V této kapitole si popíšeme fungování IP adres a práci s nimi. V minulé kapitole jsme si popsali fungování IP protokolu, na kterém tyto adresy pracují.

Adresy dělíme na IPv4 a IPv6. Hlavním rozdílem mezi nimi je počet adres, který by u IPv4 sítí mohl být brzy vyčerpán. IPv6 adresy také mají vestavěnou větší bezpečnost.

IPv4

V dnešní době jsou IPv4 adresy stále standartní adresací. Nabízí až 4,3 miliardy možných unikátních adres. Využívá 32bitové adresy. Dělí se do čtyř oktetů oddělených tečkami. Každý oktet reprezentuje hodnotu od 0 do 255, jelikož každé číslo v oktetu je tvořeno osmi bity.

Adresy dělíme na privátní a veřejné. Zatímco privátní adresy fungují uvnitř lokální sítě, veřejné adresy pracují v internetu a tyto LAN sítě spojují. K tomu je využíván překlad adres, nejčastěji pomocí NAT protokolu.

Příklad adresy:

192.168.0.1

11000000.10101000.00000000.00000001

Přestože adresa funguje v binární soustavě, zapisujeme ji v desítkové.

Adresa je rozdělena na část sítě (bity zleva) a část hosta (zbývající bity zleva doprava). Část sítě a část hosta je rozdělena maskou sítě. Každý host musí mít unikátní adresu – síťová část zůstává pro všechna zařízení v síti stejná a část hosta se mění. Maska je stejně jako adresa ve dvojkové soustavě a zapisována desítkovou.

Příklad masky:

255.255.255.0

U dělení sítí na část sítě a hosta se můžeme setkat s prefixem. Ten se využívá v IPv6 adresách, ale kvůli jednoduššímu zápisu ho můžeme uvést i u IPv4. Označuje počet bitů sítě a píše se za lomítko (/).

Maska 255.255.255.0 odpovídá prefixu /24

Síť v tomto příkladu obsahuje 256 hostů (jako první adresa se počítá nultá). První (nultá) adresa se hostům nepřiřazuje, jelikož je to adresa celé sítě (192.168.0.0) a poslední adresa je rezervována pro broadcast (192.168.0.255).

Síť proto obsahuje 254 použitelných adres. Na to je důležité myslet při adresování sítě, jelikož pokud bychom potřebovali třeba 255 hostů, museli bychom pracovat s větší sítí a počítat s větší maskou – 255.255.254.0. Tato síť by obsahovala 510 použitelných adres.

Pojďme si ukázat propočítání adresy na dalším příkladu:

Máme zadanou adresu 185.155.34.128 s maskou 255.255.255.224

Určete:

a)    adresu sítě

b)    adresu prvního hosta

c)    adresu posledního hosta

d)    adresu broadcastu

e)    počet použitelných adres

f)     prefix

Pro výpočet adres velmi doporučuji udělat si seznam masek a odpovídajících prefixů s počty hostů. Také zaznamenávat si vše do tabulky pro větší přehlednost. Pokud jste šikovní, lze si vytvořit excelovou tabulku, která vše vypočítá za vás. Na internetu existuje množství stránek, které se vypočítáváním adres zabývají. Například tato: www.calculator.net

Kvůli porozumění, a hlavně ve škole je vhodné si adresy umět vypočítat z hlavy. Takže jdeme na to:

Z masky sítě lze už vypozorovat, že budeme počítat pouze s posledním oktetem. Maska 255.255.255.224 odpovídá prefixu /27. Když jí rozložíme na bity, vypadá takto:

11111111. 11111111. 11111111.11100000

Prefix je počet jedniček. Zbývá nám pět bitů hosta. Počet adres vypočítáme tak, že umocníme dvojku na počet bitů – tedy 2^5 a to je 32. Počet použitelných adres je vždy o 2 menší: 32 – 2 = 30.

Dále si vypočítáme adresu sítě. Poslední oktet adresy si zapíšeme binárně. Podle masky již víme, které bity náleží síti a které hostovi. Všechny bity hosta pak převedeme na nulu:

185.155.34.10000000

Adresa, se kterou počítáme už bity hosta má na nule, proto se jedná o adresu sítě. Adresa prvního hosta je o jednu vyšší – 185.155.34.129. V broadcastu jsou všechny bity hosta na jedničce:

185.155.34.10011111

Když to znovu převedeme získáme 185.155.34.159. Adresa posledního hosta je o jednu menší: 185.155.34.158.

Summary:

·      z masky vypočítám prefix, počet hostů

·      počet hostů – 2 = počet použitelných adres

·      adresa sítě: bity hosta na nulu

·      první host: adresa sítě + 1

·      adresa broadcastu: bity hosta na jedničku

·      poslední host: adresa broadcastu – 1

·      pomůcka: adresa sítě vždy končí sudým číslem, broadcast lichým

IPv6

IPv6 je nejnovější verze internetového protokolu. Vznikl, protože adresy IPv4 již jsou skoro vyčerpané. Nabízí až 3.4×10^38 možných adres. Fungují velmi obdobně jako IPv4. Na rozdíl od nich, kromě většího množství možných adres, poskytují větší zabezpečení díky vestavěné podpoře IPsec. IPsec sice lze použít i u IPv4 adres, avšak IPv6 podporují zabezpečení přímo v návrhu. Také nepotřebuje adresu broadcastu, jelikož využívá pouze multicast.

Adresa má 128 bitů a utváří osm skupin čtyř hexadecimálních číslic oddělených dvojtečkami. Místo masky sítě využívá prefix.

Příklad IPv6 adresy: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 /64

IPv6 adresám lze krátit zápis:

Př.: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 /64

Nejprve odstraníme všechny nuly na začátku skupiny:

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 => 2001:db8:85a3:0:0:8a2e:370:7334

Pokud je v řetězci několik nul za sebou, vynecháme je a místo nich napíšeme dvě dvojtečky. To můžeme udělat pouze jednou v celé adrese, kde je nejdelší sekvence nul. Pokud jsou obě stejné, je to jedno.

2001:db8:85a3:0:0:8a2e:370:7334 => 2001:db8:85a3::8a2e:370:7334 /64

Summary:

·      odebrat vedoucí nuly

·      jeden řetězec nul lze zapsat dvěma dvojtečkami

·      zkracujeme pouze delší sekvenci nul