Dr. Wührl Tibor Ph.D. MsC 04 Ea. IP P címzés

Átírás

1 Dr. Wührl Tibor Ph.D. MsC 04 Ea IP P címzés

2 Csomagirányítás elve A csomagkapcsolt hálózatok esetén a kapcsolás a csomaghoz fűzött irányítási információk szerint megy végbe. Az Internet Protokoll (IP) alapú útválasztás az OSI modell szerinti harmadik (úgynevezett hálózati - network) rétegben történik. Az útválasztás alapjául egy azonosító, az IP cím szolgál. 2

3 IP címek A napjainkban használatos IP címeket 4 byte-on (IPv4) ábrázoljuk, mely módszerrel elvileg 232, vagyis állapot írható le. Abban az esetben, ha ez ennyi IP címet jelentene, akkor ez a négy byte elegendő lenne még egy darabig, de az IP címek struktúrája és az egyes tartományok kiosztása sajnos a rendelkezésre álló több mint négymilliárd lehetőséget jelentősen lecsökkentette. A kevés IP cím probléma feloldását már 1995-ben kidolgozták és az RFC2460-ban (1998-ban) szabványosították (IPv6). 3

4 IP címek Az IP címek, illetve IP tartományok kiosztása hierarchikus rendben történik. A legfelső szervezet, aki a piramis csúcsán áll az úgynevezett IANA (Internet Assigned Numbers Authority). IANA szervezetei: 4

5 IP címek IPv4 Az IPv4 esetén az IP címek 4 byte-on, vagyis 4 x 8 biten ábrázoltak. A leírásmód decimális formátumban történik byte-onként, és az egyes egységeket a pont. karakter választja el. x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x

6 IP címek IPv4 Az IP filozófiája szerint kisebb hálózatokat kötnek össze más hálózatokkal, és így alakul ki egy nagyobb méretű hálózat. Ennek megfelelően egy IP címmel rendelkező végpont egy alhálózatnak is a tagja, így a cím két részből áll: Network Host Ez a módszer jelentősen egyszerűsíti a csomagok irányítását, mivel elegendő csak a célhálózatot megkeresni, a célhálózaton belüli irányítás már a helyi eszközök feladata. 6

7 IP címek IPv4 osztályos IP-k Az A osztály esetén a felső 8 bit jelenti a network címet, míg a maradék 24 biten helyezkedhettek el az eszközök címei. 0 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Hálózati cím I Host cím 7

8 IP címek IPv4 osztályos IP-k A B osztályú IP címek esetén a network és host kettévágás éppen középen történik: 1 0 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Hálózati cím I Host cím 8

9 IP címek IPv4 osztályos IP-k A C osztályú IP címek esetén a hálózat azonosítását a felső három byte végzi, azonban a legértékesebb 3 bit értéke ebben az esetben 110, így a címezhető hálózatok maximális száma 221-2, azaz db: x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Hálózati cím I Host cím 9

10 IP címek IPv4 osztályos IP-k Az úgynevezett D osztályba sorolt IP címek speciális osztályt alkotnak, nem oszthatók ki végpontok számára! Ebbe a címtartományba az úgynevezett multicast (többes címzésű) címek találhatók x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Az IP Multicast címek alsó 23 bitje lefordítható a E Ethernet Multicast MAC címek alsó 23 bitjére, így Ethernet helyi hálózatokba könnyen továbbíthatók. 10

11 IPv4 multicast Eth multicast MAC 11

12 IP címek IPv4 nem publikus IP-k A nem publikus IP címeket az RFC1918 jelöli ki, melyek a következők: Ha a nyilvános hálózatban ezen címek valamelyike megjelenik, a nyilvános hálózati router eldobja azt!

13 IP címek alhálózati maszk Osztályos esetben ez a kettévágás fix, és byte határon történik. Sok esetben az adott osztály ( A, B vagy C ) jóval több eszköz használatát tenné lehetővé az adott hálózatban, mint amennyire ténylegesen szükségünk van: A osztály esetén: db; B osztály esetén: db; C osztály esetén: 254 db. 13

14 IP címek alhálózati maszk Alhálózati maszk (subnet mask): Az adott hálózatot további hálózatokra (subnet) bontjuk, vagyis a hálózati cím és a host cím határát a byte határról elmozdítva szabadon tologatjuk a maszk segítségével. A subnet kialakításának szabályait az RFC950 írja elő Hálózati cím tartomány I Host cím tartomány 14

15 IP címek alhálózati maszk Mint azt az osztályos IP címeknél láttuk, egy hálózatban ha n bit határozza meg a host címet, akkor az adott hálózatban 2^n 2db eszköz kaphat helyet, ugyanis 1 cím magát a hálózatot azonosítja (ekkor az összes host címbit 0 ) és egy cím pedig az adott hálózatban a mindenkinek szóló úgynevezett broadcast üzenetet jelenti. Ez ugyanígy van az alhálózati kialakításoknál is! 15

16 IP címek alhálózati maszk Példa egy alhálózati maszkolásra: x x x A cím a maszkolási művelet (logikai ÉS) eredménye, és az alhálózatot azonosítja. 16

17 IP címek alhálózati maszk A példában kialakított hálózatban összesen 6 db eszköz lehet. Az egyes eszközök címe pedig a következő: : : : : : :

18 IP címek alhálózati maszk IP címhez a maszkot mindig hozzá kell írni, hiszen csak így értelmezhető az helyesen! A maszk leírása hosszú és fáradságos, ezért elterjedt egy rövidített leírás mód is, mely az IP címet követő / (per) jel után található szám megadja a subnet maszkban szereplő egyesek számát, vagyis azt, hogy a hálózati cím hány bites. Például a : megegyezik a /29 értékkel. 18

19 IPv6 Az IPv4 alulméretezése és pazarló felosztása tette szükségessé az IP cím méret megnövelését ban kidolgozták és szabványba foglalták az IPv6-ot mely esetében az IP cím 128 bitből áll. A cím leírása hexadecimális formátumban történik 16 bites egységekben, az egységeket pedig kettősponttal választjuk el. 2001:0252:0000:0001:0000:0000:2008:

20 IPv6 A sok 0 leírása fáradságos: 2001:0252:0000:0001:0000:0000:2 008:0006 Ezért egyszerűsítési lehetőségeket vezettek be: 2001:0252:0:0001:0:0:2008:0006 A kettőspontok között szereplő egy 0 valójában t jelent. 20

21 IPv6 További egyszerűsítés esetén, ha az egy nullának (ami valójában négy nulla és 16 bit értékét határozza meg) a leírását is elhagyjuk, ekkor a kettőspont helyett úgynevezett négyespont jelenik meg, valamint az egységenként a felső helyértékeken szereplő nullák is mindent további jelölés nélkül elhagyhatók. 2001:0252:0:0001:0:0:2008:0006 Mindezek tükrében az IP cím egyszerűbben: 2001:252:0:1::2008:6 21

22 IPv6 Az IPv6 esetében nincs hálózati maszk (vagyis, ha úgy fogjuk fel, hogy van, akkor az fix érték), a cím prefixek 64 bitesek. A címek 128 bites ábrázolása miatt 2^128 (körülbelül 3,4 10^38 db cím) a címtartomány kimeríthetetlennek tűnik. A Föld minden egyes négyzetméterére 6,67 10^23 darab IPv6 címet lehetne kiosztani (persze most is pazarlunk:). 22

23 IPv6 Néhány speciális IPv6 cím: ::/128 csupa 0 -ból áll, ez a cím nem kiosztható; ::1/128 localhost cím (loopback); ::ffff:ipv4 átfordított (mapped) IPv4; fe80::/64 analóg az IPv4-es x.x autokonfigurációs címmel; ff00::/8 multicast prefix a multicast címekhez 2002::/16 6 to 4 címek, a IANA speciális allokációja, ipv4-be ágyazott ipv6 23

24 IPv6 24 Az IPv4-ről az IPv6 címek használatára folyamatos az átállás, ezért gondoskodni kellett az együttműködésről. Lehetőség van az IPv4 címek IPv6 leképezésére, ezt átfordításnak szokták emlegetni, az angol szakkifejezés pedig a mapped IPv4. Az átfordított IPv4 címet onnan lehet felismerni, hogy az első 96 bit értéke egy előre definiált prefix (::ffff) {80db '0' és 16db '1'} és ehhez fűzzük hozzá a 32 bites IPv4 es IP címet.

25 IPv6 Az IPv4 hálózaton az IPv6 csomagok úgynevezett tunneling eljárással továbbíthatók, ezt részletesebben később, az IP kapcsolások előadásban tekintjük át. 25

26 Köszönöm a Megtisztelő figyelmet! Dr. Wührl Tibor Ph.D. wuhrl.tibor@kvk.uni-obuda.hu 26