Wprowadzenie
Zrozumienie sieci jest podstawowym elementem konfigurowania złożonych środowisk w Internecie. Ma to konsekwencje przy próbie wydajnej komunikacji między serwerami, opracowywaniu bezpiecznych zasad sieciowych i utrzymywaniu porządku w węzłach.
W poprzednim przewodniku omówiliśmy podstawową terminologię dotyczącą sieci. Powinieneś przejrzeć ten przewodnik, aby upewnić się, że znasz przedstawione w nim koncepcje.
W tym artykule omówimy kilka bardziej szczegółowych pojęć związanych z projektowaniem lub interakcją z komputerami w sieci. W szczególności zajmiemy się klasami sieci, podsieciami i notacją CIDR do grupowania adresów IP.
Zrozumienie adresów IP
Każda lokalizacja lub urządzenie w sieci musi mieć możliwość adresowania. Jest to po prostu termin, który oznacza, że można do niego dotrzeć, odwołując się do jego oznaczenia w ramach predefiniowanego systemu adresów. W normalnym modelu warstw sieci TCP / IP jest to obsługiwane na kilku różnych warstwach, ale zazwyczaj, gdy mówimy o adresie w sieci, mówimy o adresie IP.
Adresy IP umożliwiają dostęp do zasobów sieciowych za pośrednictwem interfejsu sieciowego. Jeśli jeden komputer chce komunikować się z innym komputerem, może zaadresować informacje do adresu IP komputera zdalnego. Zakładając, że oba komputery znajdują się w tej samej sieci lub że różne komputery i urządzenia pomiędzy nimi mogą tłumaczyć żądania w sieciach, komputery powinny być w stanie dotrzeć do siebie i wysyłać informacje.
Każdy adres IP musi być wyjątkowym we własnej sieci. Sieci można odizolować od siebie, a także łączyć je mostem i tłumaczyć, aby zapewnić dostęp między różnymi sieciami. System zwany Network Address Translation umożliwia przepisywanie adresów, gdy pakiety przekraczają granice sieci, aby umożliwić im dalszą drogę do właściwego miejsca przeznaczenia. Pozwala to na używanie tego samego adresu IP w wielu izolowanych sieciach, jednocześnie umożliwiając im komunikację ze sobą, jeśli są poprawnie skonfigurowane.
Różnica między IPv4 i IPv6
Są dwie wersje protokołu IP, które są obecnie szeroko wdrażane w systemach. IPv4, który jest czwartą wersją protokołu, jest obecnie obsługiwany przez większość systemów. Nowsza, szósta wersja, zwana IPv6, jest wprowadzana z większą częstotliwością ze względu na ulepszenia protokołu i ograniczenia przestrzeni adresowej IPv4. Mówiąc najprościej, świat ma teraz zbyt wiele urządzeń połączonych z Internetem dla liczby adresów dostępnych w IPv4.
Adresy IPv4 to adresy 32-bitowe. Każdy bajt lub 8-bitowy segment adresu jest dzielony kropką i zwykle wyrażany jako liczba 0-255. Mimo że liczby te są zwykle wyrażane w postaci dziesiętnej, aby ułatwić ludzkie zrozumienie, każdy segment jest zwykle określany jako oktet, aby wyrazić fakt, że jest reprezentacją 8 bitów.
Typowy adres IPv4 wygląda jakoś w ten sposób:
Najniższa wartość w każdym oktecie to 0, a najwyższa 255.
Możemy również wyrazić to w systemie binarnym, aby lepiej zrozumieć, jak będą wyglądać cztery oktety. Aby zwiększyć czytelność, oddzielimy każde 4 bity spacją i zastąpimy kropki myślnikami:
Rozpoznanie, że te dwa formaty reprezentują tę samą liczbę, będzie ważne dla zrozumienie pojęć później.
Chociaż istnieją pewne inne różnice w protokołach i funkcjach tła IPv4 i IPv6, najbardziej zauważalną różnicą jest przestrzeń adresowa. IPv6 wyraża adresy jako 128-bitowe liczby. Patrząc z perspektywy, oznacza to, że w IPv6 jest miejsce na więcej niż 7,9 × 10 < sup > 28 < / sup > razy liczba adresów IPv4.
Aby wyrazić ten rozszerzony zakres adresów, adres IPv6 jest zwykle zapisywany w postaci ośmiu segmentów czterech cyfr szesnastkowych. Liczby szesnastkowe reprezentują liczby od 0 do 15, używając cyfr 0-9, a także liczb a-f do wyrażenia wyższych wartości. Typowy adres IPv6 może wyglądać mniej więcej tak:
Możesz również zobaczyć te adresy zapisane w zwartym formacie. Reguły IPv6 pozwalają na usunięcie wszelkich wiodących zer z każdego oktetu i zastąpienie pojedynczego zakresu zerowanych grup podwójnym dwukropkiem (: :).