Geek skolas mācīšanās Windows 7 - IP adresēšanas pamati
Šajā Geek skolas izdevumā mēs apskatīsim, kā darbojas IP adreses. Mēs aptversim arī dažas uzlabotas tēmas, piemēram, to, kā jūsu dators nosaka, vai ierīce, ar kuru sazināsieties, atrodas tajā pašā tīklā kā jūs. Pēc tam mēs pabeigsim īsu pārskatu par diviem nosaukuma izšķirtspējas protokoliem: LLMNR un DNS.
Noteikti pārbaudiet iepriekšējos rakstus šajā Geek skolas sērijā Windows 7:
- Iepazīstināšana ar How-To Geek skolu
- Jauninājumi un migrācijas
- Ierīču konfigurēšana
- Disku pārvaldīšana
- Lietojumprogrammu pārvaldība
- Internet Explorer pārvaldība
Un visu nedēļu palieciet pārējo sēriju.
IP pamati
Nosūtot vēstuli ar gliemežu pastu, jānorāda tās personas adrese, kurai vēlaties saņemt pastu. Līdzīgi, ja viens dators nosūta ziņojumu citam datoram, ir jānorāda adrese, uz kuru jānosūta ziņojums. Šīs adreses sauc par IP adresēm, un parasti tās izskatās šādi:
192.168.0.1
Šīs adreses ir IPv4 (interneta protokola versija 4) adreses, un, tāpat kā vairums šo lietu, tās ir vienkāršas abstrakcijas par to, ko dators faktiski redz. IPv4 adreses ir 32 bitu, kas nozīmē, ka tajās ir 32 un nulles. Dators redzēs iepriekš minēto adresi kā:
11000000 10101000 00000000 00000001
Piezīme: katram decimāldaļiņam ir maksimālā vērtība (2 ^ 8) - 1, kas ir 255. Tas ir maksimālais kombināciju skaits, ko var izteikt, izmantojot 8 bitus.
Ja jūs vēlaties IP adresi pārvērst par bināro ekvivalentu, jūs varētu izveidot vienkāršu tabulu, kā tālāk. Tad veiciet vienu IP adreses sadaļu (tehniski sauc par oktetu), piemēram, 192, un pārvietojiet no kreisās puses uz labo pārbaudi, ja varat noņemt skaitli tabulas galvenē no decimālskaitļa. Ir divi noteikumi:
- Ja tabulas galvenē esošais numurs ir mazāks vai vienāds ar jūsu numuru, atzīmējiet kolonnu ar 1. Jūsu jaunais numurs kļūst par numuru, kuru esat atņēmis kolonnas galvenē. Piemēram, 128 ir mazāks par 192, tāpēc es atzīmēju kolonnu 128s ar 1. Es tad atstāju ar 192 - 128, kas ir 64.
- Ja skaitlis ir lielāks par numuru, atzīmējiet to ar 0 un virzieties tālāk.
Lūk, kā tas izskatās, izmantojot mūsu piemēru adresi 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 |
Iepriekšējā piemērā es paņēmu mūsu pirmo 192 oktetu un atzīmēju 128s kolonnu ar 1. Es tad atstāju ar 64. punktu, kas ir tāds pats kā skaitlis kā otrā kolonna, tāpēc es atzīmēju to arī ar 1. Tagad es paliku ar 0, kopš 64 - 64 = 0. Tas nozīmē, ka pārējā rinda bija nulle.
Otrajā rindā es paņēmu otro oktetu, 168. 128 ir mazāks par 168, tāpēc es atzīmēju to ar 1 un palika ar 40. 64 tad bija lielāks par 40, tāpēc es atzīmēju to ar 0. trešā sleja, 32 bija mazāka par 40, tāpēc es atzīmēju to ar 1 un atstāja ar 8. 16 ir lielāka par 8, tāpēc es atzīmēju to ar 0. Kad es nokļuvu 8s slejā, atzīmēju to ar 1, kas atzīmēja to ar 1 0, tāpēc pārējās kolonnas tika atzīmētas ar 0.
Trešais oktets bija 0, un nekas nevar pāriet uz 0, tāpēc mēs atzīmējām visas kolonnas ar nulli.
Pēdējais oktets bija 1, un nekas nevar iedziļināties 1, izņemot 1, tāpēc es atzīmēju visas kolonnas ar 0, līdz mēs nokļuvām slejā 1s, kur es atzīmēju to ar 1.
Apakštīkla maskas
Piezīme. Apakštīkla maskēšana var kļūt ļoti sarežģīta, tāpēc šī panta darbības jomā mēs apspriedīsim tikai klasiskas apakštīkla maskas..
IP adresi veido divi komponenti, tīkla adrese un resursdatora adrese. Apakštīkla maska ir tas, ko dators izmanto, lai atdalītu jūsu IP adresi tīkla adresē un uzņēmējas adresē. Apakštīkla maska parasti izskatās šādi.
255.255.255.0
Kas binārā izskatās šādi.
11111111.11111111.11111111.00000000
Apakštīkla maskā tīkla biti tiek apzīmēti ar 1s un saimniekbiti tiek apzīmēti ar 0s. No iepriekš minētā binārā attēlojuma var redzēt, ka pirmos trīs IP adreses oktetus izmanto, lai identificētu tīklu, kurā ierīce pieder, un pēdējais oktets tiek izmantots resursdatora adresei.
Ņemot vērā IP adresi un apakštīkla masku, mūsu datori var pateikt, vai ierīce atrodas vienā tīklā, veicot bitu un darbību. Piemēram, pasakiet:
- computerOne vēlas nosūtīt ziņu datoram.
- computerOne IP IP ir 192.168.0.1 ar apakštīkla masku 255.255.255.0
- computerTwo ir IP 192.168.0.2 ar apakštīkla masku 255.255.255.0
computerOne vispirms aprēķinās savu IP un apakštīkla maska bit-AND UN.
Piezīme. Ja izmantojat bitu un operāciju, ja attiecīgie biti ir 1, rezultāts ir 1, pretējā gadījumā tas ir 0.
11000000 10101000 00000000 00000001
11111111 11111111 11111111 0000000011000000 10101000 00000000 00000000
Pēc tam tas aprēķinās bit bit un datoram divus.
11000000 10101000 00000000 00000010
11111111 11111111 11111111 0000000011000000 10101000 00000000 00000000
Kā redzat, bitu darbību rezultāti ir vienādi, tāpēc ierīces nozīmē to pašu tīklu.
Klases
Kā jūs, iespējams, esat uzminējuši, jo vairāk tīklu (1s), kas jums ir apakštīklā, slēpj mazāk saimniekdatoru (0), kas jums var būt. Apsaimniekotāju un tīklu skaits, kas var būt, ir sadalīts 3 klasēs.
| Tīkli | Apakštīkla maska | Tīkli | Saimnieki | |
| A klase | 1-126.0.0.0 | 255.0.0.0 | 126 | 16 777 214 |
| B klase | 128-191.0.0.0 | 255.255.0.0 | 16 384 | 65 534 |
| C klase | 192-223.0.0.0 | 255.255.255.0 | 2 097 152 | 254 |
Rezervētie diapazoni
Jūs pamanīsiet, ka diapazons 127.x.x.x ir izlaists. Tas ir tāpēc, ka viss diapazons ir rezervēts kaut ko, ko sauc par cilpas adresi. Jūsu cilpas adrese vienmēr norāda uz jūsu datoru.
169.254.0.x diapazons tika rezervēts arī tam, ko sauc par APIPA, kuru mēs turpmāk apspriedīsim sērijā.
Privātie IP diapazoni
Pirms dažiem gadiem katrai internetā esošajai ierīcei bija unikāla IP adrese. Kad IP adreses sāka darboties, tika ieviesta koncepcija, ko sauc par NAT, kas pievienoja vēl vienu slāni starp mūsu tīkliem un internetu. IANA nolēma, ka tās rezervēs virkni adrešu no katras IP kategorijas:
- 10.0.0.1 - 10.255.255.254 no A klases
- 172.16.0.1 - 172.31.255.254 no B klases
- 192.168.0.1 - 192.168.255.254 no C klases
Tad tā vietā, lai piešķirtu katrai ierīcei pasaulē IP adresi, jūsu ISP sniedz jums ierīci, ko sauc par NAT maršrutētāju, kam ir piešķirta viena IP adrese. Pēc tam varat piešķirt savu ierīču IP adreses no vispiemērotākā privātā IP diapazona. Pēc tam NAT maršrutētājs uztur NAT tabulu un tuvina jūsu savienojumu ar internetu.
Piezīme. Jūsu NAT maršrutētāja IP parasti tiek piešķirts dinamiski, izmantojot DHCP, tāpēc tas parasti mainās atkarībā no ierobežojumiem, kas jūsu ISP ir spēkā.
Nosaukuma izšķirtspēja
Mums ir vieglāk atcerēties cilvēka lasāmos vārdus, piemēram, FileServer1, nekā atcerēties IP adresi, piemēram, 89.53.234.2. Mazos tīklos, kuros nav citu nosaukumu izšķirtspējas risinājumu, piemēram, DNS, mēģinot atvērt savienojumu ar FileServer1, dators var nosūtīt multiraides ziņojumu (kas ir iedomāts veids, kā pateikt ziņu katrai ierīcei tīklā) jautā, kurš ir FileServer1. Šī nosaukuma izšķirtspējas metode tiek saukta par LLMNR (Link-lock Multicast Name Resolution), un, lai gan tas ir ideāls risinājums mājas vai mazo uzņēmumu tīklam, tas nav labi, vispirms tāpēc, ka apraide tūkstošiem klientu aizņems pārāk ilgu laiku un otrkārt tāpēc, ka raidījumi parasti netraucē maršrutētājus.
DNS (domēna vārda sistēma)
Visizplatītākā mērogojamības problēmas risināšanas metode ir izmantot DNS. Domēna vārda sistēma ir jebkura konkrētā tīkla tālruņu grāmata. Tā kartē cilvēka lasāmus mašīnu nosaukumus uz to pamatā esošajām IP adresēm, izmantojot milzu datubāzi. Mēģinot atvērt savienojumu ar FileServer1, jūsu dators lūdz jūsu DNS serveri, kuru jūs norādāt, kurš ir FileServer1. Pēc tam DNS serveris atbildēs ar IP adresi, kuru jūsu dators savukārt var izveidot. Tā ir arī nosaukuma izšķiršanas metode, ko izmanto lielākais tīkls pasaulē: internets.
Tīkla iestatījumu maiņa
Ar peles labo pogu noklikšķiniet uz tīkla iestatījumu ikonas un konteksta izvēlnē atlasiet Atvērt tīkla un koplietošanas centru.
Tagad noklikšķiniet uz pogas Mainīt adaptera iestatījumus hipersaiti kreisajā pusē.
Pēc tam ar peles labo pogu noklikšķiniet uz tīkla adaptera un konteksta izvēlnē atlasiet Rekvizīti.
Tagad izvēlieties interneta protokola versiju 4 un pēc tam noklikšķiniet uz rekvizītu pogas.
Šeit jūs varat konfigurēt statisku IP adresi, izvēloties radio pogu “Lietot šādu IP adresi”. Ar iepriekš norādīto informāciju varat aizpildīt IP adresi un apakštīkla masku. Noklusējuma vārteja visiem nolūkiem un mērķiem ir jūsu maršrutētāja IP adrese.
Dialoglodziņa apakšdaļā varat iestatīt DNS servera adresi. Mājās, iespējams, nav DNS servera, bet jūsu maršrutētājam bieži ir neliels DNS kešatmiņas un pārsūtīts vaicājums jūsu ISP. Varat arī izmantot Google publisko DNS serveri, 8.8.8.8.
Mājasdarbs
- Šodien nav mājasdarbu, bet tas ir bijis garš, tāpēc to vēlreiz izlasiet. Ja jūs joprojām esat izsalcis, lai iegūtu plašāku informāciju, varat lasīt tālāk par uzlabotu tīkla tēmu, ko sauc par CIDR (bezkontakta starpdomēnu maršrutēšana).
Ja jums ir kādi jautājumi, varat čivināt mani @taybgibb vai vienkārši atstāt komentāru.
