Școala Geek Învățarea Windows 7 - Principii de adresare IP

În această ediție a Școlii Geek, ne vom uita la modul în care funcționează abordarea IP. Vom acoperi, de asemenea, câteva subiecte avansate cum ar fi modul în care PC-ul dvs. determină dacă dispozitivul cu care comunicați se află în aceeași rețea ca dvs. Apoi, vom termina cu o scurtă privire la două protocoale de rezoluție a numelor: LLMNR și DNS.

Asigurați-vă că verificați articolele anterioare din seria Geek School din Windows 7:

• Introducerea How-To Geek School
• Upgrade-uri și migrații
• Configurarea dispozitivelor
• Gestionarea discurilor
• Gestionarea aplicațiilor
• Gestionarea Internet Explorer

Și stați liniștiți pentru restul seriilor toată săptămâna.

IP Fundamentals

Când trimiteți o scrisoare prin poșta de melc, trebuie să specificați adresa persoanei pe care doriți să o primiți. În mod similar, atunci când un computer trimite un mesaj unui alt computer, trebuie să precizeze adresa la care trebuie trimis mesajul. Aceste adrese sunt numite adrese IP și, de obicei, arată astfel:

192.168.0.1

Aceste adrese sunt adrese IPv4 (Internet Protocol Version 4) și la fel ca cele mai multe lucruri în aceste zile sunt o abstracție simplă cu privire la ceea ce văd de fapt calculatorul. Adresele IPv4 sunt de 32 de biți, ceea ce înseamnă că acestea conțin o combinație de 32 și zerouri. Computerul va vedea adresa de mai sus ca fiind:

11000000 10101000 00000000 00000001

Notă: Fiecare octet zecimal are o valoare maximă de (2 ^ 8) - 1 care este de 255. Acesta este numărul maxim de combinații care pot fi exprimate folosind 8 biți.

Dacă doriți să convertiți o adresă IP la echivalentul binar, puteți crea o tabelă simplă, ca mai jos. Apoi luați o secțiune a adresei IP (denumită tehnic un octet), de exemplu 192, și treceți de la stânga la dreapta pentru a verifica dacă puteți scădea numărul din antetul tabelului de la numărul zecimal. Există două reguli:

• Dacă numărul din antetul tabelului este mai mic sau egal cu numărul dvs., marcați coloana cu 1. Numărul dvs. nou devine apoi numărul pe care l-ați scăpărat din antetul coloanei. De exemplu, 128 este mai mică decât 192, așa că marchez coloana 128 cu un 1. Sunt apoi lăsat cu 192 - 128, care este 64.
• Dacă numărul este mai mare decât numărul pe care îl aveți, marcați-l cu 0 și treceți mai departe.

Iată cum ar arăta folosind adresa exemplului nostru din 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

În exemplul de mai sus, am luat primul nostru octet de 192 și am marcat coloana 128 cu un 1. Am fost apoi lăsat cu 64 care este același număr ca și a doua coloană, așa că i-am marcat și cu 1. Acum am rămas cu 0 de la 64 - 64 = 0. Asta însemna că restul rândului era cu zero.

În al doilea rând, am luat cel de-al doilea octet, 168. 128 este mai mic decât 168, așa că l-am marcat cu un 1 și a rămas cu 40. 64 a fost apoi mai mare de 40, așa că l-am marcat cu un 0. Când m-am mutat în a treia coloană, 32 a fost mai mică de 40, așa că am marcat-o cu 1 și am rămas cu 8. 16 este mai mare de 8, așa că am marcat-o cu 0. Când am ajuns la coloana 8 am marcat cu 1, care ma lăsat cu 0, astfel încât restul coloanelor au fost marcate cu 0.

Cel de-al treilea octet a fost 0, și nimic nu poate merge în 0, așa că am marcat toate coloanele cu zero.

Ultimul octet a fost 1 și nimic nu poate merge în 1 cu excepția 1, așa că am marcat toate coloanele cu 0 până când ajungem în coloana 1s unde l-am marcat cu 1.

Masti de subnet

Notă: mascarea de subrețele poate deveni foarte complexă, astfel încât pentru scopul acestui articol vom discuta doar măști de subnet clasic.

O adresă IP este alcătuită din două componente, o adresă de rețea și o adresă gazdă. Masca de subrețea este cea folosită de computer pentru a vă separa adresa IP în adresa rețelei și adresa gazdă. O mască de subrețea arată de obicei așa ceva.

255.255.255.0

Ceea ce arată binar în felul acesta.

11111111.11111111.11111111.00000000

Într-o mască de subrețea, biții de rețea sunt notați cu 1s, iar biții gazdă sunt notați cu 0s. Puteți vedea din reprezentarea binară de mai sus că primele trei octeți ale adresei IP sunt utilizate pentru a identifica rețeaua căreia îi aparține aparatul și ultimul octet este utilizat pentru adresa gazdă.

Având o adresă IP și o mască de subrețea, computerele noastre pot să afle dacă dispozitivul se află în aceeași rețea, efectuând o operație bitwise AND. De exemplu, spuneți:

• computerOne dorește să trimită un mesaj la computerulTwo.
• computerOne are un IP de 192.168.0.1 cu o mască de subrețea de 255.255.255.0
• computerTwo are un IP de 192.168.0.2 cu o mască de subrețea de 255.255.255.0

computerOne va calcula mai întâi bitul AND al propriului său IP și mască de subrețea.

Notă: Atunci când se utilizează o operație bitwise AND, dacă biții corespunzători sunt ambii 1 rezultatul este 1, altfel este 0.

11000000 10101000 00000000 00000001
11111111 11111111 11111111 00000000

11000000 10101000 00000000 00000000

Apoi va calcula bitul AND pentru computerul Two.

11000000 10101000 00000000 00000010
11111111 11111111 11111111 00000000

11000000 10101000 00000000 00000000

După cum puteți vedea, rezultatele operațiilor bit-bit sunt aceleași, ceea ce înseamnă că dispozitivele se află în aceeași rețea.

Clase

Așa cum probabil ați ghicit până acum, cu cât mai multe rețele (1s) aveți în tine subnet masca cea mai mică gazdă (0s) pe care o puteți avea. Numărul de gazde și rețele pe care le puteți avea este împărțit în 3 clase.

	Rețele	Mască de rețea	Rețele	gazdele
Clasa a	1-126.0.0.0	255.0.0.0	126	16 777 214
Clasa B	128-191.0.0.0	255.255.0.0	16 384	65 534
Clasa C	192-223.0.0.0	255.255.255.0	2 097 152	254

Zonele rezervate

Veți observa că intervalul 127.x.x.x a fost lăsat afară. Acest lucru se datorează faptului că întreaga gamă este rezervată pentru ceva numit adresa dvs. de loopback. Adresa dvs. de întoarcere întotdeauna indică propriul PC.

Gama 169.254.0.x a fost rezervată și pentru ceva numit APIPA pe care îl vom discuta mai târziu în serie.

Domenii IP private

Până acum câțiva ani, fiecare dispozitiv de pe internet avea o adresă IP unică. Când adresele IP au început să se termine, a fost introdus un concept numit NAT, care a adăugat un alt strat între rețelele noastre și internet. IANA a decis că vor rezerva o serie de adrese din fiecare clasă de IP-uri:

• 10.0.0.1 - 10.255.255.254 din clasa A
• 172.16.0.1 - 172.31.255.254 din clasa B
• 192.168.0.1 - 192.168.255.254 din clasa C

Apoi, în loc să atribuiți fiecărui dispozitiv din lume o adresă IP, ISP-ul dvs. vă oferă un dispozitiv numit Router NAT, căruia i se atribuie o singură adresă IP. Puteți apoi să atribuiți adresele IP ale dispozitivelor dvs. din cel mai adecvat interval IP privat. Router-ul NAT întreține apoi o tabelă NAT și vă proxyază conexiunea la internet.

Notă: IP-ul routerului dvs. NAT este atribuit de obicei dinamic prin DHCP, astfel încât acesta să se schimbe în mod normal în funcție de constrângerile pe care ISP le are în loc.

Rezoluția numelui

Este mult mai ușor pentru noi să ne reamintim numele citibile de către oameni ca FileServer1 decât să ne amintim o adresă IP ca 89.53.234.2. În rețelele mici, unde nu există alte soluții de rezoluție a numelui, cum ar fi DNS, atunci când încercați să deschideți o conexiune la FileServer1, computerul poate trimite un mesaj multicast (care este un mod fantezist de a spune să trimiteți un mesaj fiecărui dispozitiv din rețea) întrebând cine este FileServer1. Această metodă de rezolvare a numelui se numește LLMNR (Link-lock Multicast Name Resolution) și, deși este o soluție perfectă pentru o rețea de domiciliu sau de afaceri de mici dimensiuni, nu scade bine, în primul rând, pentru că difuzarea la mii de clienți va dura prea mult și în al doilea rând deoarece transmisiile nu traversează în mod obișnuit routerele.

DNS (Sistem de nume de domeniu)

Cea mai obișnuită metodă pentru a rezolva problema scalabilității este utilizarea DNS. Sistemul de nume de domenii este agenda telefonică a oricărei rețele. Acesta hărți numele mașinilor care pot fi citite de om la adresele IP care stau la baza lor, folosind o bază de date gigant. Când încercați să deschideți o conexiune la FileServer1, PC-ul vă întreabă serverul DNS, pe care îl specificați, care este FileServer1. Serverul DNS va răspunde apoi cu o adresă IP pe care PC-ul dvs. poate la rândul său să o conecteze. Aceasta este și metoda de rezoluție a numelui utilizată de cea mai mare rețea din lume: internetul.

Schimbarea setărilor rețelei

Faceți clic dreapta pe pictograma setărilor de rețea și selectați Open Network and Sharing Center din meniul contextual.

Acum faceți clic pe hyperlinkul Setări adaptor adaptor din partea stângă.

Apoi faceți clic dreapta pe adaptorul de rețea și selectați Proprietăți din meniul contextual.

Acum, selectați Internet Protocol Version 4 și apoi faceți clic pe butonul proprietăți.

Aici puteți configura o adresă IP statică selectând butonul radio pentru "Utilizați următoarea adresă IP". Înarmați cu informațiile de mai sus, puteți completa o adresă IP și o mască de subrețea. Portalul implicit, pentru toate intențiile și scopurile, este adresa IP a routerului.

În partea de jos a dialogului puteți seta adresa serverului dvs. DNS. La domiciliu, probabil nu aveți un server DNS, dar ruterul dvs. are adesea o mică memorie cache DNS și înaintează interogări către ISP. Alternativ, puteți utiliza serverul DNS public Google, 8.8.8.8.

Teme pentru acasă

• Nu există temele pentru ziua de azi, dar aceasta a fost lungă, citiți-o din nou. Dacă încă mai e foame pentru mai multe informații, puteți citi un subiect de rețea avansat numit CIDR (Classless Interdomain Routing).

Dacă aveți întrebări, puteți să-mi trimiteți un tweet @taybgibb sau să lăsați un comentariu.