20.1 IP-címek és útválasztás

Az alábbi szakaszban csak az IPv4 hálózatokkal foglalkozunk. Az IPv4-et felváltó IPv6 protokollal kapcsolatos további informácó: Szakasz 20.2, IPv6 – az internet következo generációja.

20.1.1 IP-címek

Az internet minden egyes számítógépe saját 32 bites címmel rendelkezik. Ezt a 32 bitet (azaz 4 bájtot) általában a következo példa második sorában látható módon írjuk: Példa 20-1.

Példa 20-1 IP-címek leírása

IP Address (binary):  11000000 10101000 00000000 00010100
IP Address (decimal):      192.     168.       0.      20

Decimális formában a négy bájtot tízes számrendszerben ábrázoljuk, pontokkal elválasztva. IP-címe egy gépnek, illeve egy hálózati csatolónak lehet (és kell lennie). Ez az IP-cím a világon sehol máshol nem használható. A szabály alól vannak bizonyos kivételek, de a következo részekben ezek jelentosége elhanyagolható.

Az IP-címben látható pontok egy hierarchikus rendszerre utalnak. Az 1990-es évekig az IP-címek szigorúan osztályokba voltak sorolva. Ez a rendszer azonban túlságosan merevnek bizonyultak, ezért beszüntették a használatát. Napjainkban ezért az osztálynélküli útválasztást (CIDR, classless interdomain routing) használjuk.

20.1.2 Hálózati maszkok és útválasztás

A hálózati maszk az alhálózat címtartományát adja meg. Az azonos alhálózaton lévo gépek közvetlenül el tudják egymást érni. A különbözo alhálózatban lévo gépeknek szükségük van az átjáró címére, amely kezeli az alhálózat és a világ többi része közötti forgalmat. Annak ellenorzéséhez, hogy két IP-cím ugyanabban az alhálózatban van-e, egyszeruen hozza ÉS kapcsolatba a két címet és a hálózati maszkot. Ha az eredmények megegyeznek, akkor mindkét IP-cím azonos helyi hálózatban található. Ha az eredmények különböznek, akkor az IP-cím távoli, és a távoli csatoló csak átjárón keresztül érheto el.

A hálózati maszk muködésének megértéséhez tekintse meg a következo részt: Példa 20-2. A hálózati maszk 32 bitbol áll, amely mutatja, hogy az IP-cím mekkora része tartozik a hálózathoz. Az 1-es bitek jelzik, hogy az IP-cím megfelelo bitje a hálózathoz tartozik. A 0-ás bitek az alhálózatban lévo biteket jelzik. Ez azt jelenti, hogy minél több 1-es bit van, annál kisebb az alhálózat. Mivel a hálózati maszk mindig számos egymást követo 1-es bitbol áll, a hálózati maszkban lévo bitek egyszeruen megszámolhatók. Példa 20-2 esetében az elso 24 bitet tartalmazó hálózat a következoképp is leírható: 192.168.0.0/24.

Példa 20-2 IP-címek és hálózati maszkok összekapcsolása

IP address (192.168.0.20):  11000000 10101000 00000000 00010100
Netmask   (255.255.255.0):  11111111 11111111 11111111 00000000
---------------------------------------------------------------
Result of the link:         11000000 10101000 00000000 00000000
In the decimal system:           192.     168.       0.       0

IP address (213.95.15.200): 11010101 10111111 00001111 11001000
Netmask    (255.255.255.0): 11111111 11111111 11111111 00000000
---------------------------------------------------------------
Result of the link:         11010101 10111111 00001111 00000000
In the decimal system:           213.      95.      15.       0

Egy másik példa: az ugyanarra az Ethernet-kábelre csatlakozó gépek rendszerint egy alhálózatban találhatók és közvetlenül elérhetok. Ha az Ethernet-hálózatot kapcsolók (switch) vagy hidak (bridge) osztják fel, ezek a gépek még mindig közvetlenül elérhetok.

A helyi alhálózaton kívüli IP-címek csak akkor érhetok el, ha egy átjáró be van állítva a célhálózathoz. A legáltalánosabb esetben csak egy átjáró van, amely az összes külso forgalmat kezeli. Azonban a különbözo alhálózatokhoz több átjáró is beállítható.

Átjáró megadása esetén az IP-csomagok a megfelelo átjárón keresztül továbbítódnak. Az átjárók ugyanúgy továbbítják a csomagokat –géptol gépig –, amíg az eléri a címzett gépet vagy a csomag TTL-je (time to live – élettartam) le nem jár.

Táblázat 20-2 Speciális címek

Címtípus

Leírás

Hálózati alapcím

Ez a hálózati maszk és bármely hálózati cím ÉS kapcsolata, ahogy az a következo példa Eredmények részben látható: Példa 20-2. Ez a cím nem rendelheto egy géphez sem.

Nyilvános (broadcast) cím

Ez lényegében azt jelenti, hogy az Alhálózat minden gépe. Ezt úgy állítjuk elo, hogy a hálózati maszkot bináris formátumra alakítjuk és a hálózati alapcímmel logikai VAGY kapcsolatba hozzuk. A fenti példa eredménye így 192.168.0.255. Ez a cím egy géphez sem rendelheto.

Helyi gép

A 127.0.0.1 cím szigorúan a loopback eszköz számára van kijelölve. Ezen a címen keresztül kapcsolat létesítheto a saját géppel.

Mivel az IP-címek az egész világon egyediek, nem szabad ötletszeruen kitalált címekkel csatlakozni a világhálóra. Három címtartomány van fenntartva saját, zárt célokra szánt, IP alapú hálózat kialakítására. Bizonyos trükkök alkalmazása nélkül ezekkel a címekel nem lehetséges az internet felé kapcsolatot létesíteni, hiszen ezek a címek nem kerülnek továbbításra az interneten. Ezeket a címtartományokat az RFC 1597 definiálja és a Táblázat 20-3 mutatja be oket.

Táblázat 20-3 IP-címtartományok privát felhasználásra

Hálózat/hálózati maszk

Tartomány

10.0.0.0/255.0.0.0

10.x.x.x

172.16.0.0/255.240.0.0

172.16.x.x172.31.x.x

192.168.0.0/255.255.0.0

192.168.x.x