Инструменты сетевых коммуникаций. Практикум. Учебное пособие

Mount – монтирование устройств.

Синтаксис:

mount <устройство> <точка монтирования> mount /dev/cdrom /mnt

umount – размонтирование устройств.

Синтаксис:

umount <устройство> или umount <точка монтирования> umount /dev/cdrom

Монтирование доступно только суперпользователю, используйте команду sudo

31

Маска подсети позволяет выделять из указанной сети определенный фрагмент, например:

IP 192.168.6.1

Маска 255.255.255.0 -> 11111111 11111111 11111111 00000000

Позволяет получить доступ к 254 компьютерам, адреса которых начинаются с 192.168.6.1 до 192.168.6.254.

IP 192.168.6.1

Маска 255.255.255.252 -> 11111111 11111111 11111111 11111100

выделяет четыре адреса: 192.168.6.0 192.168.6.1 192.168.6.2 192.168.6.3

Из них для назначения сетевым интерфейсам может быть использовано лишь два:

192.168.6.1

192.168.6.2

и еще два адреса будут использованы для служебных целей. Так, адрес 192.168.6.0 будет являться адресом сети и будет использоваться для указания данной сети в таблице маршрутов. Адрес 192.168.9.3 будет являться адресом широковещания т.е. будет использован для местного широковещательного сообщения (сообщение будет разослано на все компьютеры подсети, в данном случае на два). Широковещательные запросы очень часто используются, например, для построения ARPтаблиц.

Существуют также специальные сети, которые зарезервированы для несвязанных локальных сетей – это сети, которые используют протокол IP, но не подключены к Интернет. Вот эти адреса:

10.0.0.0 (сеть класса А, маска сети 255.0.0.0). 172.16.0.0...172.31.0.0 (16 сетей класса В, маска каждой сети 255.255.0.0).192.168.0.0...

192.168.255.0 (256 сетей класса С, маска каждой сети 255.255.255.0).

Для сопоставления IP адреса MAC адресу адаптера служит протокол ARP. Упрощенный механизм его действия следующий: если запрашивается адрес, принадлежащий текущей сети, то на всю сеть рассылается широковещательный запрос: «кто имеет адрес IP?». Владелец адреса отвечает свой МАС-адрес и сохраняется в таблице ARP. Далее пакеты посылаются адресно с указанием конкретного MAC-адреса.

33

Если запрос посылается за пределы домашней сети, то данный запрос пересылается маршрутизатору по умолчанию.

При помощи масок можно не только разбивать сеть на более мелкие фрагменты, но и объединять сети в «надсети». Такая задача, как правило, возникает, когда несколько последователных сетей с совпадающими старшими байтами ссылаются на один маршрутизатор. В таком случае вместо нескольких персональных записей в маршрутной таблице достаточно указать одну единственную запись с маской, закрывающей все указанные сети.

Так, две сети 192.168.0.0/24 и 192.168.2.0/24 могут быть охаракте-

ризованы одной единственной строкой 192.168.0.0/23 (или 255.255.254.0), хотя формально маска сети класса С закрывает не более 256 адресов. При этом важно, чтобы сети были расположены рядом , начальное значение и количество «пулов» было кратно степени двойки. Так сети 192.168.1.0/24 и 192.168.3.0/24 невозможно объединить в надсеть.

2. Упражнения

Упражнение 1. Разбейте сеть класса С на 16 подсетей. Упражнение 2. Разбейте и объедините сети по заданию преподава-

теля.

Упражнение 3. Спроектируйте таблицу маршрутизации согласно заданию преподавателя.

Упражнение 4. Спроектируйте таблицу маршрутизации согласно заданию преподавателя.

Упражнение 5. Разбейте и объедините сети по заданию преподавателя.

Упражнение 6. Исследуйте адреса, назначаемые сервером DHCP в лаборатории.

Упражнение 7. Исследуйте таблицу маршрутизации, назначенную сервером DHCP в лаборатории.

Упражнение 8. Исследуйте флаги в таблице маршрутизации в случае, если она была назначена автоматически и командой route.

Упражнение 9. Выполните дополнительные задания преподавателя.

34

Контрольные вопросы

1.Охарактеризуйте основные правила CIDR.

2.Может ли адрес 192.168.9.0 являться адресом маршрутизатора по умолчанию?

3.Могут ли адреса 192.168.9.1 и 192.168.10.1 являться членами одной надсети и при каких условиях?

35

Практическое занятие № 5

Адресация в IPV6

Цель работы: научиться работать с адресами IPV6, а также в режиме совмещенных сетей.

1. Краткие теоретические сведения

IPV6 – новая версия протокола IP, призванная решить проблемы с нехваткой сетевых адресов в адресном пространстве IPV4 за счет 32-битной длины адреса и ограничений, связанных с разбиением ее на подсети. Перевод на 6-ю версию протокла начал осуществляться внутри Google в 2008 году и 6 июня 2012 года состоялся всемирный запуск сети IPv6. В настоящее время протокол IPV6 используется у нескольких тысячах сетей по всему миру. Даже в Российском сегменте, где пока доля трафика 6-го протокола невелика, такие гиганты IT индустрии, как Яндекс, Google и популярные социальные сети уже предоставляют свои услуги как в старом (v.4), так и новом (v.6) адресном пространстве. С течением времени доля трафика v.6 будет только возрастать, особенно по мере вывода из эксплуатации устаревшего оборудования, поддерживающего только сети IPV4.

Адрес в сети IPV6 состоит из 128 разрядов, и запись такого адреса выглядит не слишком удобной для восприятия. Обычно при записи IPV6 адреса принято разделять его двоеточиями на блоки по 32 бита (4 шестнадцатеричных символа). Таким образом, если записать некоторый адрес в полной его форме, то он может выглядеть так:

31DA:00D3:0000:2F00:02AA:00FF:FE28:9C5A

36

Правило № 1. При записи IPV6 адресов допускается опускать все ведущие 0 в шестнадцатеричной записи. Например,

00D3 можно представить как D3; 00FF можно представить как FF.

Важно, что это правило не распространяется на последующие нули. Таким образом:

00D3 → D3 = верно;

2F00 → 2F = НЕ ВЕРНО.

Таким образом, адрес интерфейса внутренней петли

0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001 может быть сокращен до 0:0:0:0:0:0:0:1.

Правило № 2. Двойное двоеточие (::). Некоторые типы адресов содержат длинные последовательности нулей. Для дальнейшего упрощения адресов IPv6 сплошные последовательности 16-битных блоков из нулей (0) в двухточечно-шестнадцатеричном формате могут быть сокращены до :: (т. н. двойное двоеточие). Так, адрес интерфейса внутренней петли может быть сокращен до записи ::1, а адрес

fe80 : 0: 0 : 0 : 96de : 80ff : fece : f8a7 может быть сокращен до fe80 :: 96de: 80ff: fece: f8a7.

Чтобы определить число нулей, представленных как ::, можно сосчитать число блоков в сокращенном адресе, вычесть это число из 8, а полученную разность умножить на 16. Например, в адресе FF02::2 блоков два (блок FF02 и блок 2). Число бит в выражении:: равняется 96 (96 = (8 - 2) ? 16).

Сокращение нулей в адресе можно использовать только один раз. В противном случае будет невозможно определить число нулей, представленных каждым двойным двоеточием (::).

Префиксы в IPv6. Префикс – это часть адреса, указывающая биты, имеющие фиксированные значения, или биты идентификатора сети. Префиксы для маршрутов IPv6 и идентификаторов подсети выра-

37

жаются так же, как в нотации CIDR (Classless Inter-Domain Routing)

для IPv4. Префикс IPv6 записывается в нотации адрес/длина_префикса. Например, 21DA:D3::/48 – это префикс маршрута, а 21DA:D3:0:2F3B::/64 – префикс подсети.

Префикс условно заменяет то, что раньше в IPV4 называлось маской. В реализациях IPv4 широко используется точечно-десятичное представление префикса сети, известное как маска подсети. В IPv6 маска подсети не используется. Поддерживается только нотация префикс/длина.

Автоконфигурация (Stateless address autoconfiguration – SLAAC).

При инициализации сетевого интерфейса ему назначается локальный IPv6-адрес, соответствующий как правило (хотя и не обязательно) идентификатору префикса при автоконфигурации, совпадающему с MAC-адресом. Таким образом, автоматически назначенный адрес будет состоять из префикса fe80::/10 и идентификатора интерфейса, размещенного в младшей части адреса.

Локальный адрес действителен только в пределах сетевого сегмента канального уровня и используется, в основном, для обмена информационными ICMPv6 пакетами.

Альтернативная форма адреса. Альтернативной формой записи, которая более удобна при работе с ipv4 и IPv6, является x:x:x:x:x:x:d.d.d.d, где 'x' шестнадцатеричные 16-битовые коды адреса, а 'd' десятичные 8-битовые, составляющие младшую часть адреса (стандартное IPv4 представление). Например:

0:0:0:0:0:0:13.1.68.30:0:0:0:0:FFFF:129.144.52.38

или в сжатом виде:

::13.1.68.3::FFFF:129.144.52.38

Представление типа адреса. Специфический тип IPv6 адресов идентифицируется лидирующими битами адреса. Поле переменной длины, содержащее эти лидирующие биты, называется префиксом формата (Format Prefix – FP). Так, локальный адрес «персональный адрес хоста» в формате IPV6 имеет жестко определенный префикс: FC00::/7

Типы адресов представлены в табл. 2.

38

Принципиальным отличием IPv6 от IPv4 является то, что одному интерфейсу может быть выделен не один, а несколько адресов. Так, как минимум IPv6 интерфейс обладает собственным адресом, который начинается с FE80::/10.

Специфический тип IPv6 адресов идентифицируется лидирующими битами адреса. Поле переменной длины, содержащее эти лидирующие биты, называется префиксом формата (Format Prefix – FP). Так, локальный адрес «персональный адрес хоста» в формате IPV6 имеет жестко определенный префикс: FC00::/7

Принципиальным отличием IPv6 от IPv4 является то, что одному интерфейсу может быть выделен не один, а несколько адресов, так как мы уже видели, как минимум IPv6 интерфейс обладает собственным адресом, который начинается с FE80::/10.

2. Упражнения

Упражнение 1. Разберите конфигурацию вашего компьютера (исходные данные необходимо получить как ответ команды ifconfig.)

Упражнение 2. Сформируйте локальные адреса по заданию преподавателя.

Упражнение 3. Вам известен IP адрес хоста в сети локального сегмента IPV4. Попробуйте определить, каким может быть адрес в сети IPv6, и выполните его эхо-тестировение при помощи команды ping6. Совет. Для этого вам потребуется определить его MAC адрес, что можно выполнить путем анализа данных таблицы ARP.

40