Поиск по сайту:

LFCA: Изучите основы сетевой IP-адресации – Часть 9

В нашей предыдущей главе серии LFCA мы определили компьютерную сеть и кратко рассмотрели некоторые общие сетевые команды Linux, которые вы можете использовать для получения полезной сетевой информации, такой как ваш IP-адрес, маска подсети, открытые порты и многое другое.

Во взаимосвязанном мире сети играют огромную роль в улучшении бесперебойной связи, доступа к информации и совместного использования файлов. Благодаря компьютерным сетям вы можете проверить свою электронную почту, купить билет на самолет и загрузить файлы.

Чтобы лучше понять компьютерные сети, мы пойдем еще дальше и рассмотрим следующие важные моменты.

  • Продемонстрировать базовое понимание IP-адресации.
  • Двоичная и десятичная четверичная запись с точками.
  • Понимание масок подсети.
  • Понимание различных классов IP-адресов и «четверки с точками».
  • Различайте частные и общедоступные IP-адреса.
  • Модель TCP/IP. Получите лучшее представление о часто используемых портах и службах TCP (протокол управления передачей), например порты 21, 22, 53, 80, 110 и многие другие.

Понимание основ IP-адресации в Linux

Одной из наиболее фундаментальных концепций TCP/IP является IP-адресация. Итак, что такое IP-адрес? IP-адрес, просто IP, представляет собой 32-битное двоичное число, которое назначается вычислительному устройству, такому как ПК, планшет или смартфон, в IP-сети.

Он может быть назначен маршрутизатором динамически с использованием протокола DHCP или настроен вручную пользователем Linux или системным администратором. IP-адрес — это уникальный идентификатор, который позволяет идентифицировать хост в локальной сети (LAN), а также через Интернет. IP-адрес является программным адресом и не запрограммирован жестко на ПК, в отличие от MAC-адреса, который связан с сетевой картой.

IP-терминология

Прежде чем продолжить, давайте рассмотрим некоторые ключевые понятия, которые помогут вам лучше понять протокол Интернета.

  • Бит – это одна цифра, представленная как 1 или 0.
  • Байт – это набор или серия из 8 бит. 1 байт=8 бит.
  • Октет – октет состоит из 8 бит или 1 байта.

IP-адрес сегментирован на 4 октета или байта. В каждом октете 8 бит, поэтому 1 октет=8 бит.

В качестве IP-адреса можно изобразить следующими способами:

  • В виде десятичной точки. Например 192.168.1.5.
  • В двоичном формате, например 11000000.10101000.00000001.00000101.
  • В виде шестнадцатеричного значения: c0.a8.01.05.

Все приведенные выше обозначения представляют один и тот же IP-адрес. Однако в большинстве случаев шестнадцатеричный формат редко используется для представления IP-адресов, поэтому наше внимание будет сосредоточено на первых двух форматах: десятичном с точками и двоичном.

IP-адреса можно условно разделить на две категории:

1. IPv4-адрес.

IP-адрес IPv4 (IP версии 4) представляет собой 32-битную цифру, сегментированную на 4 октета. Каждый октет имеет 8 бит, которые могут быть представлены либо в десятичном, либо в двоичном формате.

Примеры адресов IPv4:

10.200.50.20
172.16.0.20
192.168.1.5

IPv4-адрес можно разделить на 5 классов:

Class 	A 
Class 	B
Class 	C
Class 	D 
Class 	E

Однако мы рассмотрим только первые три класса — Класс A, B и C, которые чаще всего используются в хост-системах. Остальные классы выходят за рамки данной сертификации. Класс D используется для многоадресной рассылки, а E – в основном для исследовательских и экспериментальных целей.

Начнем с Класса A. Это самый большой класс, который может похвастаться 16 777 216 IP-адресами, которые можно назначать хостам, и наименьшим количеством назначаемых сетей, которые по умолчанию составляют 126.

Далее у нас есть Класс B, который занимает второе место по количеству возможных IP-адресов, которые по умолчанию составляют 65 534 и 16 384 сетей.

Наконец, у нас есть Класс C, который является наименьшим классом, дающим только 254 возможных IP-адресов и 2 097 152 назначаемых сетей по умолчанию.

Позже мы вернемся к классам адресов IPv4.

2. IPv6-адрес.

В отличие от адреса IPv4, адрес IPv6 использует 128 бит против 32 бит в IPv4. Он представлен в шестнадцатеричном формате, где каждое шестнадцатеричное число состоит из 4 битов.

Адрес IPv6 разделен на 8 частей, каждая из которых содержит 4 шестнадцатеричных числа. Показан пример IPv6-адреса:

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

Это можно еще упростить следующим образом. Ведущие нули заменяются двойным двоеточием, как показано.

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

Адреса IPv6 были созданы для замены адресов IPv4, которые, по мнению экспертов, скоро закончатся. Большее количество битов значительно увеличит адресное пространство. Нам еще предстоит дойти до этого момента, и мы в основном остановимся на адресах IPv4.

IP-адрес разделен на две основные части: сетевую часть и хостовую часть. В простом IP-адресе 192.168.1.5 с маской подсети или маской сети 255.255.255.0 (мы вернемся к маскам подсети позже в этой части), первые три Октеты слева представляют сетевую часть, а оставшийся октет — это часть, назначенная хост-машинам в вашей сети. Каждый хост получает уникальный IP-адрес, отличный от остальных, но имеет один и тот же сетевой адрес с другими хостами в той же сети.

192.168. 1       5
Network part	Host part

На этом завершается первая часть нашей серии статей о сетевых технологиях. До сих пор мы определили, что такое IP-адрес, затронули различные классы IP-адресов и два основных типа IP-адресов — IPv4 и IPv6. В следующем разделе мы углубимся в двоичную и десятичную четверичную систему счисления.