Adresování sítí IPv4
Adresování v sítích IP
Mezi nejdůležitější témata v jakékoli diskusi o protokolech TCP/IP patří adresování v sítích IP. IP adresa je číselný identifikátor, který je přiřazen každému počítači v síti IP. Označuje konkrétní umístění daného zařízení v síti. IP adresa je softwarová, nikoli hardwarová adresa. Adresy druhého zmíněného typu jsou pevně zakódovány v kartách síťového rozhraní (NIC - network interface card) a používají se při vyhledávání hostitelů v lokální síti. Adresování v sítích IP bylo navrženo tak, aby mohli hostitelé v jedné síti komunikovat s hostitelem v odlišné síti bez ohledu na to, do jakého typu lokální sítě jsou hostitelé zapojeni. Než se pustíme do složitějších aspektů adresování v sítích IP, musíte porozumět základním principům. Nejdříve si vysvětlíme některá základní hlediska adresování v sítích IP a příslušnou terminologii. Poté se seznámíte s hierarchickým schématem adresování IP a s privátními IP adresami.
Názvosloví sítí IP
V této kapitole si osvojíte některé důležité pojmy, bez kterých nelze pochopit fungování protokolu IP. Zde je několik termínů pro začátek:
Bit je jedna binární číslice, buď 1, nebo o.
Bajt je tvořen 7 nebo 8 bity, v závislosti na tom, zda se používá parita. Ve zbývající části této kapitoly budeme vždy předpokládat, že bajt má 8 bitů.
Oktet se skládá z 8 bitů. Jde o obyčejné 8bitové binární číslo. V této kapitole lze termíny bajt a oktet libovolně zaměňovat.
Síťová adresa určuje cíl směrování paketů odeslaných do vzdálené sítě - např. 1 0.0.0.0, 1 72. 1 6.0.0 a 192. 1 68. 1 0.0.
Všesměrová adresa je adresa, pomocí které aplikace a hostitelé rozšiřují informace všem uzlům v síti, se nazývá všesměrová adresa (broadcast address). Jako příklad lze uvést 255.255.255.255, což znamená všechny uzly všech sítí; 1 72. 1 6.255.255, tj. všechny podsítě a hostitelé v síti 1 72. 1 6.0.0; a adresu 1 0.255.255.255, která zajistí všesměrové vysílání všem podsítím a hostitelům v síti 1 0.0.0.0.
Hierarchické schéma adresování IP
IP adresa zahrnuje 32 datových bitů. Tyto bity se dělí do čtyř sekcí, které se označují jako oktety nebo bajty, z nichž každý obsahuje 1 bajt (8 bitů). IP adresu můžete popsat jednou ze tří metod:
• Jako desítková čísla oddělená tečkami, např. 1 72. 16.30.56 • Binárně, jako např. 1010 1 100.000 1 0000.000 1 1 1 10.00 1 1 1000 • Hexadecimálně, jako např. AC. 1 O.1E.38
Všechny tyto příklady označují stejnou IP adresu. Hexadecimální zápis se používá méně často než desítková čísla oddělená tečkami nebo binární hodnoty, ale s hexadecimálním tvarem IP adresy se můžete setkat například v datových souborech některých programů. Dobrým příkladem programu, který ukládá IP adresu počítače v hexadecimální podobě, je Editor registru systému Windows.
32bitová IP adresa je strukturovaná neboli hierarchická. Tento typ adresy je opakem ploché čili nehierarchické adresy. Teoreticky lze sice zvolit libovolný typ schématu adresování, ale pro hierarchické adresování existoval pádný důvod. Výhoda tohoto schématu spočívá v tom, že dokáže pracovat s velkým počtem adres, konkrétně 4,3 miliardy (32bitový adresní prostor s dvěma možnými hodnotami - O nebo 1 - na každé pozici nabízí 2 32 , neboli 4 294 967 296 adres). Nevýhoda plochého schématu adresování, která zároveň vysvětluje, proč se při adresování v sítích IP neuplatňuje, souvisí se směrováním. Pokud by každá adresa byla unikátní, musely by všechny internetové směrovače uchovávat adresu každého jednotlivého počítače v Internetu. V tomto případě by směrování nemohlo efektivně fungovat, ani kdyby se používal pouze zlomek možných adres.
Řešení tohoto problému spočívá v použití hierarchického schématu adresování se dvěma nebo třemi úrovněmi, které odpovídají síti a hostiteli nebo síti, podsíti a hostiteli. Toto dvou- až tříúrovňové schéma lze přirovnat k telefonnímu číslu. První část, která má význam kódu země, označuje značně velké územÍ. Druhá část - kód oblasti - zužuje rozsah čísel na regionální telefonní obvod. Poslední segment, tj. číslo konkrétního zákazníka, umožní zvolit konkrétní linku. IP adresy používají stejný typ vrstevnaté struktury. Místo toho, aby se 32 bitů používalo jako jedinečný identifikátor, což by platilo při plochém adresování, má část adresy význam síťové adresy a druhá část označuje podsíť a hostitele nebo přímo adresu uzlu. V následující sekci si rozebereme adresování v sítích IP a jednotlivé třídy adres, které lze v počítačových sítích uplatnit.
Síťové adresování
Síťová adresa (kterou lze také nazvat číslem sítě) jedinečně identifikuje každou síť. Každý počítač ve stejné síti sdílí tuto síťovou adresu v rámci své IP adresy. Součástí IP adresy 1 72. 16.30.56 je například síťová adresa 1 72. 1 6. Každému počítači v síti je přiřazena adresa uzlu, která jej jednoznačně určuje. Tato část adresy musí být unikátní, protože označuje konkrétní počítač (jednotlivý objekt) a nikoli síť (skupinu zařízení). Na uvedené číslo se také můžete odkazovat jako na hostitelskou adresu. V případě ukázkové IP adresy 1 72. 1 6.30.56 má uzel adresu 30.56.
Návrháři Internetu se rozhodli vytvořit několik tříd sítí s rozdílnou velikostí. Pro malý počet sítí s velmi vysokým počtem uzlů vytvořili kategorii síť třídy A. Na opačném konci škály stojí síť třídy C, která je vyhrazena pro početné sítě s malým počtem uzlů. Nikoho nepřekvapí, že sítě ze skupiny mezi velmi velkými a velmi malými se logicky nazývají sítě třídy B. Rozdělení IP adresy na síťovou adresu a adresu uzlu závisí na tom, do které třídy daná síť patří. Obrázek 2. 12 shrnuje tři třídy sítí. K této tematice se v dalších částech kapitoly ještě podrobněji vrátíme.
Kvůli efektivnímu směrování definovali tvůrci Internetu povinné hodnoty počátečních bitů v adresách z jednotlivých tříd síťových adres. Směrovače například vědí, že síťová adresa třídy A vždy začíná bitem O. Mohou proto určitý paket přesměrovat dále ihned poté, co načtou pouhý první bit jeho adresy. Zde ve schématu adresování spočívá rozdíl mezi adresami třídy A, třídy B a třídy C. V dalších sekcích si rozebereme rozdíly mezi těmito třemi třídami a poté objasníme strukturu adres třídy D a třídy E (při adresování hostitelů v reálných sítích se však uplatňují pouze rozsahy adres z tříd A, BaC).
Rozsah síťových adres: Třída A
Návrháři schématu adresování v sítích IP rozhodli, že první bit prvního bajtu v síťové adrese třídy A musí být vždy roven O. To znamená, že adresa třídy A musí mít v prvním bajtu hodnotu od O do 127 včetně. Uvažujte následující síťovou adresu:
Oxxxxxxx
Správný překlad "vypnutí" a "zapnutí" bitu:
Vypnutí bitu = nastavení bi tu na O.
Zapnutí bitu = nastavení b i tu na l.
V dalším textu nejsou tyto výrazy opraveny. Pokud vypneme všech zbývajících 7 bitů a poté je kompletně znovu zapneme, zjistíme celý rozsah síťových adres třídy A:
00000000 = O
0 1 111111 = 127
První oktet sítě třídy A tedy z definice leží mezi O a 1 27 a nemůže mít nižší ani vyšší hodnotu. (Samozřejmě vím, že hodnoty O a 127 nejsou v síti třídy A platné. K vyhrazeným adresám se hned dostaneme.)
Rozsah Síťových adres: Třída B
Standardy RFC požadují, aby byl v síti třídy B první bit prvního bajtu vždy zapnutý, ale druhý bit musí být povinně vypnutý. Jestliže dalších 6 bitů kompletně vypnete a pak společně zapnete, dostanete rozsah pro sítě třídy B:
10000000 = 1 2 8
10111111 = 191
Jak vidíte, definice sítě třídy B požaduje, aby měl první bajt hodnotu od 1 28 do 191.
Rozsah síťových adres: Třída C
U sítí třídy C je ve standardech RFC uvedeno, že první 2 bity prvního oktetu jsou vždy zapnuté, ale třetí bit musí být povinně vypnutý. Chcete-li dostat povolený rozsah, postupujte stejně jako u předchozích tříd a převeďte binární hodnoty na desítkové. Sítě třídy C mají následující rozsah:
11000000 = 192
11011111 = 223
Jestliže se tedy setkáte s IP adresou, která spadá do intervalu od 192 do 223, víte, že se jedná o IP adresu třídy C.
Rozsahy Síťových adres: Třídy O a E
Adresy s hodnotami mezi 224 a 255 jsou vyhrazeny pro sítě tříd D a E. Třída D (224-239) slouží pro adresy vícesměrového vysílání a třída E (240-255) je určena pro výzkumné účely, ale v této knize se uvedenými typy adres nebudeme zabývat (není ani nutné, abyste je znali).
Síťové adresy: Speciální účely
Některé IP adresy jsou rezervovány pro speciální účely, takže správci sítí nemohou tyto adresy uzlům vůbec přidělovat. Tabulka 2.4 obsahuje přehled členů tohoto exkluzivního klubu a důvod jejich členství.
Tabulka 2.4: Vyhrazené IP adresy
Adresa Funkce
Síťová adresa tvořená výhradně bíty O Interpretuje se jako .tato síť nebo segment". Síťová adresa tvořená výhradně bíty 1 Interpretuje se jako .. všechny sítě".
Síť 127.0.0.1 Vyhrazena pro testování zpětné smytky. Oznatuje místní uzel a umožňuje tomuto uzlu odeslat testovací paket sám sobě, aniž by generoval jakýkoli síťový provoz.
Adresa uzlu tvořená výhradně bity O Interpretuje se jako "Síťová adresa" neboli jako libovolný hostitel v konkrétní síti.
Adresa uzlu tvořená výhradně bity 1 Interpretuje se jako .všechny uzly" v konkrétni siti. Přiklad: 1 28.2.2 55.255 znamená .,všechny uzly" v siti 128.2 (adresa třidy Bl.
Celá IP adresa nastavena na bity O Směrovače Cisco timto způsobem označuji výchozi směrováni. Může také znamenat .Iibovolná sit".
Celá IP adresa nastavena na bity 1
(totéž jako 255.255.255.255) Všesměrové vysiláni všem uzlům v aktuálni siti. Někdy se označuje jako .všesměrové vysiláni samých jedniček" nebo omezené všesměrové vysiláni.
Adresy třídy A
v síťových adresách třídy A je první bajt přiřazen síťové adrese a zbývající tři bajty slouží k popisu adres uzlů. Třída A má následující formát:
sít . uzel . uzel . uzel
Například v IP adrese 49.22. 1 02.70 udává číslo 49 síťovou adresu a 22. 1 02.70 je adresa uzlu, Každý počítač v této konkrétní síti bude sdílet jedinečnou síťovou adresu 49. Síťové adresy třídy A mají délku 1 bajtu, přičemž první bit tohoto bajtu je rezervován a se zbývajícími 7 bity lze manipulovat (použít je při adresování). Z toho vyplývá, že lze vytvořit nejvýše 128 sítí třídy A. Proč? Každá ze sedmi bitových pozic může totiž nabývat hodnotu O nebo 1, což dává 27 neboli 128 možností. Věci se dále komplikují tím, že síťová adresa se samými bity 0 (0000 0000) je vyhrazena jako označení výchozího směrování (viz tabulka 2.4 v předchozí sekci). Navíc nelze použít ani adresu 1 27, která slouží k diagnostice. To znamená, že k označení síťových adres třídy A lze v praxi použít pouze čísla od 1 do 1 26. Skutečný počet použitelných síťových adres třídy A je 128 bez 2 neboli 1 26.
Poznámka IP adresa 127.0.0.1 umožňuje testovat sadu protokolů IP jednotlivých uzlů a nelze ji použit jako platnou hostitelskou adresu.
Každá adresa třídy A má k dispozici 3 bajty (24 bitových pozic) pro adresy uzlů (počítačů). To znamená, že je v každé síti třídy A k dispozici 2 2 4 - tj. 16 777 216 - unikátních kombinací, a tedy i stejný počet možných jedinečných adres uzlů. Adresy uzlů se samými nulami i samými jedničkami jsou vyhrazeny, takže skutečný maximální počet použitelných uzlů v síti třídy A dosahuje 2 2 4 minus 2, což se rovná 1 6 777 2 14. V každém případě je to mimořádný počet hostitelů v jednom síťovém segmentu!
Platné identifikátory hostitelů v síti třídy A
Ukažme si nyní, jak zjistit platné identifikátory hostitelů v síťové adrese třídy A:
• Po vypnutí všech bitů hostitele dostaneme síťovou adresu: 1 0.0.0.0. • Zapnutí všech bitů poskytne všesměrovou adresu: 10.255.255.255.
Platné adresy hostitelů odpovídají číslům mezi síťovou adresou a všesměrovou adresou: 1 0.0.0. 1 až 1 0.255.255.254. Všimněte si, že adresy s hodnotou O a 255 mohou označovat platné identifikátory hostitelů. Při zjišťování platných hostitelských adres si stačí pamatovat, že nesmí být vypnuté či zapnuté všechny hostitelské bity zároveň.
Adresy třídy B
V síťových adresách třídy B jsou první dva bajty přiřazeny síťové adrese a zbývající dva bajty slouží k popisu adres uzlů. Formát vypadá takto:
sít .sít . u zel . u zel
Například v IP adrese 1 72. 1 6.30.56 určují čísla 1 72. 16 síťovou adresu a 30.56 označuje adresu uzlu. Vzhledem k tomu, že síťové adresy obsahují dva bajty (po 8 bitech), počet unikátních kombinací teoreticky dosahuje 2 16. Návrháři Internetu však rozhodli, že adresy třídy B musí začínat binární číslicí 1 následovanou číslicí O. Měnit lze tedy hodnoty zbývajících 14 bitových pozic a proto existuje 1 6 384 (tj. 214) jedinečných síťových adres třídy B. Adresa třídy B zahrnuje 2 bajty určené k adresování uzlu. Počet možných adres se tedy rovná 2 16 bez dvou vyhrazených vzorů (samé nuly a samé jedničky), což dává celkem 65 534 možných adres uzlů v každé síti třídy B.
Platné identifikátory hostitelů v síti třídy B
Následující příklad ukazuje, jak najít platné hostitele v síti třídy B:
• Po vypnutí všech bitů hostitele dostaneme síťovou adresu: 1 72. 1 6.0.0. • Zapnutí všech bitů hostitele poskytne všesměrovou adresu: 1 72. 1 6.255.255.
Platné adresy hostitelů odpovídají číslům mezi síťovou adresou a všesměrovou adresou: 1 72. 1 6.0. 1 až 1 72.1 6.255.254.
Adresy třídy C
První 3 bajty síťové adresy třídy C jsou určeny pro síťovou část adresy a pouze jediný bajt zbývá k popisu adresy uzlu. Formát vypadá takto:
síť .síť .sít . u zel
Ukázková IP adresa 192. 1 68. 1 00. 1 02 zahrnuje síťovou adresu 192. 1 68. 1 00 a adresu uzlu 1 02. V síťové adrese třídy C mají první tři bitové pozice vždy binární hodnotu 1 10. Výpočet možností vypadá následovně: Po odečtu tří vyhrazených pozic od 3 bajtů neboli 24 bitů zbývá 21 bitových pozic. K dispozici je tedy 2 2 1 neboli 2 097 1 52 možných sítí třídy C. Každá unikátní síť třídy C poskytuje 1 bajt, který lze použít pro adresy uzlů. Při výpočtu je tedy nutné od hodnoty 2 8 neboli 256 odečíst dva rezervované vzory samých nul a samých jedniček. Výsledkem je 254 adres uzlů v každé síti třídy C.
Platné identifikátory hostitelů v síti třídy C
Předveďme si nyní, jak zjistit platná ID hostitelů v síti třídy C:
• Po vypnutí všech bitů hostitele dostaneme identifikátor sítě: 192. 1 68. 1 00.0 . • Zapnutí všech bitů hostitele poskytne všesměrovou adresu: 192. 1 68. 1 00.255.
Platné adresy hostitelů odpovídají číslům mezi síťovou adresou a všesměrovou adresou: 192. 1 68. 1 00. 1 až 192. 1 68. 1 00.254.
Privátní IP adresy
Odborníci, kteří vyvinuli schéma adresování IP, vytvořili rovněž tzv. privátní IP adresy. Tyto adresy lze použít v privátní síti, ale není možné zajistit jejich směrování v Internetu. Tato vlastnost zvyšuje zabezpečení, ale kromě toho také šetří cenný prostor IP adres. Pokud by každý hostitel v každé síti musel mít skutečnou směrovatelnou IP adresu, byl by fond IP adres vyčerpán už před mnoha lety. Díky privátním IP adresám však poskytovatelé připojení k Internetu, firmy a domácí uživatelé potřebují pouze relativně malou skupinu veřejných IP adres, které umožňují připojení jejich sítí k Internetu. U této ekonomické varianty stačí ve vnitřních sítích používat privátní IP adresy. Aby uvedená konfigurace mohla fungovat, musí ISP, firmy či jednotlivci používat metodu označovanou jako NAT (Network Address Translation), která v zásadě přijímá privátní IP adresy a převádí je pro použití v Internetu. (Překladem adres NAT se budeme zabývat v kapitole l l , "Překlady adres NAT (Network Address Translation)".) V této konfiguraci může více reálných uživatelů komunikovat s Internetem přes stejnou reálnou IP adresu. Tím se šetří obrovské bloky adresního prostoru, což je dobré pro všechny.
Z praxe Které privátní IP adresy Je tedy vhodné zvolit? To je opravdu dobrá otázka: měli byste se v nové síti rozhodnout pro privátní adresováni třídy A, B nebo dokonce C? Představte si fiktivní společnost s názvem Kapitál. Společnost se stěhuje do nové budovy a potřebuje novou síť (všichni už se těší). Kapitál má 14 oddělení a každé z nich zahrnuje přibližně 70 uživatelů. Celá firma by se pravděpodobně spokojila s jednou či dvěma sítěmi třídy C. Případně byste mohli použít třídu B nebo si dokonce pOhrát s třídou A. Konzultanti se řídí obecným pravidlem, že při zřizování podnikové sítě (ať už je jakkoli malá) je vhodné použít síťovou adresu třidy A, protože pOSkytuje maximální pružnost a možnosti růstu. Pokud například použijete síťovou adresu 1 0.0.0.0 s maskou / 24, budete mít k dispozici 6S 536 sítí po 2 54 hostitelích. Taková síť má opraVdu spoustu místa k dalšímu rOZVOji! Jestliže však instalujete domácí síť, dáte asi přednost adrese třídy C, protože tyto sítě jsou nejsrozumitelnější a nejsnáze se konfígurují. volba výchozí masky třídy C nabízí jedinou síť s 2 54 hostiteli, což pro domácí síť bohatě stači. V případě spOlečnosti Kapitál lze s výhodou zvolit síťovou adresu 1 0.1 .x.0 s maskou /24 (x označuje podsíť každého odděleni). Taková síť se bude snadno navrhovat, instalovat a ladit.
Tabulka 2.5: Vyhrazený adresní prostor IP
Třída adres Vyhrazený adresní prostor
Třída A 1 0.0.0.0 až 10.255.255.255
Třída B 172.1 6.0.0 až 172.31.255.255
Třída C 192.1 68.0.0 až 192.168.255.255
Všesměrové adresy
Většina lidí používá termín všesměrové vysílání (broadcast) v obecném významu a většinou je jasné, co tím míní. Někdy to však neplatí. Můžete například říci: "Hostitel vysílal přes směrovač na server DHCP", ale ve skutečnosti není příliš pravděpodobné, že by k tomu opravdu došlo. Toto tvrzení (formulované správným technickým žargonem) pravděpodobně znamená: "Hostitel odeslal všesměrové vysílání se žádostí o IP adresu. Směrovač tuto zprávu poté předal serveru DHCP jako paket jednosměrového vysílání". Pamatujte mimochodem také na to, že u protokolu IPv4 jsou všesměrová vysílání poměrně důležitá, ale v případě protokolu IPv6 vůbec žádná všesměrová vysílání neexistují. Můžete se tedy těšit na podrobnější informace o tomto protokolu v kapitole 1 3. V kapitolách 1 a 2 jsme se o všesměrových adresách již zmínili a dokonce jsme si uvedli několik příkladů. Zatím jsme se však nezabývali různými vlastnostmi a způsoby použití těchto adres, takže je nejvyšší čas. Uveďme si tedy čtyři různá vysílání (obecného typu vysílánO, která si dále definujeme:
Všesměrová vysílání (broadcast) vrstvy 2: Odesílají se všem uzlům v síti LAN.
Všesměrová vysílání (vrstva 3): Odesílají se všem uzlům v síti.
Jednosměrová vysílání (unicast): Odesílají se jedinému cílovému hostiteli.
Vícesměrová vysílání (multicast): Jedná se o pakety odeslané z jediného zdroje, které se přenášejí mnoha zařízením v různých sítích.
V prvé řadě je nutné vědět, že všesměrová vysílání vrstvy 2 se také označují jako hardwarová všesměrová vysílání - šíří se pouze v síti LAN a nepřekračují její hranici (směrovač). Typická hardwarová adresa má délku 6 bajtů (48 bitů) a vypadá např. takto: Oc.43.a4J3. 1 2.c2. Všesměrové vysílání bude sestávat ze samých binárních jedniček, které budou v hexadecimálním tvaru dávat hodnoty F, tj. FE FE FE FE FE FE Dále tady máme prosté všesměrové adresy na vrstvě 3. Zprávy všesměrového vysílání jsou určeny všem hostitelům ve všesměrové doméně. Jedná se o síťová vysílání, která mají nastavena všechny hostitelské bity na hodnotu 1. Uveďme si příklad, který již znáte: Síťová adresa 1 72. 1 6.0.0 255.255.0.0 by měla všesměrovou adresu 1 72. 1 6.255.255 - tj. všechny hostitelské bity jsou zapnuty. Všesměrová vysílání mohou být také určena "všem sítím a všem hostitelům", což lze vyjádřit hodnotou 255.255.255.255. Dobrý příklad zprávy všesměrového vysílání představuje požadavek protokolu ARP (Address Resolution Protocol). Hostitel, který chce odeslat paket, zná logickou adresu (IP) cíle. Pokud se cíl nachází v jiné síti IP, musí hostitel doručovaný paket předat výchozí bráně. Jestliže je cíl umístěn v místní síti, zdroj předá paket přímo cíli. Vzhledem k tomu, že zdroj nezná adresu MAC, na kterou je nutné rámec přesměrovat, odešle zprávu všesměrového vysílání. Těmto zprávám naslouchají všechna zařízení v místní všesměrové doméně. Uvedené všesměrové vysílání v zásadě znamená: "Pokud jsi držitelem IP adresy 192. 1 68.2.3, sděl mi, prosím, svou adresu MAC". Zdroj přitom poskytuje příslušné informace.
Jednosměrové vysílání (unicast) se liší, protože se jedná o paket všesměrového vysílání, který směřuje z adresy 255.255.255.255 na vlastní cílovou IP adresu - jinými slovy je směrován konkrétnímu hostiteli. Fungování jednosměrového vysílání lze vhodně ilustrovat na příkladu klientského požadavku DHCP. Uveďme si příklad: Hostitel v síti LAN odešle při hledání lokálního serveru DHCP všesměrové vysílání vrstvy 2 s hodnotou FEFEFEFEFEFF a všesměrové vysílání vrstvy 3 s cílem 255.255.255.255. Směrovač zjistí, že se jedná o všesměrové vysílání určené serveru DHCP, protože má číslo cílového portu 67 (server BootP). Předá tedy požadavek na IP adresu serveru DHCP v jiné síti LAN. Pokud má tedy server DHCP IP adresu 1 72.1 6. 10. 1, hostitel pouze odešle klientský požadavek DHCP všesměrového vysílání 255.255.255.255 a směrovač toto všesměrové vysílání předá na konkrétní cílovou adresu 1 72. 1 6.10.1. (Aby mohl směrovač tuto službu zajistit, musíte rozhraní nakonfigurovat příkazem i p hel p e r· addres s - nejde o výchozí nastavení.)
Vícesměrové vysílání (multicast) je založeno na zcela jiném principu. Na první pohled se zdá, že jde o křížence jednosměrové a všesměrové komunikace, ale to není tak úplně pravda. Vícesměrové vysílání umožňuje komunikaci I :N, která se podobá všesměrovým vysíláním, ale funguje odlišně. Vícesměrové vysílání v zásadě umožňuje více příjemcům přijímat zprávy, které přitom nezaplavují všechny hostitele ve všesměrové doméně.
Vícesměrové vysílání je založeno na odesílání zpráv neboli dat na IP adresy skupiny vícesměrového vysílání (multicast group). Směrovače pak předávají kopie paketů (oproti všesměrovému vysílání, které se nepředává) na každé rozhraní, kde se nacházejí hostitelé, již jsou přihlášeni k odběru dané skupinové adresy. V tomto aspektu se vícesměrové vysílání liší od všesměrových zpráv. U vícesměrové komunikace se kopie paketů teoreticky odesílají pouze hostitelům, kteří se k jejich odběru přihlásili. Říkáme "teoreticky", protože hostitelé přijmou například vícesměrový paket určený adrese 224.0.0.9 (jedná se o paket protokolu EIGRP, který přečtou pouze směrovače s podporou protokolu EIGRP). Rámec zachytí všichni hostitelé ve všesměrové síti LAN (jako technologie sítě LAN s vícenásobným přístupem všesměrového vysílání je definován Ethernet), přečtou cílovou adresu a okamžitě rámec zahodí. pokud nepatří do vícesměrové skupiny. Tato vlastnost šetří výpočetní výkon PC, ale nikoli šířku pásma sítě LAN. Pokud není vícesměrové vysílání pečlivě implementováno, může v některých případech značně zahlcovat lokální sítě.
Uživatelé nebo aplikace se mohou přihlásit k odběru několika různých skupin. Rozsah vícesměrových adres začíná od 224.0.0.0 a končí hodnotou 239.255.255.255. Jak je patrné, na základě třídního přiřazení IP spadá tento rozsah adres do adresního prostoru IP třídy D.
Shrnutí
Pokud jste se dostali až sem a rozuměli jste všemu napoprvé, můžete být na sebe pyšní. V této kapitole jsme probrali mnoho nových informací. Měli byste však vědět, že tyto znalosti budete potřebovat při zvládání témat v dalších částech knihy. I když vám vše nebylo ihned zcela jasné, nemusíte se kvůli tomu znepokojovat. Opravdu neuškodí, když si tuto kapitolu přečtete vícekrát. Čeká nás ještě dlouhá cesta, takže se snažte látku dostatečně vstřebat, abyste byli připraveni na další témata. Nyní se snažíme postavit základy, které by měly být dostatečně pevné. Po seznámení s modelem ministerstva obrany, vrstvami a příslušnými protokoly jste se dozvěděli více o velmi důležité problematice adresování v sítích IP. Podrobně jsme si rozebrali rozdíly mezi jednotlivými třídami adres a postupy, jak zjistit síťovou adresu, všesměrovou adresu a platný rozsah hostitelů. Chcete-Ii postoupit ke třetí kapitole, je klíčové, abyste těmto věcem rozuměli. Vzhledem k tomu, že jste dospěli až sem, neměli byste se nyní vzdávat. Byla by škoda té duševní energie a nových neuronů. Nepřestávejte tedy - pusťte se do písemného cvičení a otázek k opakování na konci této kapitole a ujistěte se, že rozumíte vysvětlení každé odpovědi. To nejlepší je teprve před vámi!
Klíčové poznatky ke zkoušce
Pamatujte si protokoly procesní/aplikační vrstvy - Telnet je program emulace terminálu, který umožňuje přihlášení ke vzdálenému hostiteli a spouštění programů. FTP (File Transfer Protocol) je spojovaná služba, která dovoluje přenos souborů. TFTP (Trivial FTP) je nespojovaný program na přenos souborů. SMTP (Simple Mail Transfer Proto col) je program k odesílání pošty.
Pamatujte si protokoly hostitelské vrstvy - TCP (Transmission Control Protocol) je spojovaný protokol, který poskytuje spolehlivou síťovou službu pomocí potvrzení a řízení toku dat. UDP (User Datagram Protocol) je nespojovaný protokol, který nabízí nízkou režii a považuje se za nespolehlivý.
Pamatujte si protokoly internetové vrstvy - IP (Internet Protocol) je nespojovaný protokol, který poskytuje síťové adresy a zajišťuje směrování v datové síti. ARP (Address Resolution Protocol) zjišťuje hardwarovou adresu na základě známé IP adresy. RARP (Reverse ARP) vyhledá odpovídající IP adresu ke známé hardwarové adrese. ICMP (Internet Control Message Protocol) poskytuje diagnostiku a zprávy o nedosažitelnosti cíle.
Pamatujte si rozsah adres třídy A - rozsah I P pro sítě třídy A je 1-126. K dispozici je tedy standardně 8 bitů síťového adresování a 24 hostitelského adresování.
Pamatujte si rozsah adres třídy B - rozsah I P pro sítě třídy B je 1 28-191. Adresování třídy B standardně nabízí 16 bitů síťového adresování a 16 hostitelského adresování.
Pamatujte si rozsah adres třídy C - rozsah IP pro sítě třídy C je 192-223. Adresování třídy C standardně poskytuje 24 bitů síťového adresování a 8 hostitelského adresování.
Pamatujte si rozsahy privátních IP adres - rozsah privátních adres třídy A sahá od 10.0.0.0 do 10.255.255.255.
Rozsah privátních adres třídy B leží od 1 72. 1 6.0.0 do 1 72.3 1.255.255.
Privátní adresy třídy C spadají do rozsahu 192. 1 68.0.0 až 192. 1 68.255.255.