ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΔΙΚΤΥΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Transcript

1 Η τεχνολογία ΤCΡ/ΙΡ χρησιμοποιεί διευθύνσεις 32 bit, προκειμένου να προσδιορίσει ένα υπολογιστή σε ένα δίκτυο αλλά και το ίδιο το δίκτυο. TCP/IP Εφαρμογής Εφαρμογής TCP-Μεταφοράς TCP-Μεταφοράς IP-Δικτύου IP-Δικτύου Πρόσβασης Δικτύου Πρόσβασης Δικτύου IP ADDRESS 32 bit LAN epal-diktya.blogspot.com

2 Η ΙΡ διεύθυνση προσδιορίζει τη σύνδεση μιας συσκευής στο δίκτυο και όχι την ίδια την συσκευή. Έτσι, όταν η θέση μιας συσκευής στο δίκτυο αλλάζει, τότε πρέπει να αλλάξει και η ΙΡ διεύθυνση της. TCP/IP Εφαρμογής Εφαρμογής TCP-Μεταφοράς TCP-Μεταφοράς IP-Δικτύου IP-Δικτύου Πρόσβασης Δικτύου Πρόσβασης Δικτύου IP ADDRESS 32 bit LAN IP ADDRESS #2 IP ADDRESS #1

3 Επίσης, μία συσκευή μπορεί να έχει περισσότερες από μία ΙΡ διευθύνσεις, στην περίπτωση που είναι συνδεδεμένη σε περισσότερα από ένα δίκτυα (κάθε διεύθυνση προσδιορίζει τη σύνδεση μίας συσκευής σε ένα δίκτυο). Αυτό συμβαίνει στην περίπτωση των δρομολογητών, όπου έχουν μία διεύθυνση για κάθε δίκτυο, στο οποίο συνδέονται. IP ADDRESS #1 IP ADDRESS #3 IP ADDRESS #2 Network #1 Network #3 Network #2

4 Οι IP διευθύνσεις ακολουθούν ιεραρχική αρχιτεκτονική και αντανακλούν την εσωτερική, ιεραρχική διαίρεση του δικτύου σε υποδίκτυα. Ελλάδα Αριθμοί Τηλεφώνου ########## Δωδεκάνησα Δωδεκάνησα Ταχυδρομικοί κώδικες Ρόδος Πανεπιστήμιο Maryland IP Διευθύνσεις Πολυτεχνική σχολή epal-diktya.blogspot.com

5 Η διαίρεση δικτύου σε υποδίκτυα παρουσιάζεται στο Σχήμα 7-17, όπου έχουμε ιεραρχία τριών επιπέδων (ο αστερίσκος (x) αντιστοιχεί στον τέταρτο αριθμό κάθε διεύθυνσης, ο οποίος προσδιορίζει τον υπολογιστή). 22.y.z.x x x x x x x x x x x x x x 7-17 Ιεραρχική διαίρεση δικτύου σε υποδίκτυα Και χωρισμός διευθύνσεων σε υποδιευθύνσεις

6 Από το Σχήμα 7-17 βλέπουμε, ότι έχουμε το δίκτυο 22, το οποίο έχει διαιρεθεί σε τρία υποδίκτυα: τα 35, 45 και 55. Επιπλέον, κάθε ένα από αυτά τα υποδίκτυα διαιρείται επίσης σε μικρότερα υποδίκτυα, που προσδιορίζονται από το τρίτο αριθμό της διεύθυνσης. 22.y.z.x x x x x x x x x x x x x x 7-17 Ιεραρχική διαίρεση δικτύου σε υποδίκτυα Και χωρισμός διευθύνσεων σε υποδιευθύνσεις

7 Η γενική μορφή μιας IP διεύθυνσης δίνεται στο Σχήμα 7-18, όπου το πεδίο Δίκτυο προσδιορίζει το δίκτυο, με το οποίο είναι συνδεδεμένος ο υπολογιστής και το πεδίο Υπολογιστής το συγκεκριμένο υπολογιστή. Δίκτυο Υπολογιστής 7-18 Δομή διεύθυνσης IP

8 Η διαχείριση του αριθμητικού χώρου των IP διευθύνσεων γίνεται από το Κέντρο Πληροφορίας Δικτύου (Network Information Center, NIC). Όλα τα TCP/IP διαδίκτυα, που είναι συνδεδεμένα στο παγκόσμιο Διαδίκτυο, πρέπει να χρησιμοποιούν αριθμούς δικτύου, που τους ανατίθενται από το NIC. Διαφορετικά, αν ο καθένας επιλέγει αυτόνομα τις δικές του διευθύνσεις, τότε αναλαμβάνει το ρίσκο της δημιουργίας σύγχυσης και χάους, όταν το δίκτυο του συνδεθεί στο Διαδίκτυο. Δίκτυο Υπολογιστής 7-18 Δομή διεύθυνσης IP

9 Η διαχείριση του αριθμητικού χώρου των IP διευθύνσεων γίνεται από το Κέντρο Πληροφορίας Δικτύου (Network Information Center, NIC). Όταν ένας οργανισμός εγκαθιστά ένα LAN που είναι μέρος του Internet και για να αναθέσει διευθύνσεις IP στους υπολογιστές τους, πρέπει να ζητήσει μια μοναδική διεύθυνση ΙΡ για το LAN από το Κέντρο Πληροφοριών Δικτύου ( Νetwork Information Center - ΝΙC).

10 Η διαχείριση του αριθμητικού χώρου των IP διευθύνσεων γίνεται από το Κέντρο Πληροφορίας Δικτύου (Network Information Center, NIC). Όλα τα TCP/IP διαδίκτυα, που είναι συνδεδεμένα στο παγκόσμιο Διαδίκτυο, πρέπει να χρησιμοποιούν αριθμούς δικτύου, που τους ανατίθενται από το NIC. Διαφορετικά, αν ο καθένας επιλέγει αυτόνομα τις δικές του διευθύνσεις, τότε αναλαμβάνει το ρίσκο της δημιουργίας σύγχυσης και χάους, όταν το δίκτυο του συνδεθεί στο Διαδίκτυο. IP #1 #2 IP #1 IP #1 #3

11 Αρχικά, όταν σχεδιάστηκε το Διαδίκτυο, υπήρχε η αίσθηση, ότι τελικά θα υπάρξουν πάρα πολλά δίκτυα. Αυτό οδήγησε στη σκέψη να δεσμευτούν για το τμήμα Δικτύου (Σχήμα 7-18) της IP διεύθυνσης 24 bits, ώστε να υπάρξουν διαθέσιμες διευθύνσεις για όλα τα πιθανά δίκτυα, που θα δημιουργηθούν. Δίκτυο Υπολογιστής 24 bits 8 bits

12 Παρόλο που τα περισσότερα από αυτά τα δίκτυα προβλέπονταν να είναι μικρά, εντούτοις υπήρχε η αντίληψη, ότι θα υπάρξουν και μερικά πολύ μεγάλα δίκτυα, τα οποία πιθανόν να απαιτούσαν 24 bits για το τμήμα Υπολογιστή της IP διεύθυνσης, προκειμένου να απεικονίσουν όλους τους υπολογιστές, που περιλαμβάνουν. Δίκτυο Υπολογιστής 24 bits 8 bits

13 Οι δύο αυτές σκέψεις οδηγούσαν σε IP διευθύνσεις 48 bits. Κάτι τέτοιο, όμως, δεν ήταν επιθυμητό από τους σχεδιαστές του δικτύου, οι οποίοι σκόπευαν να χρησιμοποιήσουν διευθύνσεις 32 bits. Δίκτυο Υπολογιστής 24 bits 8 bits Δίκτυο Υπολογιστής 8 bits 24 bits Δίκτυο Υπολογιστής 24 bits 24 bits

14 Για να το επιτύχουν αυτό, έκαναν την υπόθεση, ότι τα περισσότερα δίκτυα θα είναι μικρά. Έτσι, δημιούργησαν τέσσερις διαφορετικές δομές διευθύνσεων (μία πέμπτη είναι δεσμευμένη για μελλοντική χρήση), οι οποίες χρησιμοποιούνται ανάλογα με το μέγεθος του δικτύων. Οι δομές αυτές (Σχήμα 7-19) κατατάσσουν τις διευθύνσεις σε τέσσερις κλάσεις τις: Α, Β, C και D Κλάσεις IP Διευθύνσεων A B C D 0 Δίκτυο (7 bits) Υπολογιστής (24 bits) 1 0 Δίκτυο (14 bits) Υπολογιστής (16 bits) Δίκτυο (21 bits) Υπολογιστής (8 bits) Ομαδική Διεύθυνση (28 bits) Για να το θυμάστε το 0 γίνεται ένα στο επόμενο

15 Η κλάση της διεύθυνσης καθορίζεται από τα πρώτα τέσσερα πιο σημαντικά bits της διεύθυνσης. Έτσι, όπως φαίνεται και από το Σχήμα 7-19, οι διευθύνσεις της κλάσης Α αρχίζουν με 0, της κλάσης Β με 10, της κλάσης C με 110, της κλάσης D με 1110, ενώ διευθύνσεις, που αρχίζουν με 1111 κρατούνται για μελλοντική χρήση. Start address End address A 0 Δίκτυο (7 bits) Υπολογιστής (24 bits) B C D Ε 1 0 Δίκτυο (14 bits) Υπολογιστής (16 bits) Δίκτυο (21 bits) Υπολογιστής (8 bits) Ομαδική Διεύθυνση (28 bits)

16 Η κλάση Α είναι για μεγάλα δίκτυα με πολλούς υπολογιστές. Για το λόγο αυτό, δεσμεύονται 24 bits για το τμήμα Υπολογιστή και 7 bits για το τμήμα Δικτύου. A B C D 0 Δίκτυο (7 bits) Υπολογιστής (24 bits) 1 0 Δίκτυο (14 bits) Υπολογιστής (16 bits) Δίκτυο (21 bits) Υπολογιστής (8 bits) Ομαδική Διεύθυνση (28 bits) 7-19 Κλάσεις IP Διευθύνσεων

17 Η κλάση Α είναι για μεγάλα δίκτυα με πολλούς υπολογιστές. Για το λόγο αυτό, δεσμεύονται 24 bits για το τμήμα Υπολογιστή και 7 bits για το τμήμα Δικτύου. Έτσι, η κλάση Α επιτρέπει την ύπαρξη 128 δικτύων με 16 εκατομμύρια υπολογιστές το καθένα. A 0 Δίκτυο (7 bits) Υπολογιστής (24 bits) 0 Δίκτυο Υπολογιστής 7-19 Κλάσεις IP Διευθύνσεων 2 7 = =

18 Η κλάση Β είναι για μεσαία δίκτυα. Για το τμήμα Υπολογιστή της διεύθυνσης χρησιμοποιούνται 16 bits, ενώ για το τμήμα Δικτύου 14 bits επιτρέποντας έτσι την ύπαρξη δικτύων με υπολογιστές το καθένα. B 1 0 Δίκτυο (14 bits) Υπολογιστής (16 bits) 1 0 Δίκτυο Υπολογιστής 2 14 = = 65536

19 Για τα δίκτυα κλάσης C χρησιμοποιούνται μόνο 8 bits από το τμήμα Υπολογιστή, ενώ τα άλλα 21 χρησιμοποιούνται από το τμήμαδικτύου. Έτσι, ο αριθμός των συσκευών, που μπορεί να είναι συνδεδεμένες στο δίκτυο, περιορίζεται στις 256, ενώ ο αριθμός των δικτύων φθάνει τα 2 εκατομμύρια. C Δίκτυο (21 bits) Υπολογιστής (8 bits) Δίκτυο Υπολογιστής 2 21 = = 256

20 Οι διευθύνσεις της κλάσης D επιτρέπουν την ύπαρξη ομαδικών διευθύνσεων (multicast), διευθύνσεων δηλαδή, που απευθύνονται σε ομάδα υπολογιστών. D Ομαδική Διεύθυνση (28 bits) Ομαδική Διεύθυνση 2 28 = Δεν χρησιμοποιείται πολύ συχνά λόγω της έλλειψης υποστήριξης για ομαδική επικοινωνία από πολλές συσκευές υλικού.

21 Οι IP διευθύνσεις συνηθίζεται να παρουσιάζονται σαν τέσσερα σύνολα των 8 bits, που διαχωρίζονται μεταξύ τους από τέλεια. 0, 1, = 256 0, 1, , 1, a. b. c. d 0, 1, , 1, epal-diktya.blogspot.com

22 Έτσι, οι IP διευθύνσεις παίρνουν την μορφή δίκτυο.υπολογιστής.υπολογιστής.υπολογιστής για την κλάση Α ή δίκτυο.δίκτυο.δίκτυο.υπολογιστής για την κλάση C (ανάλογα σε ποιο τμήμα της διεύθυνσης, Δικτύου ή Υπολογιστή, ανήκει η κάθε οκτάδα). A a. b. c. d C a. b. c. d

23 Συνήθως, οι IP διευθύνσεις γράφονται στη δεκαδική τους μορφή, όπως για παράδειγμα , η οποία, εάν πρόκειται για διεύθυνση κλάσης Β, δηλώνει ότι η διεύθυνση του δικτύου είναι και η τοπική του υπολογιστή Δίκτυο Υπολογιστής B 1 0 Δίκτυο (14 bits) Υπολογιστής (16 bits) C Δίκτυο (21 bits) Υπολογιστής (8 bits) Βλέπουμε, λοιπόν, ότι από μία διεύθυνση μπορούν εύκολα να εξαχθούν τα τμήματα, που αφορούν το δίκτυο και τον υπολογιστή. Το γεγονός αυτό έχει ιδιαίτερη σημασία και διευκολύνει την αποτελεσματική δρομολόγηση των αυτοδύναμων πακέτων.