LFCA: Lær klasser av nettverks IP-adressering – del 11

I Del 10 av LFCA-serien har vi tatt en titt på IP-adresseklassene og gitt eksempler på de vanligste IP-klassene. Det var imidlertid bare en oversikt, og i denne delen vil vi dykke dypere og få mer forståelse om IP-adresserekkevidden og antall verter og nettverk hver klasse av IP gir.

Klasser av IP-adresser

Det er 3 hovedklasser av IP-adresser som kan organiseres i tabellen nedenfor:

La oss gå gjennom dette rad for rad.

Klasse A-nettverk

Klasse A har et adresseområde fra 0.0.0.0 til 127.255.255.255. Standard nettverksmaske er 255.0.0.0. Det innebærer at de første 8 bitene brukes for nettverksadressen mens de resterende 24 bitene er reservert for vertsadresser.

Biten lengst til venstre er imidlertid alltid 0. De resterende 7 bitene er utpekt for nettverksdelen. De resterende 24 bitene er reservert for vertsadresser.

Derfor, for å beregne antall nettverk, vil vi bruke formelen:

2⁷ – 2=126 nettverk. Vi trekker 2 fordi 0 og 127 er reserverte nettverks-IDer.

På samme måte bruker vi formelen som vises for å beregne vertene. Vi trekker fra 2 fordi nettverksadressen 0.0.0.0 og kringkastingsadressen 127.255.255.255 ikke er gyldige verts-IP-adresser.

2²⁴ - 2 = 16,777,214 

Klasse B-nettverk

Klasse B har et adresseområde på 128.0.0.0 til 191.255.255.255. Standard nettverksmaske er 255.255.0.0. Ideelt sett ville vi ha 16 nettverksbiter fra de første 2 oktettene.

Imidlertid er bitene lengst til venstre 1 og 0, og det gir oss bare 14 nettverksbiter.

Så for antall nettverk har vi:

2¹⁴  = 16384

For vertsadresser har vi:

2¹⁶ - 2 = 65,534

Klasse C-nettverk

Klasse C har et IP-område på 192.0.0.0 til 223.255.255.255 med en standard nettverksmaske på 255.255.255.0 . Dette innebærer at vi har 24 nettverksbiter og 8 vertsbiter.

Fra venstre har vi imidlertid 3 biter som er 1 1 0. Hvis vi trekker 3 bitene fra 24 nettverksbitene, ender vi opp med 21 biter.

Så for nettverk har vi:

2²¹  = 2,097, 152

For vertsadresser har vi

2⁸ - 2 = 254

Private og offentlige IP-adresser

Alle IPv4-adresser kan også kategoriseres som enten Offentlige eller Private IP-adresser. La oss skille de to.

Private IP-adresser

Private IP-adresser er adresser som er tilordnet verter med et lokalt nettverk (LAN). Verter innenfor LAN bruker private IP-adresser for å kommunisere med hverandre. Hver vert får en unik IP-adresse fra ruteren

Nedenfor er en rekke private IP-adresser:

10.0.0.0      –      10.255.255.255 
172.16.0.0    –      172.31.255.255 
192.168.0.0   –      192.168.255.255

Alt utenfor dette området er en offentlig IP-adresse som vi vil se på snart.

Offentlige IP-adresser

Offentlige IP-adresser tildeles over internett. Vanligvis tildeler ISP (Internett-leverandøren) deg en offentlig IP-adresse. Den offentlige IP-en blir deretter kartlagt til private IP-adresser i ditt LAN ved hjelp av NAT, forkortelse for Network Address Translation. NAT hjelper flere verter i et lokalnettverk med å bruke en enkelt offentlig IP-adresse for å få tilgang til internett

Siden den offentlige IP-en tildeles deg av Internett-leverandøren din, tiltrekker den seg et månedlig abonnement, i motsetning til private IP-adresser som fritt tildeles av ruteren din. Omfanget av en offentlig IP er globalt. Offentlige IP-adresser gir tilgang til nettressurser som nettsteder, FTP-servere, webservere og mye mer.

For å vite hvilken offentlige IP-adresse du bruker, åpne nettleseren din og Google-søk «hva er min IP-adresse». Klikk på listen over foreslåtte linker for å avsløre din offentlige IP-adresse.

Eksempler på offentlig IP-adresse inkluderer:

13.25.8.5.63
3.8.45.96
102.65.48.133
193.150.65.156

TCP/IP-modellen: lag og protokoll

TCP/IP-modellen er en 4-lags konseptuell modell som gir et sett med regler og kommunikasjonsprotokoller som brukes i datanettverk og over internett. Den gir et glimt av hvordan overføringen av data foregår i en datamaskin

De fire lagene er som vist:

• Søknadslag
• Transportlag
• Internett-lag
• Nettverkslag

For å få et bedre bilde, nedenfor er TCP/IP-lagmodellen.

La oss få en bedre forståelse av hva som skjer i hvert lag.

1. Nettverkslag

Dette er det mest grunnleggende eller rudimentære laget i TCP/IP-modellen. Den bestemmer hvordan data fysisk sendes over nettverket. Den definerer hvordan overføring av data skjer mellom to nettverksenheter. Dette laget er avhengig av maskinvaren som brukes.

Her finner du dataoverføringskabler som Ethernet/Twisted Pair-kabler og Fiber.

2. Internett-lag

Det andre laget er Internett-laget. Den er ansvarlig for den logiske overføringen av datapakker over nettverket. I tillegg bestemmer den hvordan data sendes og mottas over internett. I internettlaget finner du 3 hovedprotokoller:

• IP – Som du kanskje har gjettet, står dette for Internet Protocol. Den leverer datapakker fra kilden til destinasjonsverten ved å utnytte IP-adressene. Som vi diskuterte tidligere, har IP to versjoner - IPv4 og Ipv6.
• ICMP – Dette er et akronym for Internet Control Message Protocol. Den brukes til å undersøke og diagnostisere nettverksproblemer. Et godt eksempel er når du pinger en ekstern vert for å sjekke om den er tilgjengelig. Når du kjører ping-kommandoen, sender du en ICMP-ekkoforespørsel til verten for å sjekke om den er oppe.
• ARP – Dette er en forkortelse for adresseoppløsningsprotokoll. Den søker etter en maskinvareadresse til en vert fra en gitt ip-adresse.

3. Transportlag

Dette laget er ansvarlig for ende-til-ende-kommunikasjon og levering av feilfrie datapakker fra en vert til en annen. Transportlaget består av to nøkkelprotokoller.

• TCP – Kort for Transmission Control Protocol, TCP gir pålitelig og sømløs kommunikasjon mellom verter. Den segmenterer og utfører sekvensering av datapakker. Den utfører også feildeteksjon og transformerer deretter skadede rammer på nytt.
• UDP – Dette er User Datagram Protocol. Det er en tilkoblingsfri protokoll og gir ikke så mye pålitelighet og feilfri tilkobling som TCP-protokollen. Den brukes hovedsakelig av applikasjoner som ikke trenger en pålitelig overføring.

4. Søknadslag

Til slutt har vi applikasjonslaget. Dette er det øverste laget som gir protokoller som programvareapplikasjoner bruker til å samhandle med. Det er en myriade av protokoller på dette laget, men vi har listet opp de mest brukte protokollene og tilsvarende portnumre.

TCP/IP-modellen brukes mest til nettverksfeilsøking og blir noen ganger sammenlignet med OSI-modellen som er en 7-lags modell og som vi skal dekke i feilsøkingsdelen.

Dette avslutter serien med grunnleggende nettverk. Det er vårt håp at du har fått en grunnleggende forståelse.