MreÅ¾ni sloj - Univerzitet u Beogradu

Računarske mreže 1 

5. deo: Mrežni sloj 

Predavač: 

dr Slavko Gajin, slavko.gajin@rcub.bg.ac.rs 

Autori: 

dr Slavko Gajin, mr Pavle Vuletić 

2009. god 

ETF, Katedra za računarsku tehniku i informatiku 

1

Mrežni sloj – L3 

• Karakteristike 

– Adresiranje - jedinstveno na celoj mreži 

– Rutiranje - prosleđivanje poruka od izvorišta do odredišta 

– Povezivanje različitih vrsta slojeva veze i fizičkih medijuma 

– Fragmentacija paketa 

• Uređaji - ruteri 

• Postojale su različite vrste protokola mrežnog sloja: IPX, AppleTalk... 

• ... ali danas se po pravilu koristi samo IP! 


2

Internet Protocol - IP 

• Connectionless 

– nema uspostavljanja veze sa kraja na kraj 

– pošiljalac ne zna: 

• da li primalac postoji ili da li je povezan mrežu 

• da li je paket uspešno stigao 

• da li je paket oštećen, da li primalac može da ga pročita 

– primalac ne zna: 

• kada će paket da pristigne 


3


• Best Effort (Unreliable) 

– nema garancije da će paketi biti uspešno poslati 

– neki paketi mogu da se izgube (npr. odbace od strane rutera) 


4

• Media Independent 


– prenos paketa na mrežnom sloju ne zavisi od fizičkog medija i 

protokola L1 i L2 nivoa 

– IP se enkapsulira u pojedinačne protokole L2 nivoa: 

• Ethernet, PPP, HDLC, Frame Relay... 


5

IP paket 

• Enkapsulira poruke L4 nivoa – TCP,UDP 

• IP heder (zaglavlje, header) 

– sadrži informacije potrebne za rutiranje – najvažnija je adresa odredišta 

– Time To Live (TTL) polje – 1 bajt, smanjuje se za 1 pri svakom koraku, 

kada postane nula, paket se odbacuje 

• ograničava se broj koraka paketa - sprečava se beskonačno kruženje 


6

• IPv4 - verzija 4 IP protokola 

• Dužina IP adrese - 4 bajta (32 bita) 

IP adrese 

– moguće adresiranje 2 32 ~ 4.3 milijarde uređaja 

• Adrese podeljene u klase: A, B, C, D i E 

• Klase su određene početnim bitima: 

– Klase A, B i C se dodeljuju korisnicima 

– Klasa D – rezervisana za multicast 

– Klasa E – rezervisana za eksperimentalne potrebe 

A start 0 0 0 0 00000000 00000000 00000000 00000000 

end 127 255 255 255 01111111 11111111 11111111 11111111 

B start 128 0 0 0 10000000 00000000 00000000 00000000 

end 191 255 255 255 10111111 11111111 11111111 11111111 

C start 192 0 0 0 11000000 00000000 00000000 00000000 

end 223 255 255 255 11011111 11111111 11111111 11111111 

D start 224 0 0 0 11100000 00000000 00000000 00000000 

end 239 255 255 255 11101111 11111111 11111111 11111111 

E start 240 0 0 0 11110000 00000000 00000000 00000000 

end 255 255 255 255 11111111 11111111 11111111 11111111 

0 128 192 224 240 256 

A B C D E 


7

Dodeljivanje adresa 

• InterNIC - Internet Network Information Center 

– organizacija koja je prvobitno dodeljivala adrese 

– više ne postoji 

• IANA - Internet Assigned Numbers Authority 

– nasledila InterNIC 

– dodeljuje Regionalnim Internet Registrima (RIR) delove IP adresnog 

prostora, da ih oni dodeljuju u regionima za koje su zaduženi 

• RIR registri su: 

– RIPE - Réseaux IP Européens 

– ARIN - American Registry for Internet Numbers 

– APNIC – Asia Pacific Network Informations Centre 

– LACNIC – Latin American and Caribbean IP Address Registry 

– AfriNIC – African RIR 


8

Adresa mreže i hostova 

• IP adresa se sastoji iz dva dela: 

– adrese mrežne – biti veće težine – “levi deo adrese” 

– adresa hosta u mreži – biti manje težine – “desni deo adrese” 

• Ideja: 

– jedna mreža (fiksna vrednost u mrežnom delu) 

– više hostova (sve moguće vrednosti u host delu) 


9

Adresa mreže i hostova 

• Classful adresiranje 

– mrežni deo je određen prema klasi kojoj pripada 

• Ne koriste se sve adrese iz host dela za adresiranje hostova: 

– IP adresa sa svim nulama u host delu označava adresu mreže 

– IP adresa sa svim jedinicama u host delu označava broacast adresu u 

mreži – za pakete namenjene svim hostovima 

• Ukupno hostova u mreži 

– 2 x -2 

– x – broj bita u host delu 


10

Adresa mreže 

• IP adresa sa svim nulama u host delu 

– 198.150.11.0 

– 198.150.12.0 


11

Broadcast adresa 

• IP adresa sa svim jedinicama u host delu 

– 198.150.11.255 

– 198.150.12.255 


12

Privatne adrese 

• Klase A, B i C namenjene su za korisnike na Internetu, ali su neke 

klase rezervisane za privatno korišćenje nezavisno od Interneta 

• Privatne adrese 

– 1 A klasa opseg 10.0.0.0 – 10.255.255.255 

– 16 B klasa opseg 172.16.0.0 – 172.31.255.255 

– 256 C klasa opseg 192.168.0.0 – 192.168.255.255 

• Rezervisane adrese 

– 1 A klasa opseg 0.0.0.0 - 0.255.255.255 

• default ruta - 0.0.0.0 

– 1 A klasa opseg 127.0.0.0 - 127.255.255.255 

• loopback adrese – lokalne adrese za hostove: 127.0.0.1 

• Nije dozvoljeno propagiranje privatnih adresa na Internetu 

– tehnički je izvodljivo, jer ruteri ne prave razliku između javnih i 

privatnih adresa (mora se voditi računa) 


13

Privatne adrese 

• Nije dozvoljeno propagiranje privatnih adresa na Internetu 

– tehnički je izvodljivo, jer ruteri ne prave razliku između javnih i privatnih adresa 

(mora se voditi računa) 


14

Subnetting 

• Subnetting - sabnetovanje 

– deljenje IP mreže na manje delove - podmreže 

• Za identifikaciju podmreže se koristi deo bita za adresiranje hostova 

• Unosi jedan dodatni hijerarhijski nivo u IP adresiranje 

• Minimalni broj hostova je 2 

• Minimalni broj bita za hostove je 2 (x=2, 2 x -2=2) 

– 00 za adresiranje mreže i podmreže 

– 11 za broadcast adresu u mreži i podmreži 

– 01 i 10 za dva hosta 


15

• Maska - 

Maske 

– 32 bita (4 bajta), sa vodećim jedinicama 

• Maska se može zadati u dva oblika: 

– dotted decimal notation: 

• decimalne vrednosti vodećih jedinica u formi IP adrese: npr. “255.255.0.0” 

– prefix notation 

• broj vodećih jedinica u masci: npr. “/16” 

• Host adresa bez maske 

– jedinstvena IP adresa u celom adresnom prostoru 

• Host adresa sa maskom 

– jedinstvena IP adresa sa informacijom kojoj pod mreži pripada 

• Adresa podmreže se dobija bitskom operacijom AND primenjeno na 

IP adresu i masku 


16

Subnetting 

• Primer: maska na granici okteta (8, 16, 24) 

– adresa i maska: 147.91.9.121/ 24 

– host adresa: 147.91.9.121 

– maska: 255.255.255.0 

– adresa podmreže: 147.91.9.0 

– opseg podmreže: 147.91.9.0 - 147.91.9.255 

– brodkast adresa: 147.91.9.255 

– prva host adresa: 147.91.9.1 

– poslednja host adresa: 147.91.9.254 

Host 147 91 9 121 10010011 01011011 00001001 01111001 

Mask 255 255 255 0 11111111 11111111 11111111 00000000 

Subnet 147 91 9 0 10010011 01011011 00001001 00000000 

first address 147 91 9 1 10010011 01011011 00001001 00000001 

last address 147 91 9 254 10010011 01011011 00001001 11111110 

broacast 147 91 9 255 10010011 01011011 00001001 11111111 


17

Subnetting 

• Primer: maska unutar okteta 

– adresa i maska: 147.91.11.178/ 25 

– host adresa: 147.91.11.178 

– maska: 255.255.255.128 

– adresa podmreže: 147.91.11.128 

– opseg podmreže: 147.91.11.128 - 147.91.11.255 

– brodkast adresa: 147.91.11.255 

– prva host adresa: 147.91.11.129 

– poslednja host adresa: 147.91.9.254 

Host 147 91 11 178 10010011 01011011 00001011 10110010 

Mask 255 255 255 128 11111111 11111111 11111111 10000000 

Subnet 147 91 11 128 10010011 01011011 00001011 10000000 

first address 147 91 11 129 10010011 01011011 00001011 10000001 

last address 147 91 11 254 10010011 01011011 00001011 11111110 

broacast 147 91 11 255 10010011 01011011 00001011 11111111 


18

Subnetting 

Konverzija između prefix i dotted decima notacije: 

• podeliti masku u oktete 

• Subnet’s Interesting Octet – oktet od interesa 

– poslednji oktet maske koji sadrži jedinice 

• konverzija poslednjeg okteta od interesa: 

– binarno-decimalna konverzija - sporo... 

– naučiti napamet tablicu - neinženjerski... 

– Magic Number – razlika do 256 

• dobijaju se manje vrednosti, eksponenti dvojke 

• eksponent odgovara broju pratećih nula 

• koristi se i za određivanje opsega adresa 

podmreža 

• Primer: maska dužine 28 bita (“/28”) 

– 28=8+8+8+4 jedinica i 4 nule 

– 11110000 = 128+64+32+16=240 

– 4 nule: magic number = 2 4 =16 

– 256-16=240 

– maska: 255.255.255.240 


Dec Binarno Razlika 

do 256 

0 00000000 - 

128 

192 

224 

240 

248 

252 

254 

255 

10000000 

11000000 

11100000 

11110000 

11111000 

11111100 

11111110 

11111111 

128 

64 

32 

16 

8 

4 

2 

- 

19

Analiza IP adresa 

• IP adresa (mreže ili hosta) i maska sadrže sve potrebne informacije o 

mreži, podmreži, opsegu host adresa, broju hostova... 

• Analiza IP adrese i maske 

- nalazi se: 

– adresa maske 

– prva host adresa u opsegu 

– poslednja host adresa u opsegu 

– broadcast adresa 

• Primer - Jednostavne maske: /8, /16, /24 

– host adresa: 130.4.102.1 / 24 

– podmreža: 130.4.100.0 / 22 

Host 130 4 102 1 10000010 00000100 01100110 00000001 

Mask 255 255 255 0 11111111 11111111 11111111 00000000 

Subnet 130 4 102 0 10000010 00000100 01100110 00000000 

first address 130 4 102 1 10000010 00000100 01100110 00000001 

last address 130 4 102 254 10000010 00000100 01100110 11111110 

broacast 130 4 102 255 10000010 00000100 01100110 11111111 


20


• Složenije maske: 

– host adresa: 130.4.102.1 / 22 

– podmreža: 130.4.100.0 / 22 

Host 130 4 102 1 10000010 00000100 01100110 00000001 

Mask 255 255 252 0 11111111 11111111 11111100 00000000 

Subnet 130 4 100 0 10000010 00000100 01100100 00000000 

first address 130 4 100 1 10000010 00000100 01100100 00000001 

last address 130 4 103 254 10000010 00000100 01100111 11111110 

broacast 130 4 103 255 10000010 00000100 01100111 11111111 


21


• Složenije maske: adresa 130.4.102.1 / 22 

– 1. korak – naći magic number: 4 

– identifikovati sve podmreže: multiplikatori magic number-a 

• svi oni se završavaju sa dve nule u oktetu od interesa 


22


• Složenije maske: adresa 130.4.102.1 / 22 

– naći najveći umnožak magic number-a koji je manji od odgovarajućeg 

okteta host adrese: 4x25=100 < 102 

– host adresa pripada podmreži koja odgovara ovom umnošku: 130.4.100.0 

– prva raspoloživa host adresa: za 1 veća od adrese podmreže: 130.4.100.1 

– broadcast adresa: sve jedinice u host delu 

• poslednja adresa u podmreži: 100+4-1=103 

• jedinice u preostalim oktetima: 255 

– poslednja raspoloživa host adresa: za 1 manja od broadcast adrese 


23


• Složenije maske: 199.1.1.100 /27 

– poslednjih 5 nula u masci 

– Magic number: 2 5 =32 

– 256-32 = 224 

– maska: 255.255.255.224 

– Granice pod mreža: 32, 64, 96, 128... 

– 96 < 100 < 128 


24

Zašto podmreže? 

• Ruteri rutiraju između različitih mreža ili podmreža 

– svaki port rutera mora da pripada drugoj mreži ili podmreži 

• Korišćenje podmreža 

– usporava potrošnju IP adresa, jer je moguće mnogo preciznije 

dodeljivanje IP adresa prema broju korisnika 


25

VLSM 

• VLSM – Variable Length Subnet Mask 

– jedna mreža se može podeliti na podmreže različitih dužina 

• Moguća dalja podela podmreža na nove podmreže 

– podmreža 192.168.20.192 / 27 podeljeno na 8 podmreža dužine 

192.168.20.192 /30 


26

VLSM 

VLSM – Varialble Lenght 

– korišćenje maski 

različitih dužina u 

jednoj mreži 

Prednosti: 

– efikasnije korišćenje 

adresnog prostora 

– fleksibilnija 

preraspodela adresa 

– skalabilan rast mreže i 

dodavanje novih 

adresa 


27

• Primer: 

VLSM 

– podele adresnog prostora 172.16.0.0/22 na više podmreža različitih 

dužina maski 


28

VLSM 

• Fleksibilnija preraspodela adresa unutar dodeljenog adresnog 

prostora 


29

Agregacija podmreža 

• Supernetting – agregacija (spajanje) više susednih podmreža u 

jednu veću podmrežu 

• Primer: 

– 8 mreža: od 172.24.0.0 /16 do 172.31.0.0 /16 

• zajednički biti: 8 bita u prvom oktetu i 5 bita u drugom 

– supernet 172.24.0.0 /13 

• adresa:10101100.00011000.00000000.00000000 

• maska: 11111111.11111000.00000000.00000000 


30


• Agregacija (sumarizacija) adresa mreža u ruterima (rute) 

– Sve rute sa leve strane slike ka “upstream provider”-u mogu da se 

oglase kao jedna jedinstvena ruta: 192.168.48.0/20 


31


• Eksponencijalni rast broja hostova na Interntu 

– preko 433 miliona u januaru 2007. 

• Bez agregacije ruta, Internet ruteri bi bili 

prezasićeni još 1997 

– klase: A = 126 mreža, B ≈ 16.000 mreža, 

C ≈ 2.000.000 mreža 

• Sa podmrežama 

– mnogo više ruta u ruting tabeli Internet rutera 

• Agregacijom ruta se smanjuje broj ulaza u ruting tabelu 

• Da bi se rute agregirale, neophodno je da se vodi računa o topologiji mreže 

prilikom dodeljivanja adresa u fizičkoj mreži 

– mrežne adrese koje mogu da se agregiraju, treba koristiti u jedinstvenim 

delovima mrežne infrastrukture (podgrafoci u topologiji) 

• Primer: 

– hijerarhijski podeljena mreža na regione, gradove i lokacija 

– viši hijerarhijski nivo agregira podmreže na nižem nivou 

• Današnja puna Internet ruting tabela sadrži oko 200.000 ruta 


32

Adresni prostor AMRES-a 

• AMRES – Akademske Mreža Srbije 

– 147.91.0.0/16, 

91.187.128.0/19 

(Univerzitet u Beogradu) 

– 160.99.00/16 

(Univerzitet u Nišu) 

– 193.203.18.0/23 

(Iritel) 

....... 

....... 


33

Adresni prostor AMRES-a 

• Vinča – dva susedna bloka od po 4 “C klase” 

– 147.91.28.0/22 

– 147.91.32.0/22 

• Da li se može agregirati u jednu podmrežu? 

– Maska bi bila /21 

– 147.91.28.0/21 ? 

• Dobija se 147.91.24.0/22 

što daje opseg od 147.91.24.0 do 147.91.31.255 

 

Host 147 91 28 0 10010011 01011011 00011100 00000000 

Mask 255 255 252 0 11111111 11111111 11111100 00000000 

Host 147 91 32 0 10010011 01011011 00100000 00000000 

Mask 255 255 252 0 11111111 11111111 11111100 00000000 

Host 147 91 28 0 10010011 01011011 00011100 00000000 

Mask 255 255 248 0 11111111 11111111 11111000 00000000 


34

Literatura 

• CCENT/CCNA ICND1, 

official exam certification guide, 

Wendell Odom, Cisco Press, 2008 

• CCNA curriculum, Cisco 

• www.wikipedia.org 


35

MreÅ¾ni sloj - Univerzitet u Beogradu

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?