LFCA: išmokite tinklo IP adresavimo pagrindus – 9 dalis


Ankstesniame LFCA serijos skyriuje apibrėžėme kompiuterių tinklą ir trumpai apžvelgėme kai kurias bendrąsias Linux tinklo komandas, kurias galite naudoti norėdami gauti naudingos tinklo informacijos, pvz., IP adresą, potinklio kaukę, atvirus prievadus ir dar daugiau.

Susietame pasaulyje tinklai atlieka didžiulį vaidmenį gerinant sklandų ryšį, prieigą prie informacijos ir dalijimąsi failais. Dėl kompiuterių tinklų galite pasitikrinti el. paštą, įsigyti lėktuvo bilietą ir atsisiųsti failus.

Norėdami geriau suprasti kompiuterių tinklus, žengiame dar vieną žingsnį ir apžvelgiame šiuos svarbiausius dalykus.

  • Parodykite pagrindinį IP adresavimo supratimą.
  • Dvejetainis ir dešimtainis taškinis keturkampis žymėjimas.
  • Supraskite potinklio kaukes.
  • Supraskite skirtingas IP adresų klases ir „taškinį keturkampį“.
  • Atskirkite privačius ir viešuosius IP adresus.
  • TCP/IP modelis. Sužinokite daugiau apie dažniausiai naudojamus TCP (perdavimo valdymo protokolo) prievadus ir paslaugas, pavyzdžiui, 21, 22, 53, 80, 110 ir kt.

„Linux“ IP adresavimo pagrindų supratimas

Viena iš pagrindinių TCP/IP sąvokų yra IP adresas. Taigi, kas yra IP adresas? IP adresas, paprasčiausiai IP, yra 32 bitų dvejetainis skaičius, priskirtas IP tinkle tokiam skaičiavimo įrenginiui kaip kompiuteris, planšetinis kompiuteris ar išmanusis telefonas.

Jį gali dinamiškai priskirti maršrutizatorius, naudodamas DHCP protokolą, arba rankiniu būdu sukonfigūruoti „Linux“ naudotojo arba sistemos administratorius. IP adresas yra unikalus identifikatorius, leidžiantis identifikuoti pagrindinį kompiuterį vietiniame tinkle (LAN) ir internetu. IP adresas yra programinės įrangos adresas ir nėra užkoduotas kompiuteryje, skirtingai nei MAC adresas, susietas su tinklo sąsajos plokšte.

IP terminijos

Prieš tęsdami toliau, patikrinkime keletą pagrindinių sąvokų, kurios padės geriau suprasti interneto protokolą.

  • Bitas – tai vienas skaitmuo, vaizduojamas kaip 1 arba 0.
  • Baitas – tai 8 bitų rinkinys arba serija. 1 baitas=8 bitai.
  • Oktetas – oktetą sudaro 8 bitai arba 1 baitas.

IP adresas yra suskirstytas į 4 oktetus arba baitus. Kiekvienas oktetas turi 8 bitus, todėl 1 oktetas=8 bitai.

Kaip IP adresas gali būti vaizduojamas šiais būdais:

  • Kaip taškinis dešimtainis skaičius. Pavyzdžiui, 192.168.1.5.
  • Kaip dvejetainis, kaip ir 11000000.10101000.00000001.00000101.
  • Kaip šešioliktainė reikšmė: c0.a8.01.05.

Visi aukščiau pateikti ženklai reiškia tą patį IP adresą. Tačiau daugeliu atvejų šešioliktainis formatas retai naudojamas IP adresams pavaizduoti, todėl mes sutelksime dėmesį į pirmuosius du formatus: taškinį dešimtainį ir dvejetainį.

IP adresus galima iš esmės suskirstyti į dvi kategorijas:

1. IPv4 adresas

IPv4 (4 IP versija) IP adresas yra 32 bitų skaitmuo, suskirstytas į 4 oktetus. Kiekvienas oktetas turi 8 bitus, kurie gali būti pateikiami taškiniu dešimtainiu arba dvejetainiu formatu.

IPv4 adresų pavyzdžiai:

10.200.50.20
172.16.0.20
192.168.1.5

IPv4 adresą galima suskirstyti į 5 klases:

Class 	A 
Class 	B
Class 	C
Class 	D 
Class 	E 

Tačiau apimsime tik pirmąsias 3 klases – A, B ir C, kurios dažniausiai naudojamos pagrindinėse sistemose. Likusios klasės nepatenka į šio sertifikato taikymo sritį. D klasė naudojama daugialypės terpės siuntimui, o E daugiausia skirta tyrimų ir eksperimentiniams tikslams.

Pradėkime nuo A klasės. Tai didžiausia klasė, turinti 16 777 216 IP adresų, kuriuos galima priskirti priegloboms, ir mažiausiai priskirtų tinklų, kurių pagal numatytuosius nustatymus yra 126.

Be to, turime B klasę, kuri turi antrą didžiausią galimų IP adresų skaičių, kurie pagal numatytuosius nustatymus yra 65 534 ir 16 384 priskirtini tinklai.

Galiausiai turime C klasę, kuri yra mažiausia klasė, pagal numatytuosius nustatymus suteikianti tik 254 galimus IP adresus ir 2 097 152 priskirtinus tinklus.

Prie IPv4 adresų klasių grįšime vėliau.

2. IPv6 adresas

Priešingai nei IPv4 adresas, IPv6 adresas naudoja 128 bitus, o IPv4 - 32 bitus. Jis pateikiamas šešioliktainiu formatu, o kiekvieną šešioliktainį skaičių sudaro 4 bitai.

IPv6 adresas suskirstytas į 8 dalis, kurių kiekvienoje yra 4 šešioliktainiai skaičiai. Rodomas IPv6 adreso pavyzdys:

2041:130f:0000:3f5d:0000:0000:875a:154b

Tai galima dar labiau supaprastinti taip. Pirmieji nuliai pakeičiami dvigubu dvitaškiu, kaip parodyta.

2041:130f::3f5d::875a:154b

IPv6 adresai buvo sukurti siekiant pakeisti IPv4 adresus, kurie, pasak ekspertų, greitai baigsis. Didesnis bitų skaičius žymiai padidins adreso erdvę. Mes dar turime pasiekti tą tašką ir daugiausia apsistosime ties IPv4 adresais.

IP adresas yra padalintas į dvi pagrindines dalis: tinklo ir pagrindinio kompiuterio dalis. Paprastame IP adresu 192.168.1.5 su potinklio kauke arba tinklo kauke 255.255.255.0 (apie potinklio kaukes pakalbėsime vėliau šioje dalyje), pirmieji trys oktetai iš kairės žymi tinklo dalį, o likęs oktetas yra dalis, priskirta prieglobos įrenginiams jūsų tinkle. Kiekvienas kompiuteris gauna unikalų IP adresą, kuris skiriasi nuo kitų, bet turi tą patį tinklo adresą su kitais tame pačiame tinkle esančiais pagrindiniais įrenginiais.

192.168. 1       5
Network part	Host part

Taip baigiama pirmoji mūsų tinklų serijos dalis. Iki šiol apibrėžėme, kas yra IP adresas, apibrėžėme įvairias IP adresų klases ir du pagrindinius IP adresų tipus – IPv4 ir IPv6. Kitame skyriuje pasinersime į dvejetainį ir dešimtainį keturkampį žymėjimą.