introduction
IPprotocole
IPprotocolisaprotocoldesignedforcommunicationbetweencomputernetworks.IntheInternet, itisasetofrulesthatenablesallcomputernetworksconnectedtotheInternettocommunicatewitheachother, andstipulatestherulesthatcomputersshouldabidebywhencommunicatingontheInternet.AnycomputersystemproducedbyanymanufacturercanbeinterconnectedwiththeInternetaslongasitcomplieswiththeIPprotocol.Thenetworksystemsandequipmentproducedbyvariousmanufacturers, suchasEthernet, packetswitchingnetwork, etc., cannotcommunicatewitheachother.Themainreasonwhytheycannotcommunicateisbecausethebasicunitofthedatatheytransmit (technicallycalled "frame") Theformatisdifferent.TheIPprotocolisactuallyasetofprotocolsoftwarecomposedofsoftwareprograms.Ituniformlyconvertsvarious "cadres" intothe "IPdatagram" format.ThisconversionisoneofthemostimportantfeaturesoftheInternet, makingallkindsofcomputersCanrealizeintercommunicationontheInternet, thatis, ithasthecharacteristicof » ouverture". C'est précisément grâce au protocole IP qu'Internet peut se développer rapidement Le plus grand réseau de communication informatique ouvert d'eworld. Par conséquent, le protocole IP peut également être appelé « protocole Internet ».
Adresse IP
Le protocole IP contient également un contenu très important, qui spécifie une adresse unique pour chaque ordinateur et autre équipement sur Internet, appelée « adresse IP ».
L'adresse IPestcommenotreadressededomicile.Sivousvoulezécrireàunepersonne,vous devez connaître son adresse afin que le facteur puisse livrerlalettre.
Les adresses IP sont utilisées pour attribuer des numéros à un ordinateur sur Internet. Ce que tout le monde voit quotidiennement est que chaque PC en réseau a besoin d'une adresse IP pour communiquer normalement.
L'adresse IPestunnombrebinairede32bits,généralementdiviséen4"nombresbinaires8bits"(soit 4octets).
DéveloppementHistoire
TheIPaddressthatfirstappearedwasIPV4, whichhasonly4numbers, andthemaximumnumberofeachsegmentdoesnotexceed255.DuetothevigorousdevelopmentoftheInternet, thedemandforIPaddressesisincreasing, makingtheissuanceofIPaddressesmoreandmorestringent.VariousdatashowthattheglobalIPv4addressesmaybeallissuedbetween2005and2010 (theactualsituationisin2019TheallocationofIPv4addresseswascompletedonNovember25th) .ThelackofaddressspacewillinevitablyhinderthefurtherdevelopmentoftheInternet.Inordertoexpandtheaddressspace, itisplannedtoredefinetheaddressspacethroughIPv6.IPv6usesa128-bitaddresslength.InthedesignofIPv6, inadditiontosolvingtheproblemofaddressshortageonceandforall, otherproblemsthatcouldnotbesolvedwellinIPv4werealsoconsidered.
TheexistingInternetrunsonthebasisoftheIPv4protocol.IPv6isthenextversionoftheInternetprotocol, whichcanalsobesaidtobethenext-generationInternetprotocol.ItwasoriginallyproposedbecausewiththerapiddevelopmentoftheInternet, thelimitedaddressspacedefinedbyIPv4willbeexhausted, andthelackofaddressspacewillinevitablyObstructthefurtherdevelopmentoftheInternet.Inordertoexpandtheaddressspace, itisplannedtoredefinetheaddressspacethroughIPv6.IPv4usesa32-bitaddresslength, withonlyabout4.3billionaddresses, whichareestimatedtobeallocatedbetween2005and2010, whileIPv6usesa128-bitaddresslength, whichcanprovideaddressesalmostunlimitedly.AccordingtoconservativemethodstoestimatetheactualaddressesthatIPv6canallocate, morethan1,000addressescanstillbeallocatedpersquaremeteroftheentireearth.InthedesignprocessofIPv6, inadditiontosolvingtheproblemofaddressshortage, italsoconsideredsomeotherproblemsthatcouldnotbesolvedinIPv4, mainlyend-to fin de connexion IP, qualité de service (QoS), sécurité, multidiffusion et mobilité, plug-and-play, etc.
Avec le développement rapide d'Internet et l'amélioration continue des exigences des internautes en termes de niveaux de service, l'IPv6 recevra de plus en plus d'attention dans le monde.
Type d'adresse IP
Adresse publique
L'adresse publique est gérée par l'InterNIC (Internet Network Information Center). Ces adresses IP sont attribuées aux organisations qui s'enregistrent et s'appliquent à l'InterNIC.
Adresse privée
L'adresse privée est une adresse non enregistrée, notamment à usage interne par les organisations.
Les adresses privées internes desservies sont répertoriées ci-dessous
ClasseA10.0.0.0--10.255.255.255
ClasseB172.16.0.0--172.31.255.255
ClasseC192.168.0.0--192.168.255.255
Méthode d'adressage IP
Dans la conception initiale d'Internet, afin de faciliter l'adressage et la hiérarchisation du réseau, chaque adresse IP comprend deux codes d'identification (ID), à savoir l'identifiant du réseau et l'identifiant de l'hôte.
Parmi elles, les classes A, B et C3 (comme indiqué dans le tableau suivant) sont uniformément attribuées par Internet NIC au niveau mondial, et les classes D et E sont des adresses spéciales.
Catégorie | Nombremaximumderéseaux | Gamme d'adresses IP | Nombremaximumd'hôtesparsegmentréseau | Plage d'adresses IP privées |
UNE | 126(2^7-2) | 1.0.0.1-127.255.255.254 td> | 16777214 | 10.0.0.0-10.255.255.255 |
B | 16384(2^14) | 128.0.0.1-191.255.255.254 | 65534 | 172.16.0.0-172.31.255.255 |
C | 2097152(2^21) | 192.0.0.1-223.255.255.254 | 254 | 192.168.0.0-192.168.255.255 |
ClassAIPaddress
AClassAIPaddressmeansthatamongthefournumbersoftheIPaddress, thefirstnumberisthenetworknumber, andtheremainingthreenumbersareThenumberofthelocalcomputer.IftheIPaddressisexpressedinbinary, theClassAIPaddressconsistsofa1-bytenetworkaddressanda3-bytehostaddress, andthehighestbitofthenetworkaddressmustbe "0" .ThelengthofthenetworkidentifierintheclassAIPaddressis8bits, andthelengthofthehostIDis24bits.ThenumberofclassAnetworkaddressesissmall, with126networks, andeachnetworkcanaccommodatemorethan16millionhosts.
TypeAIPaddressLa plage d'adresses est de 1.0.0.1 à127.255.255.254 (la représentation binaire est :0000000100000000000000000000000001-01111111111111111111111111111110).
ClasseBIAdresse
AClassBIPaddressmeansthatamongthefournumbersoftheIPaddress, thefirsttwonumbersarenetworknumbers.IftheIPaddressisexpressedinbinary, theClassBIPaddressconsistsofa2-bytenetworkaddressanda2-bytehostaddress, andthehighestbitofthenetworkaddressmustbe .ThelengthofthenetworkidentifierintheclassBIPaddressis16bits "10", andthelengthofthehostIDis16bits.TheclassBnetworkaddressissuitableformedium-scalenetworks.Thereare16,384networks, andeachnetworkcanaccommodatemorethan60,000computers.tower.
La plage d'adresses de l'adresse ClassBIPadest128.0.0.1-191.255.255.254(la représentation binaireest:10000000000000000000000000000001----10111111111111111111111111111110).
Le masque de sous-réseau de l'adresse ClassBIPad est de 255.255.0.0 et le nombre maximal d'hôtes pris en charge par chaque réseau est de 256 à la puissance 2 = 65 534.
ClasseCAdresse
AClassCIPaddressmeansthatamongthefournumbersintheIPaddress, thefirstthreenumbersarenetworknumbers, andtheremainingnumbersarelocalThenumberofthecomputer.IftheIPaddressisexpressedinbinary, theclassCIPaddressconsistsofa3-bytenetworkaddressanda1-bytehostaddress, andthehighestbitofthenetworkaddressmustbe "110", .ThelengthofthenetworkidentifierintheclassCIPaddressis24bits andthelengthofthehostIDis8bits.ThenumberofclassCnetworkaddressesislarge, withmorethan2.09millionnetworks.Suitableforsmall-scalelocalareanetworks, eachnetworkcanonlycontainupto254computers.
ClasseCIPaddressrange192.0.0.1-223.2255.255.254(binaryrepresentationis:11000000000000000000000000000001-11011111111111111111111111111110).
Le masque de sous-réseau de l'adresse de classe CIPad est de 255.255.255.0 et le nombre maximal d'hôtes pris en charge par chaque réseau est de 256-2 = 254 unités
ClassDIPaddress
Les adresses ClassDIPad sont historiquement appelées adresses multidiffusion, c'est-à-dire adresses multidiffusion. En Ethernet, une adresse multidiffusion nomme un groupe de stations qui devrait recevoir un paquet dans ce réseau.
URL spéciale
L'adresse ("0.0.0.0") avec chaque octet étant 0 correspond à l'hôte actuel ;
L'adresse IP (" 255.255.255.255 ") dont chaque octet dans l'adresse IP est 1 est l'adresse de diffusion du sous-réseau actuel ;
Toutes les adresses IP de classe E commençant par " 11110 " dans l'adresse IP sont réservées pour une utilisation future et expérimentale.
L'adresse IP ne peut pas commencer par " 127 " décimal. Les nombres 127.0.0.1 à 127.255.255.255 dans ce type d'adresse sont utilisés pour les tests en boucle.
Le premier groupe de 6 bits de l'ID de réseau ne peut pas non plus être mis à " 0 ", tous les " 0 " signifient le réseau local.
Sous-réseau
tologicallydividealargenetworkintosomesmallnetworks.Thesubnetmaskismadeupofaseriesof1sand0s Introduceasubnetmask (NetMask), anditpointsoutwhatthenetworknumberofanIPaddressisbydoingan "ET" operationwiththeIPaddress.FortraditionalIPaddressclassification, thesubnetmaskofclassAaddressis255.0.0.0; thesubnetmaskofclassBaddressis255.255.0.0; thesubnetmaskofclassCaddressis255.255.255.0.Forexample, ifyouwanttodivideaclassBnetwork166.111.0.0intomultipleclassCsubnets, youonlyneedtosetitssubnetmaskto255.255.255.0, sothat166. 111.1.1 et 166.111.2.1 appartiennent également à des réseaux différents.
Supernettoyage
Le super-réseau est un concept similaire au sous-réseau. Il combine plusieurs petits réseaux en un seul grand réseau via un court masque de sous-réseau. Par exemple, il a 8 adresses de classe : 202.120.224.0~202.120.231.0.
Routage inter-domaine sans classe
ClasslessInter-DomainRouting (CIDR, ClasslessInter-DomainRouting) addressesareassignedaccordingtothenetworktopology, andacontinuoussetofnetworkaddressescanbeassignedtoafamilyCompanies, andusetheentiregroupofaddressesasanetworkaddress (Parexemple, usingsupernettechnology), thereisonlyoneroutingtableentryintheexternalroutingtable.Thisnotonlysolvestheproblemofaddressscarcity, butalsosolvestheproblemofroutingtableexpansion.Inaddition, CIDRdividesthewholeworldintofourregions, andassignsacontinuousclassCaddresstoeachregion: Europe (194.0.0.0 ~ 195.255.255.255), NorthAmerica (198.0.0.0 ~ 199.255.255.255),Amérique du SudCentrale(200.0.0.0~201.255.255.255)etAsiePacifique(202.0.0.0~203.255.255.255).De cette façon,lorsqu'àl'extérieurdelarégionAsie-Pacifiquereçoitundatagrammeavecles8premierschiffresde202ou203,ilseulementbesoind'arrêterletraitementdesdonnéesdanslarégionduPacifique.
AdresseIPallocation
Le protocole TCP/IP nécessite des paramètres différents pour différents réseaux, et chaque nœud a généralement besoin d'une " adresse IP " et d'un " masque de sous-réseau " ", d'une " passerelle par défaut ".
L'adresse IP est désormais attribuée par l'ICANN (Internet Corporation for Assigned Namesand Numbers).
InterNIC : responsable des États-Unis et des autres régions ;
ENIC : responsable de la région européenne ;
APNIC (Asia Pacific Network Information Center) : les utilisateurs chinois peuvent s'inscrire à APNIC (paiement requis)
PS : En 1998, APNIC a déménagé son siège social de Tokyo à Brisbane, en Australie.
L'agence responsable de l'attribution des adresses de classe AI est ENIC
L'agence responsable de l'attribution des adresses de classe BI en Amérique du Nord InterNIC
L'agenceresponsabledel'attributiondesdressesdeclasseBIenAsiePacifiqueL'agenceestAPNIC
Gestion des adresses IP
Si l'adresse IP ne peut pas être gérée efficacement, elle peut réduire la disponibilité du réseau et la qualité du service, et même provoquer une panne du réseau.
Les principaux modes de gestion des adresses IP sont les suivants :
Mode de gestion manuel
Les administrateurs de réseau utilisent la maintenance manuelle, interrogent et vérifient si une certaine adresse IP peut être utilisée efficacement ou non, à l'aide d'une simple commande PING, lorsque l'IP est nouvellement attribuée, le registre Excel ou l'adresse doit être mis à jour manuellement.
Le mode de gestion de l'allocation DHCP des adresses IP
L'émergencedumoded'allocationdynamiqueDHCPd'adresseIPestcarl'échelledusystèmed'information devient plus grande.
1) L'allocation aléatoire des adresses IP utilise le mode de gestion de l'allocation DHCP. Chaque membre du personnel utilise un ordinateur pour spécifier une adresse IP unique, qui ne peut être allouée par les services liés.
2)LasituationoùleCPUesttroputiliséetlesystèmebloque,oulenombred'utilisateursaugmenterafortement,etlademandeDHCPesttropélevée.Cessituationssontduesàl'utilisationduserveurDHCPnondédié,cela provoquera à terme une réponse intempestive et une interruption de service ;
3) L'adresse IP dont la version expire ne peut pas être libérée automatiquement ; le tableau qui enregistre les conflits IP ne peut pas être automatiquement effacé.
4) Pour les fonctions DHCP traditionnelles, il n'existe pas d'autorisation d'utilisateur externe ni de mécanisme de sécurité d'authentification.
5) Pour les administrateurs de réseau, le processus d'expansion du réseau est plus compliqué et trivial ;
6) Localiser avec précision les dispositifs d'accès illégaux Un grand nombre de charges de travail de récupération existent également dans ce mode de gestion ;
7) Les performances de sécurité sont lentes et faciles à attaquer.
GérerlemodeadresseIPvialecommutateur
Dans le réseau local, la méthode d'utilisation est innovante, un mode de gestion efficace des adresses IP à l'aide de fonctions de sécurité intégrées à l'intérieur du commutateur.