TCP/IP


Staat voor Transmission Control Protocol / Internet Protocol

TCPIP is het veelgebruikte netwerk protocol. Het heeft zijn oorsprong in de Unix-wereld. Door de opkomst van het internet heeft TCP aan belangrijkheid gewonnen ook buiten deze Unix-wereld.

TCPIP is een open standaard. Alle eigenschappen, definities, concepten en werkwijzen zijn openlijk op het Internet gepubliceerd. Elke onderdeel van de standaard is beschreven in de zogenaamde RFC’s (Request for Comments). Dit maakt het mogelijk voor veel kleine software-firma’s uitbreidingen op de standaard te ontwikkelen. Het is mogelijk om een voorstel tot wijzigingen in de dienen.

TCPIP is niet de eigendom van een bepaalde firma, het is een non-proprietary protocol. Hierdoor kan het protocol overal gebruikt worden zonder licentie-rechten te moeten betalen aan een firma. Mede door dit feit heeft het internet zich zo vlug kunnen ontwikkelen.

TCPIP is een heel uitgebreid en rijk protocol. Het is niet alleen het protocol zelf dat van belang is, maar ook de vele programma’s en mogelijkheden errond. (FTP, HTTP, …)

De belangrijkste eigenschap van TCPIP is dat door het adressering-algoritme meerdere netwerken onderscheiden kunnen worden en in een hiërarchie kunnen geplaatst worden.

IP-Nummer

Iedere computer heeft een uniek nummer in een TCPIP netwerk. Het internet is een gigantisch netwerk van meerder computers. Elke computer op het net heeft dus een IP nummer.

Het nummer bestaat uit een 32 bits lang getal. Hierdoor zijn er in principe 2 tot de macht 32 =

4 294 967 296 mogelijk adressen. Een 32 bits lang getal is meestal te moeilijk om te onthouden of op te schrijven. Daarvoor wordt het getal opgesplitst in 4 keer 8 bits. Elke 8 bits vormen 1 byte. Elke byte heeft een waarde van 0 tot 255. De 4 bytes worden gescheiden door puntjes. Hierdoor is een adres eenvoudiger memoriseerbaar en kan het zonder fout ingetikt worden. Dit noemt men de dotted-decimal notation.

Bv.

11000001000010100001111000000010

Na opdeling in 4 bytes.

11000001 00001010 00011110 00000010

De dotted-decimal notation is dan :

193.10.30.2

Klasses van IP adressen.

Met een IP nummers worden tegelijkertijd 2 elementen weergegeven :

Samen vormen ze het unieke nummer. Het netwerknummer is van belang om meerdere computers onder te brengen in een subnetwerk.

Er zijn 3 categorieën van adressen.

Klasse A : Hiervan betekent de eerste byte het netwerknummer en de 3 volgende bytes het computernummer.

NNNNNNNN CCCCCCCC CCCCCCCC CCCCCCCC

De eerste byte heeft een waarde van 0 tot 127.

Er zijn 126 netwerken, die elk 16 777 214 computers kunnen hebben.

Klasse B : Hiervan zijn de eerste twee bytes het netwerknummer en de volgende 2 bytes het computernummer.

NNNNNNNN NNNNNNNN CCCCCCCC CCCCCCCC

De eerste byte heeft een waarde van 128 tot 191

Er zijn 16 384 netwerken, die elk 65 534 computers kunnen hebben.

Klasse C : Hiervan zijn de eerste drie bytes het netwerknummer en de vierde byte het computernummer.

NNNNNNNN NNNNNNNN NNNNNNNN CCCCCCCC

De eerste byte heeft een waarde van 192 tot 223.

Er zijn 2 097 152 netwerken met elk 254 computers.

Verder zijn er nog Klasse D en klasse E adressen die voorlopig niet gebruikt worden.

Er zijn ook enkele gereserveerde adressen :

0.0.0.0 (all zeros) kan niet gebruikt worden

255.255.255.255 (all ones) kan ook niet gebruikt worden.

127.0.0.1 Het loopback adres. Met dit adres wordt steeds de eigen computer bedoeld. Om het even vanop welke computer zal het versturen van data naar 127.0.0.1 resulteren in het sturen van de data naar zichzelf.

Alle adressen die eindigen op 255 kunnen ook niet aan een computer toegewezen worden. Door van de laatste byte een 255 te maken wordt de data naar alle computers verzonden die zich in het sub-netwerk bevinden. Dit is het broadcast adress.

Alle adressen van 244.0.0.1 tot 255.255.255.255 worden niet gebruikt om een computer te bepalen. Het zijn deels experimentele adressen.

Beheer van IP adressen.

Om computers in het internet te kunnen zetten moeten ze een IP-nummer hebben die uniek is over de gehele wereld. De adressen worden beheerd door het NIC (Network Information Center). Een adres moet door een firma aangekocht worden bij deze instantie. Naargelang de grootte van de firma zal een adres uit een bepaalde klasse aangekocht worden. Een firma die heel veel computers op het internet wil, zal een adres uit klasse A willen. Hierdoor hebben ze een heel brede computer range. Ze zijn vrij hierbinnen zelf nog eens een hiërarchie te bedenken. Grote firma’s zijn er niet veel, vandaar het geringe aantal netwerknummers. Wel zijn er heel veel kleine firma’s die slechts een beperkt aantal computers op het net willen. Deze opteren dan voor een C adres.

Alle klasse A adressen zijn momenteel uitgedeeld aan de firma’s zoals Apple, IBM …

Hoe een klasse herkennen.

Aan de hand van het adres kan men bepalen in welk klasse een adres zich bevindt. Hierdoor moet de eerste byte naar binair omgezet worden. Aan de hand van het aantal leidende eenen (binaire 1) in de byte is de klasse te bepalen.

Begint met Klasse
0 A
10 B
110 C
1110 D
1111 E

Subnetmask

Een subnetmask is een reeks van bits die definiëren wat het netwerk nummer en wat het computernummer is van een IP adres. Een 1 staat voor het netwerk adres, een 0 voor het computernummer.

In een subnetmask zal altijd een reeks van 1-en gevolgd worden door een reeks van 0-en. Nooit zal na een 0 terug een 1 voorkomen. De mogelijke subnetmasks zijn dus.

10000000 00000000 00000000 00000000

11000000 00000000 00000000 00000000

11100000 00000000 00000000 00000000

...

11111111 11111111 11111111 11111000

11111111 11111111 11111111 11111100

11111111 11111111 11111111 11111110

In klasse A is de eerste byte het netwerknummer en de volgende 3 het computernummer. Hierdoor is het subnetmask 11111111 0000000 0000000 0000000.

In dotted-decimal notitie is dit 255.0.0.0

Klasse Subnetmask
A 255.0.0.0
B 255.255.0.0
C 255.255.255.0

Subnetting

Naast de drie standaard klassen kan ook een ander klasseringsprincipe gebruikt worden. Dit komt voor bij netwerken die niet aan het internet gekoppeld worden of voor het verder indelen van de computernetwerken van grote firma’s. Dit kan door een subnetmask te gebruiken die tussen de standaard subnetmask van de klassen ligt.

Stel :

Een firma heeft een adressen range in klasse C nl. 205.101.55.X . Hierdoor heeft het 1 netwerk van 254 computers.
Het standaard subnetmask is dus 255.255.255.0

Dit komt overeen met 11111111 11111111 11111111 00000000

Een bepaald adres in de range van de firma is 205.101.55.91

11001101 01100101 00110111 01011011 ipnr
11111111 11111111 11111111 00000000 subnetmask
11001101 01100101 00110111 netwerknummer
01011011 computernummer

Dit betekent computer nummer 91 in netwerk 205.101.55.

De firma wil dit netwerk nogmaals opdelen in meerdere subnetwerken. Dit kan het door het subnetmask te verbreden.

Het nieuw subnetmask wordt        11111111 11111111 11111111 11100000

Hierdoor zijn 6 nieuw netwerken mogelijk nl.

11111111 11111111 11111111 001
11111111 11111111 11111111 010
11111111 11111111 11111111 011
11111111 11111111 11111111 100
11111111 11111111 11111111 101
11111111 11111111 11111111 110

Hierdoor liggen de computers

11111111 11111111 11111111 00100001
11111111 11111111 11111111 01000001

elk in een ander netwerk.

In dotted-decimal notitie zijn dit volgende 6 netwerk nummers :

      205.101.55.32 205.101.55.64 205.101.55.96

                205.101.55.128 205.101.55.160 205.101.55.192