, server, router, stampanti). Tali dispositivi sulla rete sono chiamati host .
Anche le apparecchiature di rete hanno i propri numeri. E tutti i computer serviti da specifiche apparecchiature di rete sono chiamati subnet . Ogni sottorete ha un modello in base al quale l'apparecchiatura di rete assegna gli indirizzi IP alle proprie sottoreti. Tale modello è chiamato maschera di sottorete .
Le subnet mask consentono di dividere una rete in diverse sottoreti e di impostare anche il numero massimo di host sponsorizzati.
Introduzione agli indirizzi IP
Un indirizzo IP è composto da quattro parti, scritte come numeri decimali puntati (ad esempio, 192.168.1.1). Ognuna di queste quattro parti è chiamata ottetto . Un ottetto è composto da otto cifre binarie, come 00001111.
Pertanto, ogni ottetto può assumere il valore binario da 00000000a 11111111o da 0a 255decimale.
Struttura dell'indirizzo IP
La prima parte dell'indirizzo IP è il numero di rete, l'altra parte è l'ID host. Insieme formano un indirizzo IP host univoco. Più breve è il numero di rete, più host può contenere. Se il numero di rete occupa 3 bytes, rimarrà solo un byte per numero di host (il numero massimo 255di host nella rete).
Il numero di rete viene utilizzato dai router (router, router) per inoltrare i pacchetti alle reti desiderate, mentre l'ID host identifica il dispositivo specifico su quella rete a cui devono essere consegnati i pacchetti.
Esempio di numero di rete e host
La figura seguente mostra un esempio di indirizzo IP in cui i primi tre ottetti ( 192.168.1) sono il numero di rete e il quarto ottetto ( 16) è l'ID host.
Il numero di cifre binarie in un indirizzo IP per numero di rete e il numero di cifre in un indirizzo per ID host possono variare a seconda della subnet mask.
3.2 Maschere di sottorete
IP privati
Ogni host su Internet deve avere un indirizzo univoco. L'eccezione sono gli indirizzi IP all'interno delle reti locali.
Se hai la tua rete locale nel tuo ufficio, i suoi computer avranno i loro indirizzi IP non univoci. Tuttavia, se si tratta di un computer connesso direttamente a Internet o a un server, deve disporre di un indirizzo IP univoco pubblico.
Esiste un'organizzazione speciale (IANA) che si occupa della distribuzione degli indirizzi IP. Gli ISP acquistano indirizzi IP da esso in blocchi (sottoreti) e poi li vendono ai propri clienti. Quindi, se paghi per un indirizzo IP bianco, allora è tutto a posto (anche il provider paga per questo).
Inoltre, IANA ha identificato diverse sottoreti comunemente utilizzate per le reti locali non pubbliche. Poiché queste sottoreti non sono pubbliche, possono essere utilizzate da chiunque per qualsiasi scopo. Esistono tre di queste sottoreti: grande, media e piccola.
A loro sono riservati i seguenti tre blocchi di indirizzi IP:
10.0.0.0—10.255.255.255172.16.0.0—172.31.255.255192.168.0.0—192.168.255.255
Gli indirizzi IP di queste sottoreti private sono talvolta indicati come indirizzi "grigi".
Maschere di sottorete
Per determinare quali bit di un indirizzo IP si riferiscono al numero host e quali bit si riferiscono al numero di sottorete, viene utilizzata una cosiddetta maschera di sottorete .
Diciamo che hai un indirizzo IP scritto in binario:
11110101 01010101 11111111 00000001I bit responsabili del numero di rete sono contrassegnati in rosso, i bit responsabili del numero host sono contrassegnati in verde. Sì, è anche possibile. Non esiste un hard binding ai byte.
La maschera di sottorete sarà chiamata tale numero, dove i bit di sottorete corrisponderanno a uno e i bit host corrisponderanno a zero. Esempio di subnet mask per l'indirizzo precedente:
11111111 11111111 11110000 00000000Tutti i bit della sottorete sono uguali 1, tutti i bit dell'host sono uguali 0.
Un esempio di estrazione del numero di rete e dell'ID host in un indirizzo IP:
| 1° ottetto: (192) | 2° ottetto: (168) | 3° ottetto: (1) | 4° ottetto: (2) | |
|---|---|---|---|---|
| Indirizzo IP (binario) | 11000000 | 10101000 | 00000001 | 00000010 |
| Subnet mask (binario) | 11111111 | 11111111 | 11111111 | 00000000 |
| Numero di rete | 11000000 | 10101000 | 00000001 | |
| ID host | 00000010 |
Le subnet mask sono sempre costituite da una serie di 1 consecutivi, a partire dal bit più a sinistra della maschera, seguiti da una serie di 0 consecutivi per un totale di 32bit.
La subnet mask può essere definita come il numero di bit nell'indirizzo che rappresentano il numero di rete (il numero di bit con valore " " 1). Ad esempio, " 8-bit mask" è una maschera in cui 8i bit sono uno e il resto dei 24bit è zero.
Le subnet mask sono scritte in notazione decimale puntata, proprio come gli indirizzi IP. Gli esempi seguenti mostrano la notazione binaria e decimale di 8-bit, e subnet mask.16-bit24-bit29-bit
Maschere di sottorete:
| Decimale | Binario 1° ottetto: | Binario 2° ottetto: | Binario 3° ottetto: | Binario 4° ottetto: | |
|---|---|---|---|---|---|
| maschera a 8 bit | 255.0.0.0 | 11111111 | 00000000 | 00000000 | 00000000 |
| maschera a 16 bit | 255.255.0.0 | 11111111 | 11111111 | 00000000 | 00000000 |
| Maschera a 24 bit | 255.255.255.0 | 11111111 | 11111111 | 11111111 | 00000000 |
| maschera a 29 bit | 255.255.255.248 | 11111111 | 11111111 | 11111111 | 11111000 |
3.3 DHCP
All'interno della rete locale possono esserci indirizzi IP sia statici che dinamici. Gli amministratori di sistema possono assegnare indirizzi statici ai computer. Quelli dinamici vengono assegnati automaticamente ai computer utilizzando il servizio DHCP .
Il protocollo DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol ) è un protocollo applicativo che consente ai dispositivi di rete di ottenere automaticamente un indirizzo IP e altri parametri necessari per operare su una rete TCP/IP.
Dopo che il computer si è avviato, il sistema operativo accede al server DHCP (di solito integrato nel router) e riceve da esso un indirizzo IP (e altri parametri necessari). Ciò evita la configurazione manuale dei computer sulla rete. Questo approccio è utilizzato nella maggior parte delle reti locali.
Distribuzione dell'indirizzo IP
Il protocollo DHCP fornisce tre modi per allocare gli indirizzi IP:
Distribuzione manuale . In questo metodo, l'amministratore di rete associa l'indirizzo hardware (indirizzo MAC) di ciascun computer a un indirizzo IP specifico. Infatti, questo metodo di allocazione degli indirizzi differisce dalla configurazione manuale di ciascun computer solo per il fatto che le informazioni sull'indirizzo sono memorizzate centralmente (sul server DHCP) e quindi è più facile modificarle se necessario.
Distribuzione automatica . Con questo metodo, a ciascun computer viene assegnato un indirizzo IP libero arbitrario dall'intervallo definito dall'amministratore per l'uso permanente.
distribuzione dinamica . Questo metodo è simile alla distribuzione automatica, tranne per il fatto che l'indirizzo viene fornito al computer non per un uso permanente, ma per un certo periodo. Questo è chiamato contratto di locazione dell'indirizzo. Dopo la scadenza del contratto di locazione, l'indirizzo IP è nuovamente considerato libero e il cliente è obbligato a richiederne uno nuovo (tuttavia, potrebbe rivelarsi lo stesso). Inoltre, il cliente stesso può rifiutare l'indirizzo ricevuto.
I servizi DHCP avanzati sono in grado di aggiornare automaticamente i record DNS corrispondenti ai computer client quando vengono loro assegnati nuovi indirizzi. Questo può essere utile quando si dispone di una rete aziendale di grandi dimensioni che utilizza DNS interno per i nomi di server e computer.
Opzioni DHCP
Oltre all'indirizzo IP, DHCP può anche fornire al client parametri aggiuntivi necessari per il normale funzionamento della rete. Queste opzioni sono denominate opzioni DHCP. Ce ne sono molti, ma basta conoscerne alcuni.
Alcune delle opzioni più comunemente utilizzate sono:
- indirizzo IP predefinito del router;
- Maschera di sottorete;
- Indirizzi del server DNS;
- Nome di dominio DNS.
3.4 host locale e 127.0.0.1
Esistono diversi indirizzi IP utili da conoscere. Ad esempio, l'indirizzo IP del tuo router. Un altro indirizzo IP che è utile conoscere è 127.0.0.1.Ora ne parleremo in modo un po' più dettagliato.
Cos'è 127.0.0.1?
L'indirizzo IP 127.0.0.1è noto come indirizzo di loopback, ma puoi vederlo come localhost . Quando punti il browser su 127.0.0.1, tenta di connettersi al computer che stai utilizzando in questo momento. Questo è utile quando vuoi connetterti a un server sul tuo computer.
127.0.0.1è speciale tra gli indirizzi IP. Di norma, l'indirizzo IP è univoco per ogni computer sia sulla rete locale che su Internet. Tuttavia, 127.0.0.1punta sempre al computer che stai attualmente utilizzando, qualunque cosa accada.
Ad esempio, configuri un server sul tuo computer di lavoro e puoi connetterti ad esso digitando 127.0.0.1il tuo browser al lavoro. Tuttavia, quando arrivi a casa e digiti 127.0.0.1, ti collegherai invece al tuo computer di casa. Per connetterti a un computer di lavoro, avrai bisogno del suo indirizzo IP pubblico.
Cos'è l'host locale?
localhost è in realtà un nome di dominio poiché non vi è alcuna 127.0.0.1.differenza particolare tra 127.0.0.1e localhost. Puoi scriverlo in questo modo e in quel modo, come preferisci.
Puoi pensare a localhost come al "nome" di un indirizzo 127.0.0.1, proprio come "www.google.com" è il "nome" di un indirizzo IP di Google. Tuttavia, quando visiti www.google.com, deve passare attraverso un server DNS in modo che il tuo computer possa determinare quale indirizzo IP corrisponde al nome.
Localhost non ha bisogno di un server DNS perché il tuo computer sa già che vuoi connetterti ad esso. In questo modo puoi utilizzare localhost anche se non disponi di una connessione Internet.