Opracował
Strona
1
SIECI KOMPUTEROWE – MATERIAŁY EDUKACYJNE
Opracował Jerzy Kluczewski
ZESPÓŁ SZKÓŁ ŁĄCZNOŚCI
W GDAŃSKU
Adresy IPv4
Protokół IP (ang. Internet Protocol) służy do
komunikowania się hostów, czyli stacji roboczych
,
serwerów, routerów, i innych urządzeń, za pomocą pakietów. IP jest bezpołączeniowym protokołem
komunikacyjnym, generującym usługi datagramowe.
Przydzielanie adresów IP
Zewnętrzny adres IP każdego urządzenia, które może być połączone z INTERNETEM musi być unikalny
na całym globie ziemskim. W celu zapewnienia jednoznaczności identyfikatorów sieci, wszystkie
adresy przydzielane są przez jedną organizację. Zajmuje się tym Internet Network Information
Center (INTERNIC). Organizacja ta przydziela adresy tym instytucjom, które są lub będą przyłączone
do ogólnoświatowej sieci INTERNET. Przydziela ona zewnętrzne adresy sieci, zaś adresy wewnętrzne
maszyn w ramach sieci administrator może przydzielać bez potrzeby kontaktowania się z organizacją.
Formaty adresów IPv4
Adresy IP mają postać ciągu cyfr oddzielonych kropkami: 194.181.65.211, gdzie poszczególne liczby
mieszczą się w zakresie od 0 do 255 i pełnią bardzo ważną funkcję - są nazwami poszczególnych
fragmentów sieci, bez pomocy których nie można odnaleźć żadnego miejsca w sieci. W sieciach
wykorzystujących protokół IP stosowane są 32-bitowe adresy które jednoznacznie określają sieć oraz
komputer dołączony do tej sieci.
W sieciach wykorzystujących protokół IP stosowane są 32-bitowe adresy które jednoznacznie
określają sieć oraz komputer dołączony do tej sieci.
Format adresu IPv4 jest następujący:
Oktet1 (8 bitów)
Oktet2 (8 bitów)
Oktet3 (8 bitów)
Oktet4 (8 bitów)
Np. 11010000 01010000 10011000 00000010
Format bajtowo-dziesiętny adresu IPv4 jest następujący:
Oktet1
.
Oktet2
.
Oktet3
.
Oktet4
/
xx
Np. 208.80.152.2/8
/xx – dwucyfrowy prefiks określa tzw. maskę skróconą podsieci (tj. liczbę bitów określającą maskę
podsieci).
Przykład
Człowiek widzi adres: 208.80.152.2 a sieć widzi adres: 11010000.01010000.010011000.00000010
Opracował
Strona
2
SIECI KOMPUTEROWE – MATERIAŁY EDUKACYJNE
Opracował Jerzy Kluczewski
ZESPÓŁ SZKÓŁ ŁĄCZNOŚCI
W GDAŃSKU
Typy adresów IPv4
Typ adresu
Część opisująca sieć
Część opisująca hosty
Liczba hostów w sieci
A
1 - 126
0.0.1 - 255.255.254
2
24
-2=16 777 214
B
128.1 - 191.254
0.1 - 255.254
2
16
-2=65 534
C
192.0.1 - 223.255.254
1 - 254
2
8
-2=254
Uwaga: od teoretycznej liczby kombinacji liczb binarnych odejmujemy 2 adresy zarezerwowane tj.
•
adres składający się wyłącznie z jedynek w części hosta – Jest to adres rozgłoszeniowy
(broadcast).
•
adres składający się wyłącznie z zer w części hosta – Jest to adres opisujący całą podsieć
(subnetmask).
Klasy adresów IPv4
Łącząc 4 oktety adresu IP, uzyskuje się pełny adres 32-bitowy. Używając kombinacji oktetów, można
określić unikatowy adres sieciowy. Adresy te są zorganizowane hierarchicznie od lewej do prawej
strony oraz klasyfikowane jako należące do adresów klasy: A, B, C, D, E, zgodnie z poniższą tabelą.
Klasa A
Naturalna maska sieci = 0xxxxxxx
Maska sieci
Maska skrócona (Prefix)
Liczba sieci
I
Liczba hostów
255.0.0.0
/8
2
7
-2=126
2
24
-2=16 777 214
255.128.0.0
/9
2
8
-2=254
2
23
-2=8 388 606
Uwaga: pierwszy bit zawsze równa się 0
I
Dla klasy A trzeba pominąć pierwszy bit, równy 0
Opracował
Strona
3
SIECI KOMPUTEROWE – MATERIAŁY EDUKACYJNE
Opracował Jerzy Kluczewski
ZESPÓŁ SZKÓŁ ŁĄCZNOŚCI
W GDAŃSKU
Klasa B
Naturalna maska sieci = 10xxxxxx.yyyyyyyy
Maska sieci
Maska skrócona (Prefix)
Liczba sieci
II
Liczba hostów
255.255.0.0
/16
2
14
-2=16 382
2
16
-2=65 534
255.255.128.0
/17
2
15
-2=32 766
2
15
-2=32 766
Uwaga: pierwsze dwa bity zawsze równają się 10
Adresy klasy A i B są używane przez sieci o bardzo dużym zasięgu (organizacyjnym i geograficznym), a
adresy klasy C głównie przez sieci lokalne.
Klasa C
Naturalna maska sieci = 110xxxxx.yyyyyyyy.zzzzzzzz
Maska sieci
Maska skrócona (Prefix)
Liczba sieci
III
Liczba hostów
255.255.255.0
/24
2
21
-2=
2 097 150
2
8
-2=254
255.255.128.0
/25
2
22
-2=
4 194 302
2
7
-2=126
Uwaga: pierwsze trzy bity zawsze równają się 110
Najmniejsza możliwa sieć to sieć klasy C z maską 255.255.255.252, np.
Maska sieci
Maska skrócona (Prefix)
Liczba sieci
IV
Liczba hostów
255.255.255.252
/30
2
27
-2=
134 217 726
2
2
-2=2
2 hosty o adresach np.:
192.0.1.1
192.0.1.2
II
Dla klasy B trzeba pominąć dwa pierwsze bity 10
III
Dla klasy C trzeba pominąć trzy pierwsze bity 110
IV
Dla klasy C trzeba pominąć trzy pierwsze bity 110
Opracował
Strona
4
SIECI KOMPUTEROWE – MATERIAŁY EDUKACYJNE
Opracował Jerzy Kluczewski
ZESPÓŁ SZKÓŁ ŁĄCZNOŚCI
W GDAŃSKU
KLASY SPECJALNE
Klasa D - MULTICAST
Pierwsze cztery bity adresu tej klasy wynoszą 1110, stąd dostępne jest 16 kombinacji (od 224 do 239)
dla pierwszego oktetu. Adresy klasy D mogą pochodzić z zakresu 224.0.0.0 do 239.255.255.254.
Ta przestrzeń adresowa została utworzona w celu umożliwienia rozsyłania grupowego przy użyciu
adresów IP. Adres rozsyłania grupowego jest unikatowym adresem sieciowym, który kieruje pakiety o
tym adresie docelowym do zdefiniowanej wcześniej grupy adresów IP. Dzięki temu pojedynczy
komputer może przesyłać jeden strumień danych równocześnie do wielu odbiorców (multicast).
Adres tego typu przypisany jest do grupy zainteresowanych odbiorców. Zgodnie z RFC 3171, adresy
od 224.0.0.0 do 239.255.255.255 są wyznaczone jako adresy dla multicastu. Ten zakres adresów był
pierwotnie nazywany "klasą D". Nadawca wysyła pojedynczy datagram (z adresu przypisanego do
unicastu) do "ogólnego" adresu multicastu, a rutery pośredniczące zajmują się kopiowaniem i
dalszym przesyłaniem kopii do wszystkich zainteresowanych odbiorców.
Uwaga: pierwsze cztery bity zawsze równają się 1110
Klasa E
Adresy tej klasy zostały zarezerwowane przez Internet Engineering Task Force (IETF) do potrzeb
badawczych i nie są dostępne do publicznego użytku. Pierwsze cztery bity każdego adresu tej klasy
mają zawsze wartość 1, dlatego istnieje tylko 15 możliwości (od 240 do 255) przypisania pierwszego
bajtu.
Uwaga: pierwsze cztery bity zawsze równają się 1111
Opracował
Strona
5
SIECI KOMPUTEROWE – MATERIAŁY EDUKACYJNE
Opracował Jerzy Kluczewski
ZESPÓŁ SZKÓŁ ŁĄCZNOŚCI
W GDAŃSKU
Adresy zarezerwowane
Powyższe teoretyczne informacje należy uzupełnić o dodatkowe uwzględniające pulę adresów
zarezerwowanych do specjalnych
celów
do użytku w sieciach lokalnych, oddzielonych
serwerami proxy lub zaporami firewall:
•
w klasie A: od adresu
10.0.0.0
do adresu
10.255.255.255
•
w klasie B: od adresu
172.16.0.0
do adresu
172.31.255.255
•
w klasie C: od adresu
192.168.0.0
do adresu
192.168.255.255
Adres 127.0.0.1
Szczególnym adresem jest
127.0.0.1
– jest to adres interfejsu lokalnego (karty sieciowej) lokalnego
komputera. Komputer nie musi być podłączony do jakiekolwiek sieci, wystarczy by miał poprawnie
skonfigurowaną kartę sieciową. Odpowiadającą temu adresowi nazwą sieciową jest localhost.
Komunikacja w jednym komputerze możliwa jest poprzez adresy mieszczące się w puli 127.0.0.0/8.
Jeżeli wystąpi odwołanie do adresu 127.x.x.x, gdzie za x podstawimy liczby od 0 do 255 (1 do 255 w
przypadku ostatniego bajta), to zawsze odnosi się do hosta lokalnego. Odpowiada to masce sieciowej
255.0.0.0.
Wykorzystanie tego adresu może okazać się bardzo przydatne w przypadku testowania aplikacji
pracującej w architekturze klient-serwer zainstalowanej na komputerze odizolowanym od
jakiekolwiek sieci zewnętrznej lub lokalnej.