IP címzés a LAN hálózatokban

Mi is egy IP cím?

Néhány évtizede az Egyesült Államokban a katonaság kialakította az úgynevezett ARPANET belső, katonai célú “hálózatot”. Ez a hálózat eleinte csak néhány egyetemből és pár katonai intézményből volt kiépítve és elsősorban kutatási célokra tervezték. Az idők során, e hálózathoz egyre több egyetem kapcsolódott, folyamatosan gyarapodott, és lassan kialakult a ma már egyre jobban ismert Internet. Mivel az internet az ARPANET-ből épült ki, sok mindent át is örökölt, mint például a protokollját a TCP/IP volt. A TCP/IP, (helyesebben írva IP/TCP), általában egy teljes protokollcsaládot jelent, ami magában foglalja az összes IP-re (Internet Protocol) épülő protokollt. A TCP (Transmission Control Protocol) ennek a családnak egy tagja de emellett még több protokoll létezik. pl: UDP (User Datagram Protocol), ICMP (Internet Control Message Protocol), IGMP  (Internet Group Multicast Protocol), stb..

• az IP címeket olyan hálózati eszközök azonosítására használjuk, amelyek az “Internet Protocolt” használják kommunikációra.
• ha két rendszer kommunikálni akar egymással akkor meg kell találniuk  és azonosítaniuk egymást

Az IPv4 cím

• Egy IPv4 típusú IP cím 4 bájtból (en: byte), azaz 32 bitből áll (1 byte = 8 bit)
• az IP címeket általában a tízes számrendszerben írunk fel, ponttal elválasztva a bájtokat (0-255)
• az IP cím 2 részből áll: az első rész a hálózatot, a második konkrét számítógépet azonosít
• minden IP cím egyedi kell hogy legyen

az IP cím három részre osztható:

Előtag:

• ez azonosítja a címosztályt.
• címosztály mutatja meg, hogy az előtag után hány bitet kell hálózati címként, és hány bitet kell címkét értelmezni

Hálózati cím (Network Address):

• az egyes hálózatok megkülönböztetésére szolgál, valamint a központi adminisztrációt segíti elő, azaz ne lehessenek két gépnek azonos IP-címe
• a hálózati címet központilag kell igényelni, és központilag utalják ki az igénylőnek

Host address:

• a 32 címbit maradékát teszi ki
• ezt az IP-ét az igénylő állítja be a saját gépjén

például:

a 192.168.0.15 címben a “192” az előtag, a “168.0” a hálózati cím, a “15” pedig a Host Address

192.168.0.15 – ugyanez az IP cím kettes számrendszerben, byte-ónként elválasztva: 11000000 10101000 00000000 00001111

mert:

|1. byte       |2. byte       |3. byte          |4. byte        |
+---------------------------------------------------------------+
|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|1|1|1|1| = 192.168.0.15
+---------------------------------------------------------------+
És a netmask:
+---------------------------------------------------------------+
|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| = 255.255.255.0
+---------------------------------------------------------------+

Tehát, ha a címünk 192.168.0.15, és a netmask 255.255.255.0, akkor a 192.168.0.0 a hálózati cím, a 192.168.0.1-nek az utolsó byte-ja (tehát az 1) pedig a host cím. Ebben az IP szegmensben 256 különböző cím szerepelhet, mégpedig 192.168.0.0 – 192.168.0.255-ig. Ebből két címet fenntart magának a protokoll, mégpedig a 192.168.0.0, ez a network cím, és a 192.168.0.255 ez pedig a broadcast cím.

Ha tehát a 192.168.0.3-as címet akarjuk megcímezni, akkor a netmaskunkból látszik, hogy ez egy lokális cím, tehát közvetlenül címezhető.

Ha viszont a 192.168.1.1-es címet szeretnénk elérni, a netmaskból látszik, hogy ez nem helyi cím, lokálisan nem kézbesíthető, ehhez a gateway-t (útválasztó) használjuk fel. Mi neki adjuk át a datagrammokat, a többiről pedig ő saját belső táblázataira támaszkodva gondoskodik.

A netmask segítségével egy hálózatot fel lehet darabolni, hiszen a használatával egy eredetileg 256 IP címes hálózatot fel lehet darabolni 16 db. 16 címesre, vagy 4 db. 64 címesre, de akár 1 128 címesre + 2 db. 64 címesre. Ezt a technikát hívják subaetelésnek.

IP osztályok:

• az IPv4 rendszer öt osztályba van felosztva, CLASS A-E megnevezéssel, mindegyiknek adott egy bizonyos IP tartomány:

CLASS A = 1.0.0.1 – 126.255.255.254 (126 hálózat –>a hálózaton belüli gépek maximális száma 16777214 gép) ;

CLASS B = 128.0.0.1 – 191.255.255.254 (16384 hálózat –>a hálózaton belüli gépek maximális száma 65000 gép) ;

CLASS C = 192.0.0.1 – 223.255.254.254 (2097151 hálózat –>a hálózaton belüli gépek maximális száma 254 gép) ;

CLASS D = 224.0.0.0 – 239.2552.255.255  (fenntartva multicast csoportoknak) ;

CLASS E = 240.0.0.0 – 254.255.255.254 (fenntartva kísérletezés, tesztelés részére) ;

megjegyzés:

• a 127.x.x.x fent van tartva a loopback (localhost) (visszairányítási cím) részére;
• ha a host címrésze vagy a hálózati cím 0, az mindig az aktuális hálózatot jelöli;
• minden 255.255.2555.255 fent van tartva a broadcast részére;

• 16 milliónál több állomás
• első oktet a hálózati cím, a többi három az állomások címzésére szolgál
• első bitje mindig 0
• a 0 és a 127 kezdetű címek fenntartottak, hálózati címként nem használhatóak
• 1 -126 közé eső első oktetes IP-k A osztályúak
• A 127.0.0.0 helyi hurkok tesztelése

• első két oktet a hálózati cím, a második kettő az állomások címzésére szolgál
• első oktet első két bitje mindig 10
• 128-191 közé eső első oktetes IP-k B osztályúak

• IP alapú csoportcímzés
• azórásos cím: egyedi hálózati cím, amely az erre a címre küldött csomagokat az IP címek egy előre megadott csoportjához irányítja
• első oktett első négy bitje 1110
• 224-239 közé eső első oktetes IP-k D osztályúak

Class A
  0.  0.  0.  0 = 00000000.00000000.00000000.00000000
127.255.255.255 = 01111111.11111111.11111111.11111111
                  0nnnnnnn.HHHHHHHH.HHHHHHHH.HHHHHHHH

Class B
128.  0.  0.  0 = 10000000.00000000.00000000.00000000
191.255.255.255 = 10111111.11111111.11111111.11111111
                  10nnnnnn.nnnnnnnn.HHHHHHHH.HHHHHHHH

Class C
192.  0.  0.  0 = 11000000.00000000.00000000.00000000
223.255.255.255 = 11011111.11111111.11111111.11111111
                  110nnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnnn.HHHHHHHH

Class D
224.  0.  0.  0 = 11100000.00000000.00000000.00000000
239.255.255.255 = 11101111.11111111.11111111.11111111
                  1110XXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX

Class E
240.  0.  0.  0 = 11110000.00000000.00000000.00000000
255.255.255.255 = 11111111.11111111.11111111.11111111
                  1111XXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX

A történetnek nincs vége …

… folytatása következik!

Ha nem szeretnél lemaradni az újdonságokról akkor ne  feledd megnyomni  a “Feliratkozom” gombot