IPv4



Adres IP w wersji 4 ma zawsze długość 32 bitów. Jest on podzielony na cztery 8-bitowe bloki, zwane oktetami. Administratorzy najczęściej przedstawiają adresy w postaci dziesiętnej (notacja dziesiętna z kropkami), czyli np. 192.168.0.1. Pula adresów IPv4 obecnie jest już wyczerpana, dostępna pula obejmowała 4,3mld adresów.Adres IPv4 aktualnie zastępuje IPv6 który ma aż uwaga ! Do wykorzystania 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456 adresów !!! Wróćmy jednak do omawiania adresu IPv4, ponieważ jest on nadal najpopularniejszy, i raczej nie zostanie szybko wyparty. Adresy IP możemy podzielić na klasy:

Klasa A - [zakres 1.0.0.0 do 127.255.255.255]

Adresy klasy A przeznaczono do obsługi bardzo dużych sieci.Adres sieci zajmuje pierwszy oktet, natomiast adres hosta pozostałe trzy. Na adresach klasy A można zrobić 127 (wliczony adres specjalny) sieci, gdzie każda sieć może obsługiwać 16 777 214 hostów. Standardowa maska tej klasy to 255.0.0.0.

Klasa B - [zakres 128.0.0.0 do 191.255.255.255]

Adresy klasy B są przeznaczone do dużych i średnich sieci.Adres sieci zajmują dwa pierwsze oktety, natomiast adres hosta pozostałe dwa. Klasa B daje nam 16 384 sieci, gdzie w każdej można zaadresować 65 536 hostów. Standardowa maska tej klasy to 255.255.0.0.

Klasa C - [zakres 192.0.0.0 do 223.255.255.255]

Adresy klasy C przeznaczono do obsługi małych sieci.Adres sieci zajmują trzy pierwsze oktety, natomiast adres hosta ostatni oktet. Na adresach klasy C można zrobić 2 097 150 sieci, gdzie każda sieć może obsługiwać 254 hostów. Standardowa maska tej klasy to 255.255.255.0.

Klasa D - [zakres 224.0.0.0 do 239.255.255.255]

Adresy klasy D służą do multiemisji (multicast) w sieciach IP. Adres multiemisji jest niepowtarzalnym adresem sieciowym, kierującym pakiety do zdefiniowanych z góry grup adresów IP. Jedna stacja może przesyłać strumień kierowany do wielu odbiorców jednocześnie.

Klasa E - [zakres 240.0.0.0 do 255.255.255.255]

Adresy klasy E zespół IANA (Internet Assigned Numbers Authority) zarezerwował do własnych badań. Nie można korzystać z nich w internecie.

Adresy specjalne

W każdej z klas adresów dwa spośród nich były zarezerwowane do celów specjalnych. Adres, w którym w części hosta znajdują się same zera (dwójkowo), jest adresem sieci. Adres, w którym w części przeznaczonej dla hosta znajdują się same jedynki, jest adresem rozgłoszeniowym (broadcast). Adresów tych nie mozna przypisać hostom. Ponadto istnieją jeszcze inne adresy specjalne.





Kto się zajmuje przydzielaniem adresów ?

Na potrzeby przydzielania adresów IP powstały Regionalne Rejestry Internetowe (ang. RIR) – organizacje zajmujące się przydzielaniem puli adresów dla poszczególnych dostawców Internetu (ang. ISP). Organizacją nadrzędną jest Agencja Zarządzania Numeracją Internetową (ang. IANA), która zajmuje się dystrybucją poszczególnych pól adresowych. Do organizacji regionalnych należą:
  • APNIC (ang. Asia Pacific Network Information Centre) – dla rejonu Azji i Pacyfiku,
  • ARIN (ang. American Registry for Internet Numbers) – dla rejonu Ameryki Północnej,
  • LACNIC (ang. Regional Latin-American and Caribbean IP Address Registry) – dla rejonu Ameryki Łacińskiej i wysp Karaibskich,
  • RIPE (fr. Réseaux IP Européens) – dla rejonu Europy, Bliskiego Wschodu i centralnej Azji,
  • AfriNIC – dla rejonu Afryki (Rozpoczęła działanie 22 lutego 2005, wcześniej dystrybucją zajmowały się RIPE NCC, APNIC i ARIN.

Organizacje regionalne dzielą się też na jeszcze mniejsze - państwowe, np. w Polsce tzw. Local Internet Registry i przydziela adresy IP swoim klientom - NASK (Naukowa i Akademicka Sieć Komputerowa).Wiem, że dużo tych wszystkich organizacji nie wiadomo, po co ich aż tyle jak mogła by być jedna, ale jest jeszcze jedna ważna organizacja która, jest niezależna i niedochodowa, a swoja działanosć prowadzi w Europie, na Bliskim Wschodzie oraz w Azji Środkowej, a mianowicie jest to RIPE NCC (RIPE Network Coordination Centre). RIPE NCC jest to organizacja w której są rejestrowane wszystkie informacje dotyczące zarządzaniem i przydzielaniem adresów IP, prowadzi ona tzw. bazę danych (RIPE Database) zawierającą dane dotyczące przydzielonych zasobów internetowych. Organizacja ta zajmuje się także zarządzaniem zasobami internetowymi, przydzielając adresy IPv4 i IPv6 firmą i organizacją ze swojego regionu, czyli także z Polski.


Adresy prywatne

Adres publiczny IP można uzyskać od dostawcy internetowego, z puli która została mu przydzielona. Przydzielanie adresów publicznych każdemu komputerowi z sieci było by nie korzystne, ponieważ doprowadziło by to do szybkiego wykorzystania całej puli adresów.Na przeciw temu problemowi stworzono więc adresy prywatne. Adresy te można dowolnie stosować w sieciach lokalnych, nie są one natomiast widoczne w internecie. adresy prywatne mogą się powtarzać w różnych sieciach lokalnych, nie powodując konfliktu.
Istnienie adresów prywatnych przewidziano dla każdej klasy adresów i zarezerwowano:
  • dla klasy A adresy od 10.0.0.0 do 10.255.255.255 (jedna sieć z 16 777 214 hostami),
  • dla klasy B adresy od 172.16.0.0 do 172.31.255.255 (16 sieci po 65 534 hosty),
  • dla klasy C adresy od 192.168.0.0 do 192.168.255.255 (256 sieci po 254 hosty).
Komputery takie nie mogą bezpośrednio wymieniać informacji w Internecie, aby było to możliwe jest potrzebne przetłumaczenie adresów prywatnych na adresy publiczne za pomocą usługi NAT (Network Address Translation). Tłumaczenie adresów prywatnych odbywa się w bramie internetowej umieszczonej pomiędzy siecią prywatną a siecią publiczną.

Zapobieganie wyczerpywaniu się puli adresów

Aktualnie ten temat będzie coraz bardziej nieaktualny, ponieważ oficjalnie pula adresów się wykorzystała, lecz dostawcy internetu to przewidzieli i zarezerwowali sobie na przyszłość adresy IP. Ale zacznijmy od początku jak to się stało że twórcy tego nie przewidzieli, jakie są główne błędy że ta pula sie wyczerpuje i i jakie są stosowane sposoby aby zapobiec szybkiemu wyczerpaniu adresów IPv4. No więc początkowo sieć komputerowa była zbudowana z kilki komputerów, na tamte czasy 4,3 mld adresów twórcą IPv4 wydawała się wystarczająca do zaspokojenia potrzeb użytkowników. Jednak szybki rozwój sieci i przyłączanie nowych komputerów doprowadziły do sytuacji, w której zaczęło brakować dostępnych adresów, po za tym stanem innym powodem który się do tego przyczynił było adresowanie klasowe. Załóżmy, że na przykład chcemy przyłączyć do internetu sieć składającą się z 15 komputerów, wiec aby ją przyłączyć musimy wziąść jedną sieć z klasy C, która pozwala na zaadresowanie 254 hostów, no i tu pojawia się problem bo co zrobić z pozostałymi 249 adresami ? W takim przypadku zostaną one niewykorzystane, ponieważ żadna z innych sieci nie może ich wykorzystać, tylko nasza. Głównym jednak problemem jest klasa A na którą przeznaczono połowę wszystkich adresów IP, klasa A pozwala na adresację 126 (bez adresu specjalnego) sieci, ale gdzie znaleźć aż tak duże organizacje które wykorzystają aż 16 777 214 adresów ? Oczywiście wielkie firmy, jak Xerox, Ford czy IBM automatycznie otrzymywały po ponad 16 mln adresów internetowych, ale nawet im aż taka duża liczba adresów nie byłą raczej potrzebna.
Na przekór tym problemom wykorzystuje się kilka metod zapobiegającym wyczerpywaniu się adresów. Należą do nich m.in.:
  • wykorzystanie adresów prywatnych
  • adresowanie bezklasowe (te zagadnienie zostanie omówione w następnym temacie)
  • adresowanie IPv6

Adresowanie bezklasowe to dosyć szerokie zagadnienie, które trzeba dobrze wytłumaczyć więc poświęcimy mu osobny temat. Zapraszamy ! Link do tematu o adresowaniu bezklasowym - Adresowanie bezklasowe.

Autor: APTechnology Data: 2017-01-04