Geek Šola učenje Windows 7 - IP naslavljanje Osnove

V tej izdaji Geek School bomo pogledali, kako deluje IP naslavljanje. Pokrili bomo tudi nekatere napredne teme, kot je, kako vaš računalnik določa, ali je naprava, s katero komunicirate, v istem omrežju kot vi. Nato bomo zaključili s kratkim pregledom dveh protokolov ločljivosti imen: LLMNR in DNS.

Bodite prepričani, da preverite prejšnje članke v tej seriji Geek School na Windows 7:

Predstavljamo How-To Geek School
Nadgradnje in migracije
Konfiguriranje naprav
Upravljanje diskov
Upravljanje aplikacij
Upravljanje Internet Explorerja

In ostanite z nami do konca tedna.

Osnove IP

Ko pošljete pismo prek navadne pošte, morate navesti naslov osebe, ki bi jo radi prejeli. Podobno, ko en računalnik pošlje sporočilo drugemu računalniku, mora navesti naslov, na katerega naj se sporočilo pošlje. Ti naslovi se imenujejo naslovi IP in običajno izgledajo takole:

192.168.0.1

Ti naslovi so naslovi IPv4 (različica internetnega protokola 4) in kot večina stvari so danes preprosta abstrakcija glede tega, kaj računalnik dejansko vidi. Naslovi IPv4 so 32-bitni, kar pomeni, da vsebujejo kombinacijo 32-ih in ničel. Računalnik bo videl zgoraj navedeni naslov kot:

11000000 10101000 00000000 00000001

Opomba: Vsak decimalni oktet ima največjo vrednost (2 ^ 8) - 1, ki je 255. To je največje število kombinacij, ki se lahko izrazijo z 8 bitov.

Če želite pretvoriti naslov IP v binarni ekvivalent, lahko ustvarite preprosto tabelo, kot je spodaj. Nato vzemite en odsek naslova IP (tehnično se imenuje oktet), na primer 192, in preverite, ali lahko odštejete številko v glavi tabele od decimalnega števila od leve proti desni. Obstajata dva pravila:

Če je številka v glavi tabele manjša ali enaka vaši številki, označite stolpec s 1. Vaša nova številka nato postane številka, ki ste jo odšteli v glavi stolpca. Na primer, 128 je manjši od 192, zato v stolpec 128 označim 1. Sledi mi ostane 192 - 128, kar je 64..
Če je število večje od števila, ki ga imate, ga označite z 0 in nadaljujte.

Tukaj je, kako bi bilo videti z našim primerom naslov 192.168.0.1

128	64	32	16	8	4	2	1
1	1	0	0	0	0	0	0
1	0	1	0	1	0	0	0
0	0	0	0	0	0	0	0
0	0	0	0	0	0	0	1

V zgornjem primeru sem vzel naš prvi oktet 192 in označil stolpec 128s s 1. sem bil zapuščen s 64, kar je enako številu kot drugi stolpec, tako da sem ga označil tudi z 1. Zdaj sem ostala z 0, od 64 do 64 = 0. To je pomenilo, da so ostali vsi ničli.

V drugi vrsti sem vzel drugi oktet, 168. 128 je manjši od 168, tako da sem ga označil z 1 in pustil 40. 64 je bil potem večji od 40, zato sem ga označil z 0. Ko sem se preselil v tretji stolpec, 32 je bil manjši od 40, zato sem ga označil z 1 in ostal z 8. 16 je večji od 8, zato sem ga označil z 0. Ko sem prišel do kolone 8s, sem jo označil z 1, ki me je pustil 0, tako da so ostali stolpci označeni z 0.

Tretji oktet je bil 0 in nič ne more iti v 0, zato smo vse stolpce označili z ničlo.

Zadnji oktet je bil 1 in nič ne more iti v 1, razen 1, zato sem označil vse stolpce z 0, dokler nisva prišla v stolpec 1s, kjer sem ga označila z 1.

Maske podomrežja

Opomba: Maskiranje podomrežja lahko postane zelo zapleteno, zato bomo za področje tega članka razpravljali le o klasičnih maskah podomrežij..

Naslov IP je sestavljen iz dveh komponent, omrežnega naslova in naslova gostitelja. Maska podomrežja je tisto, kar vaš računalnik uporablja za ločevanje naslova IP v omrežnem naslovu in naslovu gostitelja. Maska podomrežja običajno izgleda takole.

255.255.255.0

Kar v binarni obliki izgleda takole.

11111111.11111111.11111111.00000000

V podomrežni maski so omrežni bitovi označeni z 1s, gostiteljski bit pa je označen z 0s. Iz zgornje binarne predstavitve lahko vidite, da se prvi trije okteti naslova IP uporabljajo za identifikacijo omrežja, ki mu naprava pripada, in zadnji oktet za naslov gostitelja..

Glede na naslov IP in masko podomrežja lahko naši računalniki ugotovijo, ali je naprava v istem omrežju, tako da izvede operacijo z bitno IN. Na primer:

Računalnik Eno želi poslati sporočilo računalniku Dva.
computerOne ima IP 192.168.0.1 s podomrežno masko 255.255.255.0
computerTwo ima IP 192.168.0.2 s podomrežno masko 255.255.255.0

computerOne bo najprej izračunal bitno IN lastne IP in masko podomrežja.

Opomba: Če uporabljate bitno operacijo IN, če sta oba bita enaka 1, je rezultat 1, sicer je 0.

11000000 10101000 00000000 00000001
11111111 11111111 11111111 00000000

11000000 10101000 00000000 00000000

Nato bo izračunal bitno IN za računalnikDva.

11000000 10101000 00000000 00000010
11111111 11111111 11111111 00000000

11000000 10101000 00000000 00000000

Kot lahko vidite, so rezultati bitnih operacij enaki, kar pomeni, da so naprave na istem omrežju.

Razredi

Kot ste verjetno že uganili, več omrežij (1s) imate v podomrežni maski manj gostitelj (0s) lahko imate. Število gostiteljev in omrežij, ki jih lahko imate, je razdeljeno v 3 razrede.

	Omrežja	Maska podomrežja	Omrežja	Gostitelji
Razred A	1-126.0.0.0	255.0.0.0	126	16 777 214
Razred B	128-191.0.0.0	255.255.0.0	16 384	65 534
Razred C	192-223.0.0.0	255.255.255.0	2 097 152	254

Rezervirana območja

Opazili boste, da je območje 127.x.x.x izpuščeno. To je zato, ker je celotno območje rezervirano za nekaj, kar se imenuje naslov povratne zanke. Vaš povratni naslov vedno kaže na vaš računalnik.

Obseg 169.254.0.x je bil rezerviran tudi za nekaj, kar se imenuje APIPA, o katerem bomo kasneje razpravljali v seriji.

Zasebna območja IP

Do pred nekaj leti je vsaka naprava na internetu imela edinstven naslov IP. Ko so IP naslovi začeli zmanjkovati, je bil uveden koncept, imenovan NAT, ki je dodal še eno plast med našimi omrežji in internetom. IANA je odločila, da bodo rezervirali niz naslovov iz vsakega razreda IP-jev:

10.0.0.1 - 10.255.255.254 iz razreda A
172.16.0.1 - 172.31.255.254 iz razreda B
192.168.0.1 - 192.168.255.254 iz razreda C

Potem vam namesto dodeljevanja IP-naslovov vsaki napravi na svetu priskrbite napravo, imenovano usmerjevalnik NAT, ki ima en naslov IP. Nato lahko dodelite IP naslove naprav iz najustreznejšega zasebnega območja IP. NAT Router nato vzdržuje tabelo NAT in posreduje vašo povezavo z internetom.

Opomba: IP vašega NAT usmerjevalnika je običajno dinamično dodeljen prek DHCP, zato se običajno spreminja glede na omejitve, ki jih ima vaš ponudnik internetnih storitev.

Ločljivost imena

To je tako lažje za nas, da si zapomnimo imena, ki jih je mogoče brati s človekom, kot je FileServer1, kot da bi si zapomnili IP naslov, kot je 89.53.234.2. V majhnih omrežjih, kjer ne obstajajo druge rešitve za razreševanje imen, kot je DNS, ko poskusite odpreti povezavo z datotečnim sistemom FileServer1, lahko računalnik pošlje sporočilo z večkratnim pošiljanjem (kar je domišljen način sporočanja sporočila vsaki napravi v omrežju) sprašujete, kdo je FileServer1. Ta metoda ločljivosti imen se imenuje LLMNR (Link-lock Multicast Name Resolution), in čeprav je odlična rešitev za domačo ali majhno poslovno mrežo, se ne ujema dobro, prvič, ker bo oddajanje na tisoče strank trajalo predolgo in drugič ker oddaje običajno ne prečkajo usmerjevalnikov.

DNS (sistem domenskih imen)

Najpogostejša metoda za reševanje problema razširljivosti je uporaba DNS. Sistem domenskih imen je imenik vsakega omrežja. S pomočjo ogromne baze podatkov preslika imena strojov, ki jih je mogoče beriti, na njihove temeljne naslove IP. Ko poskusite odpreti povezavo z datoteko FileServer1, računalnik vpraša vaš DNS strežnik, ki ga podate, kdo je FileServer1. Strežnik DNS se bo nato odzval z naslovom IP, s katerim lahko vaš računalnik vzpostavi povezavo. To je tudi metoda razreševanja imena, ki jo uporablja največje omrežje na svetu: internet.

Spreminjanje omrežnih nastavitev

Z desno miškino tipko kliknite ikono omrežnih nastavitev in v kontekstnem meniju izberite Odpri center za omrežje in skupno rabo.

Sedaj kliknite na povezavo Spremeni nastavitve adapterja na levi strani.

Nato z desno miškino tipko kliknite omrežno kartico in v kontekstnem meniju izberite Lastnosti.

Sedaj izberite Internet Protocol Version 4 in kliknite gumb Lastnosti.

Tukaj lahko konfigurirate statični IP naslov tako, da izberete izbirni gumb za »Uporabi naslednji naslov IP«. Oboroženi z zgoraj navedenimi podatki, lahko izpolnite naslov IP in masko podomrežja. Privzeti prehod za vse namene je naslov IP vašega usmerjevalnika.

Pri dnu pogovornega okna lahko nastavite naslov vašega DNS strežnika. Doma vam verjetno nimate strežnika DNS, vendar ima vaš usmerjevalnik pogosto majhen DNS-predpomnilnik in posreduje poizvedbe vašemu ISP-ju. Druga možnost je, da uporabite Googlov javni DNS strežnik, 8.8.8.8.

Domača naloga

Danes ni domače naloge, vendar je bila ta dolga, zato jo še enkrat preberite. Če ste še vedno lačni za več informacij, si lahko preberete na napredni temi za omrežje, ki se imenuje CIDR (brezrazredno meddržavno usmerjanje)..

Če imate kakršna koli vprašanja, me lahko tweetate @taybgibb ali pa pustite komentar.