Практичне заняття 4. IP-адресація. Таблиця маршрутизації
Мета роботи: Отримати навички призначення IP-адрес і розподілу мережі на підмережі
Теоретичні відомості
Порядок призначення IP-адрес. За визначенням схема IP-адресації повинна забезпечувати унікальність нумерації мереж, а також унікальність нумерації вузлів у межах кожної з мереж. Отже, процедури призначення номерів як мережам, так і вузлам мереж повинні бути централізованими.
Коли справа стосується мережі, яка є частиною Інтернету, унікальність нумерації може бути забезпечена тільки зусиллями спеціально створених для цього центральних органів. У невеликій же автономній IP-мережі умова унікальності номерів мереж і вузлів може бути виконана силами мережевого адміністратора.
У цьому випадку в розпорядженні адміністратора є весь адресний простір, тому що збіг IP-адрес у незв'язаних між собою мережах не викличе ніяких негативних наслідків. Адміністратор може вибирати адреси довільно, дотримуючись лише синтаксичних правил, ураховуючи обмеження на особливі адреси.
Однак, при такому підході виключена можливість у майбутньому приєднати дану мережу до Інтернету. Дійсно, довільно обрані адреси даної мережі можуть збігтися із централізовано призначеними адресами Інтернету.
Для того щоб уникнути колізій, пов'язаних з такого роду збігами, у стандартах Інтернету визначено декілька так званих приватних адрес, які рекомендують для автономного використання:
- у класі А – мережа 10.0.0.0;
- у класі В – діапазон з 16 мереж – 172.16.0.0-172.31.0.0;
- у класі С – діапазон з 255 мереж – 192.168.0.0-192.168.255.0.
Ці адреси виключені з адрес, які розподіляються централізовано, і становлять величезний адресний простір, достатній для нумерації вузлів автономних мереж практично будь-яких розмірів. Варто також відзначити, що приватні адреси, як і при довільному виборі адрес, у різних автономних мережах можуть збігатися. У той же час використання приватних адрес для адресації автономних мереж робить можливим коректне підключення їх до Інтернету.
Розглянемо приклад призначення IP-адрес у мережі. Припустимо, що необхідно призначити IP-адреси для всіх інтерфейсів в мережі, використовуючи для цього діапазон 172.16.20.0/25.
На рис. 4.1 представлений приклад IP-адресації.
Рисунок 4.1 - Приклад IP-адресації
На першому кроці призначається адреса мережі. Маска мережі в цьому випадку включає 25 біт, а 7 останніх біт – це біти адрес робочих станцій. В адресі мережі останні 7 біт повинні приймати значення 0. У результаті була отримана адреса мережі 172.16.20.0 з маскою 255.255.255.128.
На другому кроці призначається адреса першого вузла в мережі. Адреса першого вузла в мережі є наступною адресою після адреси мережі. Для призначення першої, самої нижньої адреси вузла в мережі останній сьомий біт повинен прийняти значення 1. У результаті ми маємо адресу 172.16.20.1 з маскою 255.255.255.128.
На третьому кроці визначається широкомовна адреса. У широкомовній адресі необхідно, щоб розряди вузла були встановлені в 1, тобто в даному прикладі сім останніх бітів повинні бути встановлені в 1. У такий спосіб в останньому октеті ми одержимо значення 127, що дає нам широкомовну адресу 172.16.20.127.
На четвертому кроці призначається адреса останнього вузла в мережі. Адреса останнього вузла в мережі завжди менше широкомовної адреси. Це означає, що в адресі останнього вузла мережі останній біт повинен бути встановлений в 0, а при широкомовному запиті в 1. У такий спосіб адреса останнього вузла в мережі буде 172.16.20.126.
Кількість вузлів даної мережі дорівнює 2n - 2, де n – кількість бітів, виділених для адресації вузлів. Одна адреса віднімається, оскільки вона призначається широкомовному запитові, а одна – оскільки вона призначається адресі мережі. Тобто у нашому випадку кількість вузлів буде 27 - 2, що дорівнює 126.