T08 – IP protokoly
Vlastnosti
| okruh | TČOZ |
| stav | vypracované |
IP PROTOKOLY – IPv6, dĺžka prefixu, maska, typy adries IPv4
IP protokoly a logické adresovanie
IP je sieťový protokol, ktorý poskytuje logické adresovanie a doručovanie paketov medzi rôznymi sieťami. Sám negarantuje doručenie, poradie ani odstránenie duplicít; spoľahlivosť môže zabezpečiť transportný protokol TCP. Router pri rozhodovaní používa cieľovú IP adresu a routovaciu tabuľku.
IPv6
IPv6 používa 128-bitové adresy zapisované v ôsmich hexadecimálnych skupinách, napríklad 2001:db8:1:2::10/64. Nuly na začiatku skupiny možno vynechať a jednu súvislú najdlhšiu postupnosť nulových skupín nahradiť ::; skratka sa v jednej adrese použije iba raz.
IPv6 prináša veľký adresný priestor, automatickú konfiguráciu, Neighbor Discovery namiesto ARP a podporu rozšírených hlavičiek. Broadcast nemá; jeho funkciu v príslušných situáciách nahrádza multicast. Bežne sa používa globálna unicast adresa, link-local adresa a dočasné adresy na ochranu súkromia.
Dĺžka prefixu a maska
Zápis /n určuje počet bitov sieťovej časti. Pri IPv6 je typická podsieť /64: prvých 64 bitov je prefix a zvyšok identifikátor rozhrania. Dve adresy patria do rovnakej podsiete, ak majú rovnaký prefix dĺžky n.
Pri IPv4 je prefix ekvivalentný maske v desiatkovom tvare. Napríklad /24 znamená 255.255.255.0, pretože prvých 24 bitov je 1. Pre 192.168.10.37/24 je sieť 192.168.10.0, broadcast 192.168.10.255 a použiteľný hostiteľský rozsah zvyčajne .1 až .254. Počet adries podsiete s h hostiteľskými bitmi je 2^h; v bežnej IPv4 podsieti sa odpočítava sieťová a broadcastová adresa.
Typy adries IPv4
- unicast — jeden odosielateľ a jeden príjemca,
- broadcast — všetci hostitelia v lokálnej podsieti; obmedzený je
255.255.255.255, priamy broadcast má hostiteľské bity nastavené na jednotky, - multicast — skupina príjemcov, rozsah IPv4 je
224.0.0.0/4, - anycast — rovnakú adresu môže mať viac uzlov a sieť vyberie topologicky najbližší; v IPv4 sa realizuje smerovaním, nie osobitným formátom.
Podľa použitia poznáme aj verejné a súkromné adresy (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16), loopback 127.0.0.0/8, link-local/APIPA 169.254.0.0/16 a dokumentačné rozsahy. Súkromné adresy nie sú priamo smerované internetom a často sa prekladajú cez NAT.
Praktická kontrola
Na hostiteľovi možno adresy zobraziť napríklad ip addr alebo ipconfig. IPv6 konektivitu overí ping -6 a trasu traceroute -6/tracert; presný príkaz závisí od systému. Pri návrhu treba skontrolovať prefix, duplicitu adresy, predvolenú bránu a DNS záznamy typu A/AAAA.
Triedy IPv4 (historické)
| Trieda | Prvý oktet | Predvolená maska | Použitie |
|---|---|---|---|
| A | 1–126 | /8 (255.0.0.0) | veľké siete |
| B | 128–191 | /16 (255.255.0.0) | stredné siete |
| C | 192–223 | /24 (255.255.255.0) | malé siete |
| D | 224–239 | – | multicast |
| E | 240–255 | – | experimentálne |
Dnes sa používa beztriedne adresovanie CIDR (ľubovoľný prefix). 127.x.x.x
je loopback, preto trieda A končí 126.
Prehľad masiek
| Prefix | Maska | Adries | Použiteľných hostí |
|---|---|---|---|
| /24 | 255.255.255.0 | 256 | 254 |
| /25 | 255.255.255.128 | 128 | 126 |
| /26 | 255.255.255.192 | 64 | 62 |
| /27 | 255.255.255.224 | 32 | 30 |
| /28 | 255.255.255.240 | 16 | 14 |
| /29 | 255.255.255.248 | 8 | 6 |
| /30 | 255.255.255.252 | 4 | 2 (spoj medzi routermi) |
Počet hostí: 2^h − 2, kde h = 32 − prefix.
Riešený príklad podsiete
Adresa 192.168.10.37/27:
- maska
/27=255.255.255.224, veľkosť bloku256 − 224 = 32 - bloky v poslednom oktete: 0, 32, 64… →
37leží v bloku 32 - sieť
192.168.10.32, broadcast192.168.10.63 - hostia
192.168.10.33–192.168.10.62(30 adries)
Binárne: sieťovú adresu dostanem logickým AND adresy a masky.
Skracovanie IPv6
2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329
- vynechám úvodné nuly v skupinách →
2001:db8:0:0:0:ff00:42:8329 - najdlhšiu súvislú postupnosť nulových skupín nahradím
::→2001:db8::ff00:42:8329
EUI-64 – identifikátor rozhrania z MAC
MAC 00:1A:2B:3C:4D:5E:
- rozdelím na polovice a vložím
FFFE→001A:2BFF:FE3C:4D5E - preklopím 7. bit prvého bajtu (
00→02) →021A:2BFF:FE3C:4D5E
Pri prefixe 2001:db8:1:1::/64 vznikne 2001:db8:1:1:21a:2bff:fe3c:4d5e.
Konfigurácia IPv6 na routeri Cisco
ipv6 unicast-routing
interface g0/0
ipv6 address 2001:db8:1:1::1/64
ipv6 address fe80::1 link-local
no shutdown
ipv6 unicast-routing zapne smerovanie IPv6 a router začne posielať RA správy
(SLAAC). Kontrola: show ipv6 interface brief.
Prechod z IPv4 na IPv6
- Dual stack – zariadenie má IPv4 aj IPv6 súčasne (pozri T21 – Jednoduché a zložené údajové typy)
- Tunelovanie – IPv6 paket sa zabalí do IPv4
- Preklad (NAT64) – preklad medzi IPv6 a IPv4
Krátka ústna odpoveď
IPv6 má 128-bitovú adresu a používa prefix, napríklad /64; prefix určuje sieťovú časť. IPv4 má 32 bitov a maska /24 je 255.255.255.0. IPv4 adresy delíme na unicast, broadcast, multicast a smerovaním realizovaný anycast, pričom existujú aj verejné, súkromné, loopback a link-local adresy. IPv6 používa unicast, multicast a anycast, ale nemá broadcast; pri konfigurácii treba správne určiť prefix a bránu.
IPv6 má 128 bitov, zapisuje sa hexadecimálne a používa prefixy. :: smie v adrese nahradiť iba jednu súvislú skupinu núl. Typy adries: globálna unicast, link-local fe80::/10, unique-local fc00::/7, multicast ff00::/8 a anycast. IPv6 nemá broadcast.
Súvisiace poznámky (CCNA2)
M08 – SLAAC and DHCPv6 — rozcestník CCNA2 – SRWE
Pozri aj – CCNA3 ENSA
Kontrolné otázky
Aký je rozdiel medzi IPv4 a IPv6?
IPv4 má 32 bitov, desiatkový zápis, broadcast, často NAT. IPv6 má 128 bitov, hexadecimálny zápis, bez broadcastu (multicast), SLAAC, jednoduchšiu hlavičku, NDP namiesto ARP.
Urč sieť, broadcast a rozsah hostí pre 192.168.10.37/27.
Sieť .32, broadcast .63, hostia .33–.62 (30 hostí).
Ako skrátiš IPv6 adresu a aké sú pravidlá?
Vynechám úvodné nuly v skupinách; jednu najdlhšiu súvislú postupnosť nulových
skupín nahradím :: – len raz v adrese.
Vymenuj súkromné rozsahy IPv4.
10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16.
Aké typy adries IPv6 poznáš?
Global unicast (2000::/3), link-local (fe80::/10), unique local
(fc00::/7), multicast (ff00::/8), anycast, loopback ::1, neurčená ::.
Čo vyjadruje prefix a maska?
Počet bitov sieťovej časti adresy. /24 = 24 jednotiek = 255.255.255.0.
Ako vznikne identifikátor rozhrania metódou EUI-64?
MAC sa rozdelí, do stredu sa vloží FFFE a preklopí sa 7. bit prvého bajtu.
Koľko použiteľných hostí má podsieť /26?
2⁶ − 2 = 62.