2.1 Adressierung im Internet Netzwerkadressen IPv4 4 Byte-Namen 32 Bit (IPv4) Adresse 128.10.2.30 besteht aus 4 Oktetts Schreibweise ist dotted dezimal Jedes Oktett entspricht einem Byte (0-255) 10000000.00001010.000000010.00011110 Theoretische Adressanzahl ist 2 32 1
Netzadressen Class Start Ende Anzahl Netze Maschinen/Netz A 1.0.0.0 126.0.0.0 126 16.777.214 B 128.1.0.0 191.255.0.0 16.384 65.534 C 192.0.1.0 223.255.255.0 2.097.152 254 D 224.0.0.0 239.255.255.255 E 240.0.0.0 255.255.255.254 Netzadressen alle 0 dieser Host alle 1 begrenztes BC lokales Netzwerk alle 0 Host Netz alle 1 127 beliebig oft 1 Host in diesem Netzwerk Gezieltes Broadcast in diesem Netz Loopback 2
Netzadressen Adressblock Present Use Reference 0.0.0.0/8 "This" Network [RFC1700, page 4] 10.0.0.0/8 Private-Use Networks [RFC1918] 14.0.0.0/8 Public-Data Networks [RFC1700, page 181] 24.0.0.0/8 Cable Television Networks -- 39.0.0.0/8 Reserved but subject to allocation [RFC1797] 127.0.0.0/8 Loopback [RFC1700, page 5] 128.0.0.0/16 Reserved but subject to allocation -- 169.254.0.0/16 Link Local -- 172.16.0.0/12 Private-Use Networks [RFC1918] 191.255.0.0/16 Reserved but subject to allocation -- 192.0.0.0/24 Reserved but subject to allocation -- 192.0.2.0/24 Test-Net -- 192.88.99.0/24 6to4 Relay Anycast [RFC3068] 192.168.0.0/16 Private-Use Networks [RFC1918] 198.18.0.0/15 Network Interconnect Device Benchmark Testing [RFC2544] 223.255.255.0/24 Reserved but subject to allocation -- 224.0.0.0/4 Multicast [RFC3171] 240.0.0.0/4 Reserved for Future Use [RFC1700, page 4] [RFC3330] Private Adressen 10.0.0.0 10.255.255.255 172.16.0.0 172.31.255.255 192.168.0.0 192.168.255.255 Z.B. Verbindung zu Bankautomaten über TCP/IP Es werden keine privaten Adressen im Internet weitergeleitet 3
Minimierung von Netzwerkadressen Im ursprünglichen IP-Adressierungsschema wird für jedes physisches Netzwerk eine eindeutige Netzwerkadresse vergeben; jeder Host in einem Netzwerk besitzt die Netzwerkadresse als Präfix der eigenen individuellen Hostadresse. Minimierung von Netzwerkadressen Subnetting ist ein Hauptverfahren zur Adressminimierung Transparente Router Proxy ARP Classless Addressing (Supernetting) (Klassenlose Adressierung) 4
Subnetting Einführung von Subnetzmasken für A, B und C-Class-Netze Flexible Handhabung und Aufteilung in Subnetze durch Bitverleihung Bei manueller Pflege hoher organisatorischer Aufwand Meist Einsatz in privaten Netzwerken mit einer sichtbaren Adresse nach außen IP-Adressierung Beispiel Netzwerk: 192.168.172.0 Sunetzmaske: 255.255.255.0 Für 6 Subnetze in diesem Class C Netz werden 3 Bits aus dem Hostteil benötigt (2³-2 =6) Es stehen noch 5 Bit für die Hostadressierung zur Verfügung Maximale Adressierbarkeit von 30 Hosts pro Subnetz Binär sieht der Subnetz und Hostteil so aus: (Subnetbits) (Hostbits) 000 00000 5
IP-Adressierung Beispiel Folgende Subnetzadressen können gebildet werden 192.168.172.32 192.168.172.64 192.168.172.96 192.168.172.128 192.168.172.160 192.168.172.192 Die Subnetzmaske lautet 255.255.255.224 IP-Adressierung Beispiel Adressbereich für die einzelnen Subnetze 192.168.172.33-192.168.172.62 192.168.172.65-192.168.172.94 192.168.172.97-192.168.172.126 192.168.172.128-192.168.172.158 192.168.172.161-192.168.172.190 192.168.172.193-192.168.172.222 Broadcastadressen für alle Subnetze 192.168.172.63 192.168.172.95 192.168.172.127 192.168.172.159 192.168.172.191 192.168.172.223 6
IP-Adressierung Weitere Beispiele s. Übung Classless Addressing CIDR (Classless Inter-Domain Routing) beschreibt ein Verfahren zur effektiveren Nutzung der bestehenden 32 Bit IP-Adresse Einführung 1996, um die Größe von Routing- Tabellen zu reduzieren Mit CIDR spielt es keine Rolle mehr, welcher Netzklasse eine IP-Adresse angehört 7
Classless Addressing Bei CIDR führte man so genannte Präfixes ein Damit kann man mehrere Netze zusammenfassen Die Standard Notation für CIDR enthält eine Netzwerkadresse und ein Präfix Beispiel: 192.168.0.0/24 Im alten klassenbasierten (classfull) Verfahren wäre das: 192.168.0.0 und 255.255.255.0 Man nennt dieses Verfahren Supernetting CIDR bietet außerdem Route aggregation. Dabei können verschiedene Netze unter einer einzigen Adresse angesprochen werden Klasse A ohne Klasse Netzanteil in Bits Hostantei l in Bits Subnetzanzahl Hosts / Subnetz Subnetzmaske 8 24 1 2 24 255.0.0.0 9 23 2 2 23 255.128.0.0 10 22 4 2 22 255.192.0.0 11 21 8 2 21 255.224.0.0 12 20 16 2 20 255.240.0.0 13 19 32 2 19 255.248.0.0 14 18 64 2 18 255.252.0.0 15 17 128 2 17 255.254.0.0 8
Klasse B ohne Klasse Netzanteil in Bits Hostantei l in Bits Hosts / Subnetz Subnetzanzahl Subnetzmaske Klasse C ohne Klasse Netzanteil in Bits Hostantei l in Bits Hosts / Subnetz Subnetzanzahl Subnetzmaske 9
Classless Addressing Das Routing Protokoll BGP (Border Gateway Protocol) hat CIDR implementiert. BGP liegt auf der Anwendungsschicht und beschreibt wie sich Router untereinander verfügbare Verbindungswege mitteilen Weblinks RFC 1518 - An Architecture for IP Address Allocation with CIDR RFC 1519 - Classless Inter-Domain Routing Classless Addressing (Supernetting) ca. 17.000 B-Class Adressen stehen ca. 2 Mio C-Class Adressen gegenüber Problem B-Class Knappheit (ROADS-Problem, Running Out Of ADress Space) Vergabe eines Class-C-Blocks anstatt einer B- Class-Adresse 10
Beispiel Supernetting Unternehmen will B-Class Adresse, um das 3. Oktett fürs Subnetting zu nutzen Unternehmen erhält stattdessen einen Block aus 256 zusammengehörigen C-Class- Adressen Problem des Routing Einführung neuen Standards: Classless Inter- Domain Routing (CIDR) Supernetting und Bitmasken Darstellung der Bitmaske als Kurznotation CIDR-Notation (Slash-Notation) Im Beispiel ist das also 128.211.168.0/21 21 Bits hat die Maske einsen und ab dem 22. Bit gilt die letzte Adresse 11
CIDR- Notation Dezimal CIDR- Notation Dezimal /1 128.0.0.0 /17 /2 192.0.0.0 /18 /3 224.0.0.0 /19 /4 240.0.0.0 /20 /5 248.0.0.0 /21 /6 252.0.0.0 /22 /7 254.0.0.0 /23 /8 255.0.0.0 /24 /9 /25 /10 /26 /11 /27 /12 /28 /13 /29 /14 /30 /15 /31 /16 /32 Beispiel s. Übungszettel 12
Beispiel Supernetting Routereinträge werden bei solchen Gruppen zu einem Eintrag zusammengefasst {192.5.48.0, 3} beschreibt die Adressen 192.5.48.0, 192.5.48.1, 192.5.48.2 Verkürzung der Routing Tabellen, denn jeder Router muss ja nur den den Block der verwalteten Adressen seines Nachbar-ISPs aufnehmen Supernetting und Bitmasken 2048 zusammengehörige Adressen, die bei 128.211.168.0 beginnen Dezimal 32-Binäräquivalente niedrigste 128.211.168.0 10000000 11010011 10101000 00000000 höchste 128.211.175.255 10000000 11010011 10101111 11111111 Bitmaske 11111111 11111111 11111000 00000000 gibt an, dass 21 Bit belegt sind und der Suffix ab dem 22. Bit erfolgt 13