Subnät

3.1 Introduktion till värdar och subnät

IP-adresser används för att identifiera enheter i ett nätverk. För att kommunicera med andra enheter över ett nätverk måste en IP-adress tilldelas varje nätverksenhet (inklusive datorer, servrar, routrar, skrivare). Sådana enheter i nätverket kallas värdar .

Nätverksutrustning har också sina egna nummer. Och alla datorer som betjänas av specifik nätverksutrustning kallas subnät . Varje subnät har ett mönster genom vilket nätverksutrustning tilldelar IP-adresser till sina subnät. Ett sådant mönster kallas en subnätmask .

Subnätmasker låter dig dela upp ett nätverk i flera subnät och även ställa in det maximala antalet sponsrade värdar.

Introduktion till IP-adresser

En IP-adress består av fyra delar, skrivna som prickade decimaltal (till exempel ) 192.168.1.1. Var och en av dessa fyra delar kallas en oktett . En oktett är åtta binära siffror, till exempel 00001111.

Således kan varje oktett ta det binära värdet från 00000000till 11111111eller från 0till 255decimal.

IP-adressstruktur

Den första delen av IP-adressen är nätverksnumret, den andra delen är värd-ID. Tillsammans bildar de en unik värd-IP-adress. Ju kortare nätverksnummer, desto fler värdar får det plats. Om nätverksnumret upptar 3 bytes, kommer endast en byte att finnas kvar per värdnummer (maximalt antal 255värdar i nätverket).

Nätverksnumret används av routrar (routrar, routrar) för att vidarebefordra paket till önskade nätverk, medan värd-ID identifierar den specifika enhet på det nätverket som paketen ska levereras till.

Exempel på nätverk och värdnummer

Följande bild visar ett exempel på en IP-adress där de tre första oktterna ( 192.168.1) är nätverksnumret och den fjärde oktetten ( 16) är värd-ID:t.

Antalet binära siffror i en IP-adress som är per nätverksnummer och antalet siffror i en adress som är per värd-ID kan vara olika beroende på subnätmasken.

3.2 Subnätmasker

Privata IP-adresser

Varje värd på Internet måste ha en unik adress. Undantaget är IP-adresser inom lokala nätverk.

Om du har ditt eget lokala nätverk på ditt kontor, kommer dess datorer att ha sina egna icke-unika IP-adresser. Men om det är en dator direkt ansluten till Internet, eller en server, måste den ha en offentligt unik IP-adress.

Det finns en speciell organisation (IANA) som sysslar med distribution av IP-adresser. Internetleverantörer köper IP-adresser från den i block (undernät) och säljer dem sedan till sina kunder. Så om du betalar för en vit IP-adress så är allt i sin ordning (leverantören betalar också pengar för det).

IANA har också identifierat flera undernät som vanligtvis används för icke-offentliga lokala nätverk. Eftersom dessa undernät är icke-offentliga kan de användas av vem som helst för alla ändamål. Det finns tre sådana subnät: stora, medelstora och små.

Följande tre block med IP-adresser är reserverade för dem:

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

IP-adresserna för dessa privata subnät kallas ibland för "grå" adresser.

Subnätmasker

För att avgöra vilka bitar av en IP-adress som avser värdnumret och vilka bitar som avser subnätnumret, används en så kallad subnätmask .

Låt oss säga att du har en IP-adress skriven i binärt:

11110101  01010101 11111111 00000001

Bitarna som ansvarar för nätverksnumret är markerade med rött, bitarna som ansvarar för värdnumret är markerade med grönt. Ja, det är också möjligt. Det finns ingen hård bindning till bytes.

Subnätmasken kommer att kallas ett sådant nummer, där subnätsbitarna kommer att motsvara ettor och värdbitarna kommer att motsvara nollor. Subnätmaskexempel för föregående adress:

11111111  11111111 11110000 00000000

Alla delnätsbitar är lika 1, alla värdbitar är lika 0.

Ett exempel på att extrahera nätverksnummer och värd-ID i en IP-adress:

Subnätmasker består alltid av en serie av på varandra följande ettor, som börjar med den vänstra biten av masken, följt av en serie av på varandra följande nollor för totalt bitar 32.

Subnätmasken kan definieras som antalet bitar i adressen som representerar nätverksnumret (antal bitar med värdet " ") 1. Till exempel 8-bit maskär " " en mask där 8bitarna är ettor och resten av 24bitarna är nollor.

Subnätmasker skrivs med prickade decimaler, precis som IP-adresser. Följande exempel visar den binära och decimala notationen för , 8-bit, 16-bitoch 24-bitsubnätmasker 29-bit.

Subnätmasker:

3.3 DHCP

Inuti det lokala nätverket kan det finnas både statiska och dynamiska IP-adresser. Systemadministratörer kan tilldela statiska adresser till datorer. Dynamiska sådana tilldelas datorer automatiskt med hjälp av DHCP -tjänsten .

Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) är ett applikationsprotokoll som tillåter nätverksenheter att automatiskt få en IP-adress och andra parametrar som är nödvändiga för att fungera på ett TCP/IP-nätverk.

Efter att datorn har startat upp kommer operativsystemet åt DHCP-servern (vanligtvis inbyggd i routern) och får en IP-adress (och andra nödvändiga parametrar) från den. Detta undviker manuell konfiguration av datorer i nätverket. Detta tillvägagångssätt används i de flesta lokala nätverk.

IP-adressdistribution

DHCP-protokollet ger tre sätt att allokera IP-adresser:

Manuell distribution . I den här metoden mappar nätverksadministratören hårdvaruadressen (MAC-adressen) för varje dator till en specifik IP-adress. Faktum är att denna metod för adressallokering skiljer sig från att manuellt konfigurera varje dator endast genom att adressinformationen lagras centralt (på DHCP-servern) och därför är det lättare att ändra den vid behov.

Automatisk distribution . Med denna metod tilldelas varje dator en godtycklig ledig IP-adress från det intervall som definierats av administratören för permanent användning.

dynamisk distribution . Denna metod liknar automatisk distribution, förutom att adressen ges till datorn inte för permanent användning, utan för en viss period. Detta kallas för adressleasing. Efter att hyresavtalet löper ut anses IP-adressen återigen vara fri och klienten är skyldig att begära en ny (dock kan den visa sig vara densamma). Dessutom kan klienten själv vägra den mottagna adressen.

Avancerade DHCP-tjänster kan automatiskt uppdatera DNS-poster som motsvarar klientdatorer när nya adresser tilldelas dem. Detta kan vara användbart när du har ett stort företagsnätverk som använder intern DNS för server- och datornamn.

DHCP-alternativ

Förutom IP-adressen kan DHCP även förse klienten med ytterligare parametrar som är nödvändiga för normal nätverksdrift. Dessa alternativ kallas DHCP-alternativ. Det finns många, men du behöver bara känna till ett fåtal av dem.

Några av de mest använda alternativen är:

• standard router IP-adress;
• Subnätmask;
• DNS-serveradresser;
• DNS-domännamn.

3.4 localhost och 127.0.0.1

Det finns flera IP-adresser som är användbara att känna till. Till exempel IP-adressen till din router. En annan IP-adress som är användbar att känna till är 127.0.0.1.Nu ska vi prata om det lite mer i detalj.

Vad är 127.0.0.1?

IP-adressen 127.0.0.1är känd som loopback-adressen, men du kan se den som localhost . När du pekar på din webbläsare 127.0.0.1försöker den ansluta till den dator du använder just nu. Detta är praktiskt när du vill ansluta till en server på din dator.

127.0.0.1är speciellt bland IP-adresser. I regel är IP-adressen unik för varje dator både på det lokala nätverket och på Internet. Den pekar dock 127.0.0.1alltid på den dator du för närvarande använder, oavsett vad.

Du ställer till exempel upp en server på din arbetsdator och du kan ansluta till den genom att skriva 127.0.0.1i din webbläsare på jobbet. Men när du kommer hem och skriver in 127.0.0.1ansluter du till din hemdator istället. För att ansluta till en arbetsdator behöver du dess offentliga IP-adress.

Vad är localhost?

localhost är faktiskt ett domännamn för det finns ingen 127.0.0.1.speciell skillnad mellan 127.0.0.1och localhost. Du kan skriva det så och på det sättet, som du vill.

Du kan tänka på localhost som "namnet" för en adress 127.0.0.1, precis som "www.google.com" är "namnet" för en Googles IP-adress. Men när du besöker www.google.com måste den gå via en DNS-server så att din dator kan avgöra vilken IP-adress som matchar namnet.

Localhost behöver ingen DNS-server eftersom din dator redan vet att du vill ansluta till den. På så sätt kan du använda localhost även om du inte har en internetanslutning.