3.1 Introduksjon til verter og subnett
IP-adresser brukes til å identifisere enheter i et nettverk. For å kommunisere med andre enheter over et nettverk, må en IP-adresse tildeles hver nettverksenhet (inkludert datamaskiner, servere, rutere, skrivere). Slike enheter på nettverket kalles verter .
Nettverksutstyr har også egne nummer. Og alle datamaskiner som betjenes av spesifikt nettverksutstyr kalles subnett . Hvert subnett har et mønster som nettverksutstyr tildeler IP-adresser til subnettene etter. Et slikt mønster kalles en subnettmaske .
Subnettmasker lar deg dele ett nettverk i flere subnett, og også angi maksimalt antall sponsede verter.
Introduksjon til IP-adresser
En IP-adresse består av fire deler, skrevet som stiplede desimaltall (for eksempel 192.168.1.1). Hver av disse fire delene kalles en oktett . En oktett er åtte binære sifre, for eksempel 00001111.
Dermed kan hver oktett ta den binære verdien fra 00000000til 11111111eller fra 0til 255desimal.
IP-adressestruktur
Den første delen av IP-adressen er nettverksnummeret, den andre delen er verts-IDen. Sammen danner de en unik verts-IP-adresse. Jo kortere nettverksnummer, jo flere verter kan det passe. Hvis nettverksnummeret opptar 3 bytes, vil bare én byte være igjen per vertsnummer (maksimalt 255antall verter i nettverket).
Nettverksnummeret brukes av rutere (rutere, rutere) for å videresende pakker til de ønskede nettverkene, mens verts-IDen identifiserer den spesifikke enheten på det nettverket som pakkene skal leveres til.
Eksempel på nettverk og vertsnummer
Følgende figur viser et eksempel på en IP-adresse der de tre første oktettene ( 192.168.1) er nettverksnummeret og den fjerde oktetten ( 16) er verts-IDen.
Antall binære sifre i en IP-adresse som er per nettverksnummer og antall sifre i en adresse som er per verts-ID kan variere avhengig av nettverksmasken.
3.2 Nettverksmasker
Private IP-er
Hver vert på Internett må ha en unik adresse. Unntaket er IP-adresser i lokale nettverk.
Hvis du har ditt eget lokale nettverk på kontoret ditt, vil datamaskinene ha sine egne ikke-unike IP-adresser. Men hvis det er en datamaskin som er direkte koblet til Internett, eller en server, må den ha en offentlig unik IP-adresse.
Det er en spesiell organisasjon (IANA) som driver med distribusjon av IP-adresser. Internett-leverandører kjøper IP-adresser fra den i blokker (undernett) og selger dem deretter til kundene sine. Så hvis du betaler for en hvit IP-adresse, så er alt i orden (leverandøren betaler også penger for det).
IANA har også identifisert flere undernett som vanligvis brukes for ikke-offentlige lokalnettverk. Siden disse undernettene er ikke-offentlige, kan de brukes av alle til ethvert formål. Det er tre slike undernett: store, mellomstore og små.
Følgende tre blokker med IP-adresser er reservert for dem:
10.0.0.0—10.255.255.255172.16.0.0—172.31.255.255192.168.0.0—192.168.255.255
IP-adressene til disse private subnettene blir noen ganger referert til som "grå" adresser.
Subnettmasker
For å finne ut hvilke biter av en IP-adresse som refererer til vertsnummeret og hvilke biter som refererer til subnettnummeret, brukes en såkalt subnettmaske .
La oss si at du har en IP-adresse skrevet i binær:
11110101 01010101 11111111 00000001Bitene som er ansvarlige for nettverksnummeret er merket med rødt, bitene som er ansvarlige for vertsnummeret er merket med grønt. Ja, det er også mulig. Det er ingen hard binding til bytes.
Subnettmasken vil bli kalt et slikt tall, hvor subnettbitene vil tilsvare enere, og vertsbitene vil tilsvare nuller. Subnettmaske eksempel for forrige adresse:
11111111 11111111 11110000 00000000Alle delnettbiter er like 1, alle vertsbiter er like 0.
Et eksempel på å trekke ut nettverksnummeret og verts-IDen i en IP-adresse:
| 1. oktett: (192) | 2. oktett: (168) | 3. oktett: (1) | 4. oktett: (2) | |
|---|---|---|---|---|
| IP-adresse (binær) | 11000000 | 10101000 | 00000001 | 00000010 |
| Nettverksmaske (binær) | 11111111 | 11111111 | 11111111 | 00000000 |
| Nettverksnummer | 11000000 | 10101000 | 00000001 | |
| Verts-ID | 00000010 |
Nettverksmasker består alltid av en serie med påfølgende 1-er, som starter med biten lengst til venstre av masken, etterfulgt av en serie med påfølgende 0-er for totalt biter 32.
Subnettmasken kan defineres som antall biter i adressen som representerer nettverksnummeret (antall biter med verdien " " 1). For eksempel 8-bit masker " " en maske der 8bitene er enere og resten av 24bitene er null.
Nettverksmasker skrives med stiplet desimalnotasjon, akkurat som IP-adresser. Følgende eksempler viser binær- og desimalnotasjonen for 8-bit, 16-bit, 24-bitog 29-bitsubnettmasker.
Subnettmasker:
| Desimal | Binær 1. oktett: | Binær 2. oktett: | Binær 3. oktett: | Binær 4. oktett: | |
|---|---|---|---|---|---|
| 8-bits maske | 255.0.0.0 | 11111111 | 00000000 | 00000000 | 00000000 |
| 16-bit maske | 255.255.0.0 | 11111111 | 11111111 | 00000000 | 00000000 |
| 24 bit maske | 255.255.255.0 | 11111111 | 11111111 | 11111111 | 00000000 |
| 29-bit maske | 255.255.255.248 | 11111111 | 11111111 | 11111111 | 11111000 |
3.3 DHCP
Inne i det lokale nettverket kan det være både statiske og dynamiske IP-adresser. Systemadministratorer kan tildele statiske adresser til datamaskiner. Dynamiske tilordnes til datamaskiner automatisk ved hjelp av DHCP -tjenesten .
Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) er en applikasjonsprotokoll som lar nettverksenheter automatisk få en IP-adresse og andre parametere som er nødvendige for å operere på et TCP/IP-nettverk.
Etter at datamaskinen har startet opp, får operativsystemet tilgang til DHCP-serveren (vanligvis innebygd i ruteren) og mottar en IP-adresse (og andre nødvendige parametere) fra den. Dette unngår manuell konfigurering av datamaskiner på nettverket. Denne tilnærmingen brukes i de fleste lokale nettverk.
IP-adressedistribusjon
DHCP-protokollen gir tre måter å tildele IP-adresser på:
Manuell distribusjon . I denne metoden tilordner nettverksadministratoren maskinvareadressen (MAC-adressen) til hver datamaskin til en spesifikk IP-adresse. Faktisk skiller denne metoden for adresseallokering seg fra å konfigurere hver datamaskin manuelt ved at adresseinformasjon lagres sentralt (på DHCP-serveren) og derfor er det lettere å endre den om nødvendig.
Automatisk distribusjon . Med denne metoden tildeles hver datamaskin en vilkårlig ledig IP-adresse fra området definert av administratoren for permanent bruk.
dynamisk distribusjon . Denne metoden ligner på automatisk distribusjon, bortsett fra at adressen er gitt til datamaskinen ikke for permanent bruk, men for en viss periode. Dette kalles adresseleie. Etter at leieavtalen utløper regnes IP-adressen igjen som fri og klienten plikter å be om en ny (den kan imidlertid vise seg å være den samme). I tillegg kan klienten selv nekte mottatt adresse.
Avanserte DHCP-tjenester kan automatisk oppdatere DNS-poster som tilsvarer klientdatamaskiner når nye adresser blir tildelt dem. Dette kan være nyttig når du har et stort bedriftsnettverk som bruker intern DNS for server- og datamaskinnavn.
DHCP-alternativer
I tillegg til IP-adressen kan DHCP også gi klienten ekstra parametere som er nødvendige for normal nettverksdrift. Disse alternativene kalles DHCP-alternativer. Det er mange, men du trenger bare å kjenne noen få av dem.
Noen av de mest brukte alternativene er:
- standard ruterens IP-adresse;
- Nettverksmaske;
- DNS-serveradresser;
- DNS-domenenavn.
3.4 localhost og 127.0.0.1
Det er flere IP-adresser som er nyttige å vite. For eksempel IP-adressen til ruteren din. En annen IP-adresse som er nyttig å vite er 127.0.0.1.Nå skal vi snakke om det litt mer detaljert.
Hva er 127.0.0.1?
IP-adressen 127.0.0.1er kjent som loopback-adressen, men du kan se den som localhost . Når du peker nettleseren til 127.0.0.1, prøver den å koble til datamaskinen du bruker akkurat nå. Dette er nyttig når du vil koble til en server på datamaskinen din.
127.0.0.1er spesiell blant IP-adresser. Som regel er IP-adressen unik for hver datamaskin både på det lokale nettverket og på Internett. Den peker imidlertid 127.0.0.1alltid til datamaskinen du bruker for øyeblikket, uansett hva.
Du setter for eksempel opp en server på arbeidsdatamaskinen din, og du kan koble til den ved å skrive inn 127.0.0.1nettleseren på jobben. Men når du kommer hjem og skriver inn 127.0.0.1, kobler du til hjemmedatamaskinen i stedet. For å koble til en arbeidsdatamaskin, trenger du dens offentlige IP-adresse.
Hva er localhost?
localhost er faktisk et domenenavn for det er ingen 127.0.0.1.spesiell forskjell mellom 127.0.0.1og localhost. Du kan skrive det slik og slik, som du vil.
Du kan tenke på localhost som "navnet" for en adresse 127.0.0.1, akkurat som "www.google.com" er "navnet" for en Google IP-adresse. Men når du besøker www.google.com, må den gå gjennom en DNS-server slik at datamaskinen din kan finne ut hvilken IP-adresse som samsvarer med navnet.
Localhost trenger ikke en DNS-server fordi datamaskinen din allerede vet at du vil koble til den. På denne måten kan du bruke localhost selv om du ikke har internettforbindelse.