• Objectives• Describe methods of n

• Objectives
• Describe methods of network design unique to TCP/IP networks, including subnetting, CIDR, and address translation
• Explain the differences between public and private TCP/IP networks
• Describe protocols used between mail clients and mail servers, including SMTP, POP3, and IMAP4
• Employ multiple TCP/IP utilities for network discovery and troubleshooting
• Designing TCP/IP-Based Networks
• TCP/IP protocol suite is used for both:
– Internet connectivity
– Transmitting data over private networks
• TCP/IP fundamentals
– IP: routable protocol
• Each interfaces requires unique IP address
• Node may use multiple IP addresses (multihomed device)
– Two IP versions: IPv4 and IPv6
– Networks may assign IP addresses dynamically
• Subnetting
• Separates networks
– Multiple logically defined segments (subnets)
• By geographic locations (floors in a building), departmental boundaries, or technology types
• Subnet traffic separated from other subnet traffic
• Reasons to separate traffic
– Enhance security
– Improve performance
– Simplify troubleshooting

• Subnetting (cont’d.)
• Classful addressing in IPv4
– First and simplest type of IPv4 addressing
– Adheres to network class distinctions
– Recognizes Class A, B, C addresses
• Drawbacks
– Fixed network ID size limits number of network hosts
– Difficult to separate traffic from various parts of a network
• Subnetting (cont’d.)
• Subnetting (cont’d.)
• Subnetting (cont’d.)
• IPv4 subnet mask
– Identifies how network subdivided
– Indicates where network information located
– Subnet mask bits
• 1: corresponding IPv4 address bits contain network information
• 0: corresponding IPv4 address bits contain host information
• Network classes (A, B, & C)
– Associated with default subnet mask
• Subnetting (cont’d.)
• Subnetting (cont’d.)
• ANDing: calculates a host’s network ID given its IPv4 address and subnet mask
– Combining bits
• Bit value of 1 plus another bit value of 1 results in 1
• Bit value of 0 plus any other bit results in 0
– Logic
• 1: “true”
• 0: “false”
• Subnetting (cont’d.)
• Special addresses
– Cannot be assigned to node network interface or used as subnet masks
• Examples of special addresses
– Network ID (example 199.34.89.0)
– Broadcast address (example 199.34.89.255)
• Subnetting (cont’d.)
• IPv4 subnetting techniques
– Subnetting alters classful IPv4 addressing rules
– IP address bits representing host information change to represent network information
• Borrowing bits used for Host IDs
– Reduces number of usable host addresses per subnet
– The number of hosts and subnets available after subnetting is related to how many host information bits you borrow for network information
• Subnetting (cont’d.)
• Calculating IPv4 Subnets
– Formula: 2n −2=Y
• n: number of subnet mask bits needed to switch from 0 to 1
• Y: number of resulting subnets
• Example
– Class C network
• Network ID: 199.34.89.0
• Want to divide into six subnets
• 22 - 2 = 2 No enough we need six subnets
• 23 - 2 = 6 Need to borrow (steal) 3 bits—turn them to 1

• Subnetting (cont’d.)
• Class A, Class B, and Class C networks
– Can be subnetted
• Each class has different number of host information bits usable for subnet information
• Varies depending on network class and the way subnetting is used
• Easiest class to subnet is a Class C
• CIDR (Classless Interdomain Routing)
• Also called classless routing or supernetting
• Provides additional ways of arranging network and host information in an IP address
– Conventional network class distinctions do not exist
• Supernet
– Subnet created by moving subnet boundary left to use more bits for host information (Host IDs)
• CIDR (cont’d.)
• Example: class C range of IPv4 addresses sharing network ID 199.34.89.0
– Need to greatly increase number of default host addresses
• CIDR (cont’d.)
• CIDR notation (or slash notation)
– Shorthand denoting subnet boundary position
– Form
• Network ID followed by forward slash ( / )
• Followed by number of bits used for extended network prefix
– CIDR block
• Forward slash, plus number of bits used for extended network prefix
• Example: /22
• Subnetting in IPv6
• Each ISP can offer customers an entire IPv6 subnet
• Subnetting in IPv6
– Simpler than IPv4
– Classes not used
– Subnet masks not used
• Subnet represented by leftmost 64 bits in an address
• Route prefix
– Slash notation is used
• Internet Gateways
• Combination of software and hardware that enables different network segments to exchange data
• Default gateway
– Interprets outbound requests to other subnets
– Interprets inbound requests from other subnets
• Network nodes
– Allowed one default gateway
• Assigned manually or automatically (DHCP)
• Internet Gateways (cont’d.)
• Gateway is often an interface on router
– Advantages
• One router can supply multiple gateways
• Gateway assigned own IP address
– Usually ends with an octet of .1 or .254
• Default gateways may connect multiple internal networks, or they may connect an internal network with external networks, such as WANs or the Internet
• Address Translation
• Public network
– Any user may access with little or no restrictions
– i.e., the Internet
• Private network
– Access restricted
• Clients and machines must have proper credentials
– Hiding IP addresses
• Provides more flexibility in assigning addresses
• NAT (Network Address Translation)
– Gateway replaces client’s private IP address with Internet-recognized IP address
• Address Translation (cont’d.)
• Reasons for using address translation
– Overcome IPv4 address quantity limitations
– Add marginal security to private network when connected to public network
– Use own network addressing scheme
• SNAT (Static Network Address Translation)
– Client associated with one private IP address and one public IP address
– Addresses never change
– Useful when operating mail server whose address must remain the same for clients to reach it
• Address Translation (cont’d.)
• DNAT (Dynamic Network Address Translation)
– Also called IP masquerading
– Internet-valid IP address might be assigned to any client’s outgoing transmission
• PAT (Port Address Translation)
– Each client session with server on Internet assigned separate TCP port number
• Client server request datagram contains port number
– Internet server responds with datagram’s destination address including same port number
– Most common type of address translation used on small office and home networks
• Address Translation (cont’d.)
• NAT
– Separates private and public transmissions on TCP/IP network
• Gateways conduct network translation
– Most networks use router
• Gateway might operate on network host
– Windows operating systems
• ICS (Internet Connection Sharing)
• TCP/IP Mail Services
• Internet mail services
– Mail delivery, storage, pickup
• Mail servers
– Communicate with other mail servers

Kết quả (Việt) 2:

• Mục tiêu
• Mô tả các phương pháp thiết kế mạng duy nhất cho các mạng TCP / IP, bao gồm subnetting, CIDR, và địa chỉ dịch
• Giải thích những khác biệt giữa công và tư mạng TCP / IP
• Mô tả các giao thức được sử dụng giữa các khách hàng mail và máy chủ mail, bao gồm SMTP, POP3 , và IMAP4
• Sử dụng nhiều tiện ích TCP / IP cho phát hiện mạng và khắc phục sự cố
• Mạng Thiết kế TCP / IP-Based
• giao thức TCP / IP suite được sử dụng cho cả hai:
- ​​kết nối Internet
- Truyền dữ liệu qua mạng riêng
• nguyên tắc cơ bản TCP / IP
- IP : giao thức định tuyến
• Mỗi giao diện đòi hỏi độc đáo IP địa chỉ
• Node có thể sử dụng nhiều địa chỉ IP (thiết bị multihomed)
- Hai phiên bản IP: IPv4 và IPv6
- Networks có thể gán các địa chỉ IP động
• Subnetting
• ngăn cách mạng
- Nhiều phân đoạn một cách hợp lý xác định (mạng con)
• bởi vị trí địa lý (tầng trong một tòa nhà), ranh giới của khoa, hoặc các loại công nghệ
• giao thông Subnet tách ra từ lưu lượng mạng con khác
• Lý do để giao thông riêng biệt
- Tăng cường bảo mật
- Cải thiện hiệu suất
- Đơn giản hóa việc xử lý sự cố • Subnetting (tt.) • Classful addressing IPv4 - Đầu tiên và loại đơn giản nhất của IPv4 giải quyết - Tuân thủ vào mạng phân biệt giai cấp - Nhận lớp A, B, địa chỉ C • Nhược điểm - mạng cố định kích thước giới hạn số ID của máy chủ mạng - Khó giao thông riêng biệt từ các bộ phận khác nhau của một mạng • Subnetting ( . Tiếp theo). • Subnetting (tt). • Subnetting (tt) • IPv4 subnet mask - Xác định cách mạng chia - Chỉ ra nơi thông tin mạng đặt - bit Subnet mask • 1: tương ứng với bit địa chỉ IPv4 chứa thông tin mạng • 0: IPv4 tương ứng bit địa chỉ có chứa lưu trữ thông tin các lớp học • Network (A, B, & C) - Liên kết với mặc định subnet mask • Subnetting (tt.) • Subnetting (tt.) • ANDing: Tính mạng của một máy chủ ID đưa ra địa chỉ IPv4 và subnet mask - Kết hợp bit • giá trị Bit của 1 cộng với một giá trị bit của 1 kết quả trong 1 • Giá trị Bit 0 cộng với bất kỳ kết quả chút khác 0 - Logic • 1: "true" • 0: "false "• Subnetting (tt.) • địa chỉ đặc biệt - không thể giao cho giao diện mạng nút hoặc sử dụng như mặt nạ subnet • Ví dụ về các địa chỉ đặc biệt - Network ID (ví dụ 199.34.89.0) - địa chỉ Broadcast (ví dụ 199.34.89.255) • Subnetting (tt.) • IPv4 kỹ thuật subnetting - Subnetting làm thay đổi classful IPv4 quy tắc giải quyết - bit địa chỉ IP đại diện cho chủ nhà thay đổi thông tin để đại diện cho mạng lưới thông tin • bit vay được sử dụng cho các ID Máy chủ - Giảm số lượng địa chỉ máy chủ có thể sử dụng cho mỗi subnet - Số lượng máy chủ và các mạng con có sẵn sau khi subnetting có liên quan đến bao nhiêu bit thông tin máy chủ mà bạn vay cho mạng thông tin • Subnetting (tt.) • Tính IPv4 Subnets - Công thức: 2n -2 = Y • n: số bit subnet mask cần thiết để chuyển đổi từ 0-1 • Y: số mạng con kết quả • Ví dụ - Class C mạng • Network ID: 199.34.89.0 • Bạn muốn chia thành sáu mạng con • 22-2 = 2 Không đủ chúng tôi cần sáu mạng con • 23-2 = 6 Cần vay (ăn cắp) 3 bit-biến chúng đến 1 • Subnetting (tt.) • Loại A, loại B, và mạng lớp C - Có thể chỉ mạng • Mỗi lớp học có số lượng khác nhau của thông tin máy chủ bit có thể sử dụng cho thông tin subnet • Khác nhau tùy thuộc vào lớp mạng và cách subnetting được sử dụng • class dễ nhất để subnet là một Class C • CIDR (Classless Interdomain Routing) • Cũng được gọi là định tuyến classless hay supernetting • Cung cấp cách thức bổ sung sắp xếp mạng và lưu trữ thông tin trong một địa chỉ IP - mạng thông thường phân biệt giai cấp không tồn tại • supernet - Subnet tạo ra bằng cách di chuyển subnet ranh giới còn lại để sử dụng nhiều bit thông tin host (ID Host) • CIDR (tt.) • Ví dụ: phạm vi C lớp địa chỉ IPv4 chia sẻ mạng ID 199.34.89.0 - cần phải tăng đáng kể số lượng địa chỉ máy chủ mặc định • CIDR (tt.) ký hiệu • CIDR (hoặc giảm notation) - Shorthand vị trí biểu thị subnet ranh giới - Form • Network ID tiếp theo là dấu gạch chéo (/) • Tiếp theo là số bit được sử dụng cho tiền tố mở rộng mạng - khối CIDR • Chuyển tiếp slash, cộng với số bit được sử dụng cho tiền tố mạng mở rộng • Ví dụ: / 22 • Subnetting trong IPv6 • Mỗi ISP có thể cung cấp cho khách hàng một IPv6 subnet toàn • Subnetting trong IPv6 - đơn giản hơn so với IPv4 - Lớp học không dùng - Mặt nạ mạng con không được sử dụng • Subnet đại diện bởi ngoài cùng bên trái 64 bit trong một địa • Route tiền tố - Slash ký hiệu được sử dụng • Internet Gateway • Tổng hợp các phần mềm và phần cứng cho phép phân đoạn mạng khác nhau để trao đổi dữ liệu • Default gateway - diễn giải các yêu cầu gửi đi đến khác mạng con - diễn giải các yêu cầu gửi đến từ các mạng con khác • các nút mạng - Được phép có một gateway mặc định • Phân công bằng tay hoặc tự động (DHCP) • Internet Gateway (tt.) • Cổng thường là giao diện trên router - Ưu điểm • Một router có thể cung cấp nhiều cổng • Cổng gán địa chỉ IP riêng - Thông thường kết thúc bằng một octet của 0,1 hoặc 0,254 cổng • Mặc định có thể kết nối nhiều mạng nội bộ, hoặc họ có thể kết nối với một mạng nội bộ với mạng bên ngoài, chẳng hạn như WAN hoặc Internet • Address Translation • mạng công cộng - Bất kỳ người dùng có thể truy cập với ít hoặc không có giới hạn - tức là, Internet • mạng Private - Truy cập bị hạn chế • Khách hàng và máy phải có thông tin thích hợp - địa chỉ Ẩn IP • Cung cấp sự linh hoạt hơn trong việc gán địa chỉ • NAT (Network Address Translation) - Gateway thay thế địa chỉ IP riêng của khách hàng với Internet công nhận địa chỉ IP • Address Translation (tt.) • Lý do cho việc sử dụng địa chỉ dịch - Vượt qua giới hạn số lượng địa chỉ IPv4 - Thêm an ninh biên vào mạng tin khi kết nối với mạng công cộng - Sử dụng mạng riêng đồ địa chỉ • SNAT (Static Network Address Translation) - Khách hàng liên kết với một địa chỉ IP riêng và một địa chỉ IP công cộng - Địa chỉ không bao giờ thay đổi - hữu ích khi vận hành máy chủ email có địa chỉ phải vẫn như cũ cho khách hàng để đạt được nó • Address Translation (. tt) • DNAT (Dynamic Network Address Translation) - Cũng được gọi là IP giả mạo - Internet hợp lệ địa chỉ IP có thể được gán cho bất kỳ khách hàng truyền đi • PAT (Port Address Translation) - Mỗi buổi khách hàng với máy chủ trên Internet gán số cổng TCP riêng biệt • máy chủ Client yêu cầu dữ liệu cũng chứa số cổng - máy chủ Internet đáp ứng với địa chỉ đích của gói tin bao gồm cùng một số cổng - loại phổ biến nhất của dịch địa chỉ được sử dụng trên văn phòng và nhà mạng nhỏ • Address Translation (tt.) • NAT - tách truyền tư nhân và công cộng trên TCP / IP mạng • Cổng tiến hành dịch thuật mạng - Hầu hết các mạng sử dụng router • Cổng có thể hoạt động trên máy chủ mạng - hệ thống điều hành Windows • ICS (Internet Connection Sharing) • TCP / IP Thư Dịch vụ • Dịch vụ thư Internet - chuyển phát thư, lưu trữ, xe bán tải • Thư máy chủ - Giao tiếp với máy chủ mail khác