Adres sieciowy

Temat: Określenie ustawień sieciowych danego komputera  i jego lokalizacji w sieci

Obecnie najczęściej wykorzystywanym protokołem sieciowym jest protokół TCP/IP. Wyróżnia się dwie wersje protokołu: wersja 4 IPv4 oraz wersja 6 IPv6. Różnica między nimi polega na innych sposobach reprezentacji adresu sieciowego urządzeń pracujących w sieci.

Adres sieciowy

W protokole IPv4 adres sieciowy występuje w postaci 32-bitowej liczby pozwalając na zapisanie 2³² ¹ 4 miliardów adresów. Szacuje się, że obecna liczba adresów wyczerpie się w 2014 roku, co spowoduje potrzebę stosowania protokołu w wersji IPv6, w którym adres sieciowy jest liczbą 128 – bitową i pozwala na zapisanie 2¹²⁸¹3,4 * 10³⁸ adresów. Niestety IPv6 nie jest kompatybilny z IPv4 i nie jest obsługiwany przez większość urządzeń i systemów komputerowych podłączonych do sieci.

Adres sieciowy IPv4 zapisany jest jako cztery liczby ośmiobitowe (oktety):

83.19.132.19 – 01010011 00010011 10000100 00010011

Podsieci  w wersji IPv4

Internet jest zbiorem sieci, które dzielą się na coraz mniejsze sieci. Ważną rolę w określaniu lokalizacji komputera w sieci pełni maska podsieci, określająca które bity adresu sieciowego oznaczają adres sieci, a które – urządzenia sieciowego. Wykonując iloczyn logiczny AND na odpowiadających sobie parach adresu sieciowego i maski podsieci otrzymujemy adres podsieci.

Adres sieciowy:  192.168.1.112  11000000 10101000 00000001 01110000

Maska podsieci: 255.255.255.0  11111111 11111111 11111111 00000000

Wynik iloczynu:  192.168.1.0 11000000 10101000 00000001 00000000

Adres sieciowy 192.168.1.112 należy do podsieci 192.168.1.0

Dwa adresy każdej podsieci mają określone przeznaczenie: najmniejszy możliwy adres oznacza adres podsieci, największy możliwy – tzw. adres rozgłoszeniowy (broadcast), tj. adres transmisji do wszystkich hostów w podsieci.

Dla powyższego przykładu:

adres sieci to 192.168.1.000

broadcast to 192.168.1.254

adresy hostów to 192.168.1.1 – 192.168.1.254

Jeśli maska podsieci składa się z 24 cyfr 1, adres tej podsieci można zapisać jako 192.168.1.0/24

Ważnym elementem każdej podsieci jest tzw. brama domyślna. Jest to wyróżnione urządzenie sieciowe, przez które przechodzi cała transmisja  skierowana do urządzeń znajdujących się poza siecią. Adres bramy musi należeć do puli adresów hostów podsieci.

Dla podsieci z powyższego przykładu typowe adresy bramy to 192.168.1.1 albo 192.168.1.254

Adresy IPv4 można podzielić na publiczne i prywatne. Adresy publiczne są dostępne (umożliwiają przesyłanie danych do hostów, które się tymi adresami posługują) dla wszystkich  komputerów wchodzących w skład Internetu, natomiast adresy prywatne – tylko dla hostów wchodzących w skład danej podsieci.

Aby możliwa była komunikacja pomiędzy hostami o adresach prywatnych a hostami o adresach publicznych (czyli Internetem), wykorzystuje się technikę translacji adresów (NAT – Network Addres Translation). Obsługuje ją większość routerów.

Protokół  DHCP

W większych sieciach komputerowych adresy IP są nadawane przez protokół DHCP. Umożliwia on nie tylko  przydzielanie hostom poprawnych adresów IP, ale także poprawne określenie adresów bramy domyślnej i serwera DNS, co jest niezbędne do zapewnienia dostępu do zasobów sieci.

Aby skorzystać z protokołu DHCP, niezbędne jest wyznaczenie urządzenia pełniącego rolę serwera DHCP – zwykle jest to router lub punkt dostępowy.

Protokół DNS

W latach 80. XX wieku wprowadzono protokół DNS, umożliwiający tworzenie mnemonicznych, łatwych do zapamiętania nazw hostów, zwanych adresami domenowymi. Nazwy te są automatycznie zamieniane na adresy IP – oraz odwrotnie – na podstawie adresu IP można zwykle ustalić adres domenowy

Ćwiczenie 1

Wpisz w przeglądarce adres 74.125.26.103. Jaka strona pojawi się w oknie przeglądarki?

DNS cechuje się rozproszoną, hierarchiczną strukturą wyrażoną w budowie adresu domenowego, w którym poszczególne elementy oddzielone od siebie kropkami mają określone znaczenie, a element stojący najwyżej umieszczony w  hierarchii znajduje się po prawej stronie.

Adres www.men.gov.pl można odczytać:

- strona (www)

- Ministerstwa Edukacji Narodowej (men)

- organizacja państwowa (gov)

- w Polsce (pl)

Po prawej stronie adresu znajduje się zawsze dwuliterowy kod kraju, w  którym zarejestrowana jest domena. Do 2000 roku istniało siedem TLD (top-level Domain):

·         com – domeny komercyjne

·         org – domeny organizacji niekomercyjnych

·         gov – domeny jednostek administracji państwowej

·         mil – domeny wojskowe

·         edu – domeny jednostek edukacyjnych

·         net – domeny sieci komputerowych

·         int – domeny organizacji międzynarodowych.

Po roku 2000 rozpoczęto dodawanie nowych TLD.

W Polsce nazewnictwem  i rejestracją domen zajmuje się NASK (Naukowa Akademicka Sieć Komputerowa).

Ćwiczenie 2

Sprawdź w Internecie, jakie TLD funkcjonują obecnie w sieci.

Posiadanie własnej domeny wiąże się z koniecznością wniesienia opłaty w postaci abonamentu.

Pełne korzystanie z funkcji DNS możliwe jest w przypadku posiadania własnego serwera DNS.

Aby ustalić adres IP hosta o podanym adresie domenowym, należy posłużyć się odpowiednim poleceniem systemu operacyjnego. W systemach Windows i Linux jest to polecenie nslookup adres-domenowy.

Protokół TCP/IP

Protokół TCP jest wykorzystywany do przesyłania danych pomiędzy procesami uruchomionymi na różnych hostach. Dba o poprawność przesyłania danych oraz ich integralność, dokonując retransmisji pakietów, które nie dotarły do hosta docelowego, dba o zachowanie właściwej kolejności transmisji pakietów.

Ważnym pojęciem związanym z protokołami warstwy transportu (TCP i UDP) jest pojęcie portu. Port to liczba z przedziału  1 do 65535 używana do identyfikacji procesu odbierającego lub wysyłającego dane. Dzięki wprowadzeniu  portów, wiele procesów działających na jednym hoście może wysyłać dane (np. przeglądarka internetowa i klient poczty elektronicznej) lub odbierać dane (np. serwer WWW i serwer FTP). Przykładowe numery portów przypisane do często wykorzystywanych usług:

20 – FTP – przesyłanie danych

21 -  FTP – przesyłanie poleceń

23 – Telnet

25 – SMTP

53 – DNS

80 – HTTP

Aby zobaczyć listę połączeń TCP aktywnych na komputerze, należy użyć polecenia systemowego netstat

Określenie ustawień sieciowych komputera

Informacje o ustawieniach sieciowych komputera wyświetlamy za pomocą polecenia systemowego ipconfig. Zastosowanie tej komendy z parametrem, np. ipconfig /all spowoduje wyświetlenie dodatkowych informacji na temat karty sieciowej zainstalowanej w komputerze (adresy MAC) oraz informacji na temat serwerów DNS i DHCP.

Adres MAC (Media Acess Control) to unikatowy w skali świata 48-bitowy adres sprzętowy karty sieciowej komputera oraz interfejsu sieciowego urządzenia sieci komputerowej.