Einführung
Das Verständnis des Netzwerks ist ein grundlegender Bestandteil der Konfiguration komplexer Umgebungen im Internet. Dies hat Auswirkungen auf den Versuch, effizient zwischen Servern zu kommunizieren, sichere Netzwerkrichtlinien zu entwickeln und Ihre Knoten organisiert zu halten.
In einem früheren Handbuch haben wir einige grundlegende Netzwerkterminologien behandelt. Sie sollten dieses Handbuch durchsehen, um sicherzustellen, dass Sie mit den dort vorgestellten Konzepten vertraut sind.
In diesem Artikel werden einige spezifischere Konzepte erläutert, die mit dem Entwerfen oder der Interaktion mit vernetzten Computern verbunden sind. Insbesondere werden Netzwerkklassen, Subnetze und die CIDR-Notation zum Gruppieren von IP-Adressen behandelt.
Grundlegendes zu IP-Adressen
Jeder Standort oder jedes Gerät in einem Netzwerk muss adressierbar sein. Dies ist einfach ein Begriff, der bedeutet, dass er durch Bezugnahme auf seine Bezeichnung unter einem vordefinierten Adressensystem erreicht werden kann. Im normalen TCP / IP-Modell der Netzwerkschicht wird dies auf einigen verschiedenen Ebenen behandelt. Wenn wir uns jedoch auf eine Adresse in einem Netzwerk beziehen, handelt es sich normalerweise um eine IP-Adresse.
IP-Adressen Ermöglichen, dass Netzwerkressourcen über eine Netzwerkschnittstelle erreicht werden. Wenn ein Computer mit einem anderen Computer kommunizieren möchte, kann er die Informationen an die IP-Adresse des Remotecomputers adressieren. Angenommen, die beiden Computer befinden sich im selben Netzwerk oder die verschiedenen Computer und Geräte dazwischen können Anforderungen über Netzwerke hinweg übersetzen, sollten die Computer in der Lage sein, sich gegenseitig zu erreichen und Informationen zu senden.
Jede IP-Adresse muss in seinem eigenen Netzwerk einzigartig sein. Netzwerke können voneinander isoliert und überbrückt und übersetzt werden, um den Zugriff zwischen verschiedenen Netzwerken zu ermöglichen. Ein System namens Network Address Translation ermöglicht das Umschreiben der Adressen, wenn Pakete Netzwerkgrenzen überschreiten, damit sie an ihrem richtigen Ziel weitermachen können. Auf diese Weise kann dieselbe IP-Adresse in mehreren isolierten Netzwerken verwendet werden, während diese bei korrekter Konfiguration miteinander kommunizieren können.
Der Unterschied zwischen IPv4 und IPv6
Es gibt zwei Überarbeitungen des IP-Protokolls, die heute auf Systemen weit verbreitet sind. IPv4, die vierte Version des Protokolls, wird derzeit von den meisten Systemen unterstützt. Die neuere, sechste Version mit dem Namen IPv6 wird aufgrund von Verbesserungen im Protokoll und den Einschränkungen des IPv4-Adressraums häufiger eingeführt. Einfach ausgedrückt, die Welt verfügt jetzt über zu viele mit dem Internet verbundene Geräte für die Anzahl der über IPv4 verfügbaren Adressen.
IPv4-Adressen sind 32-Bit-Adressen. Jedes Byte oder 8-Bit-Segment der Adresse wird durch eine Periode geteilt und typischerweise als Zahl 0-255 ausgedrückt. Obwohl diese Zahlen normalerweise dezimal ausgedrückt werden, um das Verständnis des Menschen zu erleichtern, wird jedes Segment normalerweise als Oktett bezeichnet, um die Tatsache auszudrücken, dass es sich um eine Darstellung von 8 Bits handelt.
Eine typische IPv4-Adresse sieht etwas aus wie folgt:
Der niedrigste Wert in jedem Oktett ist eine 0, und der höchste Wert ist 255.
Wir können auch ausdrücken Dies ist binär, um eine bessere Vorstellung davon zu bekommen, wie die vier Oktette aussehen werden. Wir werden alle 4 Bits durch ein Leerzeichen zur besseren Lesbarkeit trennen und die Punkte durch Bindestriche ersetzen:
Es ist wichtig zu erkennen, dass diese beiden Formate dieselbe Zahl darstellen Konzepte später verstehen.
Obwohl es einige andere Unterschiede in der Protokoll- und Hintergrundfunktionalität von IPv4 und IPv6 gibt, ist der auffälligste Unterschied der Adressraum. IPv6 drückt Adressen als 128-Bit-Nummer aus. Um dies ins rechte Licht zu rücken: IPv6 bietet Platz für mehr als 7,9 × 10 < sup > 28 < / sup > mal die Anzahl der Adressen als IPv4.
Um diesen erweiterten Adressbereich auszudrücken, wird IPv6 im Allgemeinen als acht Segmente geschrieben von vier hexadezimalen Ziffern. Hexadezimalzahlen stellen die Zahlen 0-15 dar, indem die Ziffern 0-9 sowie die Zahlen a-f verwendet werden, um die höheren Werte auszudrücken. Eine typische IPv6-Adresse könnte ungefähr so aussehen:
Möglicherweise werden diese Adressen auch in einem kompakten Format geschrieben. Mit den Regeln von IPv6 können Sie führende Nullen aus jedem Oktett entfernen und einen einzelnen Bereich von Nullgruppen durch einen Doppelpunkt (: 🙂 ersetzen.