Classful IP Adressen

Transkript

1 Classful IP Adressen Class A Netz Host Class B Netz Host Class C Netz Host Grundlagen der Rechnernetze Einführung 27

2 Bedarf für eine weitere Hierarchieebene H1 H2 H3 H7 H8 H H R R R H H6 Eingang ins Campus Netz Grundlagen der Rechnernetze Einführung 28

3 Subnetze Zum Beispiel Class B Adresse Netz Host Subnetz Maske ( ) Ergebnis Netznummer Subnetz Host Grundlagen der Rechnernetze Einführung 29

4 Subnetting Beispiel Subnetznummer : = Subnetzmaske : = H = R = = = = = Beispiel: Verwendung eines Class B Netzes: X.X = XXXXXXXX XXXXXXXX Grundlagen der Rechnernetze Einführung 30 H2

5 Konsequenz für Forwarding Tabellen Subnetznummer : Subnetzmaske : H R1 Interface 1 Interface Subnetznummer Subnetzmaske Nächster Hop direkt (if 1) direkt (if 2) nach R2 (if 2) Netznummer R3 Nächster Hop H R Beispiel: Verwendung des Class B Netzes X.X Grundlagen der Rechnernetze Einführung 31

6 Adressauflösung IP Adresse Physikalische Adresse IP Adresse Physikalische Adresse :FF:AA:36:AB: :48:A4:28:AA: ??? :48:A4:28:AA: :35:FE:36:42:55 H :FF:AA:36:AB:11 85:48:A4:28:AA:18 R1 H2 Grundlagen der Rechnernetze Einführung 32

7 Motivation für Super Netting Betrachten wir als Beispiel die IT Abteilung eines Uni Campus, die autonom eine Menge von IP Adressen nutzt. Mit Subnetting können wir gegebene Menge von IP Adressen effizient nutzen. Aber, die IT Abteilung muss immer noch IP Adressmenge in den Granularitäten Class A, B, oder C Netz beantragen/verwalten. Was ist wenn wir z.b. 257 Hosts im Netz haben? 1. Beantrage ein Class B Netz. Effizienz? 2. Beantrage zwei Class C Netze. Grundlagen der Rechnernetze Einführung 33

8 Lösung: Classless Interdomain Routing (CIDR) Aggregiere Netz Adressen. Beispiel: Annahme wir haben 16*256 1 Hosts. Verwenden Adressen von 16 Class C Netzen. Aber Adressen nicht beliebig, sondern hintereinanderliegend, z.b.: Beobachtung: alle Adressen beginnen mit denselben 20 Bits: Grundlagen der Rechnernetze Einführung 34

9 Lösung: Classless Interdomain Routing (CIDR) Beobachtung: alle Adressen beginnen mit denselben 20 Bits: Im Beispiel also eine 20 Bit Netzadresse Liegt zwischen Class C (24 Bit) und Class B (16 Bit) Erforderte Ausgabe von 2^4 = 16 Class C Adressen Allgemein: i Bit Netzadresse erfordert wie viele Class C Netze? Internet Router beachten nur noch die i Bit Netzadresse. Grundlagen der Rechnernetze Einführung 35

10 Lösung: Classless Interdomain Routing (CIDR) Wir brauchen für das Schema noch eine passende Notation. Notation am Beispiel: wird zusammengefasst dargestellt als: /20 Also, /20 bedeutet Netzadresse besteht aus ersten 20 Bit und fasst die 2^4=16 aufeinander folgenden Class C Netze beginnend mit zusammen. Grundlagen der Rechnernetze Einführung 36

11 Quiz Wie fasst man die Class C Netze bis mittels /X Notation zusammen? Wie stellt man das einzelne Class C Netz in /X Notation dar? Grundlagen der Rechnernetze Einführung 37

12 Lösung: Classless Interdomain Routing (CIDR) Umgang mit aggregierten Adressen im Router: Adressen in den Routing Tabellen: <länge,wert> Paar Vergleichbar mit <mask,wert> Paar im Subnetting, wenn Mask aus aufeinanderfolgenden 1 Bit Werten besteht CIDR erlaubt weitere Routenaggregation. Beispiel: Kunden Netze Advertise / /24 Internet Anbieter /24 Es müssen noch nicht mal alle 8 aufeinanderfolgenden Netze aktuell genutzt sein! Grundlagen der Rechnernetze Einführung 38

13 Lösung: Classless Interdomain Routing (CIDR) CIDR und Routingtabelleneinträge? Prefixe dürfen überlappen. Beispiel Routingtabelle: Network Address Next Hop /16 if /24 if2 Wohin mit der Nachricht an ? Wohin mit der Nachricht an ? Generell: Longest Prefix Match (erfordert effiziente Algorithmen/Datenstrukturen zum Finden des längsten passenden Prefix.) Grundlagen der Rechnernetze Einführung 39

14 Subnetting versus CIDR Subnetting erlaubt das Aufteilen einer Netzadresse in Teilnetze Aufteilung annähernd beliebig; alles was mit der Subnetzmaske ausdrückbar ist CIDR dient dem Aggregieren von Netzadressen in einer einzigen Adresse Aggregation nicht beliebig; Netzadressen müssen aufeinanderfolgend sein; zusammengefasst werden immer nur 2^i viele Netze Gewisse Flexibilität, indem man Dummy Netze verwendet Grundlagen der Rechnernetze Einführung 40

15 Protokolle und Schichten Grundlagen der Rechnernetze Einführung 41

16 Protokoll und Interface Host 1 Host 2 High Level Objekt High Level Objekt Service Interface Service Interface Protokoll Peer to peer Interface Protokoll Grundlagen der Rechnernetze Einführung 42

17 Message Sequence Chart (MSC) H1 H2 Grundlagen der Rechnernetze Einführung 43

18 Protokollzustandsautomat connection request/ connection response file request/ file response Wait for connection request Wait for file request close request Grundlagen der Rechnernetze Einführung 44

19 Beispiel H N S Service Primitiven: File f GET_FILE(), void ABORT_FILE_RETRIVAL(),... Zustände: CLIENT_IDLE, CLIENT_WAITS_FOR_FILE,... Zeitvorgaben: if client waits 1000ms then change to state CLIENT_ERROR Nachrichtenformate: FILE_REQUEST_MESSAGE: CLIENT_ADR SERVER_ADR FILE_NAME Grundlagen der Rechnernetze Einführung 45

20 Protokollgraph Host 1 Host 2 Protokoll 1 Protokoll 2 Protokoll 1 Protokoll 2 Protokoll 3 Protokoll 3 Protokoll 4 Protokoll 4 Grundlagen der Rechnernetze Einführung 46

21 Nachrichtenkapselung Host 1 Anwendung 1 Daten Protokoll 1 Host 2 Anwendung 1 Daten Protokoll 1 H1 Daten H1 Daten Protokoll 2 Protokoll 2 H2 H1 Daten H2 H1 Daten Protokoll 3 Protokoll 3 H3 H2 H1 Daten Grundlagen der Rechnernetze Einführung 47

22 Multiplexing und Demultiplexing Host 1 Host 2 Protokoll 1 Protokoll 2 Protokoll 1 Protokoll 2 Protokoll 3 Protokoll 3 Protokoll 4 Protokoll 4 Grundlagen der Rechnernetze Einführung 48

23 OSI Modell Bildquelle: Andrew S. Tanenbaum, Computer Networks, Fourth Edition, 2003 Grundlagen der Rechnernetze Einführung 49