Vorlesung: Netzwerke (TK) WS 2009/10 Input für Praktikum: Versuch Nr. 2 IP-Netze / Router und Subnetting

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Marta Schmitt
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1 Vorlesung: Netzwerke (TK) WS 2009/10 Input für Praktikum: Versuch Nr. 2 IP-Netze / Router und Subnetting Prof. Dr. Michael Massoth [Stand: ] 7-1

2 Problem: Adressierung

3 MAC-Adresse (Erinnerung) 7-3 Einzigartige Identifikation Herstellerbezeichnung Flache Hierarchie Keine Unterstützung des Routing-Prozesses Keine Informationen zu Standort und Netzzugehörigkeit 7-3

4 IP-Adressierung 7-4 Vorteile der IP-Adresse gegenüber der MAC-Adresse: Strukturierter, hierarchischer Aufbau der Adresse Informationen zum Standort des Zielhosts/Quellhosts Dynamische Adressierung möglich z. B. durch BOOTP und DHCP Möglichkeit über Broadcast-Adressen ganze Netze und Subnetze anzusprechen 7-4

5 IP-Adressierung

6 IP-Adressierung 7-6 Grenzen der IP-Adressierung: 32 Bit lang maximal 2 32 Rechner weltweit Prefix-based, d.h. der linke Teil der Adresse wird zur Routing- Entscheidung herangezogen. Pro Interface zu vergeben (einige Implementationen erlauben pro Host) 7-6

7 IP-Adressierung

IP-Adressierung 7-8 Adressen zwischen 0 und 126 7 Bit Netzadr. = 2 7 Netze = 128 mögliche Netze 24 Bit Hostadr. = 2 24 2 = 16.777.214 mögliche Hosts Adressen zwischen 128 und 191 14 Bit Netzadr.

8 IP-Adressierung 7-8 Adressen zwischen 0 und Bit Netzadr. = 2 7 Netze = 128 mögliche Netze 24 Bit Hostadr. = = mögliche Hosts Adressen zwischen 128 und Bit Netzadr. = 2 14 Netze = Netze 16 Bit Hostadr. = = mögliche Hosts Adressen zwischen 192 und Bit Netzadr. = 2 21 Netze = mögliche Netze 8 Bit Hostadr. = = 254 mögliche Hosts Anmerkung: Host-Adressen mit alles 0 oder alles 1 dürfen nicht vergeben werden. Die Netz-Adresse mit alles 0 ist für das eigene Netzwerk reserviert und alles 1 für Broadcast. 7-8

9 IP-Adressierung 7-9 Class A 0nnnnnnn hhhhhhhh hhhhhhhh hhhhhhhh 127 nets 16,777,214 hosts Class B Class C 10nnnnnn nnnnnnnn hhhhhhhh hhhhhhhh 16,384 nets 65,534 hosts 110nnnnn nnnnnnnn nnnnnnnn hhhhhhhh 2,097,152 nets 254 hosts n = Netzwerkanteil h = Hostanteil 7-9

10 Adress-Klassen 7-10 Adress-Klassen: In den 70ern entwickelte Einteilung zum besseren Routing Class A, Class B, Class C, Class D, Class E x x x 1 0 x x Class A = bis 126.x.x.x, 8bit Netzwerk, 24bit Hostadresse Class B = bis 191.x.x.x, 16bit Netzwerk, 16bit Hostadresse x Class C = bis 223.x.x.x, 24bit Netzwerk, 8 bit Hostadresse Class D = bis 239.x.x.x, Multicast-Adresse Class E = bis 255.x.x.x, RESERVIERT x = [255] 7-10

11 IP-Adressklassenidentifikation 7-11 Netzwerkteil (=Präfix) Klasse A: (8 Bit Netzpräfix) 1 bis 126 Hostanteil (=Suffix), lokaler Adressanteil bis Dezimaldarstellung 1.xxx.xxx.xxx bis 126.xxx.xxx.xxx Klasse B: (16 Bit Netzpräfix) 128 bis 191 Klasse C: (24 Bit Netzpräfix) 192 bis bis xxx.xxx bis xxx.xxx 1 bis xxx bis xxx Klasse D: (4 Bit Netzpräfix) 224 bis 239 Multicast!!! bis bis

12 Spezielle IP-Adressen 7-12 Name Präfix Suffix Bedeutung Netzwerkadresse Netzkennung Nur Nullen Kennzeichnung eines Netzwerks, z. B Gerichtete Broadcast- Adresse Begrenzte Broadcast- Adresse This Computer bzw. dieser Host Schleifenadresse (Loopback) Netzkennung Nur Einsen Broadcast in einem bestimmten, entfernten Netzwerk (= Zustellung an alle im Netzwerk angeschlossenen Hosts), z. B Nur Einsen Nur Einsen Broadcast im lokalen Netz Nur Nullen Nur Nullen Erstmaliger Systemstart Beliebig Lokale Loopback-Adresse, z. B , unter der sich Stationen zu Testzwecken Nachrichten an sich selber schicken können Präfix = Netzwerkanteil = Netzwerk + Subnetz Suffix = Hostanteil 7-12

13 Adress-Übung 7-13 Übung bitte jetzt, hier und schriftlich: ist Class? ist Class? ist Class? ist Class? ist Class? 7-13

14 Default Subnet Mask 7-14 Subnetz Masken 7-14

15 Subnet Masken 7-15 Größe in Bit Binär Dezimal

16 Schreibweise für Netzpräfixe 7-16 Abkürzung für Netzpräfixe: Beispiel (1): Basisnetz / 24 Beispiel (2): Subnetz / 27 Merke: Die Schreibweise / n gibt an, wie groß das Netzpräfix ist. Oder mit anderen Worten, die Netzpräfixlänge bzw. die Netzund Subnetz-Adresslänge in Anzahl binärer Stellen von Links nach Rechts gezählt und gelesen. Klasse Subnetmaske Klasse Slash Notation Klasse A Klasse B Klasse C Klasse A /8 Klasse B /16 Klasse C /

17 Adressierung mit Subnetzen 7-17 Zweck von Subnetzen: Verringerung der Broadcast-Größe zur Einsparung der Bandbreite 7-17

18 Warum Subnetting?

19 Subnetzbildung 7-19 Subnetzbildung: Die Bildung von Teilnetzen (Subnetzen) versucht dem Problem der zunehmenden Größe der Routing-Tabellen zu begegnen, indem seine Struktur und sein Adressvorrat nach außen verborgen bleibt. Der Weg vom Internet zu einem beliebigen Subnetz [z. B ] einer IP-Adresse bleibt der gleiche, unabhängig davon, welchem Subnetz der ausgewählte Rechner angehört. Erst der lokale Router im Unternehmen differenziert zwischen den unterschiedlichen Subnetzen. Der Internet-Router führt alle Subnetze des Unternehmens als einen Routingtabellen-Eintrag [ x.x] der Internet-Router akzeptiert alle IP-Pakete an die Adresse x.x und leitet sie entsprechend der Subnetzbildung intern weiter. 7-19

Standard (RFC 1878) Der Unterschied zwischen den Normen besteht darin, daß bei der Anwendung der RFC 950 das erste und letzte Subnet

20 Adressierung mit Subnetzen 7-20 Idee: Wir borgen uns einige Bits vom Hostanteil, um neue Unternetze (engl. Subnets) zu definieren. Es gibt zwei verschiedene Normen fürs Subnetting: 1. Cisco Norm (RFC 950) 2. Standard (RFC 1878) Der Unterschied zwischen den Normen besteht darin, daß bei der Anwendung der RFC 950 das erste und letzte Subnet abgezogen werden und somit 2 weniger als berechnet zur Verfügung stehen. Dies geschieht bei der RFC 1878 nicht. Hier können alle berechneten Subnetze auch verwendet werden. Wir benutzen hier nur RFC

21 Beispiel

22 Umrechnung Binär Dezimalsystem 7-22 Im binären Zahlensystem gibt es nur die Ziffern 0 und 1. Um z.b den dezimalen Wert der Binärzahl zu berechnen geht man so vor: = 1* *64 + 0*32 + 0*16 + 1*8 + 1*4 + 1*2 + 0*1 = =

23 Beispiel für Subnetting: 2 Bits entleihen 7-23 Netzwerk Binärdarstellung Dezimaldarstellung Basisnetz / 24 Subnetz / 26 Subnetz / 26 Subnetz / 26 Subnetz / 26 Umrechnung: Binärdarstellung Dezimaldarstellung 7-23

24 Beispiel für Subnetting: 3 Bits entleihen 7-24 Netzwerk Binärdarstellung Dezimaldarstellung Basisnetz / 24 Subnetz / 27 Subnetz / 27 Subnetz / 27 Subnetz / 27 Subnetz / 27 Subnetz / 27 Subnetz / 27 Subnetz / 27 Umrechnung: Binärdarstellung Dezimaldarstellung 7-24

25 Aufgabe 7-25 Aufgabe: Subnetzberechnung schriftlich hier und jetzt (beginnen) [klausurrelevant] Sie haben ein Class-C Netzwerk und sollen vier gleich große Subnetze bilden, so dass jedes Subnetz mindestens 60 Rechner enthalten kann. Geben Sie auch die zugehörige Netzwerkmaske an. 7-25

26 Lösung 7-26 Aufgabe: Subnetzberechnung schriftlich hier und jetzt (beginnen) [klausurrelevant] Sie haben ein Class-C Netzwerk und sollen vier gleich große Subnetze bilden, so dass jedes Subnetz mindestens 60 Rechner enthalten kann. Geben Sie auch die zugehörige Netzwerkmaske an. Lösung: Die vier gleich großen Subnetze sind: / / / / 26 Netzwerkmaske = / 26, entspricht

27 7-27 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Noch Fragen? Fragen und Diskussion 7-27

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