Sieci komputerowe

Adresacja IPv4

Pierwszy krok w pracy z sieciami: rozumiesz, z czego składa się adres IPv4, jak działa oktet i jak przechodzić między zapisem dziesiętnym oraz binarnym.

32 bity4 oktety0-255RFC 1918

Długość adresu

32 bity

Liczba oktetów

4 × 8 bitów

Zakres oktetu

0-255

01

Budowa adresu IPv4

Adres IPv4 składa się z 32 bitów. Dla człowieka wygodniejszy jest zapis dziesiętny z kropkami, na przykład 192.168.1.10. Każda liczba między kropkami to jeden oktet, czyli 8 bitów.

192.168.1.10 192 | 168 | 1 | 10 4 oktety × 8 bitów = 32 bity
Adres IPv4 ma 32 bity zapisane jako cztery oktety.
02

Wagi bitów w oktecie

Każdy bit w oktecie ma własną wagę. Jeśli bit ma wartość 1, doliczamy jego wagę. Jeśli ma wartość 0, pomijamy ją.

Tabela: 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1
1286432168421
11000000
11000000 = 128 + 64 = 192
Wagi bitów pozwalają przeliczać oktet między systemem binarnym i dziesiętnym.
03

Konwersja dziesiętny ↔ binarny

192 na zapis binarny

192 = 128 + 64 bity: 1 1 0 0 0 0 0 0 wynik: 11000000

168 na zapis binarny

168 = 128 + 32 + 8 bity: 1 0 1 0 1 0 0 0 wynik: 10101000

11110000 na zapis dziesiętny

11110000 = 128 + 64 + 32 + 16 wynik: 240

00100101 na zapis dziesiętny

00100101 = 32 + 4 + 1 wynik: 37
Konwersja oktetu to podstawowe narzędzie przy maskach i subnettingu.
04

Adres sieci, hosta i broadcast

Sam adres IP nie wystarcza do policzenia sieci. Do tego potrzebna jest maska lub prefix CIDR. Już teraz warto zapamiętać trzy role adresów: adres sieci identyfikuje podsieć, adres hosta należy do urządzenia, a broadcast oznacza wszystkich hostów w podsieci.

Te pojęcia staną się policzalne po poznaniu maski podsieci.
05

Typy adresów IPv4

Tabela: Typ, Znaczenie
TypZnaczenie
Adres sieciIdentyfikuje całą sieć lub podsieć. Nie przypisujemy go hostowi.
Adres hostaAdres konkretnego urządzenia pracującego w danej sieci.
BroadcastAdres używany do wysłania pakietu do wszystkich hostów w podsieci.
Adres prywatnyAdres z zakresów RFC 1918 używany wewnątrz sieci lokalnych.
Adres publicznyAdres routowalny w Internecie, zwykle przydzielany przez operatora lub organizację.
LoopbackZakres 127.0.0.0/8, najczęściej 127.0.0.1, wskazuje na lokalny host.
Link-local / APIPAZakres 169.254.0.0/16, używany automatycznie, gdy host nie otrzyma adresu z DHCP.

Zakresy prywatne RFC 1918

Tabela: Zakres, Obejmuje
ZakresObejmuje
10.0.0.0/8od 10.0.0.0 do 10.255.255.255
172.16.0.0/12od 172.16.0.0 do 172.31.255.255
192.168.0.0/16od 192.168.0.0 do 192.168.255.255
Nie cały zakres 172.0.0.0/8 jest prywatny; prywatne jest 172.16.0.0/12.

Podsumowanie

Najważniejsza zasada przed kolejnym tematem

IPv4 opisuje adres hosta, ale dopiero maska określa, która część adresu jest częścią sieciową, a która częścią hosta. Dlatego następny temat to maski podsieci.

Ćwiczenia

Sprawdź samodzielnie

Odpowiedzi ukryte

Najpierw wykonaj obliczenia samodzielnie. Odpowiedzi rozwiń dopiero wtedy, gdy masz własny wynik.

Zadanie 1łatwyZamień 200 na zapis binarny jednego oktetu.
Sprawdź odpowiedź: 200 = 128 + 64 + 8, więc 11001000.
Zadanie 2łatwyZamień 11110000 na zapis dziesiętny.
Sprawdź odpowiedź: 128 + 64 + 32 + 16 = 240.
Zadanie 3średniZamień 01010101 na zapis dziesiętny.
Sprawdź odpowiedź: 64 + 16 + 4 + 1 = 85.
Zadanie 4trudniejszyZapisz adres 192.168.1.10 jako cztery oktety binarne.
Sprawdź odpowiedź: 192.168.1.10 = 11000000.10101000.00000001.00001010.

Pytania kontrolne

Zatrzymaj się i odpowiedz

  1. 1Ile bitów ma pełny adres IPv4?
  2. 2Dlaczego jeden oktet może mieć wartości tylko od 0 do 255?
  3. 3Czym różni się zapis dziesiętny adresu IPv4 od zapisu binarnego?
  4. 4Do czego służy adres broadcast?
  5. 5Które trzy zakresy IPv4 są zakresami prywatnymi RFC 1918?