Geek School Učenie systému Windows 7 - IP adresovanie Základy
V tomto vydaní Geek School sa pozrieme na to, ako funguje IP adresovanie. Pokryjeme aj niektoré pokročilejšie témy, ako napríklad spôsob, akým počítač určuje, či zariadenie, s ktorým komunikujete, je v rovnakej sieti ako vy. Potom skončíme krátkym pohľadom na dva protokoly rozlíšenia názvov: LLMNR a DNS.
Uistite sa, že ste si pozreli predchádzajúce články v tejto sérii Geek School v systéme Windows 7:
- Predstavujeme How-To Geek School
- Aktualizácie a migrácie
- Konfigurácia zariadení
- Správa diskov
- Správa aplikácií
- Správa programu Internet Explorer
A ostávajte na ladenie po zvyšok série celý týždeň.
Základy IP
Keď posielate list cez poštovú zásielku, musíte uviesť adresu osoby, ktorú chcete dostávať. Podobne, ak jeden počítač odošle správu inému počítaču, musí určiť adresu, na ktorú má byť správa odoslaná. Tieto adresy sa nazývajú IP adresy a zvyčajne vyzerajú takto:
192.168.0.1
Tieto adresy sú adresy IPv4 (Internet Protocol Version 4) a podobne ako väčšina vecí sú v týchto dňoch jednoduchou abstrakciou toho, čo počítač v skutočnosti vidí. Adresy IPv4 sú 32-bitové, čo znamená, že obsahujú kombináciu 32 jednotiek a núl. Počítač uvidí adresu uvedenú vyššie ako:
11000000 10101000 00000000 00000001
Poznámka: Každý desatinný oktet má maximálnu hodnotu (2 ^ 8) - 1, čo je 255. Toto je maximálny počet kombinácií, ktoré možno vyjadriť použitím 8 bitov.
Ak chcete previesť adresu IP na binárny ekvivalent, môžete vytvoriť jednoduchú tabuľku, ako je uvedené nižšie. Potom zoberte jednu časť adresy IP (technicky nazývaná oktet), napríklad 192, a presuňte sa zľava doprava, či môžete odpočítať číslo v záhlaví tabuľky z desiatkového čísla. Existujú dve pravidlá:
- Ak je číslo v záhlaví tabuľky menšie alebo rovné vášmu číslu, vyznačte stĺpec s číslom 1. Vaše nové číslo sa potom stane číslom, ktoré ste odpočítali číslo v záhlaví stĺpca. Napríklad 128 je menšie ako 192, takže označím 128s stĺpec s 1. Som potom ponechaný s 192 - 128, čo je 64.
- Ak je číslo väčšie ako vaše číslo, označte ho číslom 0 a prejdite.
Tu je návod, ako by to vyzeralo pomocou našej príkladovej adresy 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 |
Vo vyššie uvedenom príklade som si vzal náš prvý oktet z roku 192 a označil 128s stĺpec s 1. Bol som potom ponechaný s 64, ktorý je rovnaký ako číslo ako druhý stĺpec, tak som ho označil aj s 1. Bol som teraz 0, 64 - 64 = 0. To znamenalo, že zvyšok riadku bol nula.
V druhom rade som vzal druhý oktet, 168. 128 je menší ako 168, tak som ho označil 1 a zostal 40. 64 bol potom vyšší ako 40, tak som ho označil 0. Keď som sa presťahoval do v treťom stĺpci bol 32 menší ako 40, tak som ho označil za 1 a zostal s 8. 16 je väčší ako 8 a tak som ho označil 0. Keď som sa dostal do 8s stĺpca som ho označil 1, čo mi zanechalo 0, takže zvyšné stĺpce boli označené číslom 0.
Tretí oktet bol 0 a nič nemôže ísť do 0, takže sme označili všetky stĺpce nulou.
Posledný oktet bol 1 a nič nemôže ísť do 1 okrem 1, takže som označil všetky stĺpce 0, kým sa nedostaneme do stĺpca 1s, kde som ho označil 1.
Masky podsiete
Poznámka: Maskovanie podsiete môže byť veľmi zložité, takže pre rozsah tohto článku budeme diskutovať len o klasických maskách podsiete.
Adresa IP sa skladá z dvoch komponentov, sieťovej adresy a hostiteľskej adresy. Maska podsiete je to, čo váš počítač používa na oddelenie vašej IP adresy od sieťovej adresy a hostiteľskej adresy. Maska podsiete typicky vyzerá takto.
255.255.255.0
Ktorý v binárnom vyzerá takto.
11111111.11111111.11111111.00000000
V maske podsiete sú bit siete označené 1s a hostiteľské bity sú označené 0s. Z vyššie uvedenej binárnej reprezentácie môžete vidieť, že prvé tri oktety adresy IP sa používajú na identifikáciu siete, do ktorej zariadenie patrí a posledný oktet sa používa pre hostiteľskú adresu.
Vzhľadom na adresu IP a masku podsiete môžu naše počítače zistiť, či je zariadenie v rovnakej sieti vykonaním bitovej operácie AND. Napríklad povedzte:
- computerOne chce poslať správu na computerTwo.
- computerOne má IP 192.168.0.1 s maskou podsiete 255.255.255.0
- počítačTwo má IP 192.168.0.2 s maskou podsiete 255.255.255.0
computerOne najprv vypočíta bitovú AND svojej vlastnej IP a masky podsiete.
Poznámka: Ak používate bitovú operáciu AND, ak sú príslušné bity oba 1, výsledok je 1, inak je to 0.
11000000 10101000 00000000 00000001
11111111 11111111 11111111 0000000011000000 10101000 00000000 00000000
Potom vypočíta bitovú hodnotu AND pre computerTwo.
11000000 10101000 00000000 00000010
11111111 11111111 11111111 0000000011000000 10101000 00000000 00000000
Ako vidíte, výsledky bitových operácií sú rovnaké, čo znamená, že zariadenia sú v rovnakej sieti.
vyučovanie
Ako ste pravdepodobne hádali, čím viac sietí (1s) máte v sebe masku podsiete, tým menej hostí (0s), ktoré môžete mať. Počet hostiteľov a sietí, ktoré môžete mať, je rozdelený do troch tried.
| siete | Masku podsiete | siete | hostitelia | |
| Trieda A | 1-126.0.0.0 | 255.0.0.0 | 126 | 16 777 214 |
| Trieda B | 128-191.0.0.0 | 255.255.0.0 | 16 384 | 65 534 |
| Trieda C | 192-223.0.0.0 | 255.255.255.0 | 2 097 152 | 254 |
Vyhradené rozsahy
Zistíte, že rozsah 127.x.x.x bol vynechaný. Je to preto, že celý rozsah je vyhradený pre niečo, čo sa nazýva vaša spätná väzba. Vaša adresa spätnej väzby vždy smeruje k vášmu počítaču.
Rad 169.254.0.x bol tiež rezervovaný pre niečo nazývané APIPA, o ktorom budeme diskutovať neskôr v sérii.
Súkromné rozsahy IP
Až do niekoľkých rokov každé zariadenie na internete malo jedinečnú adresu IP. Keď začali prísť adresy IP, zaviedol sa koncept nazvaný NAT, ktorý pridal ďalšiu vrstvu medzi našimi sieťami a internetom. IANA sa rozhodla, že si vyhradí celý rad adries z každej triedy IP:
- 10.0.0.1 - 10.255.255.254 z triedy A
- 172.16.0.1 - 172.31.255.254 z triedy B.
- 192.168.0.1 - 192.168.255.254 z triedy C
Potom namiesto priradenia každého zariadenia na svete k adrese IP poskytne váš ISP zariadenie nazvané NAT smerovač, ktorému je priradená jedna adresa IP. Adresy IP zariadení môžete potom priradiť z najvhodnejšieho súkromného rozsahu IP. NAT router potom udržiava NAT tabuľku a proxy vaše pripojenie k internetu.
Poznámka: IP adresa vášho smerovača NAT je zvyčajne priradená dynamicky cez DHCP, takže sa zvyčajne mení v závislosti od obmedzení, ktoré váš ISP má na svojom mieste.
Rozlíšenie mena
Je pre nás jednoduchšie pamätať si ľudské čitateľné mená, ako FileServer1, než je pamätať na IP adresu ako 89.53.234.2. V prípade malých sietí, kde neexistujú iné riešenia na riešenie názvov, ako napríklad DNS, sa pri pokuse o otvorenie pripojenia k súboru FileServer1 môže počítač posielať správy multicast (čo je skvelý spôsob, ako vyslať správu každému zariadeniu v sieti) Spýtajte sa, kto je FileServer1. Táto metóda rozlíšenia názvov sa nazýva LLMNR (Link-lock Multicast Name Resolution) a zatiaľ čo je ideálnym riešením pre domácu alebo malú obchodnú sieť, nemení sa dobre, po prvé preto, že vysielanie na tisíce klientov bude trvať príliš dlho a po druhé pretože vysielanie obvykle nepreniká smerovačmi.
DNS (systém názvov domén)
Najbežnejšou metódou na vyriešenie problému škálovateľnosti je použitie DNS. Systém názvov domén je telefónny zoznam ktorejkoľvek danej siete. Mapuje ľudské čitateľné názvy strojov na svoje základné adresy IP pomocou obrovskej databázy. Pri pokuse o otvorenie spojenia so súborom FileServer1 sa váš počítač spýta vášho servera DNS, ktorý určíte, kto je FileServer1. DNS server potom odpovie IP adresou, na ktorú môže váš počítač následne pripojiť. Toto je aj metóda rozlíšenia názvov, ktorú používa najväčšia sieť na svete: internet.
Zmena nastavení siete
Kliknite pravým tlačidlom myši na ikonu sieťových nastavení av kontextovej ponuke vyberte možnosť Otvoriť sieť a zdieľanie.
Teraz kliknite na odkaz Zmeniť nastavenie adaptéra na ľavej strane.
Potom kliknite pravým tlačidlom na sieťový adaptér av kontextovej ponuke vyberte Vlastnosti.
Teraz vyberte položku Internet Protocol Version 4 a potom kliknite na tlačidlo Vlastnosti.
Tu môžete nakonfigurovať statickú adresu IP výberom prepínača "Použiť nasledujúcu IP adresu". Vyzbrojené vyššie uvedenými informáciami môžete vyplniť adresu IP a masku podsiete. Predvolená brána je pre všetky účely a účely IP adresa vášho smerovača.
V dolnej časti dialógového okna môžete nastaviť adresu DNS servera. V domácnosti pravdepodobne nemáte server DNS, ale váš smerovač má často malú DNS vyrovnávaciu pamäť a posiela dopyty vášmu poskytovateľovi internetových služieb. Prípadne môžete použiť verejný DNS server spoločnosti Google, 8.8.8.8.
Domáca úloha
- Dnes nie je žiadna domáca úloha, ale to bolo dlhé, takže si ju znova prečítajte. Ak máte stále viac hladovosti, môžete si prečítať pokročilý predmet v sieti s názvom CIDR (Classless Interdomain Routing).
Ak máte akékoľvek otázky, môžete ma napísať @taybgibb, alebo zanechať komentár.
