Κεφάλαιο 7 Διαδικτύωση- Internet 7.6 Διευθυνσιοδότηση

4. Υποδίκτυα και Μάσκα Υποδικτύου Ο μεγάλος αριθμός συσκευών που είναι δικτυωμένες στο Διαδίκτυο επέβαλε την εφαρμογή νέων τεχνικών για τη διαχείριση των ΙΡ δ/νσεων Με τη χρήση των βασικών κλάσεων (Α,Β,C) υπάρχει σπατάλη του χώρου των ΙΡ δ/νσεων. Έτσι, επινοήθηκε η τεχνική της υποδικτύωσης (μικρότερα δίκτυα) των δικτύων.

Η τεχνική αυτή χρησιμοποιεί ένα κομμάτι της ΙΡ δ/νης για να προσδιορίσει το υποδίκτυο. Το κομμάτι αυτό το παίρνουμε από τα bit που προσδιορίζουν τη συσκευή. Έτσι, η ΙΡ δ/νση παίρνει τη μορφή: ΔίκτυοΥποδίκτυοΣυσκευή 031 Bit της δ/νσης ΙΡ

Στην τεχνική της υποδικτύωσης εφαρμόζεται μάσκα υποδικτύου Η μάσκα υποδικτύου είναι ένας αριθμός μήκους 32bit Τα αριστερότερα bit έχουν τιμή 1 και προσδιορίζουν τη δ/νση δικτύου Τα δεξιότερα bit έχουν τιμή 0 και προσδιορίζουν τη συσκευή που είναι συνδεδεμένη στο δίκτυο

Όταν εφαρμόζεται μάσκα υποδικτύου, στον router πρακτικά γίνονται τα εξής: 1. Διαβάζει την ΙΡ δ/νση 2. «Βλέπει» ποια μάσκα έχει εφαρμοστεί 3. Εκτελεί ανάμεσα σε αυτούς τους δύο αριθμούς τη λογική πράξη AND 4. Εξάγεται η δ/νση υποδικτύου και δρομολογείται το πακέτο

Π.χ.: (δ/νση ΙΡ) AND(λογική πράξη ΚΑΙ) (μάσκα υποδικτύου) (αποτέλεσμα) (δ/νση υποδικτύου) Σημείωση: 1 AND 1->1 1 AND 0->0 0 AND 0->0

Οι βασικές μάσκες των κλάσεων Α,Β και C των ΙΡ δ/νσεων είναι: Α-> ( ……) Β-> ( ………) C-> ( ) Ωστόσο, για ακόμα μεγαλύτερη εκμετάλλευση του χώρου των ΙΡ δ/νσεων, υπάρχει δυνατότητα να μην χρησιμοποιείται δεδομένος αριθμός από bit με τιμή 1 για τη μάσκα υποδικτύου.

Αυτό επιτυγχάνεται χάρη στο σύστημα CIDR (Classless InterDomain Routing- Ανεξαρτήτου Κλάσεων Δρομολόγηση Υπερπεριοχών) Το σύστημα αυτό ουσιαστικά καταργεί τις κλάσεις δ/νσεων Τα bit που χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των συσκευών ενός δικτύου είναι τόσα όσα απαιτούνται για κάθε περίπτωση Έτσι οι ΙΡ δ/νσεις έχουν τη μορφή: /28 όπου το /28 δείχνει ότι τα 28 αριστερότερα bit προσδιορίζουν τη δ/νση δικτύου και τα 4 δεξιότερα τη δ/νση συσκευών

5. Πρωτόκολλα ARP και RARP Υλοποιούνται στο επίπεδο πρόσβασης στο δίκτυο (υποεπίπεδο ελέγχου προσπέλασης στο μέσο) Το πρωτόκολλο ARP μετατρέπει τις ΙΡ δ/νσεις σε φυσικές δ/νσεις Το ARP διατηρεί έναν πίνακα (ARP cache) όπου είναι καταχωρημένες οι ΙΡ δ/νσεις και οι αντίστοιχες φυσικές δ/νσεις ΙΡ δ/νσειςΦυσικές δ/νσεις F-D A-AC-3D AD-8A-00-DA ARP πίνακας

Όταν ένας δρομολογητής λάβει ένα πακέτο που προορίζεται για έναν Η/Υ του δικτύου του, στέλνει ένα μήνυμα- ερώτημα (ARP request) στους Η/Υ με τη μορφή broadcast Το ερώτημα περιλαμβάνει την ΙΡ δ/νση προορισμού ΙΡ δ/νση αποστολέα Ethernet δ/νση αποστολέα F-C3 ΙΡ δ/νση προορισμού Ethernet δ/νση προορισμού Μορφή ARP αιτήματος

Όταν ένας Η/Υ του δικτύου αναγνωρίσει την ΙΡ δ/νσή του στο μήνυμα στέλνει μια απάντηση (ARP reply) με την Ethernet δ/νσή του Σημείωση: Η ARP απάντηση έχει αντίστροφα τις τιμές των πεδίων αποστολέα και προορισμού σε σχέση με το ARP ερώτημα ΙΡ δ/νση αποστολέα Ethernet δ/νση αποστολέα Α9 ΙΡ δ/νση προορισμού Ethernet δ/νση προορισμού F-C3 Μορφή ARP απάντησης

Ο router (δρομολογητής) δέχεται την απάντηση και καταγράφει στον ARP πίνακα τη δ/νση Ethernet για μελλοντική χρήση. Με την παραπάνω διαδικασία ο πίνακας ARP ανανεώνεται δυναμικά

Σε περίπτωση που μια συσκευή δεν γνωρίζει την ΙΡ δ/νσή της (π.χ. νέα εισαγωγή στο δίκτυο) τότε μέσω του πρωτοκόλλου RARP στέλνεται από τη συσκευή ένα RARP ερώτημα Στο ερώτημα είναι καταχωρημένη η φυσική δ/νση. Κάνει δηλ. την αντίστροφη εργασία (Reverse Address Resolution Protocol) Στα ερωτήματα RARP μπορούν να απαντήσουν μόνο ειδικές συσκευές,οι RARP εξυπηρετητές