בפרק הקודם של סדרת ה- LFCA, הגדרנו רשת מחשבים וסייענו באופן עקרוני בכמה פקודות רשת כלליות של Linux שבאפשרותך להשתמש בהן כדי לקבל מידע רשת שימושי כגון כתובת ה-IP שלך, מסכת התת-רשת, פתחי פורטים פתוחים ועוד.
בעולם המחובר, רשתות משחקות תפקיד גדול בשיפור התקשורת החלקה, גישה למידע ושיתוף קבצים. בגלל רשתות המחשבים, אתה יכול לבדוק את האימייל שלך, לרכוש כרטיס טיסה ולהוריד קבצים.
כדי להבין טוב יותר את רשתות המחשבים, אנו הולכים צעד קדימה ומתעמקים בנקודות העיקריות הבאות.
- הדגמה של הבנה בסיסית של כתובות ה-IP.
- פירוט נקודותי בינארי ועשרוני.
- הבנה של מסכות תת-רשת.
- הבנה של מחלקות שונות של כתובת ה-IP ו-"קווד נקודותי".
- הבחנה בין כתובות IP פרטיות וציבוריות.
- המודל TCP/IP. להבין טוב יותר את הפורטים והשירותים של TCP (פרוטוקול שליחת בקרה) שמשמשים בדרך כלל, לדוג' פורטים 21, 22, 53, 80, 110 ועוד.
הבנת מושגים בסיסיים של כתובת ה-IP ב-Linux
אחד מהעקרונות היסודיים ב־TCP/IP הוא כתובות ה־IP. אז, מהו כתובת IP? כתובת IP, פשוטה כ־IP, היא מספר בינארי בגודל 32 ביטים שמוקצה למכשיר חישוב כמו מחשב אישי, טאבלט או סמארטפון ברשת IP.
ניתן להקצות את הכתובת דינמית על ידי ראוטר באמצעות פרוטוקול DHCP או להגדיר באופן ידני על ידי משתמש Linux או מנהל מערכות. כתובת IP היא מזהה ייחודי שמאפשר למארח להיזהר ברשת איזורית (LAN) וגם באינטרנט. כתובת IP היא מזהה תוכנה ואינה מוקדדת במחשב, להבדיל מכתובת ה־MAC שמקושרת לכרטיס ממשק הרשת.
מונחי IP
לפני שנמשיך הלאה, בואו נציץ על כמה מושגים מרכזיים שיעזרו לכם להבין טוב יותר את פרוטוקול האינטרנט.
- ביט – זהו ספרה יחידה, מיוצגת באחת או באפס.
- בייט – זהו אוסף או סדרה של 8 ביטים. 1 בייט = 8 ביטים.
- אוקטט – אוקטט מורכב מ־8 ביטים או 1 בייט.
כתובת IP מחולקת ל־4 אוקטטים או בייטים. כל אוקטט מכיל 8 ביטים, לכן 1 אוקטט = 8 ביטים.
כתובת IP ניתנת לתיאור בדרכים הבאות:
- כתובת מנוקדת. לדוגמה: 192.168.1.5.
- בינארי, כמו 11000000.10101000.00000001.00000101.
- כערך הקסדצימלי: c0.a8.01.05.
כל הסימונים שלמעלה מייצגים את אותה כתובת IP. אולם, ברוב המקרים, פורמט השמונה-עשרים נמשך מועט בכדי לייצג כתובות IP, ולכן, התמקדותנו תהיה בשני הפורמטים הראשונים: הנקודתי-עשרוני והבינארי.
כתובות IP ניתן לקטגורז רחבות לשניים:
1. כתובת IPv4
כתובת IPv4 (גרסת IP 4) היא מספר 32-ביט אשר מחולק ל-4 אוקטטים. כל אוקטט מכיל 8 ביטים שניתן לייצג בפורמט נקודתי-עשרוני או בינארי.
דוגמאות לכתובות IPv4 כוללות:
10.200.50.20 172.16.0.20 192.168.1.5
כתובת IPv4 ניתן לקטגורז ל-5 דרגות:
Class A Class B Class C Class D Class E
אולם, אנחנו נכסה רק את הדרגות הראשונות 3 – דרגה A, ב, ו־סי – שמשמשות בעיקר במערכות מארחות. הדרגות הנותרות חורגות מטווח התעודה הזו. דרגה D משמשת למולטיקאסט ו־סי בעיקר למחקרים ולמטרות ניסוייות.
נתחיל עם דרגה A. זו הדרגה הגדולה ביותר ובה יש 16,777,216 כתובות IP שניתן להקצות למארחים ומספר הרשתות הניתנות להקצאה הנמוך ביותר, שהם 126 ברירת מחדל.
באחרית הדרגה יש לנו דרגה B שיש לה את מספר הכתובות IP האפשריות השני ביותר, שן 65,534, ומספר הרשתות הניתנות להקצה הנמוך ביותר, שהם 16,384 לפי ברירת מחדל.
לבסוף, יש לנו דרגה C שהיא הדרגה הקטנה ביותר והיא מביאה רק 254 כתובות IP אפשריות ו־2,097,152 רשתות הניתנות להקצה ברירת מחדל.
נחזור לשיעורים על כתובות IPv4 מאוחר יותר.
2. כתובת IPv6
בניגוד חד משמעי לכתובת IPv4, כתובת IPv6 משתמשת ב-128 ביטים לעומת 32 ביטים ב-IPv4. היא מיוצגת בפורמט הקסדצימלי עם כל ספרת הקסדצימל מורכבת מ-4 ביטים.
כתובת IPv6 מחולקת ל-8 חלקים, כל אחד מהם מכיל 4 מספרים הקסדצימליים. דוגמה לכתובת IPv6 מוצגת:
2041:130f:0000:3f5d:0000:0000:875a:154b
זה ניתן לפשט עוד יותר כך. האפסים הראשונים מוחלפים על ידי שני נקודות קילומטר כפולות כפי שמוצג.
2041:130f::3f5d::875a:154b
כתובות IPv6 נוצרו כדי להחליף את כתובות IPv4 שלפי המומחים, ייגמרו בקרוב. מספר הביטים הגדול יגדיל באופן משמעותי את מרחב הכתובות. אנחנו עדיין לא הגענו לנקודה זו ובעיקר נתמקד בכתובות IPv4.
כתובת IP מחולקת לשני חלקים עיקריים: חלק הרשת וחלק המארח. בכתובת IP פשוטה של 192.168.1.5 עם מסכת רשת או netmask של 255.255.255.0 (נחזור למסכות רשת מאוחר יותר בחלק זה), האוקטטים הראשונים השלושה משמאל מייצגים את חלק הרשת, והאוקטט הנותר הוא החלק שמוקצה למכונות מארח ברשת שלך. כל מארח מקבל כתובת IP ייחודית, שונה משאר המכונות אך משתף את אותו כתובת רשת עם מארחים אחרים באותה רשת.
192.168. 1 5 Network part Host part
זה מסיים את החלק הראשון של סדרת הרשת. עד עכשיו הגדרנו מהו כתובת IP, עברנו מעל פעם על המחלקות השונות של כתובות IP ועל שני סוגי הכתובות IP העיקריים – IPv4 ו-IPv6. בקטע הבא נכנס לתוך הכתיב הרביעי בינארי ועשרוני.