Chalmers Datanätgrupp

En introduktion till IP

Detta dokument behandlar enbart IP version 4 (IPv4) . Den nya standarden som är under introduktion, IP version 6 (IPv6) berörs inte.

För att en dator skall kunna hitta en annan på ett datanät, måste varje dator som är ansluten till nätet ha en unik beteckning. På internet, där nätverksprotokollet är IP, kallas denna unika beteckning IP-nummer och består av 32 bitar och skrives på formen: 129.16.1.1 Vart och ett av dessa 4 siffrorna kan variera från 0 tilll 255.

IP-numret består egentligen av två delar: ett nätverksnummer och ett hostnummer. Fram till för ett par år sedan hade man en fast gräns för dessa två nummer. Exempelvis om den första siffran var 128 eller lägre, var det ett klass A nät och nätverksnumret bestod av denna första siffra. Chalmers har ett klass B nät, vilket innebär att första två är nätverksnummer. Ju mindre bitar för nätverksnumret, ju fler datorer kan man ha uppkopplade - eftersom man har fler möjliga host-nummer.

Den gamla notationen gjorde en alltför grov indelning av IP-adresserna så hade man behov för 1000 IP-adresser, kunde man inte ha ett klass C-nät som bara innehöll 255 adresser, utan fick ett B-nät som innehöll lite drygt 26.000 adresser. Detta sätt att dela ut IP-nummer på gjorde att IP-numrena riskerade att ta slut om man fortsatte på samma sätt. För att komma tillrätta med problemet, kom man på två kortsiktiga lösningar som skulle rädda situationen tills att man kunde ta en ny version av IP i bruk (med flera bitar till IP-numret):

Den första lösningen som kallas CIDR (Classless Inter-Domain Routing) tog bort de fasta gränserna mellan nätnummer och hostnummer. Detta gör att beteckningen för Chalmers nät skrivs 129.16.0.0 255.255.0.0 eller 129.16.0.0/16. Om man kör 255.255.0.0 bitmaskat på IP-adressen får man fram nätverksnumret. Notationen /16 talar om att de första 16 bitarna tillhör nätverksnumret. Internt på Chalmers använder vi dock inte vårt nät i en klump utan har delat upp det ytterligare i 129.16.0.0/26. Varje sånt subnät har plats för 64 IP-adresser. Även andra storlekar på subnäten förekommer på Chalmersnätet. Dessa subnät annonserar vi i klump ut mot världen.

Den andra kortsiktiga lösningen går ut på att tillämpa adressöversättning (NAT - Network Address Translation), där ett flertal adresser innanför en punkt skall matchas mot ett mindre set IP-adresser utanför. NAT kan inte helt ersätta en "riktig" uppkoppling mot Internet. Exempelvis kan inte en dator på själva Internet initiera en förbindelse mot en dator som finns bakom punkten. Vi använder inte tekniken för de delar av Chalmersnätet vi på datanätgruppen har fullt driftasnvar för, men det kan förekomma på institutioner eller andra organisationer på ett sätt som vi i datanätgruppen inte ser.

Dessa två tekniker har fungerat så pass bra att den nya versionen av IP, kallat IPv6, ännu inte tagits i bruk i större skala.

Hur används nu dessa IP-nummer? Alla datorer har någon slags ruttabell som det slår upp IP-numret för att få reda på på vilket gränssnitt (normalt har en dator bara ett gränssnitt) och därmed vilket nät den skall skicka ut paket och till vilken dator som sitter på det nätet. Om mottagande dator sitter på samma nät, kan paketet adresseras direkt till den. Om datorn inte sitter på samma nät, måste paketet skickas till något som förmedlar paketet vidare. Det finns lite olika typer av maskiner som fungerar lite olika, men eftersom vi pratar om IP-nivån, är det främst routrar som avses. I ruttabellen finns vanligtvis en default-rutt som används om den önskade IP-numret inte finns medräknat i tabellen.

På Chalmers vet datorerna inte om att det gamla B-nätet är uppdelat, utan tror att de har direkt kontakt till alla datorer som är anslutna till Chalmersnätet. I stället tar routrarna mer ansvar och tar hand om alla paket som skickas till en IP-adress som tillhör Chalmers men som inte finns på det nätverket och skickar dem vidare. Detta kallas proxy-arp.


Frågor eller problem med dessa sidor? Kontakta gärna webmaster@cdg.chalmers.se.
Detta dokument ändrades senast 2013-01-30 klockan 18:07.

Chalmers tekniska högskola
Datanätgruppen