• Internet Protocol (IP) • Huvudsakliga protokollet för kommunikation på Internet (och lokala nätverk) • En IP-adress är en logisk adress som identifierar en host. • Måste vara korrekt konfigurerad och unik.
• Vanligaste versionen är IPv4 men IPv6 blir allt viktigare • Varje paket som skickas över Internet har en avsändar- och en mottagaradress (IP).
• Möjliggör routing mellan nätverk
192.168.0.37
• En MAC-adress är fysisk och kan liknas med en persons personnummer. Ett personnummer ändras aldrig. Likaså MAC-adressen. • En IP-adress är logisk och kan liknas med en persons adress och kan ändras beroende på var en personen bor. • En IP-adress består av två delar. En nätverksdel och en dator-(host)del.
192.168.5.3 192.168.5.2 LAN1
LAN2
192.168.0.2
192.168.0.3
• 32-bitars tal • Grupperas om 8-bitar (byte eller octet) • ex: 11000000.10101000.00000000.00000011
• Binära tal är svåra att jobba med därför skrivs IP-nummer decimalt • Samma ex: 192.168.0.3
• IPv4 har totalt ca 4 miljarder olika kombinationer av nummer (232)
• En IPv4-adress är uppdelad i två delar. • Första delen identifierar nätverket (nät-ID) • Andra delen identifierar vår host (dator-ID)
Internet
192.168.100.1
192.168.100.7 192.168.100.5
192.168.100.34
• Förutom en IP-adress så måste vi konfigurera nätmask (netmask, subnet mask) för en host. • Nätmasken används av vår host för att ta reda på vilken del av IP-adressen som är Nät-ID och vilken del som är Dator-ID. • En nätmask består alltid av 1:or följt av nollor och är ett 32-bitarstal som skrivs på samma sätt som en IP-adress:
ARP • Address Resolution Protocol (ARP) används för att ta reda på en MAC-adressen för en host då vi vet IP-nummer (eller tvärtom). H1 behöver MACadressen till H2 och skickar en ARPförfrågan i form av en broadcast-frame som innehåller IPnumret 192.168.1.7
1.
H1
192.168.1.5
H2
192.168.1.7
H4 H3 192.168.1.4
192.168.1.6
ARP • En ARP-förfrågan görs med broadcast H1 behöver MACadressen till H2 och skickar en ARPförfrågan i form av en broadcast-frame som innehåller IPnumret 192.168.1.7
1.
2. H1
192.168.1.5
H2
Detta är mitt IPnummer jag svarar med min MAC-adress
192.168.1.7
H4 H3 192.168.1.4
Inte min IPadress jag ignorerar detta
Inte min IPadress jag ignorerar detta
192.168.1.6
ARP • Resultatet sparas i en ARP-table H1 behöver MACadressen till H2 och skickar en ARPförfrågan i form av en broadcast-frame som innehåller IPnumret 192.168.1.7
1.
H1
192.168.1.5
3.
2. Nu när jag har MAC-adressen så kan jag skicka min data till H2
H2
Detta är mitt IPnummer jag svarar med min MAC-adress
192.168.1.7
H4 H3 192.168.1.4 192.168.1.6
• För att kunna kommunicera med datorer som inte finns på samma lokala nätverk (som har ett annat nätverksnummer i IP-numret) så måste informationen gå via en router (default gateway). • För att kunna skicka information som ska till ett annat nätverk så måste vår dator konfigureras med IP-adressen till vår default gateway (primära router). Den måste finnas på vårt lokala nätverk (ha samma nätverksnummer). • Data som skickas då i ett frame med destinations-MAC-adress vår default gateway men innehåller även IP-nummer till den egentliga mottagaren.
• En host kollar varje IP-adress som den ska skicka paket till och jämför med nät-ID • Finns adressen på samma nätverk så packeteras IP-paketet i en frame med rätt MAC-adress (ARPprotokollet används) och skickas ut på nätverket. • Finns inte adressen på samma nätverk så skickas paketet vidare till den lokala routern (default gateway).
Router IP: 192.168.0.1 Nätmask: 255.255.255.0 MAC: AA-AA-AA-AA-AA-AA Dest. MAC
Source MAC
Publika DNS-Server IP: 8.8.8.8 Source IP
AA-AA.. BB-BB.. 192.168.0.5
Dest. IP
DATA
8.8.8.8
PING ECHO REQ
IP-paket Ethernet-Frame
Trailer
• Vanliga nätmasker: Nätmask
CIDR not.
Klass
Antal möjliga hostadresser
255.0.0.0
/8
A
2^24 = ca 16,7 miljoner (-2)*
255.255.0.0
/16
B
2^16 = 65 536 (-2)*
255.255.255.0
/24
C
2^8= 256 (-2)*
• Man kan enkelt räkna ut antalet möjliga hostadresser genom att ta 2 upphöjt med antalet bitar i nätmasken som används till dator-ID (-2)
Bild från CISCO
• Långt ifrån alla IP-nummer används på Internet. • Publika IP-nummer kallas de nummer som används på Internet (även kallat skarpa adresser) • Privata IP-adresser är icke-routningsbara adresser som är reserverade för privat bruk (lokala nätverk). Adressklass
Antal reserverade nätverksnummer
Nätverksadresser
A
1
10.0.0.0
B
16
172.16.0.0 – 172.31.0.0
C
256
192.168.0.0 – 192.168.255.0
• Klass A 127.0.0.0 • Reserverat för s.k. loopback-adresser • Används för diagnosticering och tester • Vanligast är localhost dvs 127.0.0.1
• Klass B 169.254.0.0 • Reserverat för APIPA (Automatic Private IP Adressing) • Används av Windows för att slumpa fram en lokal IP-adress när det ej går att konfigurera IP-nummer automatiskt (mer om detta senare).
• Högsta numret i en IP-serie • Används till broadcast • Lägsta numret i en IP-serie • Används till nätverksadress
Multicast destinationsadresser för MAC och IP används
Dest. MAC
Source MAC
Source IP
Dest. IP
01-00..
BB-BB..
192.168.0.5
224.15.100.97
IP-paket
Ethernet-Frame
DATA
Trailer
• Automatisk tilldelning av IP-inställningar kallas även för dynamisk IP-tilldelning • Sköts av protokollet DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) • Krävs en DHCP-server på nätverket. • Underlättar administrationen och hanteringen av klienter. • Idealiskt då man har mer än några enstaka klienter.
• En DHCP-server har en range eller pool med adresser som delas ut. • En klient ”lånar” en adress (lease). • Förfrågan använder broadcast DHCP Discover DHCP Offer
