Адресация в IP-сетях

Краткие итоги лекции 7

1. Логические адреса узлов в IP-сетях версии IPv4 содержат 32 двоичных разряда, версии IPv6 - 128двоичных разряда.
2. IP-адреса являются иерархическими. Старшие разряды определяют номер сети, а младшие разряды - номер узла в сети.
3. Существует адресация на основе классов и бесклассовая адресация.
4. Адрес 127.0.0.1 предназначен для самотестирования, когда проверяют, установлен ли протокол TCP/IP на конечном узле.
5. В таблице маршрутизации задаются адреса сетей, а не узлов для сокращения числа записей, которыми оперирует маршрутизатор.
6. Адрес сети маршрутизатор получает путем логического умножения сетевого адреса узла назначения на маску.
7. Общая часть адреса называется префиксом.
8. IP-адреса узлов могут назначаться администратором вручную (статическая адресация) или автоматически с помощью протокола динамического конфигурирования узлов (DHCP).
9. Вручную назначаются адреса сетевым принтерам, серверам и интерфейсам маршрутизаторов.
10. Настройки адресов компьютера можно посмотреть по команде ipconfig в командной строке.
11. В IP-сетях используются следующие виды рассылки данных: одноадресная (unicast), широковещательная (broadcast), многоадресная (multicast). Адрес источника сообщения - всегда уникальный.
12. При прямой широковещательной рассылке сообщение передается всем узлам в сети, причем, сообщение можно переслать даже из другой сети.
13. Ограниченная широковещательная рассылка действует только внутри локальной сети, она использует адрес 255.255.255.255.
14. В маршрутизаторах используют как адресацию на основе стандартных масок, так и адресацию с масками переменной длины.
15. Сети с частными адресами, не подключенные к Internet, могут иметь любые адреса, лишь бы они были уникальны внутри частной сети.
16. Пакеты с частными адресами блокируются маршрутизатором.
17. Трансляторы сетевых адресов NAT, PAT переводят частные адреса в публичные (общедоступные).
18. Один публичный адрес можно комбинировать с набором номеров порта узла источника, т.е. формируется совокупность комплексных адресов, называемых сокетами. При этом один IP-адрес могут использовать сразу несколько узлов частной сети.
19. Кардинальным решением проблемы нехватки логических адресов является разработка и внедрение адресации версии IPv6, которая использует для адресации 128 двоичных разрядов.
20. Адреса версии IPv6 представлены в виде 8 блоков по четыре шестнадцатеричных числа. Блоки разделяются двоеточием.
21. Формат адреса IPv6 можно представить в виде поля идентификатора интерфейса (младшие 64 бита, которые задают адрес узла) и полей префиксов подсети, сайта и провайдера (старшие 64 бита).
22. Идентификатор интерфейса может быть сконфигурирован вручную администратором или задан динамически, например, с использованием механизма расширенного уникального идентификатораEUI-64.
23. Протокол IPv6 предусматривает 3 типа адресов: индивидуальный (unicast), групповой (multicast), произвольный (anycast).
24. Глобальные индивидуальные адреса IPv6 являются уникальными во всей сети Интернет. Также как уникальные адреса IPv4 они либо назначаются администратором статически, либо присваиваются динамически.
25. При автоматическом назначении глобальных индивидуальных адресов IPv6 используются варианты: автоконфигурирование без сохранения состояния адреса, когда адресная информация получается от маршрутизатора; получение адресной информации от сервера DHCP.
26. Маршрутизатор IPv6 может функционировать, рассылая сообщения "Объявления маршрутизатора IPv6". после формирования команды ipv6 unicast-routing в режиме глобального конфигурирования.
27. Локальные индивидуальные адреса канала из диапазона FE80::/10 - FEBF::/10 могут быть назначены администратором вручную или динамически.
28. Локальный МАС-адрес действителен только в пределах сетевого сегмента канального уровня.
29. Присвоенный групповой адрес FF02::1 используется для передачи сообщений всем узлам, имеющим такой адрес. Присвоенный групповой адрес FF02::2 используется для передачи сообщений всем маршрутизаторам.
30. Групповой адрес запрашиваемого узла (multicast) объединяет префикс группового адреса FF02:0:0:0:0:1:FF00::/104 и младшие 24 бита глобального индивидуального адреса IPv6. Используется для определения (разрешения) МАС-адреса назначения по известному IPv6-адресу.
31. Для передачи некоторых видов служебной информации в сетях IPv4, IPv6 используются протоколы ICMPv4, ICMPv6. Они проводят подтверждение доступности или недоступности узла или сервиса (услуги), истечения времени, переадресации маршрута.
32. Существуют механизмы перехода между сетями IPv4, IPv6 (три метода сетевой миграции): двойной стек; туннелирование; преобразование адресов.

Вопросы

1. Кто назначает логические адреса интерфейсам маршрутизаторов и конечным узлам сети?
2. Сколько двоичных разрядов содержат логические адреса узлов в IP-сетях версии IPv4?
3. Что определяют старшие и младшие разряды сетевого адреса?
4. Какие классы уникальных адресов используются в сетях?
5. Какие размеры имеют стандартные маски адресов классов А, В, С?
6. Какое максимальное число узлов могут задавать адреса класса С?
7. Какой адрес используется для самотестирования?
8. Для чего нужны сетевые маски?
9. Как называется общая часть адреса нескольких устройств?
10. Какова длина префикса маски 255.255.240.0?
11. Какие устройства делят сеть на широковещательные домены?
12. В чем состоит различие прямой и ограниченной широковещательных рассылок?
13. В чем состоит различие широковещательной и групповой рассылок?
14. Для чего используются частные адреса в локальных сетях? Каковы их диапазоны?
15. Что переводит частные адреса в публичные и обратно?
16. Какой диапазон адресов используется в локальных сетях, когда невозможно получить адрес от протокола DHCP?
17. Какой блок адресов, называемый TEST-NET, зарезервирован для учебных целей и использования в документации?
18. Какие адреса называют сокетами?
19. Что позволит радикально решить проблему дефицита IP-адресов?
20. Сколько двоичных разрядов содержат логические адреса в IPv6-сетях?
21. Как представлены адреса версии IPv6?
22. Какие типы индивидуальных адресов используются в IPv6-сетях?
23. Каковы три составляющих индивидуального глобального адреса?
24. Из какого диапазона назначаются локальные индивидуальные адреса канала? Для чего они нужны?
25. Какой используется адрес для передачи сообщения всем узлам в сети?
26. Какой используется адрес для передачи сообщения всем маршрутизаторам в сети?
27. Какую команду необходимо использовать, чтобы маршрутизатор начал функционировать в режиме IPv6?
28. Для чего используется многоадресная рассылка запрошенного узла?
29. Для чего необходим протокол ICMP? Какие сообщения он передает?
30. Как функционирует команда traceroute?
31. Какие методы сетевой миграции используются для совместной работы сетей IPv6 и IPv4?

Упражнения

1. Приведите примеры адресов конечных узлов классов А, В, С. Используя стандартные маски, рассчитайте адреса соответствующих сетей.
2. Переведите адреса 10.169.77.19; 172.18.190.59; 192.168.55.112 в двоичную систему.
3. Рассчитайте максимальное количество узлов в подсетях 10.169.77.16/28; 172.18.190/27; 192.168.55.112/29.
4. Проверьте, установлен ли протокол TCP/IP на Вашем компьютере.
5. Определите параметры настройки адресов компьютера.
6. Проведите тестирование по адресу 127.0.0.1. Объясните результат.
7. Приведите примеры адресов прямой и ограниченной широковещательной рассылки.
8. Приведите примеры частных адресов из трех выделенных диапазонов.
9. Приведите пример адреса IPv6, зарезервированного для использования в документации и в учебных целях. Объясните назначение каждого блока.
10. Приведите пример адресаIPv6, идентификатор интерфейса которого создан с использованием механизма EUI-64.
11. В среде Packet Tracer смоделируйте нижеприведенную схему сети.

Создайте конфигурацию маршрутизаторов с заданными в таблице адресами интерфейсов.

	Марш-затор	Интерфейс	IPv6-адрес интерфейса
	А	G0/0	2001:db8:a:1::1/64
		S0/3/0	2001:db8:a:3::1/64
	В	G0/0	2001:db8:a:2::1/64
		S0/3/1	2001:db8:a:3::2/64

Необходимо:

1. Задать имена маршрутизаторов.
2. Сконфигурировать интерфейсы в соответствие с таблицей.
3. Установить пароль на консольную линию.
4. Установить пароль на виртуальные линии.
5. Установить пароль на вход в привилегированный режим.
6. Проверить и сохранить конфигурацию.
7. Сконфигурировать адресную информацию на конечных узлах.
8. Проверить конфигурацию маршрутизаторов. Прокомментировать полученные результаты.
9. Провести "прозвонку" и "трассировку" устройств между собой с использованием локальных и глобальных адресов. Прокомментировать полученные результаты.
10. Изменить локальные адреса маршрутизаторов. Повторить пункты 8, 9.