1 / 34

Computer Network

Computer Network. Subnet NAT, PAT Routing VLSM and CIDR. IP Addressing: introduction. IP address : 32-bit identifier for host, router interface interface: connection between host/router and physical link router’s typically have multiple interfaces host typically has one interface

xena-lynch
Download Presentation

Computer Network

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Computer Network Subnet NAT, PAT Routing VLSM and CIDR

  2. IP Addressing: introduction IP address: 32-bit identifier for host, router interface interface: connection between host/router and physical link router’s typically have multiple interfaces host typically has one interface IP addresses associated with each interface 223.1.1.2 223.1.2.2 223.1.2.1 223.1.3.2 223.1.3.1 223.1.3.27 223.1.1.1 223.1.2.9 223.1.1.4 223.1.1.3 223.1.1.1 = 11011111 00000001 00000001 00000001 223 1 1 1 4-2 Network Layer

  3. Subnets IP address: subnet part (high order bits) host part (low order bits) What’s a subnet ? device interfaces with same subnet part of IP address can physically reach each other without intervening router 223.1.1.1 223.1.2.1 223.1.1.2 223.1.2.9 223.1.1.4 223.1.2.2 223.1.1.3 223.1.3.27 subnet 223.1.3.2 223.1.3.1 network consisting of 3 subnets Network Layer 4-3

  4. Subnets Recipe To determine the subnets, detach each interface from its host or router, creating islands of isolated networks. Each isolated network is called a subnet. 223.1.1.0/24 223.1.2.0/24 223.1.3.0/24 Subnet mask: /24 Network Layer 4-4

  5. Subnets How many? 223.1.1.0 223.1.9.0 223.1.7.0 223.1.8.0 223.1.2.0 223.1.3.0 223.1.1.2 223.1.1.1 223.1.1.4 223.1.1.3 223.1.7.0 223.1.9.2 223.1.9.1 223.1.7.1 223.1.8.1 223.1.8.0 223.1.2.6 223.1.3.27 223.1.2.1 223.1.2.2 223.1.3.1 223.1.3.2 Network Layer 4-5

  6. DHCP client-server scenario DHCP discover src : 0.0.0.0, 68 dest.: 255.255.255.255,67 yiaddr: 0.0.0.0 transaction ID: 654 arriving client DHCP server: 223.1.2.5 DHCP offer src: 223.1.2.5, 67 dest: 255.255.255.255, 68 yiaddrr: 223.1.2.4 transaction ID: 654 Lifetime: 3600 secs DHCP request src: 0.0.0.0, 68 dest:: 255.255.255.255, 67 yiaddrr: 223.1.2.4 transaction ID: 655 Lifetime: 3600 secs time DHCP ACK src: 223.1.2.5, 67 dest: 255.255.255.255, 68 yiaddrr: 223.1.2.4 transaction ID: 655 Lifetime: 3600 secs Network Layer 4-6

  7. NAT: Network Address Translation rest of Internet local network (e.g., home network) 10.0.0/24 10.0.0.1 10.0.0.4 10.0.0.2 138.76.29.7 10.0.0.3 Datagrams with source or destination in this network have 10.0.0/24 address for source, destination (as usual) All datagrams leaving local network have same single source NAT IP address: 138.76.29.7, different source port numbers Network Layer 4-7

  8. NAT and PAT Network address translation (NAT) allows private users to access the Internet by sharing one or more public IP addresses Network Layer 8

  9. NAT and PAT NAT operation is transparent to users Benefits include improved security and scalability Network Layer 9

  10. Inside local network Outside global network NAT and PAT Network Layer 10

  11. NAT and PAT Dynamic NAT assigns outside global addresses from a pre-defined pool Static NAT assigns a permanent registered global IP to an individual private host IP Network Layer 11

  12. NAT and PAT PAT translates multiple local addresses to a single global IP address Network Layer 12

  13. NAT: Network Address Translation 3 4 2 1 S: 138.76.29.7, 5001 D: 128.119.40.186, 80 S: 10.0.0.1, 3345 D: 128.119.40.186, 80 1: host 10.0.0.1 sends datagram to 128.119.40.186, 80 2: NAT router changes datagram source addr from 10.0.0.1, 3345 to 138.76.29.7, 5001, updates table S: 128.119.40.186, 80 D: 10.0.0.1, 3345 S: 128.119.40.186, 80 D: 138.76.29.7, 5001 NAT translation table WAN side addr LAN side addr 138.76.29.7, 5001 10.0.0.1, 3345 …… …… 10.0.0.1 10.0.0.4 10.0.0.2 138.76.29.7 10.0.0.3 4: NAT router changes datagram dest addr from 138.76.29.7, 5001 to 10.0.0.1, 3345 3: Reply arrives dest. address: 138.76.29.7, 5001 Network Layer 4-13

  14. RIP ( Routing Information Protocol) distance vector algorithm included in BSD-UNIX Distribution in 1982 distance metric: # of hops (max = 15 hops) destinationhops u 1 v 2 w 2 x 3 y 3 z 2 u v w x z y C A D B From router A to subnets: Network Layer 4-14

  15. RIP: Example z w x y A D B C Destination Network Next Router Num. of hops to dest. w A 2 y B 2 z B 7 x -- 1 …. …. .... Routing/Forwarding table in D Network Layer 4-15

  16. RIP: Example z w x y A D B C Dest Next hops w - 1 x - 1 z C 4 …. … ... Advertisement from A to D Destination Network Next Router Num. of hops to dest. w A 2 y B 2 z B A 7 5 x -- 1 …. …. .... Routing/Forwarding table in D Network Layer 4-16

  17. RIP: Link Failure and Recovery If no advertisement heard after 180 sec --> neighbor/link declared dead routes via neighbor invalidated new advertisements sent to neighbors neighbors in turn send out new advertisements (if tables changed) link failure info quickly (?) propagates to entire net poison reverse used to prevent ping-pong loops (infinite distance = 16 hops) Network Layer 4-17

  18. ประเภทของ Routing Protocol • แบ่งตามขอบเขตการใช้งาน • แบบ Interior และแบบ Exterior • แบ่งตามพฤติกรรมการทำงาน • แบบ Distance Vector และแบบ Link State • แบ่งตามความสัมพันธ์กับ Subnet Mast • แบบ Classless และแบบ Classful

  19. Interior Routing Protocol • ตัวอย่างของ Routing Protocol แบบ Interior ได้แก่ • RIP (Routing Information Protocol) • ใช้ Hop Count เป็น cost, แลกเปลี่ยน routing table ทุกๆ 30 วินาที • IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) • ใช้ Bandwidth, Delay, etc. สำหรับกำหนด cost แลกเปลี่ยน table ทุกๆ 90 วินาที • EIGRP( Enhanced IGRP) • support for VLSM (variable length subnet mask) • adds the Diffusing Update Algorithm (DUAL) in order to improve routing and provide a loopless environment. • OSPF (Open Shortest Path First)

  20. Exterior Routing Protocol • EGP (Exterior Gateway Protocol) • BGP (Border Gateway Protocol)

  21. Distance Vector and Link State • Distance Vector • Router เรียนรู้ Network Topology และ subnetwork ปลายทางโดยการแลกเปลี่ยน Routing Table กับ router เพื่อนบ้าน • Link State • Router ส่งข้อมูลเกี่ยวกับสถานะของ Interface ทั้งหมดของมันให้ Router เพื่อนบ้านเพื่อให้ router เพื่อนบ้านคำนวณ Network Topology และหาเส้นทางที่ดีที่สุดเอง ข้อแตกต่างคือ Distance Vector เชื่อเพื่อนบ้านเป็นหลัก ในขณะที่ Link State จะหาเส้นทางที่ดีที่สุดเอง

  22. Routing Protocol ประเภท Classless จะส่ง Subnet Mask ให้เพื่อนบ้านด้วย • Classful ไม่มีการส่ง Subnet Mask แต่จะบังคับให้ Admin ต้องเซ็ตหมายเลข Subnet Mask ของทุกๆ Subnet ให้เหมือนกัน

  23. VLSM (Variable Length Subnet Mask)

  24. Network ย่อย Network ได้รับ IP 172.17.100.0/24 แบ่งเป็น 5 LAN แต่ละ LAN มีคอมพิวเตอร์ ประมาณ 25-30 เครื่อง Subnet ที่ต้องการ = 9 Subnets จำนวน Host ไม่เกิน 30 เครื่อง

  25. VLSM

  26. Subnet Mask • แบ่ง Network ออกเป็น 2 ลำดับชั้น • ลำดับแรก ใช้ subnet mask แบบ 27 บิท (255.255.255.224) ซึ่งจะได้ LAN ย่อยๆ เป็น 6 LANs • ลำดับสอง นำ subnet ว่างจากลำดับแรกมาซอยย่อยเป็น subnet ใหม่ Network: 172.17.100.0/24 Binary: 10101100.00010001.01100100.00000000 Subnet ลำดับแรก 172.17.100.0/27 (255.255.255.224) Binary: 10101100.00010001.01100100.|_ _ _|_ _ _ _ _

  27. Subnet ลำดับแรก (27 bits mask) 3 bits สำหรับ subnet mask Network ID หมายเลข Host ที่ใช้ Subnet0: 172.17.100. 0 0 0 0000 => 172.17.100.0/27 -> 172.17.100.1 – 30 (Not used) Subnet1: 172.17.100. 0 0 1 0000 => 172.17.100.32/27 -> 172.17.100.33 – 62 Subnet2: 172.17.100. 0 1 0 0000 => 172.17.100.64/27 -> 172.17.100.65 – 94 Subnet3: 172.17.100. 0 1 1 0000 => 172.17.100.96/27 -> 172.17.100.97 – 126 Subnet4: 172.17.100. 1 0 0 0000 => 172.17.100.128/27 -> 172.17.100.129 – 158 Subnet5: 172.17.100. 1 0 1 0000 => 172.17.100.160/27 -> 172.17.100.161 – 190 Subnet6: 172.17.100. 1 1 0 0000 => 172.17.100.192/27 -> นำไปซอยย่อยต่อไปให้กับ WAN Subnet7: 172.17.100.1 1 1 0000 => 172.17.100.224/27 -> 172.17.100.225 – 254 (Not used)

  28. นำ subnet 6 ก่อนหน้านี้มาทำ subnet ย่อย 3 bits สำหรับ subnet mask Network ID หมายเลข Host ที่ใช้ Subnet0: 172.17.100.1100 0 0 00 => 172.17.100.192/30 -> 172.17.100.193 – 194 (Not used) Subnet1: 172.17.100.1100 0 1 00 => 172.17.100.196/30 -> 172.17.100.197 – 198 Subnet2: 172.17.100.1100 1 0 00 => 172.17.100.200/30 -> 172.17.100.201 – 202 Subnet3: 172.17.100.1100 1 1 00 => 172.17.100.204/30 -> 172.17.100.205 – 206 Subnet4: 172.17.100.1101 0 0 00 => 172.17.100.208/30 -> 172.17.100.209 – 210 Subnet5: 172.17.100.1101 0 1 00 => 172.17.100.212/30 -> 172.17.100.213 – 214 Subnet6: 172.17.100.1101 1 0 00 => 172.17.100.216/30 -> 172.17.100.217 – 218 Subnet7: 172.17.100.1101 1 1 00 => 172.17.100.220/30 -> 172.17.100.221 – 222 (Not used)

  29. Subnet ที่ได้จากทั้งสองลำดับชั้น 27 bits mask (30 Hosts) 30 bits mask (2 Hosts) ได้มาจาก 172.17.100.192/27 27 bits mask (30 Hosts)

  30. CIDR (Classless Inter Domain Routing) • การควบรวม (aggregate) หลายๆ network address เข้ามาไว้ภายใน network address เดียวกัน • Network address ใหม่ที่ได้จากกลุ่ม networkaddress หลายกลุ่มนี้จะถูกเรียกว่า “Supernet” • ทำให้ Routing algorithm มีประสิทธิภาพมากขึ้น

  31. CIDR

  32. Supernet (CIDR) 200.100.48.0/24 => 200.100. 0 0 1 1 0 0 0 0.00000000 200.100.49.0/24 => 200.100. 0 0 1 1 0 0 0 1.00000000 200.100.50.0/24 => 200.100. 0 0 1 1 0 0 1 0.00000000 200.100.51.0/24 => 200.100. 0 0 1 1 0 0 1 1.00000000 200.100.52.0/24 => 200.100. 0 0 1 1 0 1 0 0.00000000 200.100.53.0/24 => 200.100. 0 0 1 1 0 1 0 1.00000000 200.100.54.0/24 => 200.100. 0 0 1 1 0 1 1 0.00000000 200.100.55.0/24 => 200.100. 0 0 1 1 0 1 1 1.00000000 200.100.48.0/21 => 200.100. 0 0 1 1 0 0 0 0.00000000 *Supernet

More Related