ip addressing &...

J. D. Wegner; Robert Rockell

IP Addressing & Subnetting

Übersetzung von MediaMate

Inhaltsverzeichnis i 1 Adressierung und Grundlagen der Subnets 13

1.1 Grundlagen der IP-Adressierung 13 1.1.1 Aufbau und Umfang der Adressklassen 14 1.1.2 Adresszuweisungen 19 1.1.3 Beispiele 22

1.2 Aufgabe der Subnets 23

1.3 Subnet Mask mit fester Länge 28 1.3.1 Wozu dient die Subnet Mask? 28 1.3.2 Bestandteile einer Subnet Mask 29 1.3.3 Binäre Bestimmung der Subnet Mask 30 1.3.4 Die Dezimalwerte der Subnet Masks 32 1.3.5 Subnet Masks für unterschiedliche Situationen wählen 34 1.3.6 Das Zusammenspiel von Adressen und Subnet Masks 35 1.3.7 Reservierte und gesperrte Adressen 38 1.3.8 Den Adressbereich eines Subnet festlegen 39 1.3.9 Ermitteln der Subnet-Adressen einer einzelnen Adresse

und Maske 41 1.3.10 Subnet Masks interpretieren 42 1.3.11 Reservierte Adressen 43

1.4 Zusammenfassung 44

1.5 Häufig gestellte Fragen 45

2 Einen Adressplan für Netzwerke mit einer Adressmaske von fester Länge erstellen 47

2.1 Einführung 47

2.2 Anforderungen an die Adressierung 48 2.2.1 Berücksichtigen Sie die Struktur Ihres Intranet 48 2.2.2 Wie viele Subnets sind erforderlich? 49 2.2.3 Wie viele IP-Adressen benötigt jedes Subnet? 50

2.3 Auswahl der richtigen Maske 52

2.3.1 Ziehen Sie Tabellen zu Rate 52

Inhaltsverzeichnis

2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3

2.5 2.5.1 2.5.2 2.5.3

2.6 2.6.1 2.6.2

2.7 2.7.1 2.7.2 2.7.3 2.7.4 2.7.5

2.8

2.9

2.10

2.11 2.11.1 2.11.2 2.11.3 2.11.4

IP-Adressen anfordern IP-Adressen vom Netzwerkadministrator anfordern IP-Adressen vom Internet-Dienstanbieter anfordern IP-Adressen über die Internet-Registrierung beziehen

IP-Adressbereiche für die Subnets berechnen Die komplizierte Lösung Arbeitsblätter Subnet-Taschenrechner

Den Geräten Adressen zuweisen Subnets zuweisen Geräteadressen zuweisen

Dokumentieren Sie Ihre Arbeit Zeichen Sie die einzelnen Arbeitsschritte auf Papier Arbeitsblätter Datenbanken Für alle Fälle

Zusammenfassung

Häufig gestellte Fragen

Übungen

Subnet-Tabellen Subnet-Tabelle Klasse A Subnet-Tabelle Klasse B Subnet-Tabelle Klasse C Formular für die Subnet-Zuweisungen

57 57 57 58

59 59 61 63

64 64 65

67 67 67 68 68 69

69

69

70

72 72 78 82 84

3

3.1

3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3

3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3

Private Adressierung und Unterteilung großer Netzwerke in Subnets

Einführung

Strategien für den Erhalt der Adressen CIDR VLSM Private Adressen

Sparsamer Umgang mit IP-Adressen Ein Appell Öffentliche und private Adressräume im Vergleich Freie Wahl der IP-Adressen?

93

93

94 94 95 95

96 99 99

100

6

inhaltsverzeichn'

1 2 3

1 2 3 4

RFC 1918 - Private Netzwerkadressen Die drei Adressblöcke Weiterführende Überlegungen Was wann eingesetzt werden sollte

Strategien zum Unterteilen eines privaten Netzwerks der Klasse A in Subnets Das Netzwerk Die Strategie Adresszuweisungen Ergebnisse

Zusammenfassung


Übungen

101 102 103 105

105 106 108 109 111

113

113

114

Netzwerkadressumwandlung 117

Einführung 117

Schutz durch Router und Firewall 118 1 Was ist die NAT? 122

Wie funktioniert NAT? 122 1 Statisches NAT 123 2 Wie funktioniert statisches NAT? 123 3 Zweifache Adressumwandlung 125 4 Probleme bei der statischen Adressumwandlung 128 5 Konfigurationsbeispiele 132 6 Dynamische Netzwerkadressumwandlung 140 7 Wie funktioniert die dynamische Adressumwandlung? 142 8 Probleme bei der dynamischen Adressumwandlung 143 9 Konfigurationsbeispiele 145 10 Port Address Translation (PAT) 146 11 Wie funktioniert die PAT? 148 12 Probleme mit PAT 152 13 Konfigurationsbeispiele 154

Wo liegen die Vorteile? 160

Aspekte der Leistungsfähigkeit 161

Proxies und Firewalls 164 1 Paketfilter 165 2 Proxies 166 3 Zustandsorientierte Paketfilter 171 4 Zustandsorientierte Paketfilter mit Umschreibung 172

Inhaltsverzeichnis

4.6.5 Unterschiede zwischen Proxy-Server und dem NAT-Verfahren 1 72

4.6.6 Nachteile der zustandsorientierten Paketfilterung 176



4.9 Verweise und Quellenangaben 185

4.9.1 RFCs 185 4.9.2 IP Masquerade/Linux 185 4.9.3 Cisco 186 4.9.4 Windows 186 4.9.5 NAT-Weißbücher 187 4.9.6 Firewalls 187

5 Subnet Masks mit variabler Länge 189

5.1 Einführung 189

5.2 Wozu werden Subnet Masks mit variabler Länge benötigt? 189

5.2.1 Größenanpassung der Subnets 191 5.2.2 Mehr Adressen oder mehr nützliche Adressen? 193

5.3 Die Bedeutung der Planung 194

5.4 Subnets mit variabler Länge erstellen und verwalten 195 5.4.1 Analyse der Anforderungen an die Subnets 195

5.5 Anzahl der einzelnen Subnets und der

erforderlichen Knoten 196

5.6 Wahl der Subnet Masks 198

5.7 Adressen entsprechend den Bedürfnissen zuweisen 199

5.8 Routing-Protokolle und VLSM 202

5.9 VLSM-Probleme für die Klasse C 202

5.10 Adresszuweisungen für die Klasse C 208

5.11 Adresszuweisungen mit Hilfe von Vorlagen 210



8

Inhaltsverzeichnis

6 Routing 217

6.1 Einführung 217

6.2 Classless Interdomain Routing 218

6.2.1 Von Mil l ionen zu Tausenden von Netzwerken 224 6.2.2 Adresszuweisungen für Internet Service Provider 226 6.2.3 CIDR im internen Netzwerk 227

6.3 Zusammenhängende Subnets 228

6.4 IGRP 229

6.5 EIGRP 233 6.5.1 EIGRP-Konzepte 235

6.6 RIP-1-Grundlagen 235 6.6.1 RIP und IGRP im Vergleich 238

6.6.2 Auswirkungen einer Aufrüstung des Routing 239

6.7 RIP-2-Grundlagen 241

6.8 OSPF 242 6.8.1 OSPF-Konfiguration 245 6.8.2 Auswirkungen einer Aufrüstung des Routing 248 6.8.3 Ratschläge zur OSPF-Implementierung 255

6.9 BGP-Grundlagen 257

6.10 IBGP- und EBGP-Grundlagen 261 6.10.1 Loopback-Schnittstellen 263



7 Automatische Zuweisung von IP-Adressen mit BOOTP und DHCP 269

7.1 Einführung 269 7.1.1 Dynamische Adresszuweisung 271 7.1.2 Die historische Entwicklung 272

7.2 Adressverwaltung mit BOOTP und DHCP 273 7.2.1 Feldbeschreibungen und Kommentare 276 7.2.2 Elemente der BOOTP-Kommunikation 280 7.2.3 Die Datenbank des BOOTP-Servers 283 7.2.4 Wie funktioniert DHCP? 284 7.2.5 DHCP-spezifische Optionen 289 7.2.6 Das Zusammenspiel von DHCP und BOOTP 294 7.2.7 DHCP-Adressbereiche 295

9

I nha Itsverzeich nis

7.2.8 7.2.9 7.2.10

7.3

7.3.1 7.3.2 7.3.3

7.4

7.5

7.6

7.7

8

8.1 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.1.4 8.1.5

8.2 8.2.1 8.2.2 8.2.3 8.2.4 8.2.5

8.3

8.4 8.4.1 8.4.2 8.4.3 8.4.4

8.5

8.6

8.7

BOOTP und DHCP im Vergleich Die Funktionsweise von BOOTP DHCP- und BOOTP-Optionen

BOOTP, DHCP und geroutete Netzwerke Der BOOTP Relay-Agent Das GIADDR-Feld Andere zu berücksichtigende Felder

Checkliste für die BOOTP-Implementierung

Checkliste für die DHCP-Implementierung

Zusammenfassung


Mu 11 i cast-Ad ressieru ng

Was ist Multicast? Zuordnung von IP-Multicast zur Datensicherungsschicht Gruppenmitgliedschaft IGMP Multicast-Routing-Protokolle Mbone Mu Iticast-Ad ressen Transiente und permanente Adressen Feste Zuweisungen lANA-Zuweisungen Die Reichweite der Multicast-Adressen Administrative Bereiche

IP-Stapel und Multicast

Warum wird Multicast eingesetzt? Weniger Bandbreite effektiver nutzen Erkennung Effiziente Kanäle Hersteller

Zusammenfassung


Literaturangaben

296 297 297

313

313 314 315

317

318

318

320

323

323 324 324 325 325 326

326 327 327 327 328 329

330

331 331 331 332 332

332

333

334

10

Inhaltsverzeich "

9 IPv6-Adressierung 335

9.1 Einführung in die IPv6-Adressierung 335

9.2 Das IPv6-Adressierungschema 337

9.2.1 Version 337 9.2.2 Traffic Class 338 9.2.3 Flow Label 339 9.2.4 Payload Length 339 9.2.5 Next Header 340 9.2.6 Mehr Bits! 344 9.2.7 Eine flexiblere hierarchische Gliederung der Adressen 348 9.2.8 Minimierung der Routing-Tabellen 353 9.2.9 Globale Adressen für das Internet und lokale Adressen

für das Intranet 357

9.3 Die Verbesserungen von IPv6 363

9.3.1 Die vergrößerte IP-Adresse 363 9.3.2 Verbesserte Gliederungsmöglichkeiten 365 9.3.3 Vereinfachte Host-Adressierung 369 9.3.4 Einfache automatische Adresskonfiguration 370 9.3.5 Verbesserte Skalierbarkeit des Multicast-Routing 372 9.3.6 Die Anycast-Adresse 376

9.4 Die Notwendigkeit weiterer Entwicklungen 379 9.4.1 Das Problem der Mehrfachvernetzung 379 9.4.2 Bone 382



10 Der IPv6-Header 385

10.1 Einführung 385

10.2 Die erweiterte Adressierung 387

10.3 Vereinfachte Header 388

10.4 Verbesserte Unterstützung für Erweiterungen und Opt ionen 388

10.5 Datenfluss und Flusskennzeichnung 389

10.6 Beglaubigung und Geheimhaltung 390

10.7 IPv6-Header 391

10.8 IPv4-Header 392

Inhaltsverzeichnis

Erweiterungs-Header Hop-by-Hop Options-Header Routing-Header Fragmentation-Header Authentication-Header Encapsulating Security Payload Destination Options-Header

Protokolle höherer Schichten

Zusammenfassung


Literaturangaben

Index

394

399 402 406 410 413 415

417

417

418

419

421

12

ip addressing &...

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