Uitleg TCP/IP adressering

Filename: 317508099
ako
Uitleg TCP/IP adressering.
Opzet: Uitleg TCP/IP adressering




Binair rekenen
IP classes
Subnetten
Supernetten
Alvorens op de IP-adressen in te gaan is het eerst nodig even dieper in op het binaire stelsel in te gaan.
Het binaire stelsel bestaat uit nullen en enen. De positie van een nul of een 1 bepaalt de decimale
waarde. Het meest rechtse bit uit een binair getal is het "least significant bit", oftewel de bit met de minste
waarde. Het meest linkse bit wordt het "most significant bit" genoemd. Dit bit is dus het meeste waard.
Ieder bit in een binair getal stelt een macht van 2 voor. Het linkse bit stelt 2^0 voor: 1 dus. Het bit daar
links van is 2^1: 2 dus. Het bit daar weer links van is 2^2: 4. Dit loopt zo door tot het meest linkse bit en
hiermee kan dus ieder geheel getal gemaakt worden.
Een voorbeeld
1011.0011:
1 * 2^0 = 1
1 * 2^1 = 2
0 * 2^2 = 0
0 * 2^3 = 0
1 * 2^4 = 16
1 * 2^5 = 32
0 * 2^6 = 0
1 * 2^7 = 128
Bij elkaar opgeteld wordt dat: 1+2+16+32+128=179. De ip-adressen die het TCP/IP protocol gebruikt
bestaan uit 4 bytes (een byte bestaat uit 8 bit en iedere byte kan 256 combinaties van enen en nullen
bevatten). De gebruike manier om ip-adressen te schrijven is de "dotten decimal notation", wat zoiets
betekent als "punt-gescheiden decimale notitie. In deze vorm worden de bytes als een decimaal getal
geschreven, dus een nummer dat van 0 tot 255 loopt, en wordt gescheiden door een punt. Iedere nul die
het getal bevat wordt weggelaten, behalve als het niet aan het begin van een getal staat (056 -> 56, 103 > 103). De afspraak is dat ieder apparaat dat het TCP/IP protocol gebruikt een IP-adres heeft. IPnetwerken bestaan uit opeenvolgende IP-nummers. Alle adressen in een netwerk hebben een aantal
getallen die overeen komen met het netwerkadres. Het stuk van het IP-adres dat voor elk adres binnen
het netwerk hetzelfde is, heet het "netwerk deel" van het adres. De overgebleven nummer heten het "host
deel". Het aantal bits van het IP-nummer dat het netwerkdeel aangeeft, wordt weergegeven door het
"netmask". Het netmask wordt meestal weergegeven achter het IP-adres gescheiden door een "/".
Een voorbeeld
machine adres:
netmask:
netwerkdeel:
netwerknummer:
host-deel:
192.168.0.32
255.255.255.0
192.168.0.
192.168.0.0
.32
Nu zijn er nog een paar speciale IP-adressen. Als we het voorbeeld van hierboven er nog even bijpakken
zien we dat het netwerknummer er nog niet bijstaat. Ook is er nog een adres dat het "broadcast adres"
genoemd wordt. Het netwerknummer is in dit geval: "192.168.0.0". Dit is het nummer waar het complete
netwerk mee aangegeven wordt en wordt veel gebruikt in routerings-tabellen. Deze tabellen komen we
nog op terug. Het broadcast-adres is het laatste nummer in het netwerk en waar ieder apparaat (met een
adres in het netwerkadres) op reageert. Dit nummer is in het bovenstaande geval "192.168.0.255".
Nu zijn er verschillende klassen waar IP-adressen in kunnen vallen. Dit zijn klasse A, klasse B, klasse C
en de multicast adressen. In welke klasse een nummer valt hangt af van het netmask. Hier onder een
tabel waar de verschillende klassen in samengevat worden:
Pagina 1 van 4
Filename: 317508099
Klasse
A
B
C
Multicast
Netmask
255.0.0.0
255.255.0.0
255.255.255.0
224.0.0.0
ako
IP-adressen
0.0.0.0 - 127.255.255.255
128.0.0.0 - 191.255.255.255
192.0.0.0 - 223.255.255.255
224.0.0.0 - 239.255.255.255
Bits
010110111 -
De multicast-adressen kom ik later nog op terug.
Nu staat er dus dat de eerste 8 bits van een klasse A adres gebruikt worden voor het netwerk- adres aan
te geven. Dat houdt dus in dat er nog 24 bits voor de adressen in het netwerk over zijn. Een klasse A
netwerk kan dus 16.777.214 adressen bevatten (256*256*256=16777216, dan min 1 voor het
netwerkadres en min 1 voor het broadcast adres).
multicast-adressen kom ik later nog op terug.
Nu staat er dus dat de eerste 8 bits van een klasse A adres gebruikt worden voor het netwerk- adres aan
te geven. Dat houdt dus in dat er nog 24 bits voor de adressen in het netwerk over zijn. Een klasse A
netwerk kan dus 16.777.214 adressen bevatten (256*256*256=16777216, dan min 1 voor het
netwerkadres en min 1 voor het broadcast adres).
Een klasse A netwerk: machine adres:
netmask:
netwerkdeel:
netwerknummer:
host-deel:
IP-adresruimte:
broadcast-adres:
Een klasse B netwerk: machine adres:
netmask:
netwerkdeel:
netwerknummer:
host-deel:
IP-adresruimte:
broadcast-adres:
11.2.3.4
255.0.0.0
11.
11.0.0.0
.2.3.4
11.0.0.1 - 11.255.255.254
11.255.255.255
180.45.87.12
255.255.0.0
180.45
180.45.0.0
.87.12
180.45.0.1 - 180.45.255.254
180.45.255.255
Een klasse C netwerk: machine adres:
netmask:
netwerkdeel:
netwerknummer:
host-deel:
IP-adresruimte:
broadcast-adres:
193.180.45.2
255.255.255.0
193.180.45
19.180.45.0
.2
195.180.45.1 - 195.180.45.254
195.180.45.255
Welke klasse dus gekozen moet worden hangt geheel van het aantal machines af en eventueel de ruimte
voor uitbreidingen.
Nu zijn er voor iedere klasse "prive-netwerknummer". Dit zijn netwerknummers die niet op het internet
voorkomen en dus geschikt zijn voor bijv. bedrijfsnetwerken. De Internet Assigned Numbers Authority
Pagina 2 van 4
Filename: 317508099
ako
(IANA) heeft ervoor gezorgd dat deze netwerknummers gereserveerd zijn en niet op het internet
voorkomen.
Dit zijn:
10.0.0.0 - 10.255.255.255
(10/8 prefix)
172.16.0.0 - 172.31.255.255
(172.16/12 prefix)
192.168.0.0 - 192.168.255.255 (192.168/16 prefix)
De eerste is dus een klasse A en de derde een klasse B.
Nu bestaat er ook nog zoiets als supetnetten en subnetten. Deze kunnen gemaakt worden door het
netmask aan te passen.
Supernetten zijn 2 (of meer) samengetrokken netwerken uit een bepaalde klasse nummers. Op een
klasse C netwerk kunnen maar 255 adressen uitgedeeld worden. Als het nu nodig is om ruimte voor 510
adressen te maken, wordt er een bit van het netmask afgehaald. Het netmask wordt dan (binear
weergegeven) "11111111.11111111.11111110.0000000". Dit is decimaal weergegeven "255.255.248.0".
Nu kunnen er dus 2 klasse C netwerken samengevoegd worden.
Voorbeeld supernet: machine adres: 193.180.1.2
netmask:
255.255.248.0
netwerkdeel:
193.180.1
netwerknummer: 19.180.0.0
host-deel:
1.2
IP-adresruimte: 195.180.0.1 - 195.180.1.254
broadcast-adres: 195.180.255.255
Subnetten zijn netwerken uit een bepaalde klasse die opgedeeld zijn in meerdere netwerken. Dit wordt
ook weer gerealiseerd door het netmask aan te passen. In het volgende voor beeld wordt een klasse C
netwerk opgedeeld in 2 aparte netwerken.
Voorbeeld subnet: machine adres:
netmask:
netwerkdeel:
netwerknummer:
host-deel:
IP-adresruimte:
broadcast-adres:
192.1.108.2
255.255.255.128
192.1.108
192.1.108.0
.2
192.1.108.1 - 192.1.108.127
192.1.108.128
Tegenwoordig worden de verschillende klassen op het internet niet meer gebruikt. Alles loopt
tegenwoordig door elkaar en alles is opgedeeld in sub- en supernetten.
De laatste tijd is een klassenloze notatie van IP-adressen gebruikelijk. In deze notatie (CIDR (Classless
Inter-Domain Routing)) wordt door het getal achter de "/" het aantal enen aan het begin van het
netwerkmasker weergegeven. Zo komt 192.168.0.0/16 dus overeen met 192.168.0.0/255.255.0.0 (het
decimale getal 255 bestaat immers in het binaire stelsel uit 8 enen).
Nu de multicast-adressen. Waar multicast voor gebruikt wordt is voor informatie die naar meerdere
machines op een netwerk verstuurd moet worden. Denk hierbij aan streaming audio en video. Het is
natuurlijk nutteloos als het 1.000 mensen naar een radiostation luisteren via het internet, om deze data
Pagina 3 van 4
Filename: 317508099
ako
dan duizend keer te versturen. Het is immers duizend keer dezelfde informatie. Het is een beetje te zien
als het afstemmen op een radio-frequentie. Aangezien dit een nogal complex systeem is en het door
weinig bedrijven of hobbyisten gebruikt wordt, ga ik hier verder niet op in.
Dan is er nog een speciaal netwerknummer en dat is 127.0.0.1. Dit is het loopback-netwerk. Dit is een
klasse A nummer en heeft dus als netwerkmasker 255.0.0.0. De loopback heeft als functie dat een pakket
dat naar een 127 netwerk verstuurd wordt, eerst door de machine loopt. Pakketten met als bron- of
doeladres dat uit het loopback-adres komt, horen nooit ergens op een netwerk voor te komen.
Pagina 4 van 4