IP-numeron rakenne

Internet IP verkossa kullakin erikseen osoitettavalla solmulla (yleensä tietokoneet mikroista superkoneisiin ovat kukin oma solmunsa) on oltava maailmanlaajuisesti yksikäsitteinen osoite eli IP numero

IP numero on neljä tavua eli 32 bittiä pitkä luku joka useimmiten esitetään erottamalla kunkin tavun kymmenjärjestelmän mukainen lukuarvo pisteellä toisistaan erotettuna. Esim. 128.214.6.100. Tällä hetkellä IP numerot on jaettu reitityksen ja numeroavaruuden hallinnon yksinkertaistamiseksi viiteen eri luokkaan neljän vasemmanpuoleisen bitin perusteella.

A luokan numeroilla vasemmanpuoleisin bitti on nolla eli vasemmanpuoleisimman tavun arvo on välillä 0-127 ja loput kolme tavua määräävät solmun A luokan verkon sisällä. Koska niitä on hyvin vähän niitä ei enää jaeta kuin erikoistapauksissa.

B luokan numeroita ovat ne joiden kaksi ensimmäistä bittiä ovat 10 eli kaksi ensimmäistä tavua ovat välillä 128.0 - 191.255. Kahta viimeistä tavua käytetään solmun osoittamiseen verkon sisällä. Niitä jaetaan organisaatioille, jotka pystyvät osoittamaan että C luokan verkot eivät sovellu heidän tarpeisiinsa.

C luokan verkkoja ovat verkot joiden ensimmäiset kolme bittiä ovat 110 eli kolme ensimmäistä tavua on välillä 192.0.0 - 223.255.255 jolloin solmujen osoittamiseen verkon sisällä jää yksi tavu. C luokan verkkoja on toistaiseksi helposti saatavissa Internetin ulkopuolisillekin käyttäjille. D luokan numeroita ovat ne joiden ensimmäiset bitit ovat 1110 eli ensimmäinen tavu on välillä 224-239 ja ne on varattu ryhmälähetyksiin (multicast) IP runkoverkossa. Lopuksi on varattu toistaiseksi määrittelemättömään käyttöön E luokan osoitteet joilla neljä ensimmäistä bittiä on 1111 eli ensimmäinen tavu on välillä 240-255.

Luokkajaon merkitys on vähenemässä, koska parhaillaan Internetin runkoverkoissa ollaan siirtymässä luokattomaan reititykseen verkkojen välillä (RFC1519 numeroavaruuden hallittavuuden ja käyttöasteen parantamiseksi.

Erikoistapauksia

Muutamilla verkkonumeroilla on myös määritelty erikoismerkitys. Esimerkiksi A luokan verkko-osoite 127.0.0.1 on tarkoitettu sisäiseksi paluulenkkiosoitteeksi (loopback address) eikä sitä tulisi koskaan reitittää solmun ulkopuolelle. Yleislähetykseksi kaikkiin paikallisen verkon koneisiin on varattu osoite 255.255.255.255. Osoite, jossa on A, B tai C luokan verkon tai aliverkon verkko-osa ja loppuosa ykkösiä tarkoittaa yleislähetystä nimettyyn verkkoon. Esimerkiksi 192.26.111.255. Jos numeron alkuosa on nollia niin se tarkoittaa paikallista verkkoa. Esimerkiksi 0.0.0.123.

Aliverkot

A, B tai C luokan verkkonumeron verkko-osaa käytätään maailmanlaajuisessa Internetissä reititykseen, minkä takia kukin verkkonumero on rekisteröitävä maailmanlaajuisesti eri reititystietokantoihin. Internetin reuna-alueilla olevan reitittimen ei välttämättä tarvitse tuntea kaikkia reititettäviä verkkonumeroita vaan ne voivat käyttää oletusreittejä runkoverkkoa kohti. Ylimmällä tasolla runkoverkkojen kuten NSFNET on kuitenkin tiedettävä minne eri verkkonumerot on reititettävä ja yhtenkytkettyjen verkkojen määrän kasvettua moniin tuhansiin on reititystietojen levittäminen runsaasti resursseja vaativaa. Esimerkiksi MILNET ei enää suostu reitittämään moniin ulkomaisiin verkkoihin ylikuorman takia.

Yksi verkkonumero on myös jaettavissa halutun kokoisiin aliverkkoihin paikallista reititystä varten. Aliverkkoihin jako mahdollisuudet riippuvat verkossa käytetyistä reitittäjistä. Useimmat tukevat vain RFC950:n mukaista jakoa samankokoisiin aliverkkoihin yhden bittimaskin avulla, mutta jotkin tukevat jo myös vaihtelevan mittaisia aliverkkoja. IP numeroavaruutta voi monilla reitittäjillä myös jakaa tehokkaammin osoittamalla useampia aliverkkoja samaan fyysiseen verkkoon, joko staattisilla reiteillä tai rinnakkaisilla IP osoitteilla. Sitä tehtäessä on usein yksinkertaisinta jättää kertomatta muille kuin reitittäjille aliverkotuksen olemassaolosta ja käyttää hyväksi monessa reitittäjässä olevaa proxy arp tukea muihin fyysisiin aliverkkoihin pääsemiseksi.

Koska aliverkot eivät näy oman verkkonumeroalueen ulkopuolelle niin niiden on muodostettava yhtenäinen katkeamaton reititysalue eikä niiden välissä voi olla esimerkiksi jotain toista verkkonumeroa edes runkoverkkona. Aliverkkojakoa suunniteltaessa kannattaa kiinnittää huomiota mahdollisten tulevien topogiamuutosten ja vaihtelevanmittaisten tai hierarkkisten aliverkkojen vaivaton käyttöönotto. Tarvittaessa erilaisia suodattimia IP numeroille kannattaa muistaa että ne useimmiten on toteutettavissa tehokkaimmin bittimaskilla. Epäselvissä tapauksissa kannattaa kysyä neuvoa vaikkapa FUNETista

Harri K. Salminen/FUNET 1992