IP osoite kertoo laitteen sijainnin?

IP osoite ei kerro sijaintia maapallolla! Vain sen kuinka paketit reititetään kohteeseen
IP osoitteiden sijainnista voi olla tietoa: Sijaintitieto joudutaan keräämään esim. seuraamalla reittejä
Sijainnin voi piilottaa esim. proxy palvelimella
- Etsi ensin jokin proxy palvelin google haku
- Katso optioista että scriptien suoritus sallitaan
- Mene sitten kurssin kotisivulle kopiomalla ao. osoite proxy sivustolle
- http://users.jyu.fi/~arjuvi/opetus/itkp104/
- Sivulla olevat skriptit saattaa näyttää 'sijaintisi', riippuu proxy palvelimesta ja käytetyistä asetuksista
- Sen jälkeen mene ao. sivustolle (ei päivity reaaliajassa), joka kerää tietoa siitä mistä päin maailmaa vierailijat tulevat
- http://users.jyu.fi/~arjuvi/opetus/itkp104/2015/ITKP104_proxy_hits_2015.html
- Jos intoa riittää niin kokeile eri maissa sijaitsevia proxy palvelimia

IP osoite

"A name indicates what we seek. An address indicates where it is. A route indicates how to get there." (RFC 791)
Kertoo laitteen sijainnin verkkohierarkiassa (ei fyysistä sijaintipaikkaa)
- Osoite on hierarkinen - osoite on jaettu kahteen osaan: alkuosa (network prefix) ja laiteosa (host identifier) (aiemmin oli verkko-osa, aliverkko-osa, ja laiteosa)
- Alkuosan perusteella paketti välitetään oikeaan verkkoon
- Alkuosan synonyyminä nykyään saatetaan käyttää myös verkko-osaa, tai englannista johdettua prefix-osaa
- IP osoitteiden lukumäärä
  - IPv4: 32 bittiä (binääriluku - 4 294 967 296 (2³²) osoitetta), joka koostuu neljästä tavusta
  - Ihmisystävällinen merkintä tapa, muutetaan tavut positiivisiksi kokonaisluvuiksi ja erotetaan ne pisteillä
  - esim. 173.194.32.63 (10101101.11000010.00100000.00111111)
  - IPv6: 128 bittiä (binääriluku - noin 3.4×10³⁸ (2¹²⁸) osoitetta)
  - Ihmisystävällinen merkintä tapa, jaetaan kahdeksaan neljän heksadesimaaliluvun ryhmään
  - esim. 2a00:1450:400f:801::1017, joka on lyhennys
  - osoitteesta 2a00:1450:400f:8010:0000:0000:0000:1017
  - (0010101000000000 0001010001010000 0100000000001111 1000000000010000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0001000000010111)

IP osoitetyypit

Unicast - täsmälähetys (esim. Yle Areena, Nettiradiot, yms., kaikki 'normaali' liikenne Internetissä)
- Yleisin osoitetyyppi, "yhden" laitteen osoite, voidaan käyttä lähettämiseen sekä vastaanottamiseen
Broadcast - yleislähetys (vastaa ~ TV ja radio lähetyksiä radio/kaapeliverkosta)
- Yleislähetysosoite, voidaan lähettää (ali)verkon kaikille laitteille sama paketti
- 255.255.255.255 kaikille lähiverkon laitteille (ei mene reitittimen läpi)
- tai esim. aliverkkoon 192.0.2.0/24 yleislähetysosoite on 192.0.2.255
- IPv6:ssa ei mahdollista, hoidetaan Multicast:llä
Multicast - ryhmälähetys (näin 'pitäisi' Yle Areena yms. toimia!!!)
- Monilähetysosoite, laitteet voivat liittyä Multicast ryhmään (IGMP protokolla), jossa paketit välitetään kaikille jäsenille
- Varattu osoitteet väliltä 224.0.0.0 - 239.255.255.255 (IPv4) ja ff00::/8 (IPv6)
- Reitittimet hoitavat paketin kopiomisen ja välittämisen kaikille ryhmän jäsenille
Anycast - 'Jokulähetys' (hajautetaan palvelu sijainnin mukaan)
- Paketti voidaan välittää monelle vastaanottajalle, mutta valitaan se joka on fyysisesti lähimpänä
- Käytetään kuorman tasaukseen palvelimilla sekä esim. DSN juurinimipalvelinten hajauttamiseen
- IPv4:ssa ei suoraa tukea, hoidetaan yleensä AS:ien välisellä reititysprotokollalla (BGP)
- IPv6:ssa osa spesifikaatiota

IP aliverkotus

Aluksi ensimmäiset 8 bittiä oli verkko-osa (ja loput 'muuta' osaa), sitten kehitettiin luokallinen osoitteistus

Class	Leading bits	Size of network number bit field	Size of rest bit field	Number of networks	Addresses per network	Start address	End address
A	0	8	24	128 (2⁷)	16,777,216 (2²⁴)	0.0.0.0	127.255.255.255
B	10	16	16	16,384 (2¹⁴)	65,536 (2¹⁶)	128.0.0.0	191.255.255.255
C	110	24	8	2,097,152 (2²¹)	256 (2⁸)	192.0.0.0	223.255.255.255

D = Multicast, E = Varattu
Lopulta: Classless Inter-Domain Routing (CIDR)
Luokaton verkkotunnusten (domain) välinen reititys

IP aliverkotus - CIDR

Aliverkkomaski
- Kertoo kuinka monta bittiä IP osoitteesta on prefix osaa (loput on sitten laitteille)
- Esim. /8 tarkoittaa että 8 ensimmäistä bittiä on prefix osaa
- Tällöin siis aliverkkomaskissa kahdeksalla ensimmäisellä bitillä on arvo 1 (ja lopuilla arvo 0)
- esim. 11111111 00000000 00000000 00000000
- yo. voidaan merkitä myös 255.0.0.0
- Tai esim. /23 jota vastaa maski
- 11111111 11111111 11111110 00000000
- eli 255.255.254.0
- JYU verkko 130.234.0.0/16 (eli maski 255.255.0.0)
- RIPE tietokanta
- https://stat.ripe.net/
- JYU:n liittyminen Internettiin

IP hierarkinen reititys - CIDR

Aliverkkomaski
- FUNET (AS1741) tiedottaa (Announced Prefix): Meillä verkko 130.234.0.0/16 (osoitteet 130.234.0.0 - 130.234.255.255), reititys via AS1741
- Naapurit päivittää oman verkkonsa reitittimien reititystaulut (reititysprotokollalla)
- Naapurit mainostaa (mahdollisesti) omille naapureilleen (riippuu liikenteen laskutuksesta), esim. Nordunet (AS2603): Meillä reitti verkkoon 130.234.0.0/16 polku AS2603 AS1741
- TeliaSonera (AS1299) mainostaa: Meillä reitti verkkoon 130.234.0.0/16 polku AS1299 AS2603 AS1741
- Joku iso operaattori voisi mainostaa: Meillä reitti verkkoon 130.230.0.0/15, jos sillä olisi tieto reiteistä kaikkiin 130.234 ja 130.235 alkuisiin verkkoihin
- Joku isompi operaattori voisi mainostaa: Meillä reitti verkkoon 130.232.0.0/14, jos sillä olisi tieto reiteistä kaikkiin 130.232 - 130.235 alkuisiin verkkoihin
- Kun paketti pitää välittää yliopiston verkkoon (esim. 130.234.4.129), Internet-operaattorit tietävät mainosten perusteella mitä reittejä kohteeseen on olemassa ja Internet-operaattorit joiden läpi reitti kulkee
- Mainosten tunnetun alkuosan pituus kasvaa kun lähestytään kohdetta
- JYU verkossa reititystaulussa voisi olla 130.234.0.0/17 (130.234.0.0 - 130.234.127.255) ja 130.234.128.0/17 (130.234.128.0 - 130.234.255.255)
- CIDR aliverkko laskin

Mistä niitä IPv4 osoitteita saa?

IANA jakaa osoitelohkot alueellisille rekistereille
- jakoi viimeiset viisi IPv4 osoitelohkoa (Last /8 (noin 16 miljoona osoitetta)) 3.2.2011
- Alueellisilla rekistereillä oma politiikka termille 'osoitteet loppui'
Alueelliset rekisterit - Regional Internet Registry (RIR)
- RIPE Network Coordination Centre (RIPE NCC)
  - Käytti osoitelohkonsa toisena loppuun 14.9.2012
  - Osoitteiden loppuminen määritelty 'kun aletaan jakaa osoitteita viimeisestä /8 lohkosta'
  - Jakaa nyt (rajoitetusti) osoitteita viimeisestä /8 lohkostaan
  - Saanut lisää osoitteita käyttöönsä kevään 2014 ja kevään 2015 välillä
- American Registry for Internet Numbers (ARIN)
  - Lähestyttiin keväällä 2014 vaihetta jossa joudutaan jakamaan osoitteita viimeisestä /8 lohkosta
  - Huhtikuun 2014 jälkeen jakaa osoitteita viimeisestä /8 lohkostaan
  - Osoitteiden loppuminen määritelty 'kun osoitteet loppuu viimeisestä /8 lohkosta'

Mistä niitä IPv4 osoitteita saa - jatkuu

Alueelliset rekisterit - Regional Internet Registry (RIR) - jatkuu
- Asia-Pacific Network Information Centre (APNIC)
  - Käytti osoitelohkonsa ensimmäisenä loppuun (15.4.2011)
  - Osoitteiden loppuminen määritelty 'kun aletaan jakaa osoitteita viimeisestä /8 lohkosta'
  - Jakaa nyt (rajoitetusti) osoitteita viimeisestä /8 lohkostaan
- Latin American and Caribbean Internet Address Registry (LACNIC)
  - Keväällä 2014 jakoi osoitteita normaalisti kunnes n. 8 miljoonaa osoitetta jäljellä (last /9)
  - Käytti osoitelohkonsa loppuun (10.6.2014)
  - Osoitteiden loppuminen määritelty 'kun aletaan jakaa osoitteita viimeisestä /9 lohkosta'
  - Keväällä 2015 jakaa (rajoitetusti) osoitteita viimeisestä /9 lohkostaan
- African Network Information Centre (AfriNIC)
  - Keväällä 2014 vielä 50+ miljoona osoitetta jaettavissa
  - Keväällä 2015 vielä 44+ miljoona osoitetta jaettavissa

IPv4 osoitteiden loppuminen

Nykyinen tilanne

Tilanne 28.4.2014

Tilanne 22.4.2015

Saako euroopassa enää IPv4 osoitteita?

RIPE Network Coordination Centre (RIPE NCC)
- Käytti vapaat osoitteensa loppuun alkamalla allokoimaan osoitteita viimeisestä /8 lohkosta
- Jakaa vain yhden /22 (1024 IPv4 osoitetta) kullekin LIR (Local Internet registry):lle
- Myönnetään vain jos hakijalla on olemassa oleva IPv6 allokaatio
- Enää ei ole mahdollista (uuden) operaattorin olla yhteydessä Internettiin vain IPv4 tekniikalla
- Yksi /16 lohko varataan IPv4 -> IPv6 siirtymistä varten
- Kaikkien operaattoreiden tulisi ottaa IPv6 käyttöön

IPv4 vs IPv6

Erot
- osoite
- kehysrakenne yksinkertaistettu
  - poistettu harvoin käytettyjä kenttiä
  - Vähentää pakettien käsittelyaikaa reitittimillä
- ei DHCP:tä
  - IPv6 kykenee automaattisesti generoimaan itselleen osoitteen
- ei erillisiä yleislähetysosoitteita

Takaisin kurssin kotisivulle tai Teoria 2 osioon

ITKP104 Tietoverkot

Ari Viinikainen

Verkkokerrokselta linkkikerrokselle

IP osoite kertoo laitteen sijainnin?

IP osoite

IP osoitetyypit

IP aliverkotus

IP aliverkotus - CIDR

IP hierarkinen reititys - CIDR

Mistä niitä IPv4 osoitteita saa?

Mistä niitä IPv4 osoitteita saa - jatkuu

IPv4 osoitteiden loppuminen

Nykyinen tilanne

Tilanne 28.4.2014

Tilanne 22.4.2015

Saako euroopassa enää IPv4 osoitteita?

IPv4 vs IPv6