Interessert i å forstå hvordan IP-adresser er bygget opp? Følg med her! Vi vil også følge opp med 4 tilhørende guider om subnetting.

Som alle sikkert vet, så er Internett en ganske så stor plass. Hvor stort internett egentlig er, er det vel få som har fullstendig kontroll på.. Det er nå engang slik at alle som kobler seg til internett må ha en unik IP-adresse. Dette være seg enten en lokal IP-adresse på et lokalnettverk, eller en ekstern IP-adresse levert fra ISP (Internet Service Provider) som er din internett leverandør.

Alle IP-adresser er knyttet til internettdomener. Ulike domener disponeres av ulike organisasjoner, som har autoritet over domenet. Det er en organisasjon som heter Iana, som deler ut slik autoritet for domenet. Alle som ønsker seg en adresse må derfor henvende seg til en organisasjon som har autoritet over domenet for å få tildelt (leid/kjøpt) et adresserom. For alle norske domener (.no) er det Uninett som via Norid har autoritet, og som tildeler adresserom med tilhørende IP-adresser.

IP-adresser (IPv4) er et 32-bits nummer, som ofte skrives i et “dotted-decimal” format, det vil si et format bestående av et desimaltall for hver bit i adressen. IP-adresser er mest kjent som i dotted-decimal for de fleste, men man kan også skrive dem binært eller hexadesimalt.

Det finnes 5 forskjellige adresseformater i IP; Klasse A,B,C,D og E. Disse benyttes i 5 forskjellige klasser av nettverk. De 3 første klassene (A,B og C) er de klassene vi kjenner mest til i dag, og er mest i kommersielt bruk. De ulike klassene kan adskilles på de første desimaltallet på adressebeskrivelsen, du ser hvordan dette er gjort på tegningen under. Siden lengden på desimalene for klassifisering av nettverket er forskjellig, ser man også at feltene for netID og hostID har ulike lengde på de ulike klassene.

IP-adressens terminologi

Bit = En bit er en verdi som er enten 1 eller 0.
Byte = En byte består av 8 bits.
Oktett= En oktant består av 8 bits. En IP-adresse er delt opp i 4 oktetter.
Nettverksadresse= Adressen til den enheten/noden som er eller kan tilkobles på nettverket. En nettverks adresse til en datamaskin kan være for eksempel 10.23.12.10 Man kan også gjerne si det er en destinasjons id.
Broadcast Address= Kringkastingsadressen. Det er her all broadcasting går ut, alle på nettverket lytter på denne adressen, og her sendes informasjon (samtidig) til alle enheter tilkoblet dette nettverket.

En IP-adresse som starter med første tall i adresseområdet, for eksempel 103.24.15.36, vil da altså tilhøre et klasse A nettverk. Klasse A nettverk benytter 24 bits hostID. 24 bits gir plass til 2^24= 16.777.216 hostadresser. En netID på 7 bits gir 2^7 = 128 slike A-nettverk på hele internett.

For klasse B nettverk vil det bli tilsvarende mulighet med 2^14 = 16.834 netID eller nettverk med 2^16= 65.536 hostID. Selv dette er mange enheter på lokalnett, så vanligst i lokalnett er å operere med klasse C nettverk.

Klasse C nettverk har mulighet til 2^21= 2.097.152 klasse C nettverk, hver med mulighet for 2^8= 256 hostID. I tillegg til denne klasseinndelingen kan man også benytte såkalt subnetting. For eksempel ved et klasse B nettverk, kan man dele inn den 16 bits hostadressen i subnet`s og host, 8 bits til subnet og 8 bits til host. Dette vil gi 256 subnet`s med 256 host på hvert subnet.

Det skal også nevnes at hostID ikke er rene datamaskiner eller noder som kan kobles til internett eller et lokalnett. Det reelle tallet er 254 enheter som kan kobles til, da 2 av disse adressene har spesifikke oppgaver. Den ene er en såkalt netID og den andre er til broadcasting. Disse er dermed opptatt, og man står da igjen med 254 mulige tilkoblinger (noder/NIC/koblingspunkter).

Adresseområde Klasse A:

De (Recuest For Comments) som designet IP-adresseskjemaet bestemte at den første bits av den første byten alltid skulle være av, eller 0 (siden en bit kun kan være 0 eller 1). Dette betyr at alle klasse A adresser må være mellom 0 og 127 i den første byte`n. 0xxxxxxx vil da bli et klasse A nettverk. Skrur vi da på alle de andre bitsa, vil vi få resultatet av et klasse A. 00000000 = 0 01111111 = 127 Dette betyr igjen at nettverket er definert i den første oktanten, mellom 0 og 127 og kan aldri bli verken mer eller mindre.

Adresseområde Klasse B:

På samme måte som i et klasse A nettverk, er det her også system på bits. RFC sa her at den første bit i den første byten alltid skal være på, men den andre biten i den første byten skal alltid være av. Da sitter vi igjen med 6 bits som vi kan skru av eller på og vi har nå nettopp funnet adresseområdet for et klasse B nettverk. 10000000 = 128 10111111 = 191 Igjen, nettverksklassen er definert i den første oktanten, men ved hjelp av 2 bits, som resulterer i nettverksområde fra 128 til 191.

Adresseområde Klasse C:

Igjen, på samme måte, her benyttes de 3 første bits i første oktanten, der de to første bits alltid er på, men den 3 bitsen skal alltid være av. Dette resulterer i at vi har de 5 siste bitsa vi kan skru av eller på, og vi har nå fått adresseområdet til et klasse C nettverk. 11000000 = 192 11011111 = 223 Så ganske så enkelt, ser vi en IP-adresse med adresseområde 192 til 223 vet vi at dette er et klasse C nettverk.

Adresseområde klasse D og E er oppdelt på samme viset, men siden dette ikke er noen aktuelle områder vi benytter, hopper vi glatt over dette. Men vi kan kjapt nevne at adresser mellom 224 og 255 er benyttet til dette, se på tegningen over.

01111111 = 127. 01111111 er den binære verdien av 127. Dette er bygget opp ved hjelp av vanlig binær regning der den første verdien fra høyre er 1, neste verdi er 2, 3 verdi er 4, 4 verdi er 8 og så videre. Man kan lett sette opp regnestykket slik: 0+64+32+16+8+4+2+1 = 127

Private IP-adresser.

De samme folkene som lagde IP-adresseskjemaet, laget også det vi kaller private IP-adresser. Dette er adresser som kan brukes på private nettverk, men som ikke er rutbare gjennom internett. Hensikten med dette er at man får en bedre sikkerhet på lokalnett, samtidig som man har mulighet til å spare masse IP-adresser. Skulle alle datamaskiner på alle private og offentlig nettverk hatt sin egen reelle rutbare IP-adresse ville vi gått tom for adresse for flere år siden. Ved bruk av private IP-adresser kan bedrifter og private klare seg med en enkel, eller et lite antall IP-adresser, for å kunne koble sine nettverk til internett.

Økonomisk sett er jo dette også fornuftig, da det koster penger å leie IP-adresser. For å kunne benytte private IP-adresser opp mot internett har man behov for å benytte noe som heter NAT (Network Address Translation) som i bunn og grunn bare konverterer adressene for bruk på internett. Dette gjør at flere brukere/noder kan benytte samme IP-adresse på nettet samtidig, men har allikevel forskjellige lokale IP-adresser på det interne private nettverket.

Innenfor hver klassifisering av nettverk (A,B og C) er det satt av en gruppe IP-adresser spesielt for dette formålet. Disse adressene er:

Klasse A = 10.0.0.0 til 10.255.255.255
Klasse B = 172.16.0.0 til 172.31.255.255
Klasse C = 192.168.0.0 til 192.168.255.255

Hvordan fungerer dette i praksis? Mange har sikkert forskjellige meninger om hvordan man setter opp private IP-adresser på interne nettverk. Hvilken klasse man skal bruke, hva som er mest hensiktsmessig med tanke på sikkerhet etcetra etcetra.

En gylden tommelfingerregel er at ved interne nettverk for bedrifter og organisasjoner benytter man alltid klasse A nettverk, men allikevel er det ikke anbefalt mer en 500 host per subnett, grunnet trafikken. Dette er det som gir størst fleksibilitet, mulighet for senere utvidelse og mer til. Man kan her dele opp i flere subnett mellom avdelinger, og det er mer enn nok IP-adresser å ta av.

Ved et 10.0.0.0 nettverk med en /24 (24 bits) maske har man 65.536 nettverk å ta av, hvert med 256 hostID (254 enheter tilkoblet) som skulle holde for de fleste. På hjemmenettverk er det mest fornuftig å benytte et klasse C nettverk. Ved dette nettverket har man mulighet til 254 tilkoblingsmuligheter, som også skulle være nok for de fleste private hjemmekontorer og hjemmenettverk.

Statiske og dynamiske IP-adresser.

En del leverandører tilbyr dette mens andre gjør det ikke ikke. Noen leverandører gir deg fast IP med en gang, og hos noen leverandører kan dette bestilles. Noen leverandører tilbyr ikke fast IP til privat kunder i det hele tatt. For å finne ut hvilket mulighet du som bruker har med dette, er det bare å ringe kundeservice og spør dem om denne muligheten. De leverandørene som kan tilby fast isteden for dynamisk IP pleier som regel å ta betalt for dette, det er ikke den store utgiften, men litt koster det. Til bedriftskunder er alternativene en del annerledes når det kommer til dette.

Forskjell på statisk og dynamisk IP er selvforklarende. Statisk IP forandres ikke, men er en fastsatt IP som alltid er lik. Bedrifter får gjerne tildelt flere faste IP adresser til sin internett-tilkobling, alt etter behovet de har. På samme måte som vi setter faste IP-adresser på domenekontrollere i et lokalnettverk, kan dette gjøres på IP-adresser.

Dynamiske IP adresser er som sagt dynamiske. Adressene forandrer seg etter en viss angitt tid, og man får tildelt ny IP-adresse når denne tiden er passert. Hvor lang tid det tar før du tildeles ny IP varierer fra leverandør til leverandør. Noen kan skifte IP adresse etter 24/48 timer, noen skifter adresser etter 1 til 2 uker (det ligger en TTL, time to live-verdi på alle DHCP-styrte nettverk). Noen endrer også IP om ADSL modemet restartes eller mister strømmen (litt avhengig av hvor lenge det er av). Igjen, er dette informasjon man har behov for å vite, så kontakt din internett leverandør. Dynamiske IP-adresser er DHCP styrt fra DSLAM. Det betyr at det er en DHCP tjener som styrer adressene på de tilkoblingspunktet du er koblet til på i “sentralen”.

På lokale hjemmenettverk og bedriftsnettverk benytter vi som tidligere nevnt lokale nettverk, med NAT funksjon ut mot internett. Routeren som NAT`er nettverket, har hele tiden kontakt med den eksterne tilkoblingen. mister den tilkobling vil den (iallefall bør den) reconnecte automatisk, slik at vi sjeldent merker at vi har endret IP eller oppdatert IP. I noen tilfeller vil man være uten internett i noen få minutter.