wydawać się nieco dziwne, dlatego też przy takich informacjach będę
zapisywać oznacznie oryginalności zapisu (<strong>sic/sic!</strong>).
</p>
+ <h1 id="1.11.ipv4adressing">1.11. Adresacja IPv4</h1>
+ <p>
+ Tym rozdziałem przechodzimy warstwę wyżej w naszych modelach sieci.
+ Z warstwy fizycznej czy też łącza danych przechodzimy do warstwy
+ sieciowej. A tę warstwę rozpoczyna adresacja protokołu IPv4. Protokół
+ ten ma tyle lat, że chyba każdy powinien znać podstawy jego działania.
+ Dla nas w tej wartstwie może i najważniejszą rzeczą jest adres IPv4
+ potocznie nazwywany poprostu adresem IP. Adres ten jest unikalny i
+ jednoznacznie wskazuje na hosta w sieci. W tym rozdziale zapoznamy się
+ tym adresem i dowiemy się jak liczy się takie adresy oraz dzieli ich
+ pulę na podsieci.
+ </p>
+ <h2 id="1.11.1.ipv4structure">1.11.1. Struktura adresów IPv4</h2>
+ <p>
+ Adres IPv4 jest długości 32-bitów oraz ma hierarchiczną budowę, na
+ którą składa się część sieciowa oraz część hostów. Gdy przy określaniu
+ tych części warto przyjrzeć się temu adresowi w postaci binarnej.
+ Ważna również jest w tym przypadku <strong>mask podsieci</strong>.
+ </p>
+ <p>
+ Chcąc poznać poszczególne części adresu IP należy skonfrontować jego
+ zapis binarny z maską, wówczas występujące na masce 1, oznaczają
+ część sieciowa, a 0 oznaczają część hosta. Taki proces nazywa się
+ <em>ANDing</em>-iem.
+ </p>
+ <p>
+ Prefiksem w możemy nazwać maskę zapisaną za pomoca liczby występującej
+ na niej bitów o wartości 1. Taki prefiks zapisujemy za przy użyciu
+ ukośnika (<strong>/</strong>, notacji ukośnika).
+ </p>
+ <p>
+ Adres sieci, czyli adres wskazujący na początek zakresu naszego
+ adresów możemy uzyskać za pomocą przeprowadzenia logicznej operacji
+ <strong>AND</strong> (mnożenia, mnożymy bity adresu IP hosta, przez
+ bity maski.
+ </p>
+<pre class="code-block">
+ 192 . 168 . 10 . 10
+1100 0000 | 1010 1000 | 0000 1010 | 0000 1010
+ 255 . 255 . 255 . 0
+1111 1111 | 1111 1111 | 1111 1111 | 0000 0000
+---------------------------------------------- AND
+1100 0000 | 1010 1000 | 0000 1010 | 0000 0000
+ 192 . 168 . 10 . 0
+</pre>
+ <p>
+ Na każdą sieci przypada przypadają adresy dwa adresy, których nie
+ można użyć do adresowania hostów. Jeden z nich adres sieci poznalismy
+ przed chwilą. Drugim jest adres <em>broadcast</em>, adres ten
+ reprezentuje wszystkie hosty w danej podsieci, wskazuje on także koniec
+ puli adresowej. W zapisie binarnym wyróznia się on tym, że w części
+ hostowej ma on same jedynki.
+ </p>
+ <h2 id="1.11.2.ipv4castsadresses">1.11.2. Adresy IPv4 Unicast, Broadcast oraz Multicast</h2>
+ <p>
+ Adresem unikastowym IPv4 możemy nazwać dowolny adres hosta w sieci IP,
+ w przypadku adresów unikastowych transmisja odbywa się od jednego
+ nadawcy do jednego odbiorcy. Przy czym transmisja Broadcast polega
+ na przesłaniu wiadomości z jednego źródła do wszystkich hostów w sieci
+ Adres broadcast dla IPv4 jest <em>255.255.255.255</em>. Transmisja
+ może odbyć do wybranej grupy hostów, do tego służą adresy multikast,
+ adresem, zarezerwowany do tworzenia grup multikastowych, jest zakres
+ adresów od 224.0.0.0 do 239.255.255.255. Adresy te służą tylko temu
+ celowi i nie powinny być wykorzystywane w innych celach.
+ </p>
+ <h2 id="1.11.3.typesofipv4addresses">1.11.3. Rodzaje adresów IPv4</h2>
+ <p>
+ Adresy IP można podzielić na publiczne, które mogą być trasowane
+ pomiędzy różnymi sieciami łącząc je ze sobą. Są również adresy
+ prywatne, które są wyłącznie do użytku wewnątrz sieci i nie są one
+ routowalne. To za pomocą adresów prywatnych, adresujemy nasze hosty
+ w sieci. Do dyspozycji mamy trzy klasy w zależności od wielkości
+ naszej sieci.
+ </p>
+ <ul>
+ <li><strong>10.0.0.0/8</strong> - 10.0.0.0 - 10.255.255.255</li>
+ <li><strong>172.16.0.0/12</strong> - 172.16.0.0 - 172.31.255.255</li>
+ <li><strong>192.168.0.0/16</strong> - 192.168.0.0 - 192.168.255.255</li>
+ </ul>
+ <p>
+ Aby hosty zaadresowane adresami z klas prywatnych mogły uzyskać dostęp
+ do internetu, potrzebna jest zamiana tych adresów na adresy publiczne.
+ Za to odpowiada funkcja <strong>NAT</strong> - Network Address
+ Translation. Ta funkcja najcześciej załączona jest na routerze
+ brzegowym podłączonym do Internetu.
+ </p>
+ <p>
+ Protokół IP w wersji 4 wyróżnia kilka zakresów adresów specjalnych
+ jednym z nich są <strong>adresy pętli zwrotnej</strong> - pozwalają
+ na komunikację ze samym sobą oraz sprawdzenie poprawności działania
+ stosu TCP/IP. Zakres tych adresów to 127.0.0.0/8
+ (127.0.0.1 - 127.255.255.254), zazwyczaj będziemy spotykać tylko jeden
+ adres tego typu - 127.0.0.1. Drugą grupą są adresy typu
+ <strong>Link-local</strong>, 169.254.0.0/16
+ (169.254.0.1 - 169.254.255.254), te adresy są wykorzystywane przez
+ automatycznej adresacji adresów IP prywatnych (tzw. APIPA), jest
+ mechanizm pozwalający na adresowanie interfejsów sieciowych w przypadku
+ gdy serwer DHCP jest niedostępny.
+ </p>
+ <p>
+ Cała przestrzeń adresowa IP w wersji 4 jest podzielona na klasy, które
+ zawierają poszczególne zakresy adresów, zatem mamy:
+ </p>
+ <ul>
+ <li>Klasa A (0.0.0.0/8 - 126.0.0.0/8)</li>
+ <li>Klasa B (128.0.0.0/16 - 191.255.0.0/16)</li>
+ <li>Klasa C (192.0.0.0/24 - 223.255.255.0/24)</li>
+ <li>Klasa D (224.0.0.0 - 239.0.0.0)</li>
+ <li>Klasa E (240.0.0.0 - 255.0.0.0)</li>
+ </ul>
+ <p>
+ Klasowy podział został zastąpiony poprzez adresowanie bezklasowe, przez
+ co zakresy w klasach A, B i C mogą okazać się już nie aktualne.
+ </p>
+ <p>
+ Podziałem adresów IP zajmuje się organizacja IANA, podzieliła ona bloki
+ adresów na 5 oddziałów regionalnych. Te oddziały regionalne są
+ odpowiedzialne przydzielanie adresów do ISP oraz do innych organizacji.
+ Za Polskę oraz Europę odpowiada organizacja <strong>RIPE ncc</strong>.
+ </p>
+ <h2 id="1.11.4.networksegmentation">1.11.4. Segmentacja sieci</h2>
+ <p>
+ Wiele protokołów wykorzystuje transmisje broadkast oraz multikast.
+ Przełączniki rozporowadzają transmisje broadkast na wszystkie swoje
+ interfejsy po za tym, z którego ten ruch został otrzymany. Routery
+ zatrzymuje te transmisje i nie propagują ich dalej. Routery dzielą
+ sieci na domeny rozgłoszeniowe ograniczając wymienione wcześniej
+ transmisje tylko do określonych domen.
+ </p>
+ <p>
+ Duże domeny rozgłoszeniowe może być problematyczne ponieważ wiele
+ hostów, może generować wiele transmisji broadkastowych, przez co
+ negatywanie wpływać na sieć. Rozwiązaniem tego problemu może być
+ podzielenie duzych sieci na mniejsze podsieci z wykorzystaniem
+ routerów.
+ </p>
+ <p>
+ Podział dużej sieci na mniejsze podsieci, obniże wielkość nadmiarowego
+ ruchu i poprawia wydajnosć sieci. Pozwala na zastosowanie odbrębnych
+ polityk bezpieczeństwa dla odrębnych podsieci. Podsieci zmniejszają
+ liczbę urządzeń, które mogą generować dużo transmisji broadkast lub
+ multikast.
+ </p>
+ <h2 id="1.11.5.ipv4subnets">1.11.5. Podsieci protokołu IPv4</h2>
+ <p>
+ Sieci IP jesteśmy w wstanie bez trudu podzielić na mniejsze podsieci
+ wykorzystując do tego <strong>oktety</strong>. Adres IP ma długość
+ 32-bitów i jest podzielony na 4 liczby dziesiętne, których zakres
+ jest od 0 do 255. W postaci binarnej te wartości można zapisać za
+ pomocą 8 bitów. Wzależności od tego jak dużej sieci potrzebujemy możem
+ przesuwać tę granicę między częścią sieciowa a częścią hostową w
+ lewo lub w prawo. Nieznając innych metod najprościej jest przesunąć
+ tę granicę o całe 8-bitów. Przez co możemy podzielić taki zakres
+ adresów IP: <em>172.16.0.0/16</em> na 256 podsieci po 254 hosty.
+ Przesuwając maskę o 8 bitów w prawo.
+ </p>
+<pre class="code-block">
+172.16.0.0/16:
+1. /24 172.16.0.0 - 172.16.0.255: 172.16.0.1 - 172.16.0.254
+2. /24 172.16.1.0 - 172.16.1.255: 172.16.1.1 - 172.16.1.254
+3. /24 172.16.2.0 - 172.16.2.255: 172.16.2.1 - 172.16.2.254
+4. /24 172.16.3.0 - 172.16.3.255: 172.16.3.1 - 172.16.3.254
+5. /24 172.16.4.0 - 172.16.4.255: 172.16.4.1 - 172.16.4.254
+6. /24 172.16.5.0 - 172.16.5.255: 172.16.5.1 - 172.16.5.254
+...
+</pre>
+ <p>
+ Oczywiście sieć z maską 24-bitową, można dzielić dalej, aby jak
+ najlepiej wykorzystać ilość przydzielonych nam adresów. Dzieląc tą
+ podsieć na mniejsze fragmenty. Poniżej znajdują się table, które mogą
+ pomóc nam podzielić czy to sieci 24-bitową czy 16.
+ </p>
+<!--Tabele z roz. 11 slajd 27 oraz slajd 32-->
+ <p>
+ Przy podziale podsieci, niekoniecznie o całe 8 bitów, warto sobie wziąć
+ pod uwagę zasadę, że ile bitów zabieramy (przekazujemy je na część
+ sieciową) - X to mamy X^2 podsieci. Jeśli mamy ilość podsieci to należy
+ podzielić ilość hostów z wyjściowej klasy przez ilość podsieci. Te
+ rozważania mogą nam być potrzebne do rozważań na temat adresacji oraz
+ w przypadku VLSM.
+ </p>
+ <h3 id="1.11.5.pka">Zadanie praktyczne - Packet Tracer</h3>
+ <p>
+ <a href="">Podsieci IPv4</a>
+ </p>
+ <h2 id="1.11.6.subnetmeetrequirements">1.11.7. Podział na podsieci a wymagania</h2>
+ <p>
+ W przedsiębiorstwach możemy spotkać różne wymagania. Jednym z nich
+ może być to że firma posiada dwie podsieci, jedna z nich jest siecią
+ lokalną natomast druga to DMZ (wydzielona sieć dla serwerów, w tej
+ sieci urządzenia mogą wykorzystywać adresy publiczne). To wówczas dla
+ tej sieci lokalnej możemy wykorzystać pule adresów prywatnych a DMZ,
+ nie korzysta z adresów publicznych.
+ </p>
+ <p>
+ Sprawa zaczyna się komplikować, gdy dostajemy już jakieś wytyczne.
+ Posiadamy klasę adresów <em>172.16.0.0/22</em>, co daje 1022 hosty.
+ Firma posiada 5 lokalizacji, każda z nich ma mieć dostep do Internetu.
+ Największa sieć w tych pięciu lokalizacji będzie miała nie więcej niż
+ 40 hostów. Potrzebne jest zatem 10 podsieci, o wielkości nie mniejszej
+ niż 40 hostów, dla naszych potrzeb wystarczy maska o długości 26-bitów
+ da to po 62 hosty na sieć, a na każdą z lokalizacji będziemy co
+ najmniej dwie podsieci. Jedna podsieci będzie adresować hosty natomiast
+ druga połaczenie do ISP. Mamy zatem
+ </p>
+<pre class="code-block">
+Lokalizacja 1:
+Do ISP: 172.16.0.0/26
+LAN: 172.16.0.64/26
+
+Lokalizacja 2:
+Do ISP: 172.16.0.128/26
+LAN: 172.16.0.192/26
+#Tutaj wyczerpują się 254 hosty dla 172.16.0, dlatego trzeba przejść o jeden
+#dalej na 172.16.1.
+
+Lokalizacja 3:
+Do ISP: 172.16.1.0/26
+LAN: 172.16.1.64/26
+
+Lokalizacja 4:
+Do ISP: 172.16.1.128/26
+LAN: 172.16.1.192/26
+
+Lokalizacja 5:
+Do ISP: 172.16.2.0/26
+LAN: 172.16.2.64/26
+</pre>
+ <p>
+ Do we wmiarę prosty sposób połączyliśmy te lokalizacje, tylko jest
+ jednen mały szczegół. Trochę szkoda adresów na połączenie do ISP, 62
+ adresy na połaczenie dwóch hostów.
+ </p>
+ <h2 id="1.11.7.vlsm">1.11.7. VLSM</h2>
+ <p>
+ W podanej topologii wymagane jest 7 podsieci (cztery LAN-y oraz 3 WAN-y),
+ Największą siecią jest sieć w budynku D ma 28 hostów. Do tego celu
+ wybieramy maskę /27, ona da 8 podsieci po 30 hostów IP. Jednak w
+ ogólnym rozrachunku, zmarnujemy 84 adresy. Tak więc tradycjne podejście
+ nie jest zbyt wydajne. Rozwiązaniem może być <strong>VLSM</strong>,
+ który pozwoli nam na podział już podzielonej podsieci. Dzięki VLSM
+ możemy dla tych trzech WAN-ów zastosować maskę /30, co da nam tylko
+ dwa hosty w tej podsieci, reszta pozostanie do wykorzystania. Takie
+ krótkie sieci warto wydzielać od końca, np. żeby adres broadcast całej
+ puli był np. adresem broadcast tej podsieci i te mniejsze wydzielać,
+ kolejno cofając się po puli.
+ </p>
+ <h2 id="1.11.8.structureddesign">1.11.8. Projekt strukturalny</h2>
+ <p>
+ Planowanie sieci IP jest istotnym elementem opracowywania skalowalnego
+ rozwiązania dla sieci przedsiębiorstwa. W celu określenia schematu
+ adresacji musimy zdobyć wiedzę na temat tego ile potrzebujemy
+ podsieci oraz określenie ilości hostów w każdej z nich. Trzeba
+ równiez przestudiować zapotrzebowanie na ruch sieciowych organizacji
+ oraz określic w jaki sposób te podsieci będą mieć strukturę. Trzeb
+ pod uwagę wziąć segmentaryzacje sieci oraz zapotrzebowanie na takie
+ składniki adresy IP dla różnych urządzeń (jak np. serwery lub
+ urządzenia sieciowe) oraz pole VLAN-ów.
+ </p>
+ <h3 id="1.11.8.pka">Zadanie praktyczne - Packet Tracer</h3>
+ <p>
+ <a href="">Projekt oraz wdrożenie sieci z VLSM</a>
+ </p>
+ <h2 id="ch11summary">Podsumowanie</h2>
+ <p>
+ W tym rozdziale poznaliśmy strukturę adresów IP, ich rodzaje oraz
+ czym jest broadcast, unicast oraz multicast. Poznaliśmy zakresy
+ adresów publicznych, prywatnych oraz tych specjalnych. Dowiedzieliśmy
+ się jakie dzielić domeny rozgłoszeniowe oraz zakresy adresów IP na
+ podsieci. Na koniec nauczyliśmy się jak korzystać VLSM, aby oszczędzać
+ adresy podczas podziału.
+ </p>
+ <h3 id="1.11.pka">Zadanie praktyczne - Packet Tracer</h3>
+ <p>
+ <a href="">Projekt oraz wdrożenie sieci z VLSM II</a>
+ </p>
+ <h3 id="1.11.lab">Laboratorium</h3>
+ <p>
+ <a href="">Projekt oraz wdrożenie sieci z VLSM II</a>
+ </p>
<h1 id="1.12.ipv6adressing">1.12. Adresacja IPv6</h1>
<p>
Obecnie sieci komputerowe opierają się na podwójnym stosie. Nasze
projects / mmdev.git / commitdiff