21. tétel IP címzés, DOMAIN/URL szerkezete

Átírás

1 21. tétel 1 / 6

2 AZ INTERNET FELÉPÍTÉSE, MŰKÖDÉSE A világháló szerver-kliens architektúra szerint működik. A kliens egy olyan számítógép, amely hozzáfér egy (távoli) szolgáltatáshoz, amelyet egy számítógép-hálózathoz tartozó másik gép nyújt. A kiszolgáló (szerver) olyan (általában nagyteljesítményű) számítógépet, illetve szoftvert jelent, ami más gépek számára a rajta tárolt vagy előállított adatok felhasználását, a kiszolgáló hardver erőforrásainak kihasználását, illetve más szolgáltatások elérését teszi lehetővé. Az Internetet valamilyen szolgáltatón (ISP Internet Service Provider) keresztül érhetjük el. Az Internet lokális hálózatokból épül fel. Lokális hálózatnak tekintendő az a hálózat, amelyen belül két számítógép között router közbeiktatása nélkül, közvetlenül lehet kommunikálni. Szokás ezt szegmensnek vagy alhálózatnak is nevezni. Sok kisebb nagyobb hálózatból, amelyeket routerek kapcsolnak össze. Ez azt is jelenti, hogy a hálózati kommunikáció azonos lokális hálózaton levő számítógépek között másképpen zajlik, mint az egymástól távoli, különböző lokális hálózatba tartozó számítógépek között. Az Ethernet esetében egy szegmensen, jellemzően egyszerre csak egy számítógép kezdeményezhet kommunikációt (adó). Ha valamelyik gép adni szeretne, akkor megvizsgálja, hogy szabad-e a csatorna. Ha igen, akkor használni kezdi. Persze még ekkor is előfordulhat, hogy többen egyszerre kezdik használni a kábelt, ilyenkor természetesen nem lehetséges értelmes kommunikáció - ezt hívják ütközésnek. Ezt az interface-ek (hálózati kártyák) felismerik, ekkor azonnal beszüntetik a forgalmazást, majd véletlen ideig várnak, és újra próbálkoznak. Tehát egyszerre mindig csak egy gép forgalmazhat, viszont az üzenet szólhat mindenkinek (broadcast) illetőleg egy meghatározott címzettnek. Természetesen a csomagot elvileg minden gép látja, de csak az használja fel, akinek szól (illetve broadcast esetén mindenki). Hogy kinek szól, azt a címzett gép hálózati kártyájának fizikai címe(mac address, Ethernet address, stb.) határozza meg. Ez a cím minden hálózati kártyára egyedi, és csak ennek ismeretében lehetséges két számítógép között kommunikációt megvalósítani. IP CÍMZÉS TCP/IP PROTOKOLL Alkalmazási réteg TCP (átviteli) réteg IP (hálózati) réteg Hálózat felületi réteg A TCP/IP egyszabványos hálózati protokollokra épülő hálózati szoftver, amelyet arra dolgoztak ki, hogy hálózatba kapcsolt számítógépek megoszthassák egymás között az erőforrásaikat.ezt a protokollt csomagkapcsolt hálózatok adatátviteli protokolljára hozták létre. Ez egy négy réteget tartalmazó hálózati protokoll rendszer. Az IP protokoll által készített csomagküldés datagram alapú. 2 / 6

3 Nem nyújt garanciát arra, hogy a datagramok a megfelelő sorrendben és hiánytalanul érkezzenek meg. A protokoll kapcsolat nélküli, a kommunikációhoz nem szükséges előzetes kapcsolat felvétel. Adatátvitel szempontjából nem megbízható, a csomagokkal bármi történhet: elveszhetnek, megsérülhetnek, sorrendjük összekeveredhet. IP címzés Minden TCP/IP-állomást egy logikai IP-cím azonosít. Ez a cím egyedi minden olyan állomásra, amely a TCP/IP kommunikációs protokollt használja. Egy 32 bites IP-cím ugyanúgy meghatározza egy állomásrendszer helyét a hálózaton, ahogy a levélcím azonosít egy házat a város egy utcáján. Az IP-cím két részből áll a hálózati azonosító és az állomásazonosító részből. Az alhálózat azonosítója (Net ID): egy külön hálózati szegmenset azonosít, amely ugyanahhoz a hálózathoz csatlakozik és azt megosztott hozzáféréssel használja, a teljes IP-címen belül a hálózati azonosító egyforma. Ez az azonosító továbbá egyedileg azonosít minden hálózatot a nagyobb, összetett hálózaton belül. Az állomásazonosító (Host ID), a hálózaton belül egy TCP/IP-csomópontot (munkaállomás, kiszolgáló, útválasztó, vagy más TCP/IP-eszköz) azonosít. Az egyes eszközökhöz rendelt állomásazonosító egyedileg azonosít egy különálló rendszert saját hálózatán belül. Példa a 32 bites IP-címre: Az IP-címeket decimális, pontokkal tagolt jelöléssel ábrázolják. A 32 bites IP-címek négy 8 bites részből állnak. Az egyes részeket decimálissá (tízes számrendszerbe) konvertálják és pontokkal választják el egymástól. Így az előző példában szereplő IP-cím a pontokkal tagolt decimális jelölési móddal kifejezve alakú lesz. IP címosztályok osztály Kezdőbitek Net ID Host ID A hálózatok száma Az állomások száma hálózatonként A az első 8 bit 24 bit 2 7-2(126) ( ) B az első 16 bit 16 bit (16381) (65534) C az első 24 bit 8 bit ( ) 2 8-2(254) D Csoportos címek számára fenntartva E Kísérleti célokra fenntartva Az internetes társadalom öt címosztályt határozott meg. A TCP/IP-csomópontokhoz A, B és C osztályú címeket használnak. A címosztály azt határozza meg, hogy az adott címnél a rendelkezésre álló biteket hogyan osztják meg a hálózatazonosító és az állomásazonosító között. A címosztály egyúttal azt is meghatározza, hogy benne hány hálózatot, és hálózatonként hány állomást lehet legfeljebb üzemeltetni. 3 / 6

4 Alhálózatok kialakítása, Subnet mask A hálózat kialakítása során nem célszerű az összes számítógépet egy szegmensbe felfűzni, mivel ez lelassítaná a gépek közötti kommunikációt a nagyszámú ütközés miatt. Ezért felmerült az igény, hogy a host címeket is tovább tudjuk osztani további alhálózatba. Egy alhálózatban lévő gépek azonosítására a subnet mask szolgál. Az IP-címen belül a hálózati azonosítót és az állomásazonosítót az alhálózati maszk választja szét. Az alhálózati maszkok 32 bites számok, amelyekben az IP-címen belül egymás utáni egyes (1) bitek azonosítják a hálózatazonosító, és egymás utáni nulla (0) bitek az állomásazonosító részt. A címhez például a következő bináris értéket használják alhálózati maszknak: Ez az alhálózati maszkszám 16 egyes bitből és 16 nullás bitből áll, tehát mind a hálózatazonosító, mind pedig az állomásazonosító 16 bit hosszúságú. Ezt az alhálózati maszkot decimális, pontokkal alkalmazott jelöléssel alakban lehet meghatározni. A következő táblázat alhálózati maszkokat ad meg az egyes címosztályokra vonatkozóan: Címosztály Az alhálózati maszk bitjei Alhálózati maszk A osztály B osztály C osztály Az alapértelmezett alhálózati maszkértékek általában megfelelnek a legtöbb olyan hálózat esetében, ahol nincsenek speciális követelmények, és ahol minden IP-hálózati szegmens egy fizikailag különálló hálózatnak felel meg. Az IP-alhálózatok kialakításához bizonyos esetekben testreszabott alhálózati maszkokat lehet használni. Az IP-alhálózatok révén az IP-címben lévő alapértelmezett állomásazonosító részt tovább lehet osztani, így alhálózatok hozhatók létre, amelyek az eredeti címosztály alapú hálózatazonosító alosztályai.az alhálózati maszk hosszának módosításával csökkenteni lehet az állomásazonosítóhoz ténylegesen szükséges bitek számát. DHCP, IP címek kiosztása A DHCP (Dynamic Host Control Protocol) célja az, hogy egy hálózatra felcsatlakozó számítógép a működőképes hálózati kommunikációhoz automatikusan megkapja a megfelelő beállításokat, többek között az elérhetőségét jelző IP-címet és alhálózati maszkot, valamint a hálózati forgalmat kezelő átjáró (gateway) IP-címét. A kényelem mellett ezzel egyúttal elkerülhetőek az úgynevezett ütközések, amikor kettő, vagy több gép rendelkezik azonos hálózati címmel. Opcionálisan ehhez társulhat a DNS(Domain Name Server)szerverIP-címe is, mely az internet böngészésekor megadott weboldalak neveit fordítja át IP-címekké, amelyekkel a gépek kommunikálnak egymás között. 4 / 6

5 Amikor az internet hozzáférésünkkel felcsatlakozunk az internetre, akkor többek között az internetszolgáltató DHCP-szervere végzi el számítógépünk számára a megfelelő beállítások kiosztását. A DHCP működése alapvetően háromféle lehet: Dinamikus, amikor a DHCP-szerver a felcsatlakozó eszköznek kölcsönzi az IP-címet egy meghatározott ideig. Ezután, amikor a cím lejárt, újat oszt ki. Automatikus, amikor egy adott számítógép, pontosabban annak adott hálózati vezérlője egy határozatlan időre szóló IP-címet kap egy tartomány szabadon rendelkezésre álló IP-címeiből. Kézi, amikor a DHCP-szerver egy táblázat alapján dolgozik, melyben az egyes hálózati vezérlőkhöz rendelt IP-címek találhatóak a rendszergazda által összeállítva. A magán ADSLszolgáltatás esetében a megszokott gyakorlat a hosszú kölcsönzési idővel beállított dinamikus, míg az üzleti előfizetések esetében a manuális, állandóan azonos IP-cím a jellemző. Az IP címek dinamikus kiosztása a következőképpen történik: discover: a kliens egy broadcast, DHCP Discover tartalmú üzenetet küld szét a hálózaton, hogy található-e a hálózaton DHCP szerver offer: ha van, a DHCP egy újabb broadcast üzenetben visszaküldi az ajánlott IP címet, amit a kliens feldolgoz, de még nem használhat. request: az kliens elkéri a felajánlott IP címet, még mindig broadcast üzenetben ack/nack: a DHCP vagy a kérés elfogadását (ack) és könyvelését, vagy, például valamilyen hiba esetén, egy negatív jóváhagyást küld vissza (nack) SZÁMÍTÓGÉPEK AZONOSÍTÁSA DNS (Domain Name Server)névfeloldás Az interneten a számítógépek azonosítása alapvetően nemcsak IP cím alapján történik, hanem név alapján, mivel a felhasználók értelmes elnevezést könnyebben meg tudnak jegyezni, mint IP címeket. Az IP cím névhez történő hozzárendelése egy több szintű folyamat. Először minden gép ellenőrzi, hogy az adott cím nem a saját címe-e, majd ellenőrzi a HOSTS(C:\system32\drivers\etc\) fájlt, hogy nem szerepel-e benne egy a címre vonatkozó bejegyzés. A HOSTS fájl karban tartása persze meglehetősen nehézkes, hiszen, ha egy hálózatban a névfeloldásokat mindig a HOSTS fájlok alapján végeznék, akkor minden változáskor a változást az összes HOSTS fájlban be kellene jegyezni, ezért a névfeloldások legnagyobb részét egy központi kiszolgáló, az úgynevezett name server végzi. A DNS név szolgáltatás egy hierarchikus névadást tesz lehetővé, és a névfeloldás is ezen hierarchia szerint történik. Az egyes name szerverek egy-egy zónáért felelősek, és a zónák adatait lokálisan az ún. zóna adatbázisban tárolják. Név feloldás menete: Egy alkalmazás kér egy név feloldást a saját name server-étől A name server megnézi a lokális cache-t, ha benne van a keresett cím, akkor onnan kiszolgálja a kérőt. Amennyiben nincs benne a chache-ben és a cím saját zónájára vonatkozik, akkor a zónaadatbázis alapján megadja a kért információt, és a cache-t is frissíti. Ha nem tudja feloldani a nevet, akkor a name server a root name server-hez fordul, amelyik visszaadja, hogy az adott top level domain-nek ki a name server-e. 5 / 6

6 Ezt követően a name server rekurzívan kéri az egyes szintekért felelős name szervereket, hogy adják meg, hogy ki a felelős az adott name feloldásáért. DOMAIN/URL A domain a számítógépek (kiszolgálók) azonosítására szolgáló névtartomány. Az internetre csatlakozó összes számítógépnek egyedi azonosítója, ún. IP-címe van, ami hasonló a személyi igazolvány számunkhoz. A számítógépek közötti kommunikáció (adatátvitel) ezen címek között zajlik és a Világháló az információközvetítő szupersztráda szerepét tölti be. A domain nevek valójában ezen nehezen megjegyezhető IP-címeket teszik könnyen megjegyezhetővé, egyben egyedivé. A domain nevek végződésük alapján alapvetően két nagy csoportba oszthatók: nemzetközi fődomainek (Top Level Domain legfelső szintű tartomány) például: o.com(kereskedelmi tevékenységet jelöl) o.net(hálózatot network-öt jelöl) o.org(szervezet) kiterjesztésű domainvégződések nemzeti domainek - végződései egy-egy ország nevéből képzett rövidítések például: o.hu Magyarország o.at Ausztria o.jp Japán A domaineket speciális alkalmazások (DNS névszerverek) tartják számon és böngészés alkalmával azonosítják, párosítják a hozzá tartozó IP-címmel. Amennyiben a domain mögött internetes tartalom (honlap) van, a domainhez tartozó, tárhelyen lévő kezdőlapot (index.html vagy index.php stb.) a szerver kiszolgálója elküldi a világháló segítségével a böngésző számítógépére és a honlap megjelenik a monitoron. A webcím, más néven URL (mely a Uniform Resource Locator [egységes erőforrás-azonosító] rövidítése). Az Interneten megtalálható bizonyos erőforrások (például szövegek, képek) szabványosított címe. Szerkezete: a protokollt, amit a célgéppel való kommunikációhoz használunk (http) a szóban forgó gép vagy tartomány nevét ( a hálózati port számát, amin az igényelt szolgáltatás elérhető a célgépen (például: 8080), HTTP protokoll esetében ez elhagyható, mivel az a 80-as portot használja alapértelmezettként a fájlhoz vezető elérési utat a célgépen belül (en-us/default.aspx) 6 / 6