Az I nternet P rotocoll címzési szerkezete

1. Az Internet Protocoll címzési szerkezete A prezentációt készítette: Vasvári Zoltán

2. artalom: • Az Internet címzési rendszere • Az Internet címek • IP címosztályok • Fenntartott címtartományok • A címzési logika • Végszó

3. Az Internet címzési rendszere • Az interenten egyetlen, mindenki által ismert tulajdonság létezik: az Internet cím. Ennek szerkezete rangsorolt, első része egy hálózati azonosító, a második pedig egy gazdagép-azonosító címe. A hálózatok közötti kapcsolatot az útválasztók (routerek) biztosítják. • Az IP címzés az IP csomag címzettjének és feladójának szerkezete. Egy IP csomag felépítése a következő: Mivel a cím hossza 32 bit, ezért különbözőképpen lehet két részre bontani, hogy a nagy hálózatokban sok gépet meg lehessen címezni.

4. Az Internet címek • Az IP cím négy részből áll, négy db. max. 255 nagyságú szám pontokkal elválasztva (1-1 bájt értéke). Pl. a contedu szerver címe: 193.6.54.24. A Conteduval azonos hálózatban lévő gépek címtartománya csak az utolsó számban különbözik egymástól. Ebből a 193.6.54 a hálózat azonosítója, az utolsó számjegy pedig a gépé. • IP-címet az internetet felügyelő NIC (Network Information Center) adhat, illetve alhálózatokon az adott rendszergazda.

5. IP címosztályok • Az 1970-es években fejlesztett Internet útvonalválasztó séma szerint három címosztályt különböztettek meg: A, B és (akkoriban nem volt túl nagy fantáziájuk) C. Ezek méretében és számában volt eltérés. Az A és B osztályú címek ölelik fel a legnagyobb hálózatokat, de ezekből kevés van. A C osztályú címzéssel kis hálózatokat illettek, amelyek száma viszont jelentős. D és E címosztályokat szintén definiáltak, de ezeket nem használják a mindennapos gyakorlatban. Az egyes címosztályok  a rendelkezésre álló 32 biten bekül másként definiálják a lokális és globális címjelölések arányát.

6. A-B-C-D-E osztályú címek • ''A'' hálózat Első bit: 0, utána 7 bites hálózat azonosító (netid) van, majd 24 bites gazdagép azonosító hostid. Így az IP cím: hálózati rész: 0-126, gazdagép rész: 0.0.1 - 255.255.254. Ebben az esetben 128 hálózaton hálózatonként 16 millió gazdagép lehet. • ''B'' hálózat Első két bit: 10, utána 14 bites hálózat azonosító van, majd 16 bites gazdagép azonosító. Így az IP cím: hálózati rész: 128.0-191.255, gazdagép rész: 0.1 - 255.254. Ebben az esetben 16 384 hálózaton hálózatonként 65 536 gazdagép lehet. • ''C'' hálózat Első három bit: 110, utána 21 bites hálózat azonosító van, majd 8 bites gazdagép azonosító. Így az IP cím: hálózati rész: 0-126, gazdagép rész: 1 - 254. Ebben az esetben 2 millió hálózaton hálózatonként 254 gazdagép lehet. Ezek általában helyi hálózatok (LAN-ok) • ''D'' hálózat (címforma) Első négy bit: 1110, utána 28 bites többszörös cím van. Így az IP cím: 224.0.0.0-239.255.255.254 A D osztályú címforma többszörös címek (multicast address) megadását engedélyezi, amellyel egy datagram egy gazdagép-csoporthoz irányítható. • ''E'' hálózat (címforma) Első négy bit: 1111, utána 28 bites fenntartott cím van. Így az IP cím: 240.0.0.0-255.255.255.254 Ez a címforma fenntartott.

7. Fenntartott címtartományok • A 127-tel kezdődő címek a ''loopback'' ( = visszairányítás) címek, nem használhatók a hálózaton kívül, a hálózatok belső tesztelésére szolgálnak. • A gazdagép címrészbe 1-eseket írva lehetséges az adott hálózatban levő összes gazdagépnek üzeneteket küldeni. Ezt hívják broadcastnak. Pl. a 152.66.72.255 IP címre küldött üzenetet a 152.66.72 című hálózatban lévő összes gép megkapja. . Ha a gazdagép címrésze 0, az az aktuális gépet jelöli. Ha a hálózati cím 0, akkor az az aktuális hálózatot jelöli. Pl. a saját gépről a 0.0.0.0 címre küldött üzenet a saját gépre érkezik meg.

8. IP címek és domain nevek használata • Ahhoz, hogy egy számítógép egy másik hálózaton lévő gépet el tudjon érni, a helyi hálózatban kell lennie egy alapértelmezés szerinti átjárónak (default gateway). Ez küldi a megfelelő helyre a külső hálózatoknak szóló csomagokat. A teljes domain nevet FQDN-nek hívják (Fully Qualified Domain Name). Ez az, ami egyenértékű az IP-címmel, feltéve persze, hogy egy DNS-szerver a rendelkezésre áll, ami azt visszafejti. • Az IP cím - gazdagépcím átalakítást a TCP/IP automatikusan végzi, de a gazdagép operációs rendszer-parancs segítségével mi is lekérdezhetjük egy ismert felhasználó IP címét. Az alkalmazások eléréséhez nemcsak az IP címet kell ismerni, hanem az egyes alkalmazásokhoz tartozó portcímet is (Application Selection Address). Ezért a címeket ki kell egészíteni az alkalmazás elérésére szolgáló portcímmel is: gazdagépcím:portcím

9. IP címek jövője: • Címhiánnyal küzd az Internet. Egyes tartományokban kevés az IP cím, másokban pedig kihasználatlan. Főleg a B és C osztályú hálózatok terjedtek el. Az új címzés, az Ipv6 nevű lesz, amelyben a címmező 128 bites lesz (négyszerese a mainak).

10. A címkiosztás logikája • Dinamikus címzés: Rengeteg munkaállomás van, amelynek nincs szüksége állandóan egy bizonyos IP címre és dinamikusan is címezhető. Az ilyen hosztoknak mindegy, hogy milyen IP címet használnak (egy adott címtartományon belül kaphatnak címeket), viszont vannak olyan hosztok, amelyeknek mindenképpen statikus címeket kell használni (pl. szerverek), hiszen más eszközök mindig csak egy bizonyos IP címen hivatkoznak rájuk. A dinamikusan címzett hosztok menedzsment protokollokon keresztül jutnak az IP címeikhez a szerverektől, míg a statikus IP címeket használó hosztoknál manuálisan kell konfigurálni a címet. A dinamikus címkiosztás nagy előnye, hogy csak az éppen bekapcsolt, a kommunikációban résztvevő gépek számára szükséges külön cím, így kevesebb IP-cím elegendő nagyszámú kliens kiszolgálásához.

11. A címzés logikája Az internet címek finomszerkezete:Az egyik legfontosabb döntés az Internet tervező számára az IP címek kijelölése. Az IP cím 32-bites szám, melynek feladata a hosztok, illetve a hozzájuk kapcsolódó kommunikációs interfészek azonosítása. Ez a szám az IP csomag fejlécében helyezkedik el és – mint már tudjuk – arra szolgál, hogy a csomagot elirányítsa a rendeltetési helyére. A következő szempontokat kell figyelembe venni IP címek kijelölésekor: • Előtagon alapuló címzés: Pl.: Jelöljön a 32 bites IP cím első 16 bitje egy szervezetet, az első 20 ennek egy szervezeti egységét. Az első 26 azonosítson egy bizonyos hálózatot ezen a szervezeten belül, és végül a teljes 32 bites szám azonosítson egyetlen hosztot ezen a bizonyos hálózaton belül. Ez a címzési logika az alapja az IP címzésnek. Folytatás a következő oldalon 

12. Az internet címek finomszerkezete • Csatolónkénti címzés: Ha egy hoszt több hálózati csatolóval rendelkezik, akkor mindegyik külön IP címet kap. Tehát nagyon fontos, hogy az IP cím nem feltétlenül a hosztot azonosítja, hanem annak egy interfészét. Előfordulhat a hálózat nem megfelelően átgondolt tervezése miatt, hogy nem érhető el ugyanaz a hoszt minden IP címmel, ami hozzá tartozik. Ebben az esetben célszerű a legmegbízhatóbb interfész címét megadni, mint a hoszt elsődleges IP címe. • Virtuális címzés: Némely esetben hasznos lehet egy hosztot több IP címmel konfigurálni, általában olyankor, ha egy szerveren akarunk Web szolgáltatást kínálni több IP címhez. Habár nincs szabvány arra, hogy hogyan kezeljük ezeket a virtuális címeket, az általános eljárás az, hogy egy fizikai címhez több IP címet rendelünk, és a virtuális címekkel válaszoljuk meg az ARP kéréseit. Ezt a címzési módot külön kell támogatnia mind a szerver operációs rendszerének, mind pedig az szerver programnak.

13. Végszó A diasor az IP címzés működését vázlatos formában szemlélteti (mint az a címből is kiderült), ezért tanulni nem érdemes belőle csak egyéb kiegészítésekkel együtt. vasy.d@freemail.hu Forrás: http://amirisc.ttk.pte.hu/network/