Class 11 CIDR (wecompress.com) PDF

CIDR Classless Inter-Domain Routing (無分類網際尋徑) 網路概論與實務 42  無分類架構規劃 IP 位址以 A, B, C 類型區分, 可能導致 IP 位址浪費, 讓使 用上較無彈性 CIDR (Classless Inter-Domain Routing) 無分類網際尋徑  IETF...

CIDR Classless Inter-Domain Routing (無分類網際尋徑) 網路概論與實務 42  無分類架構規劃 IP 位址以 A, B, C 類型區分, 可能導致 IP 位址浪費, 讓使 用上較無彈性 CIDR (Classless Inter-Domain Routing) 無分類網際尋徑  IETF (Internet Engineering Task Force) 提出  打破分類藩籬, 將網域規劃以網路遮罩進行定義 ! 一些小網路系統也可以整合成一個較大的網路架構: 超網 (Supernet) 減少路由器需求量 (因為網域整合) 減輕尋徑內容數量負擔 提升路由器效率 前述是將較大的區塊如 A、B 類網路切小, 然亦可以將較 小的區塊如 C 類網路合併 網路概論與實務 43  範例  一個 C 類的網域只能提供 254(256-2) 個主機位址, 不太符合 中大型網路架構的需求  透過 CIDR 機制以將幾個 C 類的網域整合在一起成為一個網 域 (如圖 a 所示), 就只需要一台 Router 就可完成與 Internet 的 連接動作  若有幾個獨立的 C 類網域 (如圖 b 所示), 每個網域都要配置一 台 Router, 成本較高 遮罩位元數有調整了! 拿了 2 個網路位元當作主機位元! 網路概論與實務 44  CIDR 區塊選取原則 要整合的 IP 位址區塊必須是連續的, 且區塊 數量必須是 2 的冪次方, why? 以便可以與網域位址和網路遮罩的訂定值對應 每從網路位元拿一個位元來當主機位元, 可以整 併兩個區塊, 可使用的主機位址數量成為 2 倍 儘量以位址位元變化少的進行規劃 網域位址與遮罩: 依包含 IP 位址的變化判斷 以免造成可用的位置浪費 區塊範圍以所需區塊數目的整數倍位置為開端 網路概論與實務 45  網路遮罩值與網域位址的判斷 (1/2)  將 201.100.36.0, 201.100.37.0, 201.100.38.0, 201.100.39.0 四 個 C 類網域整合在一起  區塊需要是連續的, 且是 2 的冪次方  網路位元的部分要一致, 整合之後才會有相同的網域位址!  以位址位元變化少的進行規劃, 如此例只需拿兩個網路位元 Supernet 四個 C 網域 網路位元(24-2)個 主機位元(8+2)個 網路概論與實務 46  網路遮罩值與網域位址的判斷 (2/2)  透過新規劃的網路遮罩 255.255.252.0, 即能將此四個 C 類網 域視為一個網域  整合後的網域位址為201.100.36.0, 廣播位址為201.100.39.255 (11001001.01100100.00100111.11111111)  可以使用的 IP 位址範圍為 201.100.36.1 ~ 201.100.39.254 (扣 除網域位址與廣播位址) Supernet 四個 C 網域 網路位元(24-2)個 主機位元(8+2)個 網路概論與實務 47  某機構的位址分配 2000 個 IP 位址 => 需 8 個 C 類網域作組合 需要挪出 2048 個 IP 位址, 8 個 C 類網域 = 256 x 8 若選用210.100.4.0 ~ 210.100.11.255範圍的IP位址 網域位址會為 210.100.0.0 整合後會浪費許多IP位址 若選用210.100.8.0 ~ 210.100.15.255範圍的IP位址 網域位址為 210.100.8.0, 合適的選擇 從區塊界限上開始 選定的區塊範圍: 以所需區塊數目的整數倍位置 為開端! 網路概論與實務 48  不理想的區塊合併 (1/2)  若將 201.100.37.0, 201.100.38.0, 201.100.39.0, 201.100.40.0 四 個 C 類網域整合在一起  同上例, IP 區塊是連續的, 且是 2 的冪次方, 似乎可行?  但此例需拿 4 個網路位元來當主機位元, 這樣 4 組 C 類網域的 網路位元才會一致!  才能有同樣的網域位址, 以視為同一個網域 !  網路遮罩會設為 255.255.240.0, 而網域位址為 201.100.32.0 ! Supernet 四個 C 網域 網路位元(24-4)個 主機位元(8+4)個 網路概論與實務 49  不理想的區塊合併 (2/2)  表面上將 201.100.37.0, 201.100.38.0, 201.100.39.0, 201.100.40.0 四個 C 類網域整合在一起  然網域位址: 201.100.32.0, 廣播位址為 201.100.47.0, IP範圍實際上為…?  實際上涵蓋到 201.100.32.0 ~ 201.100.47.0 的 C 類別區塊  因為從網路位元拿了四個位元作為主機位元, 所以第三組二進位值 為 00100000 ~ 00101111, 範圍為 32 ~ 47; 涵蓋了16 個 C 類網域, 造成 可用的 IP 位址浪費!  與上個例子只是一個區塊的不同, 但規劃結果完全不同! Supernet 四個 C 網域 網路位元(24-4)個 主機位元(8+4)個 網路概論與實務 50 位址整合性的規劃 (前述之區塊合併) 網路概論與實務 52  區塊的起始選擇  必須從區塊的界限上做開端  區塊的位址需是連續的, 且區塊的數量需為 2的幕次方 才不會導致網域位址與網路遮罩訂定的錯亂  區塊範圍要以所需區塊數目的整數倍位置為開端, 才不會產生 網路 IP 位置浪費的情況!  假設機構甲、乙、丙、丁分別需要1000、2000、200與 500個網路位址  在 210.100.0.0 網域內的 C 類位址為單位作分配  先到先配並以往前排為原則, 但以不浪費 IP 位置為主 網路概論與實務 53  區塊的起始選擇 (補充說明)  區塊範圍要以所需區塊數目的整數倍位置為開端, 才不會產生網路 IP 位置浪費的情況! Why?  以要合併 8 個 Class C 網域為例，需要從第三組網路位元借 3 個作為 主機位元, 所以其第三組網路位元會剩下 5 個  此 3 個主機位元的排列有 8 (23) 種, 最小為 0002, 最大為 1112  此 5 個網路位元的排列有 32 (25) 種, 最小為 000002, 最大為 111112  所以可知 00000 0002 為第一組區塊的開始位址，整併 8 個 Class C  範圍為 00000 0002 ~ 00000 1112 (如前例的210.100.0.0 ~ 210.100.7.0) 二進位 十進位 所以適合整併的 8 個區塊 C 範圍為: 00000 0002 0 00000 0002 ~ 00000 1112 = 0 ~ 7 00001 0002 8 皆為 8 00001 0002 ~ 00001 1112 = 8 ~ 15 00010 0002 ~ 00010 1112 = 16 ~23 00010 0002 16 的倍數 00011 0002 ~ 00011 1112 = 24 ~31 00011 0002 24 …..其它區塊範圍以此類推, 00100 0002 32 共有 32 組 網路概論與實務 ….以此類推 …..以此類推 54  區塊的起始選擇 (補充說明)  以要合併 32 個 Class C 網域為例，需要從第三組網路位元借 5 個作為主機位元, 所以其第三組網路位元會剩下 3 個  此 5 個主機位元的排列有 25 種, 最小為 000002, 最大為 111112  此 3 個網路位元的排列有 23 種, 最小為 0002, 最大為 1112  所以可知 000 000002 為第一組區塊的開始位址, 以此類推之… 二進位 十進位 所以適合整併的 32 個區塊C範圍為: 000 000002 0 000 000002 ~ 000 111112 = 0 ~ 31 001 000002 32 皆 001 000002 ~ 001 111112 = 32 ~ 63 010 000002 64 為 010 000002 ~ 010 111112 = 64 ~ 95 32 011 000002 ~ 011 111112 = 96 ~ 127 011 000002 96 100 000002 ~ 100 111112 = 128 ~ 159 100 000002 128 的 101 000002 ~ 101 111112 = 160 ~ 191 160 倍 110 000002 ~ 110 111112 = 192 ~ 223 101 000002 數 111 000002 ~ 111 111112 = 224 ~ 255 110 000002 192 111 000002 224 共有 8 組 網路概論與實務 55  機構甲的位址分配  1000個位址=>需要4個C類網域作組合(從網路位元借兩個位 元作為主機位元)  分配到 210.100.0.0~210.100.3.255 內的 IP 位址  網域位址為 210.100.0.0; 網路遮罩為 255.255.252.0  可用之主機 IP 位址為? 廣播位址為? 網路概論與實務 56  機構乙的位址分配 1. 此例需要8個C類區塊 (256 x 8 = 2048), 可從.8區塊開始, 為8的整數倍 2. 需要用 3 個網路位元來轉換作整合, 並使其有一個共通的網路遮罩來辨視, 使此 8 個C類網域被整合成一個網域 網路概論與實務 57  機構乙 不良的IP位址分配 1. 此例從.4區塊開始, 非為8的整數倍數, 會導致整合後網路 IP 位置浪費 2. 為了讓網路位元一致, 必須使用4個網路位元(實際上包括了16個C類區塊) 轉換作整合, 且其網域位置(210.100.0.0)與機構甲衝突 網路概論與實務 58 Router 會困惑, 不知往 210.100.0.0 網路概論與實務 網域的封包要往那一邊傳送? 59  其他機構的位址分配  丙: 需要200個網路位址; 安排在 210.100.4.0 / 24  只需要一個 C 類網段就夠用了 .4 區塊開始, 為 1 的整數倍  丁 : 需要500個網路位址; 安排在 210.100.6.0 / 23  需要整合兩個 C 類網段, 要借一個網路位元來轉換整合 .6 區塊開始, 為 2 的整數倍 網路概論與實務 60  甲的網路遮罩為 24 – 2, 因為 2 個網路位元拿去作整合轉換  乙的網路遮罩為 24 – 3, 因為 3 個網路位元拿去作整合轉換  丙的網路遮罩為 24, 因為 0 個網路位元拿去作整合轉換  丁的網路遮罩為 24 – 1, 因為 1 個網路位元拿去作整合轉換 網路概論與實務 61 IPv4 之保留位址 網路概論與實務 62  常見的保留位址 台大的無線網路所使用的 ip為10.xxx.xxx.xxx開頭, 網路概論與實務 如我使用 NTU WiFi 所拿到 ip 為 10.43.33.231 63  常見的保留位址 1. 本網域 ("This" Network) 2. 企業網路內部保留位址  Intranet IP Address 3. 迴路回測 (Loopback Test) 4. 區域廣播 (Local Broadcast) 網路概論與實務 64  1. 本網域 ("This" Network)  0.0.0.0/8 : 是 A 類網路的第一個網域  代表本網域 (This Network)  與相同網域節點進行通訊時, 可運用本網域位址, 0.0.0.123 表示相同網域中主機位址為 123 的節點  0.0.0.0  節點尚未取得IP位址, 用以對自己IP位址表示. 通常是主機 (host)在取得IP過程中(如DHCP流程)  在不知道對方位址時，也會以0.0.0.0代表目的端 IP 位址  在某些設備如防火牆的設定上, 可將 0.0.0.0 視為所有 IP 的意思 (ex: every IP address should be blocked or allowed) 網路概論與實務 65  2. 網路內部保留位址  屬於內部自己獨立的網路系統- Intranet  內部網路可透過具NAT (Network Address Translation; 網路位址轉譯) 功能的路由器與外部網 路連線  支援 NAT 的路由器有一個正規 IP 位址與外界聯繫  內部則使用保留 IP 位址進行溝通  各內部網路系統間相互獨立  對 IPv4 位址普遍不足的情況有很大的貢獻  內部網路節點與正規 IP 位址的對應  運用傳輸層埠編號 (Port Number)等協助 網路概論與實務 66 網路的連通(內部保留位址 ) 網路概論與實務 67  常見的內部保留位址 A類、B類、C類各保留一個區段 分別適用於大型、中型或小型的網路系統使用 A類的保留區段 10.0.0.0/8 (10.0.0.0 ~ 10.255.255.255) B類的保留區段 172.16.0.0/12 (172.16.0.0 ~ 172.31.255.255) C類的保留區段 192.168.0.0/16 (192.168.0.0 ~ 192.168.255.255) 16個網路位元? CIDR…這邊已經將256個class C區 段整合在一起 網路概論與實務 68 網路概論與實務 69 網路位址轉譯 (NAT) 施威銘研究室 (2018)。最新網路概論：旗標。 網路概論與實務 70 網路位址轉譯 (NAT) 施威銘研究室 (2018)。最新網路概論：旗標。 網路概論與實務 71  網路位址轉譯 (NAT) 由用戶端應用程式自 由 NAT 主機自行產生, 用來對應 行決定使用的連接埠 用戶端的保留 IP 位址與連接埠 施威銘研究室 (2018)。最新網路概論：旗標。 網路概論與實務 72 網路位址轉譯 (NAT) 若要在使用保留IP的機器上提供 網路服務(Server), 則需要在 NAT 主機上設定好相關轉譯機制 網路概論與實務 施威銘研究室 (2018)。最新網路概論：旗標。 73  3. 迴路回測 (Loop Back Test) 對自身 TCP/IP 設定的正確與否進行測試 測試訊號只在本機上進行, 不會傳到網路上 本來A、B、C各類都將其最後一個網域區塊 設定為迴路回測使用 目前只保留127.0.0.0/8網域進行迴路回測 B類的191.255.0.0/16區塊與C類的 223.255.255.0/24區塊不再保留 ping 127.0.0.1 命令 用以檢測本機 TCP/IP 網路設定是否完整 網路概論與實務 74 檢查自己主機成功的情形 網路概論與實務 75 檢查自己主機失敗的情形 網路概論與實務 76 網路概論與實務 77  4. 區域廣播 (Local Broadcast) 各網域基本上有一個專屬的廣播位址 但若尚未取得 IP 位址, 或不知道自己網域位 址為何時, 則可運用 255.255.255.255 對自 己所在網域的所有節點進行廣播 如應用在 DHCP 的場域上 網路概論與實務 78