10 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Протоколы IPv4 и IPv6 – что это такое и зачем используются

Содержание

Протоколы IPv4 и IPv6 – что это такое и зачем используются

Все начинающие сисадмины, да и опытные пользователи должны понимать, что такое межсетевой протокол (Internet Protocol). Понимание этого понятия позволит сформировать общее видение того как устроен современный интернет. Знание устройства интернет протоколов позволит значительно проще настраивать различные устройства, связанные с интернетом.

Появление всемирной сети Интернет стало возможно только при помощи введения специального протокола. Он присваивает каждому компьютеру IP-адрес и связывает все их в единое целое. Каждый IP-адрес состоит из четырех чисел, разделенных точками.

Выделяют несколько основных задач которые выполняет интернет протокол:

  • доставка различных видов файлов между различными узлами;
  • объединение сегментов в единое образование;
  • сохранение файлов в промежуточных узлах.

В чем разница между 127.0.0.1 и 0.0.0.0?

127.0.0.1 является адресом обратной связи (также известным как localhost).

0.0.0.0 — это не маршрутизируемый мета-адрес, используемый для обозначения недопустимой, неизвестной или неприменимой цели (нет конкретного заполнителя адреса).

В контексте записи маршрута это обычно означает маршрут по умолчанию.

В контексте серверов 0.0.0.0 означает «все адреса IPv4 на локальной машине». Если у хоста есть два IP-адреса, 192.168.1.1 и 10.1.2.1, и сервер, работающий на хосте, прослушивает 0.0.0.0, он будет доступен на обоих этих IP-адресах.

Что такое IP-адрес 127.0.0.1?

127.0.0.1 — это адрес петлевого интернет-протокола (IP), также называемый «локальный узел». Адрес используется для установления IP-соединения с той же машиной или компьютером, который используется конечным пользователем.

То же соглашение определено для компьютеров, которые поддерживают адресацию IPv6 с использованием коннотации ::1. Установление соединения с использованием адреса 127.0.0.1 является наиболее распространенной практикой; однако, используя любой IP-адрес в диапазоне 127 ... * будет работать таким же или похожим образом. Контур обратной связи дает компьютеру или устройству, способному объединяться в сеть, возможность проверять или устанавливать стек IP на машине.

Специальные адреса

Сетевой номер 127 класса А назначается функцией «обратной связи», то есть дейтаграмма, отправляемая по протоколу более высокого уровня на адрес сети 127, должна зацикливаться внутри хоста. Ни одна датаграмма, «отправленная» на сетевой адрес 127, никогда не должна появляться ни в одной сети.

Если это целый класс А, какой смысл в других произвольных значениях для последних трех октетов?

Целью диапазона обратной связи является тестирование реализации протокола TCP/IP на хосте. Поскольку нижние уровни закорочены, отправка по адресу обратной связи позволяет эффективно тестировать верхние уровни (IP и выше) без возможности возникновения проблем на нижних уровнях. 127.0.0.1 — это адрес, наиболее часто используемый для тестирования.

Что такое IP-адрес 0.0.0.0?

«0.0.0.0» является допустимым синтаксисом адреса. Поэтому он должен анализироваться как действительный везде, где ожидается IP-адрес в традиционной десятичной системе счисления. После анализа и преобразования в работоспособную числовую форму его значение определяет, что будет дальше.

Значение «все ноль» имеет особое значение. Таким образом, он «действителен», но имеет значение, которое может не подходить (и, следовательно, считаться недействительным) для конкретных обстоятельств. Это в основном заполнитель «без определенного адреса». Для таких вещей, как привязка адресов сетевых подключений, результатом может быть назначение соответствующего интерфейса для подключения. Если вы используете его для настройки интерфейса, он может вместо этого удалить адрес из интерфейса. Это зависит от контекста использования, чтобы определить, что на самом деле делает «без определенного адреса».

В контексте записи маршрута это обычно означает маршрут по умолчанию. В результате получается больше адресной маски, которая выбирает биты для сравнения. Маска «0.0.0.0» не выбирает биты, поэтому сравнение всегда будет успешным. Поэтому, когда такой маршрут настроен, всегда есть куда отправлять пакеты (если настроен с правильным адресатом).

В некоторых случаях просто «0» также будет работать и иметь тот же эффект. Но это не гарантировано. Форма «0.0.0.0» — это стандартный способ сказать «без определенного адреса» (в IPv6 это «::0» или просто «::»).

В версии 4 интернет-протокола адрес 0.0.0.0 является не маршрутизируемым мета-адресом, используемым для обозначения недопустимой, неизвестной или неприменимой цели. Чтобы придать особое значение недопустимому фрагменту данных, это применение внутриполосной сигнализации.

В контексте серверов 0.0.0.0 означает «все адреса IPv4 на локальной машине». Если у хоста есть два IP-адреса, 192.168.1.1 и 10.1.2.1, и сервер, работающий на хосте, прослушивает 0.0.0.0, он будет доступен на обоих этих IP-адресах.

В контексте маршрутизации 0.0.0.0 обычно означает маршрут по умолчанию, то есть маршрут, который ведет к «остальной части» Интернета, а не где-то в локальной сети.

Использование включает в себя:

  • Адрес, который хост называет своим собственным, если ему еще не присвоен адрес. Например, при отправке начального пакета DHCPDISCOVER при использовании DHCP.
  • Адрес, который хост назначает себе в случае сбоя запроса адреса через DHCP, при условии, что стек IP хоста поддерживает это. Это использование было заменено механизмом APIPA в современных операционных системах.
  • Способ указать «любой IPv4-хост вообще». Это используется при указании маршрута по умолчанию.
  • Способ явно указать, что цель недоступна. 1
  • Способ указать «любой адрес IPv4 на всех». Он используется таким образом при настройке серверов (т. Е. При привязке прослушивающих сокетов). Это известно программистам TCP как INADDR_ANY. (bind (2) привязывает адреса, а не интерфейсы.)

В IPv6 адрес со всеми нулями записывается как «::».

DHCP Обнаружение / Запрос

Когда клиент загружается в первый раз, говорят, что он находится в состоянии инициализации и передает сообщение DHCPDISCOVER в своей локальной физической подсети через порт 67 протокола пользовательских дейтаграмм (UDP) (сервер BootP). Поскольку у клиента нет возможности узнать подсеть, к которой он принадлежит, DHCPDISCOVER является широковещательной рассылкой всех подсетей (IP-адрес назначения 255.255.255.255) с IP-адресом источника 0.0.0.0. Исходный IP-адрес — 0.0.0.0, поскольку у клиента нет настроенного IP-адреса. Если DHCP-сервер существует в этой локальной подсети и настроен и работает правильно, DHCP-сервер услышит широковещательную рассылку и ответит сообщением DHCPOFFER. Если DHCP-сервер не существует в локальной подсети, в этой локальной подсети должен быть агент ретрансляции DHCP/BootP для пересылки сообщения DHCPDISCOVER в подсеть, содержащую DHCP-сервер.

Этот агент ретрансляции может быть либо выделенным хостом (например, Microsoft Windows Server), либо маршрутизатором (например, маршрутизатор Cisco, настроенный с помощью вспомогательных операторов IP уровня интерфейса).

После того как клиент получает DHCPOFFER, он отвечает сообщением DHCPREQUEST, указывающим на свое намерение принять параметры в DHCPOFFER, и переходит в состояние запроса. Клиент может получить несколько сообщений DHCPOFFER, по одному от каждого сервера DHCP, который получил исходное сообщение DHCPDISCOVER. Клиент выбирает один DHCPOFFER и отвечает только на этот DHCP-сервер, неявно отклоняя все остальные сообщения DHCPOFFER. Клиент идентифицирует выбранный сервер, заполняя поле опции «Идентификатор сервера» IP-адресом DHCP-сервера. DHCPREQUEST также является широковещательной, поэтому все DHCP-серверы, отправившие DHCPOFFER, увидят DHCPREQUEST, и каждый из них узнает, был ли его DHCPOFFER принят или отклонен. Любые дополнительные параметры конфигурации, которые требуются клиенту, будут включены в поле параметров сообщения DHCPREQUEST. Даже если клиенту был предложен IP-адрес, он отправит сообщение DHCPREQUEST с исходным IP-адресом 0.0.0.0. В это время клиент еще не получил подтверждение, что ясно использовать IP-адрес.

Клиент-серверный разговор для клиента, получившего DHCP-адрес, где клиент и DHCP-сервер находятся в одной подсети

Маршрут по умолчанию

Этот документ объясняет, как настроить маршрут по умолчанию или шлюз последней инстанции. Эти IP-команды используются:

и ip route 0.0.0.0 0.0.0.0

IP-маршрут 0.0.0.0 0.0.0.0

Создание статического маршрута к сети 0.0.0.0 0.0.0.0 — это еще один способ настройки шлюза последней инстанции на маршрутизаторе. Как и в случае команды ip default-network, использование статического маршрута до 0.0.0.0 не зависит ни от каких протоколов маршрутизации. Однако IP-маршрутизация должна быть включена на маршрутизаторе.

Примечание: IGRP не понимает маршрут к 0.0.0.0. Поэтому он не может распространять маршруты по умолчанию, созданные с помощью команды ip route 0.0.0.0 0.0.0.0. Используйте команду ip default-network, чтобы IGRP распространял маршрут по умолчанию.

Петлевой адрес в IPv4 что это

Протокол IP находится на межсетевом уровне стека протоколов TCP/IP. Функции протокола IP определены в стандарте RFC-791 следующим образом: “Протокол IP обеспечивает передачу блоков данных, называемых дейтаграммами, от отправителя к получателю, где отправитель и получатель являются компьютерами, идентифицируемыми адресами фиксированной длины (IP-адресами). Протокол IP обеспечивает при необходимости также фрагментацию и сборку дейтаграмм для передачи данных через сети с малым размером пакетов”.

    Принцип работы модуля IP на каком-либо узле сети при приеме дейтаграммы из сети:
  • с одного из интерфейсов уровня доступа к среде передачи (например, с Ethernet-интерфейса) в модуль IP поступает дейтаграмма;
  • модуль IP анализирует заголовок дейтаграммы;
  • если пунктом назначения дейтаграммы является данный компьютер, из дейтаграммы извлекаются данные и направляются на обработку одному из протоколов вышележащего уровня (какому именно — указывается в заголовке дейтаграммы);
  • если дейтаграмма является фрагментом большей дейтаграммы, ожидаются остальные фрагменты, после чего из них собирается исходная большая дейтаграмма;
  • если дейтаграмма не направлена ни на один из IP-адресов данного узла, то дальнейшие действия зависят от того, разрешена или запрещена ретрансляция (forwarding) “чужих” дейтаграмм;
  • если ретрансляция разрешена, то определяются следующий узел сети, на который должна быть переправлена дейтаграмма для доставки ее по назначению, и интерфейс нижнего уровня, после чего дейтаграмма передается на нижний уровень этому интерфейсу для отправки; при необходимости может быть произведена фрагментация дейтаграммы;
  • если же дейтаграмма ошибочна или по каким-либо причинам не может быть доставлена, она уничтожается; при этом, как правило, отправителю дейтаграммы отсылается ICMP-сообщение об ошибке.
Читать еще:  Vulkanrt installer что это

В 4ой версии IP адрес представляет собой 32-битовое двоичное число. Удобной формой записи IP-адреса (IPv4) является запись в виде четырёх десятичных чисел (от 0 до 255), разделённых точками, например, 192.168.0.1.

В 6 версии IP адрес (IPv6) имеет 128-битовое представление. Адреса разделяются двоеточиями (напр. fe80:0:0:0:200:f8ff:fe21:67cf). Большое количество нулевых групп может быть пропущено с помощью двойного двоеточия (fe80::200:f8ff:fe21:67cf). Такой пропуск может быть единственным в адресе.

Классы IP-адресов (IPv4)

Сетевой адрес состоит из двух логических частей — номера сети и номера узла в сети.

    Класс сети определяется значениями первых битов адреса:
  • Сети класса А. Номер сети занимает один байт, остальные три байта определяют номер узла в сети. Для сетей класса А разрешено иметь номера в диапазоне от 1.0.0.0 до 126.0.0.0. Сеть с номером 0.0.0.0 зарезервирована для использования в служебных сообщениях, а сеть с номером 127.0.0.0 используется для петлевого соединения (пересылки пакетов самим себе), поэтому общее количество сетей класса А равно 126. Адреса сетей класса А должны иметь первый бит равный 0.
  • Сети класса B. Номер сети и номер узла занимают по два байта. Для сетей класса В разрешено иметь номера в диапазоне от 128.0.0.0 до 191.255.0.0. Адреса сетей класса В должны иметь первые два бита равные 10.
  • Сети класса С. Номер сети занимает три байта, номер узла — один. Для сетей класса С разрешено иметь номера в диапазоне от 192.0.1.0 до 223.255.225.0. Адреса сетей класса С должны иметь первые три бита равные 110.
  • Сети класса D. Сети этого класса имеют особый групповой адрес — multicast. Для сетей класса D разрешено иметь номера в диапазоне от 224.0.0.0 до 239.255.225.225. Пакет с адресом, принадлежащим сети класса D, будет получен всеми узлами, имеющими данный адрес. Адреса сетей класса D должны начинаться с последовательности 1110.
  • Сети класса Е. Сети этого класса не используются и зарезервированы для будущих применений. Для сетей класса Е разрешено иметь номера в диапазоне от 240.0.0.0 до 247.255.225.225. Адреса сети класса Е должны начинается с последовательности 11110.
Рис. 2.1. Классы IP-адресов

Маски

Маска сети – число, состоящее из четырёх байт. Она представляется десятичными числами, разделёнными точками и используется в паре с IP-адресом. В разрядах IP адреса, определяющих номер сети, маска содержит десятичные числа 255. Маски позволяют выделять пользователям более узкие диапазоны адресов, чем это разрешается в сетях различных классов. При использовании маски, запись 192.168.1.253 mask 255.255.255.252 определяет адрес 192.168.1.253 в подсети из четырех адресов: 192.168.1.252 — 192.168.1.255.

Специальные IP адреса

    В протоколе IP существуют несколько специальных IP адресов:
  • если в поле номера сети стоят 0, то по умолчанию считается, что этот узел принадлежит той же самой сети, что и узел, который отправил пакет;
  • если в поле номера узла назначения стоят сплошные 1, то пакет, имеющий такой адрес, рассылается всем узлам сети с заданным номером. Такая рассылка называется широковещательным сообщением (broadcast);
  • адрес 127.0.0.1 зарезервирован для организации обратной связи при тестировании работы программного обеспечения узла без реальной отправки пакета по сети. Этот адрес имеет название loopback.

Пакет, имеющий адрес multicast, будет доставлен сразу нескольким узлам, образующих группу с номером, указанным в поле адреса. Такие сообщения, в отличие от широковещательных, называются мультивещательными. Групповой адрес обрабатывается маршрутизатором особым образом и не делится на поля номера сети и узла.

2.2. Автоматическое назначение IP-адресов

Администратор может назначать IP-адреса для сетевых устройств в ручном или в автоматическом режиме. При большом количестве устройств в сети ручное назначение адресов – очень длительный и требующий внимания процесс. Для автоматизации этого процесса был разработан протокол Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP). Основной задачей DHCP является динамическое назначение IP-адресов. Однако кроме динамического, DHCP может поддерживать и более простые способы ручного и автоматического статического назначения адресов.

В ручной процедуре назначения адресов активное участие принимает администратор, который предоставляет DHCP-серверу информацию о соответствии IP-адресов MAC адресам или другим идентификаторам клиентов. Эти адреса сообщаются клиентам в ответ на их запросы к DHCP-серверу.

При автоматическом статическом способе DHCP-сервер присваивает свободный IP-адрес из диапазона IP-адресов без вмешательства администратора сети. Границы диапазона назначаемых адресов задает администратор во время конфигурирования DHCP сервера.

При динамическом распределении адресов DHCP-сервер выдает адрес клиенту на ограниченное время, что дает возможность впоследствии повторно использовать IP-адреса другими компьютерами. Динамическое разделение адресов позволяет строить IP-сеть, количество узлов в которой, намного превышает количество имеющихся в распоряжении администратора IP-адресов.

2.3. Объединение локальных сетей при помощи мостов

Простейшим устройством, предназначенным для логической структуризации сети, является мост (bridge). Он делит среду передачи сети на части (логические сегменты), передавая информацию из одного сегмента в другой только в том случае, если такая передача действительно необходима, то есть, если адрес назначения принадлежит другой подсети.

Мосты соединяют подсети на канальном уровне модели OSI, используя для своей работы аппаратные адреса компьютеров и иных устройств. Мост контролирует поток информации, обрабатывает ошибки передачи, обеспечивает физическую (в отличие от логической) адресацию и управляет доступом к физической среде. Мосты обеспечивают выполнение этих функций путем поддержки различных протоколов канального уровня, которые предписывают определенный поток информации, обработку ошибок, адресацию и алгоритмы доступа к среде.

Основным преимуществом объединения с помощью мостов является прозрачность протоколов верхних уровней. Т.к. мосты работают на канальном уровне, от них не требуется проверки информации высших уровней. Это означает, что они могут быстро продвигать трафик, представляющий любой протокол сетевого уровня.

Разделяя крупные сети на автономные блоки, мосты обеспечивают ряд дополнительных преимуществ. Во-первых, поскольку пересылается лишь некоторый процент трафика, мосты уменьшают трафик, проходящий через устройства всех соединенных сегментов. Во-вторых, мосты действуют как непреодолимая преграда для некоторых потенциально опасных для сети неисправностей. В-третьих, мосты позволяют осуществлять связь между большим числом устройств, чем ее можно было бы обеспечить на любой LAN, подсоединенной к мосту, если бы она была независима. В-четвертых, мосты увеличивают эффективную длину LAN, позволяя подключать еще не подсоединенные отдаленные станции.

Объекты, с которыми работает команда ip

Общий синтаксис команды ip следующий:

ОБЪЕКТАМИ в команде ip являются:

  • address: управление адресом (IP или IPv6 протокола) на устройстве
  • addrlabel: конфигурация меток для выбора адреса протокола
  • l2tp: туннель ethernet через IP (L2TPv3)
  • link: настройка сетевых устройств
  • maddress: управление многоадресными адресами
  • monitor: мониторит состояние, следит за сообщениями netlink
  • mroute: запись кэша многоадресной маршрутизации
  • mrule: правило в базе данных политики многоадресной маршрутизации
  • neighbour: управлять записями кэша ARP или NDISC.
  • netns: управление сетевым пространством имён
  • ntable: управлять работой кэша neighbor
  • route: записи в таблице маршрутизации
  • rule: управление базой данных политики маршрутизации
  • tcp_metrics/tcpmetrics: управление метриками TCP
  • token: управлять идентификаторами интерфейса токена
  • tunnel: настройка туннелей через IP
  • tuntap: управление устройствами TUN/TAP
  • xfrm: управление политиками IPSec

Мы рассмотрим следующие объекты:

  • address (адрес): IP-адреса и диапазоны.
  • link: сетевые интерфейсы, такие как проводные соединения и адаптеры Wi-Fi.
  • route (маршрут): правила, управляющие маршрутизацией трафика, отправляемого на адреса через интерфейсы (link).
  • monitor: (мониторинг): наблюдение за происходящим с сетевыми интерфейсами

В чем разница между 127.0.0.1 и 0.0.0.0?

127.0.0.1 является адресом обратной связи (также известным как localhost).

0.0.0.0 — это не маршрутизируемый мета-адрес, используемый для обозначения недопустимой, неизвестной или неприменимой цели (нет конкретного заполнителя адреса).

В контексте записи маршрута это обычно означает маршрут по умолчанию.

В контексте серверов 0.0.0.0 означает «все адреса IPv4 на локальной машине». Если у хоста есть два IP-адреса, 192.168.1.1 и 10.1.2.1, и сервер, работающий на хосте, прослушивает 0.0.0.0, он будет доступен на обоих этих IP-адресах.

Что такое IP-адрес 127.0.0.1?

127.0.0.1 — это адрес петлевого интернет-протокола (IP), также называемый «локальный узел». Адрес используется для установления IP-соединения с той же машиной или компьютером, который используется конечным пользователем.

То же соглашение определено для компьютеров, которые поддерживают адресацию IPv6 с использованием коннотации ::1. Установление соединения с использованием адреса 127.0.0.1 является наиболее распространенной практикой; однако, используя любой IP-адрес в диапазоне 127 ... * будет работать таким же или похожим образом. Контур обратной связи дает компьютеру или устройству, способному объединяться в сеть, возможность проверять или устанавливать стек IP на машине.

Специальные адреса

Сетевой номер 127 класса А назначается функцией «обратной связи», то есть дейтаграмма, отправляемая по протоколу более высокого уровня на адрес сети 127, должна зацикливаться внутри хоста. Ни одна датаграмма, «отправленная» на сетевой адрес 127, никогда не должна появляться ни в одной сети.

Если это целый класс А, какой смысл в других произвольных значениях для последних трех октетов?

Целью диапазона обратной связи является тестирование реализации протокола TCP/IP на хосте. Поскольку нижние уровни закорочены, отправка по адресу обратной связи позволяет эффективно тестировать верхние уровни (IP и выше) без возможности возникновения проблем на нижних уровнях. 127.0.0.1 — это адрес, наиболее часто используемый для тестирования.

Что такое IP-адрес 0.0.0.0?

«0.0.0.0» является допустимым синтаксисом адреса. Поэтому он должен анализироваться как действительный везде, где ожидается IP-адрес в традиционной десятичной системе счисления. После анализа и преобразования в работоспособную числовую форму его значение определяет, что будет дальше.

Значение «все ноль» имеет особое значение. Таким образом, он «действителен», но имеет значение, которое может не подходить (и, следовательно, считаться недействительным) для конкретных обстоятельств. Это в основном заполнитель «без определенного адреса». Для таких вещей, как привязка адресов сетевых подключений, результатом может быть назначение соответствующего интерфейса для подключения. Если вы используете его для настройки интерфейса, он может вместо этого удалить адрес из интерфейса. Это зависит от контекста использования, чтобы определить, что на самом деле делает «без определенного адреса».

Читать еще:  Не запускается рекавери на андроид что делать

В контексте записи маршрута это обычно означает маршрут по умолчанию. В результате получается больше адресной маски, которая выбирает биты для сравнения. Маска «0.0.0.0» не выбирает биты, поэтому сравнение всегда будет успешным. Поэтому, когда такой маршрут настроен, всегда есть куда отправлять пакеты (если настроен с правильным адресатом).

В некоторых случаях просто «0» также будет работать и иметь тот же эффект. Но это не гарантировано. Форма «0.0.0.0» — это стандартный способ сказать «без определенного адреса» (в IPv6 это «::0» или просто «::»).

В версии 4 интернет-протокола адрес 0.0.0.0 является не маршрутизируемым мета-адресом, используемым для обозначения недопустимой, неизвестной или неприменимой цели. Чтобы придать особое значение недопустимому фрагменту данных, это применение внутриполосной сигнализации.

В контексте серверов 0.0.0.0 означает «все адреса IPv4 на локальной машине». Если у хоста есть два IP-адреса, 192.168.1.1 и 10.1.2.1, и сервер, работающий на хосте, прослушивает 0.0.0.0, он будет доступен на обоих этих IP-адресах.

В контексте маршрутизации 0.0.0.0 обычно означает маршрут по умолчанию, то есть маршрут, который ведет к «остальной части» Интернета, а не где-то в локальной сети.

Использование включает в себя:

  • Адрес, который хост называет своим собственным, если ему еще не присвоен адрес. Например, при отправке начального пакета DHCPDISCOVER при использовании DHCP.
  • Адрес, который хост назначает себе в случае сбоя запроса адреса через DHCP, при условии, что стек IP хоста поддерживает это. Это использование было заменено механизмом APIPA в современных операционных системах.
  • Способ указать «любой IPv4-хост вообще». Это используется при указании маршрута по умолчанию.
  • Способ явно указать, что цель недоступна. 1
  • Способ указать «любой адрес IPv4 на всех». Он используется таким образом при настройке серверов (т. Е. При привязке прослушивающих сокетов). Это известно программистам TCP как INADDR_ANY. (bind (2) привязывает адреса, а не интерфейсы.)

В IPv6 адрес со всеми нулями записывается как «::».

DHCP Обнаружение / Запрос

Когда клиент загружается в первый раз, говорят, что он находится в состоянии инициализации и передает сообщение DHCPDISCOVER в своей локальной физической подсети через порт 67 протокола пользовательских дейтаграмм (UDP) (сервер BootP). Поскольку у клиента нет возможности узнать подсеть, к которой он принадлежит, DHCPDISCOVER является широковещательной рассылкой всех подсетей (IP-адрес назначения 255.255.255.255) с IP-адресом источника 0.0.0.0. Исходный IP-адрес — 0.0.0.0, поскольку у клиента нет настроенного IP-адреса. Если DHCP-сервер существует в этой локальной подсети и настроен и работает правильно, DHCP-сервер услышит широковещательную рассылку и ответит сообщением DHCPOFFER. Если DHCP-сервер не существует в локальной подсети, в этой локальной подсети должен быть агент ретрансляции DHCP/BootP для пересылки сообщения DHCPDISCOVER в подсеть, содержащую DHCP-сервер.

Этот агент ретрансляции может быть либо выделенным хостом (например, Microsoft Windows Server), либо маршрутизатором (например, маршрутизатор Cisco, настроенный с помощью вспомогательных операторов IP уровня интерфейса).

После того как клиент получает DHCPOFFER, он отвечает сообщением DHCPREQUEST, указывающим на свое намерение принять параметры в DHCPOFFER, и переходит в состояние запроса. Клиент может получить несколько сообщений DHCPOFFER, по одному от каждого сервера DHCP, который получил исходное сообщение DHCPDISCOVER. Клиент выбирает один DHCPOFFER и отвечает только на этот DHCP-сервер, неявно отклоняя все остальные сообщения DHCPOFFER. Клиент идентифицирует выбранный сервер, заполняя поле опции «Идентификатор сервера» IP-адресом DHCP-сервера. DHCPREQUEST также является широковещательной, поэтому все DHCP-серверы, отправившие DHCPOFFER, увидят DHCPREQUEST, и каждый из них узнает, был ли его DHCPOFFER принят или отклонен. Любые дополнительные параметры конфигурации, которые требуются клиенту, будут включены в поле параметров сообщения DHCPREQUEST. Даже если клиенту был предложен IP-адрес, он отправит сообщение DHCPREQUEST с исходным IP-адресом 0.0.0.0. В это время клиент еще не получил подтверждение, что ясно использовать IP-адрес.

Клиент-серверный разговор для клиента, получившего DHCP-адрес, где клиент и DHCP-сервер находятся в одной подсети

Маршрут по умолчанию

Этот документ объясняет, как настроить маршрут по умолчанию или шлюз последней инстанции. Эти IP-команды используются:

и ip route 0.0.0.0 0.0.0.0

IP-маршрут 0.0.0.0 0.0.0.0

Создание статического маршрута к сети 0.0.0.0 0.0.0.0 — это еще один способ настройки шлюза последней инстанции на маршрутизаторе. Как и в случае команды ip default-network, использование статического маршрута до 0.0.0.0 не зависит ни от каких протоколов маршрутизации. Однако IP-маршрутизация должна быть включена на маршрутизаторе.

Примечание: IGRP не понимает маршрут к 0.0.0.0. Поэтому он не может распространять маршруты по умолчанию, созданные с помощью команды ip route 0.0.0.0 0.0.0.0. Используйте команду ip default-network, чтобы IGRP распространял маршрут по умолчанию.

Альтернативная конфигурация

Так как IPv6 имеет множество багов, его использование без DNS-сервера может превратиться в мучения. Чтобы настроить DNS-сервер необходимо сконфигурировать статистические адреса IPv6 протокола на серверах этого вида. Далее, нужно осуществить включение динамического обновление записей клиентами. После этого все настройки передаются посредством локальной сети клиентам через DHCP.

Объекты, с которыми работает команда ip

Общий синтаксис команды ip следующий:

ОБЪЕКТАМИ в команде ip являются:

  • address: управление адресом (IP или IPv6 протокола) на устройстве
  • addrlabel: конфигурация меток для выбора адреса протокола
  • l2tp: туннель ethernet через IP (L2TPv3)
  • link: настройка сетевых устройств
  • maddress: управление многоадресными адресами
  • monitor: мониторит состояние, следит за сообщениями netlink
  • mroute: запись кэша многоадресной маршрутизации
  • mrule: правило в базе данных политики многоадресной маршрутизации
  • neighbour: управлять записями кэша ARP или NDISC.
  • netns: управление сетевым пространством имён
  • ntable: управлять работой кэша neighbor
  • route: записи в таблице маршрутизации
  • rule: управление базой данных политики маршрутизации
  • tcp_metrics/tcpmetrics: управление метриками TCP
  • token: управлять идентификаторами интерфейса токена
  • tunnel: настройка туннелей через IP
  • tuntap: управление устройствами TUN/TAP
  • xfrm: управление политиками IPSec

Мы рассмотрим следующие объекты:

  • address (адрес): IP-адреса и диапазоны.
  • link: сетевые интерфейсы, такие как проводные соединения и адаптеры Wi-Fi.
  • route (маршрут): правила, управляющие маршрутизацией трафика, отправляемого на адреса через интерфейсы (link).
  • monitor: (мониторинг): наблюдение за происходящим с сетевыми интерфейсами

Петлевой адрес в IPv4 что это

Протокол IP находится на межсетевом уровне стека протоколов TCP/IP. Функции протокола IP определены в стандарте RFC-791 следующим образом: “Протокол IP обеспечивает передачу блоков данных, называемых дейтаграммами, от отправителя к получателю, где отправитель и получатель являются компьютерами, идентифицируемыми адресами фиксированной длины (IP-адресами). Протокол IP обеспечивает при необходимости также фрагментацию и сборку дейтаграмм для передачи данных через сети с малым размером пакетов”.

    Принцип работы модуля IP на каком-либо узле сети при приеме дейтаграммы из сети:
  • с одного из интерфейсов уровня доступа к среде передачи (например, с Ethernet-интерфейса) в модуль IP поступает дейтаграмма;
  • модуль IP анализирует заголовок дейтаграммы;
  • если пунктом назначения дейтаграммы является данный компьютер, из дейтаграммы извлекаются данные и направляются на обработку одному из протоколов вышележащего уровня (какому именно — указывается в заголовке дейтаграммы);
  • если дейтаграмма является фрагментом большей дейтаграммы, ожидаются остальные фрагменты, после чего из них собирается исходная большая дейтаграмма;
  • если дейтаграмма не направлена ни на один из IP-адресов данного узла, то дальнейшие действия зависят от того, разрешена или запрещена ретрансляция (forwarding) “чужих” дейтаграмм;
  • если ретрансляция разрешена, то определяются следующий узел сети, на который должна быть переправлена дейтаграмма для доставки ее по назначению, и интерфейс нижнего уровня, после чего дейтаграмма передается на нижний уровень этому интерфейсу для отправки; при необходимости может быть произведена фрагментация дейтаграммы;
  • если же дейтаграмма ошибочна или по каким-либо причинам не может быть доставлена, она уничтожается; при этом, как правило, отправителю дейтаграммы отсылается ICMP-сообщение об ошибке.

В 4ой версии IP адрес представляет собой 32-битовое двоичное число. Удобной формой записи IP-адреса (IPv4) является запись в виде четырёх десятичных чисел (от 0 до 255), разделённых точками, например, 192.168.0.1.

В 6 версии IP адрес (IPv6) имеет 128-битовое представление. Адреса разделяются двоеточиями (напр. fe80:0:0:0:200:f8ff:fe21:67cf). Большое количество нулевых групп может быть пропущено с помощью двойного двоеточия (fe80::200:f8ff:fe21:67cf). Такой пропуск может быть единственным в адресе.

Классы IP-адресов (IPv4)

Сетевой адрес состоит из двух логических частей — номера сети и номера узла в сети.

    Класс сети определяется значениями первых битов адреса:
  • Сети класса А. Номер сети занимает один байт, остальные три байта определяют номер узла в сети. Для сетей класса А разрешено иметь номера в диапазоне от 1.0.0.0 до 126.0.0.0. Сеть с номером 0.0.0.0 зарезервирована для использования в служебных сообщениях, а сеть с номером 127.0.0.0 используется для петлевого соединения (пересылки пакетов самим себе), поэтому общее количество сетей класса А равно 126. Адреса сетей класса А должны иметь первый бит равный 0.
  • Сети класса B. Номер сети и номер узла занимают по два байта. Для сетей класса В разрешено иметь номера в диапазоне от 128.0.0.0 до 191.255.0.0. Адреса сетей класса В должны иметь первые два бита равные 10.
  • Сети класса С. Номер сети занимает три байта, номер узла — один. Для сетей класса С разрешено иметь номера в диапазоне от 192.0.1.0 до 223.255.225.0. Адреса сетей класса С должны иметь первые три бита равные 110.
  • Сети класса D. Сети этого класса имеют особый групповой адрес — multicast. Для сетей класса D разрешено иметь номера в диапазоне от 224.0.0.0 до 239.255.225.225. Пакет с адресом, принадлежащим сети класса D, будет получен всеми узлами, имеющими данный адрес. Адреса сетей класса D должны начинаться с последовательности 1110.
  • Сети класса Е. Сети этого класса не используются и зарезервированы для будущих применений. Для сетей класса Е разрешено иметь номера в диапазоне от 240.0.0.0 до 247.255.225.225. Адреса сети класса Е должны начинается с последовательности 11110.
Рис. 2.1. Классы IP-адресов

Маски

Маска сети – число, состоящее из четырёх байт. Она представляется десятичными числами, разделёнными точками и используется в паре с IP-адресом. В разрядах IP адреса, определяющих номер сети, маска содержит десятичные числа 255. Маски позволяют выделять пользователям более узкие диапазоны адресов, чем это разрешается в сетях различных классов. При использовании маски, запись 192.168.1.253 mask 255.255.255.252 определяет адрес 192.168.1.253 в подсети из четырех адресов: 192.168.1.252 — 192.168.1.255.

Специальные IP адреса

    В протоколе IP существуют несколько специальных IP адресов:
  • если в поле номера сети стоят 0, то по умолчанию считается, что этот узел принадлежит той же самой сети, что и узел, который отправил пакет;
  • если в поле номера узла назначения стоят сплошные 1, то пакет, имеющий такой адрес, рассылается всем узлам сети с заданным номером. Такая рассылка называется широковещательным сообщением (broadcast);
  • адрес 127.0.0.1 зарезервирован для организации обратной связи при тестировании работы программного обеспечения узла без реальной отправки пакета по сети. Этот адрес имеет название loopback.
Читать еще:  Tcg tpm support что это

Пакет, имеющий адрес multicast, будет доставлен сразу нескольким узлам, образующих группу с номером, указанным в поле адреса. Такие сообщения, в отличие от широковещательных, называются мультивещательными. Групповой адрес обрабатывается маршрутизатором особым образом и не делится на поля номера сети и узла.

2.2. Автоматическое назначение IP-адресов

Администратор может назначать IP-адреса для сетевых устройств в ручном или в автоматическом режиме. При большом количестве устройств в сети ручное назначение адресов – очень длительный и требующий внимания процесс. Для автоматизации этого процесса был разработан протокол Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP). Основной задачей DHCP является динамическое назначение IP-адресов. Однако кроме динамического, DHCP может поддерживать и более простые способы ручного и автоматического статического назначения адресов.

В ручной процедуре назначения адресов активное участие принимает администратор, который предоставляет DHCP-серверу информацию о соответствии IP-адресов MAC адресам или другим идентификаторам клиентов. Эти адреса сообщаются клиентам в ответ на их запросы к DHCP-серверу.

При автоматическом статическом способе DHCP-сервер присваивает свободный IP-адрес из диапазона IP-адресов без вмешательства администратора сети. Границы диапазона назначаемых адресов задает администратор во время конфигурирования DHCP сервера.

При динамическом распределении адресов DHCP-сервер выдает адрес клиенту на ограниченное время, что дает возможность впоследствии повторно использовать IP-адреса другими компьютерами. Динамическое разделение адресов позволяет строить IP-сеть, количество узлов в которой, намного превышает количество имеющихся в распоряжении администратора IP-адресов.

2.3. Объединение локальных сетей при помощи мостов

Простейшим устройством, предназначенным для логической структуризации сети, является мост (bridge). Он делит среду передачи сети на части (логические сегменты), передавая информацию из одного сегмента в другой только в том случае, если такая передача действительно необходима, то есть, если адрес назначения принадлежит другой подсети.

Мосты соединяют подсети на канальном уровне модели OSI, используя для своей работы аппаратные адреса компьютеров и иных устройств. Мост контролирует поток информации, обрабатывает ошибки передачи, обеспечивает физическую (в отличие от логической) адресацию и управляет доступом к физической среде. Мосты обеспечивают выполнение этих функций путем поддержки различных протоколов канального уровня, которые предписывают определенный поток информации, обработку ошибок, адресацию и алгоритмы доступа к среде.

Основным преимуществом объединения с помощью мостов является прозрачность протоколов верхних уровней. Т.к. мосты работают на канальном уровне, от них не требуется проверки информации высших уровней. Это означает, что они могут быстро продвигать трафик, представляющий любой протокол сетевого уровня.

Разделяя крупные сети на автономные блоки, мосты обеспечивают ряд дополнительных преимуществ. Во-первых, поскольку пересылается лишь некоторый процент трафика, мосты уменьшают трафик, проходящий через устройства всех соединенных сегментов. Во-вторых, мосты действуют как непреодолимая преграда для некоторых потенциально опасных для сети неисправностей. В-третьих, мосты позволяют осуществлять связь между большим числом устройств, чем ее можно было бы обеспечить на любой LAN, подсоединенной к мосту, если бы она была независима. В-четвертых, мосты увеличивают эффективную длину LAN, позволяя подключать еще не подсоединенные отдаленные станции.

В чем разница между 127.0.0.1 и 0.0.0.0?

127.0.0.1 является адресом обратной связи (также известным как localhost).

0.0.0.0 — это не маршрутизируемый мета-адрес, используемый для обозначения недопустимой, неизвестной или неприменимой цели (нет конкретного заполнителя адреса).

В контексте записи маршрута это обычно означает маршрут по умолчанию.

В контексте серверов 0.0.0.0 означает «все адреса IPv4 на локальной машине». Если у хоста есть два IP-адреса, 192.168.1.1 и 10.1.2.1, и сервер, работающий на хосте, прослушивает 0.0.0.0, он будет доступен на обоих этих IP-адресах.

Что такое IP-адрес 127.0.0.1?

127.0.0.1 — это адрес петлевого интернет-протокола (IP), также называемый «локальный узел». Адрес используется для установления IP-соединения с той же машиной или компьютером, который используется конечным пользователем.

То же соглашение определено для компьютеров, которые поддерживают адресацию IPv6 с использованием коннотации ::1. Установление соединения с использованием адреса 127.0.0.1 является наиболее распространенной практикой; однако, используя любой IP-адрес в диапазоне 127 ... * будет работать таким же или похожим образом. Контур обратной связи дает компьютеру или устройству, способному объединяться в сеть, возможность проверять или устанавливать стек IP на машине.

Специальные адреса

Сетевой номер 127 класса А назначается функцией «обратной связи», то есть дейтаграмма, отправляемая по протоколу более высокого уровня на адрес сети 127, должна зацикливаться внутри хоста. Ни одна датаграмма, «отправленная» на сетевой адрес 127, никогда не должна появляться ни в одной сети.

Если это целый класс А, какой смысл в других произвольных значениях для последних трех октетов?

Целью диапазона обратной связи является тестирование реализации протокола TCP/IP на хосте. Поскольку нижние уровни закорочены, отправка по адресу обратной связи позволяет эффективно тестировать верхние уровни (IP и выше) без возможности возникновения проблем на нижних уровнях. 127.0.0.1 — это адрес, наиболее часто используемый для тестирования.

Что такое IP-адрес 0.0.0.0?

«0.0.0.0» является допустимым синтаксисом адреса. Поэтому он должен анализироваться как действительный везде, где ожидается IP-адрес в традиционной десятичной системе счисления. После анализа и преобразования в работоспособную числовую форму его значение определяет, что будет дальше.

Значение «все ноль» имеет особое значение. Таким образом, он «действителен», но имеет значение, которое может не подходить (и, следовательно, считаться недействительным) для конкретных обстоятельств. Это в основном заполнитель «без определенного адреса». Для таких вещей, как привязка адресов сетевых подключений, результатом может быть назначение соответствующего интерфейса для подключения. Если вы используете его для настройки интерфейса, он может вместо этого удалить адрес из интерфейса. Это зависит от контекста использования, чтобы определить, что на самом деле делает «без определенного адреса».

В контексте записи маршрута это обычно означает маршрут по умолчанию. В результате получается больше адресной маски, которая выбирает биты для сравнения. Маска «0.0.0.0» не выбирает биты, поэтому сравнение всегда будет успешным. Поэтому, когда такой маршрут настроен, всегда есть куда отправлять пакеты (если настроен с правильным адресатом).

В некоторых случаях просто «0» также будет работать и иметь тот же эффект. Но это не гарантировано. Форма «0.0.0.0» — это стандартный способ сказать «без определенного адреса» (в IPv6 это «::0» или просто «::»).

В версии 4 интернет-протокола адрес 0.0.0.0 является не маршрутизируемым мета-адресом, используемым для обозначения недопустимой, неизвестной или неприменимой цели. Чтобы придать особое значение недопустимому фрагменту данных, это применение внутриполосной сигнализации.

В контексте серверов 0.0.0.0 означает «все адреса IPv4 на локальной машине». Если у хоста есть два IP-адреса, 192.168.1.1 и 10.1.2.1, и сервер, работающий на хосте, прослушивает 0.0.0.0, он будет доступен на обоих этих IP-адресах.

В контексте маршрутизации 0.0.0.0 обычно означает маршрут по умолчанию, то есть маршрут, который ведет к «остальной части» Интернета, а не где-то в локальной сети.

Использование включает в себя:

  • Адрес, который хост называет своим собственным, если ему еще не присвоен адрес. Например, при отправке начального пакета DHCPDISCOVER при использовании DHCP.
  • Адрес, который хост назначает себе в случае сбоя запроса адреса через DHCP, при условии, что стек IP хоста поддерживает это. Это использование было заменено механизмом APIPA в современных операционных системах.
  • Способ указать «любой IPv4-хост вообще». Это используется при указании маршрута по умолчанию.
  • Способ явно указать, что цель недоступна. 1
  • Способ указать «любой адрес IPv4 на всех». Он используется таким образом при настройке серверов (т. Е. При привязке прослушивающих сокетов). Это известно программистам TCP как INADDR_ANY. (bind (2) привязывает адреса, а не интерфейсы.)

В IPv6 адрес со всеми нулями записывается как «::».

DHCP Обнаружение / Запрос

Когда клиент загружается в первый раз, говорят, что он находится в состоянии инициализации и передает сообщение DHCPDISCOVER в своей локальной физической подсети через порт 67 протокола пользовательских дейтаграмм (UDP) (сервер BootP). Поскольку у клиента нет возможности узнать подсеть, к которой он принадлежит, DHCPDISCOVER является широковещательной рассылкой всех подсетей (IP-адрес назначения 255.255.255.255) с IP-адресом источника 0.0.0.0. Исходный IP-адрес — 0.0.0.0, поскольку у клиента нет настроенного IP-адреса. Если DHCP-сервер существует в этой локальной подсети и настроен и работает правильно, DHCP-сервер услышит широковещательную рассылку и ответит сообщением DHCPOFFER. Если DHCP-сервер не существует в локальной подсети, в этой локальной подсети должен быть агент ретрансляции DHCP/BootP для пересылки сообщения DHCPDISCOVER в подсеть, содержащую DHCP-сервер.

Этот агент ретрансляции может быть либо выделенным хостом (например, Microsoft Windows Server), либо маршрутизатором (например, маршрутизатор Cisco, настроенный с помощью вспомогательных операторов IP уровня интерфейса).

После того как клиент получает DHCPOFFER, он отвечает сообщением DHCPREQUEST, указывающим на свое намерение принять параметры в DHCPOFFER, и переходит в состояние запроса. Клиент может получить несколько сообщений DHCPOFFER, по одному от каждого сервера DHCP, который получил исходное сообщение DHCPDISCOVER. Клиент выбирает один DHCPOFFER и отвечает только на этот DHCP-сервер, неявно отклоняя все остальные сообщения DHCPOFFER. Клиент идентифицирует выбранный сервер, заполняя поле опции «Идентификатор сервера» IP-адресом DHCP-сервера. DHCPREQUEST также является широковещательной, поэтому все DHCP-серверы, отправившие DHCPOFFER, увидят DHCPREQUEST, и каждый из них узнает, был ли его DHCPOFFER принят или отклонен. Любые дополнительные параметры конфигурации, которые требуются клиенту, будут включены в поле параметров сообщения DHCPREQUEST. Даже если клиенту был предложен IP-адрес, он отправит сообщение DHCPREQUEST с исходным IP-адресом 0.0.0.0. В это время клиент еще не получил подтверждение, что ясно использовать IP-адрес.

Клиент-серверный разговор для клиента, получившего DHCP-адрес, где клиент и DHCP-сервер находятся в одной подсети

Маршрут по умолчанию

Этот документ объясняет, как настроить маршрут по умолчанию или шлюз последней инстанции. Эти IP-команды используются:

и ip route 0.0.0.0 0.0.0.0

IP-маршрут 0.0.0.0 0.0.0.0

Создание статического маршрута к сети 0.0.0.0 0.0.0.0 — это еще один способ настройки шлюза последней инстанции на маршрутизаторе. Как и в случае команды ip default-network, использование статического маршрута до 0.0.0.0 не зависит ни от каких протоколов маршрутизации. Однако IP-маршрутизация должна быть включена на маршрутизаторе.

Примечание: IGRP не понимает маршрут к 0.0.0.0. Поэтому он не может распространять маршруты по умолчанию, созданные с помощью команды ip route 0.0.0.0 0.0.0.0. Используйте команду ip default-network, чтобы IGRP распространял маршрут по умолчанию.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector