Hálózati címek

Hálózati címek

Jelenleg a világon két IP szabványt használnak: a jelenleg széles körben használt IPv4-et és a mostanában elterjedő IPv6-ot

IPv4 címek

A hálózaton a számítógépeket egy egyedi cím, az IP cím azonosítja. Minden gépnek van legalább egy címe, de egy gépnek több címe is lehet (pl. minden szolgáltatásának egy-egy), illetve egyes címekhez több gép is tartozhat (céges hálózat), valamint egy gépnek lehet mindig másik címe (dinamikus IP). Az IPv4 címek 32 biten tárolódnak. Az IPv4 címek 32 bites bináris számok, így a könnyebb átláthatóság miatt oktett-tekre bontjuk, így kapunk 4db egy bájtos számot, melyeket átváltunk decimális számokra. Az IPv4 egy ideig rugalmasnak bizonyult, azonban mára új internetes eszközök következtében „kifogyunk” az internet címekből.

 

Címosztályok

 A osztály: Az első 8 bitet használjuk a hálózat azonosítására, a maradék 24-et a hálózaton belüli hostok azonosítására. Az A osztály címtartománya így 1.0.0.0-tól 127.255.255.255-ig terjed.

B osztály: itt az első 16 bit a hálózat címe, és a maradék 16 pedig a hálózaton belüli állomások címe. A B osztály tartománya 128.0.0.0-tól egészen 191.255.255.255-ig terjed.

C osztály: ebben az osztályban az első 24 bitet használják a hálózat azonosítására, és a maradék 8-at az egyes hostok jelölésére. Az osztály címtartománya 192.0.0.0-tól 223.255.255.255-ig tart.

D osztály: ezek az úgynevezett többes küldéses (multicast) címek, melyeknek speciális alakjuk van. A címtartomány 224.0.0.0-től 239.255.255.255-ig tart.

E osztály: ez a tartomány speciális, jövőbeli felhasználásra szánt címek halmaza. Az elérhető tartomány 240.0.0.0-tól 255.255.255.255-ig tart.

Minden hálózatban az első cím, a hálózat címe, a legutolsó pedig szórási cím, ezeket nem lehet kiosztani egy eszköznek sem.

 

 Mi a különbség az IPv4 és az IPv6 között?

Az IPv6 128 bit-es címet használ a megszokott 32 bites IPv4-es címek helyett. Lényeges, hogy megszüntek különböző méretű hálózatokon alapuló tartományok (A, B és C tartományok). Az IPv6 olyan lehetőségeket is nyújt, mint például a hitelesítés és biztonság. Az IPv6 megőrzi az IPv4 és protokoll alaptulajdonságait, alapelv, hogy az IP-címeket nem gépekhez, hanem halózati interfacekhez rendelik. Egy interfacenek viszont több címe is lehet, és ezt az új szolgáltatások ki is használják. Az új címeket a hozzárendelés elve szerint három alapvető csoportba oszthatjuk: egycélú (unicast), választható célú (unicast) és a többcélú (multicast) címek. Az IP csomag fejléce egyszerű, a címek 16 byte-osak, mégis csupán dupla olyan hosszú, mint a régi IPv4 fejléc.

 

A csomag IP fejléce után más fejlécek is következhetnek, melyek az IPv4-ben még opciók voltak. Legelöl a minden hop által feldolgozandó fejlécek (Source Routing), majd a csak a végpontok által feldolgozandók (Hitelesítés, Titkosítás, Fragmentáció), végül pedig a felsőbb rétegek fejlécei (TCP, UDP, vagy az IP csomagba csomagolt IPX vagy másik IP csomag fejléce). Minden fejléc tartalmazza a következő fejléc típusát, kivéve az utolsó (a felsőbb rétegek fejlécei). Minden fejlécben benne van, hogy mit kell tennie annak a routernek, aki nem ismeri fel (dobja el, továbbítsa, esetleg küldjön a feladónak ICMP üzenetet).  A fragmentáció csak a feladónak megengedett, tehát egy router nem darabolhatja a csomagot, ha a kimenő interface linkjén túl kicsi az MTU. Ilyenkor a csomagot el kell dobni, és ICMP üzenetet kell vissza küldeni. Minden IPv6 link-nek minimum 576 byte hosszú MTU-val kell rendelkezni

 Címstruktúra

Az új 128 bites címeket 8 darab 16 bites csoportra osztjuk, melyeket hexadecimális formában, egymástól kettősponttal elválasztva írjuk, a címben egy helyen szereplő hosszabb 0 szakaszokat helyettesíthetjük két kettősponttal: Az IPv6-ban unicast, multicast és anycast címek vannak. Az unicast cím egy állomás egy interface-ét jelöli, a multicast és anycast címek számos interface-t jelölnek (többnyire különböző állomásokon), az előbbire feladott csomag mindegyik, az utóbbira feladott pedig az egyik interface-re fog megérkezni.

Az anycast címek szintaktikailag megkülönböztethetetlenek az unicast címektől, ez úgy működik, hogy egyszerre több állomásnak is kiosztjuk ugyanazt a címet, erről mindegyik állomásnak tudnia kell, ezeket aztán a router-ek terjeszteni fogják.

A multicast címek felső 8 bitje 1. A következő 4 bit 4 flag-et tartalmaz, melyekből egyelőre csak egy definiált, az azt mondja meg, hogy a cím egy általános vagy csak ideiglenes  multicast csoport-e. A következő 4 bit pedig a csoport hatókörét jelzi (állomás, link, telephely, szervezet, globális).

A következő előre definiált multicast címek léteznek:

1. Minden állomás (az állomáson belül: FF01::1, a link-en FF02::1)
2. Minden router (az állomáson belül FF01::2, a link-en FF02::2)
3. Minden DHCP server vagy ügynök (FF02::C a link-en)
4. Megszólított állomás multicast cím (FF02::1:xxxx:xxxx)

 

A 0::0, vagy csak :: cím jelzi cím hiányát.

A ::1 cím a loopback cím, az erre feladott csomag nem hagyhatja el az állomást, visszakapja a feladó.

 

IPv6 prefixek

A link-en lokális címek (röviden link-local címek) olyan címek, melyek csupán az adott link-en egyediek és éppen emiatt csak a link-en való kommunikációra használhatóak. A router-ek feladata, hogy ilyen feladó címmel ellátott csomagokat ne továbbítsanak a link-en kívülre. A telephelyen lokális címek (site-local) pedig értelemszerűen csak a telephelyen belül használatosak. Egy állomásnak, sőt akár egy interface-nek így több címe lehet, ezek közül néhány link-local, néhány site-local néhány pedig globális lehet. Minden állomásnak kötelező felismerni saját magát a következő címekben:

1. minden interface-éhez egy link-local címen,
2. egy unicast címen,
3. a loopback címen,
4. a minden állomás multicast címen,
5. minden unicast és link-local címéhez tartozó megszólított állomás multicast címen,
6. minden olyan multicast címen, amelynek csoportjában benne van