Study IPv4 and IPv6 Wachira Parathum Internet Service Division Data Communication Dept. wachira@cat.net.th

Course Outline Internet Protocol Review Study IPv4 IPv4 Design IP Next Generation (IPv6)

Internet Protocol Review TCP & OSI Model Internet Protocol Function IP Header

TCP/IP vs. OSI Model OSI TCP/IP Application Application Presentation Session Transport Transport Network Internet Data Link Network Access Physical OSI TCP/IP

TCP/IP Core protocols Application TELNET FTP SMTP HTTP TFTP SNMP Transport TCP UDP ICMP Internet IP Network Ethernet, Token Ring Physical

Internet Protocol Function Routing = สร้างแผนผัง-กำหนดเส้นทางในการส่งข้อมูลไปยังปลายทาง Fragmentation/ Reassembly= ตัดแบ่งข้อมูลให้มีขนาดเล็กลง/รวบรวมข้อมูลกลับมาเหมือนเดิม Packet expiration = ค่า TTLของแต่ละ packet จะลดลงที่ละหนึ่ง และจะถูกดร็อปทิ้งเมื่อค่า TTL = 0 และอีกมากมาย… Packet filtering Status report QoS control

Internet Protocol Concept Connectionless : ไม่มีการกำหนดเส้นทางก่อนส่งข้อมูล Unreliable : หรือเรียกว่า “Best Effort” No guarantee : ไม่มีการรับประกันว่าข้อมูลจะถึงปลายทางหรือไม่ Error detection : ตรวจสอบข้อความผิดพลาดในการส่งข้อมูล

Destination IP Address IP Datagram Format 4 8 16 31 Version (4 bits) IHL (4 bits) ToS (8 bits) Total Length (16 bits) ID (16 bits) Flags (3 bits) Fragment Offset (13 bits) TTL (8 bits) Protocol (8 bits) Header Checksum (16 bits) Source IP Address (32 bits) Destination IP Address (32 bits) Options (if any) Padding Data................

IP Header Version: ใช้บอกว่าเป็นเวอร์ชั่น 4 หรือ 6 Internet Header Length (IHL): บ่งบอกความยาวของ Header ความยาวอยู่ระหว่าง 20-60 Byte Type of Service (ToS): ระบุประเภทของ IP Datagram Total Length: บอกความยาวทั้งหมดของ IP Datagram (รวม Header) ความยาว Data = ความยาวทั้งหมด - ความยาว Header Max = 65535 bytes

Type of Service Subfields This parameter can be used to guide routing decisions. 8 1 2 3 4 5 6 7 Precedence D T R C Unused Minimum Cost Decimal Binary Description 7 111 Network Control 6 110 Internetwork Control 5 101 CRITIC/ECP 4 100 Flash Override 3 011 Flash 2 010 Immediate 1 001 Priority 000 Routine (Normal) Maximum Reliability Maximum Throughput Minimum Delay Used to measure of a datagrams relative importance

IP Datagram Format (contd.) 4 8 16 31 Version (4 bits) IHL (4 bits) ToS (8 bits) Total Length (16 bits) ID (16 bits) Flags (3 bits) Fragment Offset (13 bits) TTL (8 bits) Protocol (8 bits) Header Checksum (16 bits) Source IP Address (32 bits) Destination IP Address (32 bits) Options (if any) Padding Data................

IP Header (contd.) Identification ใช้ในการทำการแบ่ง Datagram (Fragmentation) เพื่อระบุความแตกต่างของแต่ละ Datagram ช่วยให้ปลายทางสามารถรวม Datagram เดิมกลับมาได้ Flags ใช้ในการทำ Fragmentation มีขนาด 3 บิท โดยมีการใช้งานแค่ 2 บิทยกเว้นบิทแรก (ซ้ายมือสุด) More Flag Bit – บอกว่ายังไม่ใช่ Fragment ส่วนสุดท้าย ยังมีส่วนอื่นอีก Do Not Fragment Flag Bit – บอกว่าจะไม่มีการแบ่ง Datagram นั้น (สำหรับปลายทางที่ไม่สามารถทำการรวม Datagram กลับมาได้) Fragment Offset ใช้ในการทำ Fragmentation ระบุตำแหน่งของ Fragment ส่วนนั้นๆ ว่าอยู่ในส่วนใดของ Datagram เดิม ค่า Offset = ความยาวของ Fragment ส่วนก่อนหน้า / 8

Fragmentation Example MTU = 1500B MTU = 512B MTU = 256B ID = 12345, More = 0 Offset = 160W, Len = 1500B ID = 12345, More = 1 Offset = 0W, Len = 512B ID = 12345, More = 1 Offset = 0W, Len = 256B ID = 12345, More = 1 Offset = 32W, Len = 256B ID = 12345, More = 1 Offset = 64W, Len = 512B ID = 12345, More = 1 Offset = 64W, Len = 256B ID = 12345, More = 1 Offset = 96W, Len = 256B ID = 12345, More = 0 Offset = 128W, Len = 476B ID = 12345, More = 1 Offset = 128W, Len = 256B ID = 12345, More = 0 Offset = 160W, Len = 220B

IP Datagram Format (contd.) 4 8 16 31 Version (4 bits) IHL (4 bits) ToS (8 bits) Total Length (16 bits) ID (16 bits) Flags (3 bits) Fragment Offset (13 bits) TTL (8 bits) Protocol (8 bits) Header Checksum (16 bits) Source IP Address (32 bits) Destination IP Address (32 bits) Options (if any) Padding Data................

IP Header (contd.) Time to Live (TTL) : ใช้บอกว่า Datagram นั้นๆจะยังคงอยู่ได้อีกกี่วินาที ในเครือข่าย Internet Protocol : ระบุว่าโปรโตคอลระดับที่สูงขึ้นไป (TCP, UDP, ICMP etc) ตัวใดกำลังใช้งาน Datagram นี้อยู่ Checksum : ใช้ตรวจหาความผิดพลาดที่อาจจะเกิดขึ้นใน Header Source Address & Destination Address: หมายเลข IP ต้นทาง-ปลายทาง

Time-To-Live (TTL) TTL = 32 Router ทุกตัวที่มีการใช้งาน Datagram จะทำการลดค่า TTL ลงครั้งละ 1 TTL = 31 TTL = 30 TTL = 0 ICMP Time exceeded เมื่อค่า TTL = 0 Datagram นั้นจะถูก ดร็อปทิ้ง และ Router จะส่งข้อความ ICMP กลับไปบอกต้นทาง

Study IPv4 IPv4 Address Format Public and Private IPv4 Address IPv4 Addressing with Classful and Classless Subnet Mask Determination Classless Inter Domain Routing (CIDR) Variable Length Subnet Mask (VLSM) Introduction of INNA

IPv4 Definition ประกอบด้วยเลขฐานสองจำนวน 32 บิท นิยมเขียนแทนด้วยเลขฐานสิบจำนวน 4 ชุด โดยแต่ละชุดจะมีเครื่องหมาย dot (.) กั้น BBBBBBBB BBBBBBBB BBBBBBBB BBBBBBBB B แทนด้วย 0 หรือ 1 DDD.DDD.DDD.DDD D มีค่าตั้งแต่ 0-255 จะถูกแบ่งออกเป็น 2 ส่วน : Network และ Host

Converting Binary to Decimal 1 26 27 24 20 22 21 23 25 128 2 4 8 16 32 64 Binary Decimal

IPv4 Address Format

IPv4 Address Component IP Address Network ID Host ID 10.16.127.104 10. IP Address 32 bits IP Address Network ID Host ID 10.16.127.104 10. 16.127.104 131.16.82.97 131.16. 82.97 195.31.72.123 195.31.72. 123

Network ID? IP Address (32 bits) = Network ID + Host ID Mr. John Rambo 99/123 Abcd Rd., Efghijk City, Lmnopqr State, STUV Country 11110

Host ID? IP Address (32 bits) = Network ID + Host ID Mr. John Rambo 99/123 Abcd Rd., Efghijk City, Lmnopqr State, STUV Country 11110

Are they IPv4? 111.56.045.78 221.34.7.8.20 100.45.256.14 11110100.23.14.67

Hexadecimal Notation ในบางครั้งเราจะเห็นหมายเลข IP เขียนอยู่ในเลขฐานสิบหก เลขฐานสิบหก 1 ตัวจะแทนเลขฐานสอง จำนวน 4 บิท ดังนั้นหมายเลข IP ขนาด 32 บิทสามารถแทนด้วยเลขฐานสิบหกจำนวน 8 ตัว ตัวอย่าง 11000001 10000011 00011011 11111111 0xC1831BFF หรือ C1831BFF16 10000001 00001011 00001011 11101111 0x810B0BEF หรือ 810B0BEF16

Class of IPv4 Class A เหมาะกับหน่วยงานหรือองค์กรขนาดใหญ่มากๆ : 8 บิทสำหรับ Network : 24 บิทสำหรับ Host Class B เหมาะกับบริษัทขนาดกลางและใหญ่ : 16 บิทสำหรับ Network : 16 บิทสำหรับ Host Class C เหมาะกับบริษัทขนาดเล็กๆ : 24 บิทสำหรับ Network : 8 บิทสำหรับ Host Class D ใช้สำหรับ multicast Class E ใช้สำหรับการทดลอง

Class of IPv4 (contd.) 8 16 24 32 CLASS A Network ID Host ID CLASS B 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 16 1 2 3 4 5 6 7 24 32 CLASS A Network ID Host ID 1 CLASS B Network ID Host ID 1 1 Network ID CLASS C Host ID 1 1 1 Multicast IP Address CLASS D 1 1 1 1 CLASS E Reserved

Class of IPv4 (contd.) Class Networks Hosts in Each Network IP Network Address Range A 27-2 or 126 224-2 or 16,777,214 1.0.0.0 – 126.0.0.0 B 214 or 16,384 216-2 or 65,534 128.0.0.0 – 191.255.0.0 C 221 or 2,097,152 28-2 or 254 192.0.0.0 – 223.255.255.0

Special Address Network Host Type of Address Purpose All-0s This computer Used during bootstrap Identifies a network All-1s Directed broadcast Broadcast on specified net Limited broadcast Broadcast on local net 127 Any loopback Testing

Network Address ABC Network (192.168.10.0/24) 192.168.10.2 192.168.10.3 192.168.10.1 192.168.10.254 ABC Network (192.168.10.0/24) Network Address = 192.168.10.0

Broadcast Address Limited Broadcast Address Directed Broadcast Address 203.165.93.0 203.165.16.0 To 255.255.255.255 Limited Broadcast Address 203.165.93.0 203.165.16.0 To 203.165.16.255 Directed Broadcast Address

Waste of IP Address Space Number of Stations Address Class Waste IP Address 225 PCs, 3 Servers, 1 Router C 25 100 PCs, 1 Server, 1 Router 152 55 PCs, 1 Server, 1 Router 197 60 PCs, 1 Router 193

Address Depletion ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1991 เริ่มเล็งเห็นถึงปัญหาที่จะเกิดจากการใช้ IP อย่างไม่มีประสิทธิภาพ Class B กำลังจะหมดลง เครือข่าย Internet มีขนาดใหญ่ขึ้นทำให้ Routing Table มีขนาดใหญ่ตาม เนื่องจากเครือข่าย Internet เติบโตอย่างรวดเร็ว ทำให้ขนาด IP 32 บิทอาจจะไม่เพียงพอ จึงมีการคิดค้นวิธีการหลายๆอย่างเพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว Private addresses {RFC 1918}, Network Address Translation (NAT) {RFC 1631} Classless InterDomain Routing (CIDR) {RFC 1519} IP version 6 (IPv6) {RFC 1883}

Private IP Address เป็นหมายเลข IP ที่ใช้งานภายในองค์กรซึ่งไม่เชื่อมต่อกับเครือInternet ภายนอก ดังนั้นสามารถใช้ซ้ำกันได้ มีอยู่ 3 ช่วงที่สามารถนำมาใช้งานได้ : 10.0.0.0 - 10.255.255.255 = 1 Class A 172.16.0.0 - 172.31.255.255 = 16 Class B 192.168.0.0 – 192.168.255.255 = 256 Class C ใช้หลักการของ Network Address Translation (NAT) ในการเปลี่ยน Public/Private IP

Subnet Addresses ในบางกรณี IP ที่เรามีอยู่มีจำนวนเครือข่าย (Network) และจำนวนเครื่อง (Host) ไม่เป็นไปตามที่ต้องการ ดังนั้น เราสามารถแบ่งเครือข่ายเดิมให้เป็นเครือข่ายย่อยๆได้โดยใช้วิธีการที่เรียกว่า “Subnet” Subnet เป็นวิธีการที่ดึงเอา Host ID มาใช้งานเป็น Subnet ID เพื่อใช้แบ่งเครือข่ายย่อยๆ

Subneting IP Address Two-Level Hierarchy Network field Host field Three-Level Subnet Hierarchy Network field Subnet field Host field Extended-Network-Prefix

Subnetting Example 128.213.0.0/16 Subnet 1 128.213.1.x Subnet 2

IP Addresses Divided by Subnet Mask Network Address Host Address Mask 111111…………111111 000………….000 IP address with Subnet mask = IP address / Number of Extended-Network-Prefix bits IP Address Mask Network Address Host Address 10.16.127.104 /16 255.255.0.0 10.16.0.0 127.104 131.16.82.97 /24 255.255.255.0 131.16.82.0 97

Subnetting Example Network Address Subnet Mask ต้องการแบ่ง IP 200.200.200.0/24 ออกเป็น 4 เครือข่ายย่อย โดยแต่ละเครือข่ายจะต้องรองรับจำนวนเครื่องได้ 62 เครื่อง 200.200.200.0 255.255.255.0 200.200.200.64 200.200.200.0 62 เครื่องต่อ 1 เครือข่ายย่อย Note: Subnet mask สำหรับแต่ละ subnet คือ 255.255.255.192 200.200.200.192 200.200.200.128

Subnet Mask Example 160.30.20.10 จะอยู่ใน Subnet เดียวกับ 160.30.20.100 ถ้า Subnet Mask เป็น 255.255.255.0 Note: 1 AND 1 = 1. นอกเหนือจากนี้ = 0. IP Address 10100000 00011110 00010100 00001010 Subnet Mask 11111111 11111111 11111111 00000000 10100000 00011110 00010100 00000000 Result 160.30.20.10 255.255.255.0 160.30.20.0 IP Address 10100000 00011110 11001000 01100100 Subnet Mask 11111111 11111111 11111111 00000000 10100000 00011110 00010100 00000000 Result 160.30.20.100 255.255.255.0 160.30.20.0

Classless Addressing ยกเลิกกฎเกณฑ์ต่างๆในการแบ่ง IP ออกเป็น Class A,B,C สามารถรวมเอาหลายๆชุด IP แล้วเขียนแทนด้วยชุด IP เพียงชุดเดียว เรียกว่า Supernet Classless Inter-Domain Routing (CIDR): เนื่องจากได้มีการยกเลิกกฎเกณฑ์การแบ่ง class ของ IP ดังนั้นในการรับ-ส่งข้อมูล Router จะทำการ forward ข้อมูลโดยดูจากข้อมูลชุดที่เล็กที่สุดก่อนเสมอ (RFC 1517, 1518, 1519 & 1520) 200.200.0.0/22 (2) 200.200.0.0/24 (1)

Supernet vs. Subnet Supernet จะใช้หลักการตรงข้ามกับ Subnet นั่นคือจะใช้วิธีการดึงเอา Network ID มาใช้งานเป็น Supernet ID Conventional IP Address Network field Host field Subnetting Network field Subnet field Host field Supernetting Network field Supernet field Host field

Supernetting Example 192.168.[000001]00.00000000 192.168.4.0/22 192.168.4.0/24 192.168.5.0/24 192.168.6.0/24 192.168.7.0/24 192.168.4.0/22 192.168.[000001]00.00000000 255.255.[111111]00.00000000 = /22 จะได้หมายเลข IP ตั้งแต่ ถึง 192.168.[000001]11.11111111 หรือ 192.168.4.0 – 192.168.7.255 นั่นเอง

Reduce Number of IP Address Single House Number but a lot of room numbers Many House Numbers

Reduce Work Load of Internet Devices post

CIDR Route Aggregation ISP 200.25.0.0/16 INTERNET 200.25.16.0/20 200.25.16.0/24 200.25.17.0/24 200.25.18.0/24 200.25.19.0/24 200.25.20.0/24 200.25.21.0/24 200.25.22.0/24 200.25.23.0/24 200.25.16.0/21 200.25.24.0/22 200.25.30.0/23 200.25.28.0/23 200.25.24.0/24 200.25.25.0/24 200.25.26.0/24 200.25.27.0/24 200.25.28.0/24 200.25.29.0/24 200.25.30.0/24 200.25.31.0/24 Company A Company C Company D Company B

Aggregation Rule จำนวนชุด IP ที่จะยุบรวมต้องอยู่ในรูป 2n (2,4,8,16,…) Byte ที่สามของ IP ชุดแรกจะต้องหารด้วยจำนวนชุด IP ทั้งหมดลงตัว Note: กฎเกณฑ์นี้จะใช้ได้กับชุด IP ที่เป็น Class C (/24) เท่านั้น !!!

Can be aggregated? 100.1.1.0/24 100.1.2.0/24 100.1.3.0/24 100.1.4.0/24 150.15.4.0/24 150.15.5.0/24 150.15.6.0/24 150.15.7.0/24 150.15.8.0/24 200.2.4.0/22 200.2.8.0/22

Variable Length Subnet Masks ( VLSM ) เครือข่ายที่เราใช้งานกันอยู่ไม่จำเป็นจะต้องมีขนาดเท่ากันเสมอไป เช่น LAN ต้องการ IP สำหรับอุปกรณ์มากกว่า 2 เครื่อง การเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด (Point-to-Point) ต้องการแค่ 2 IP ก็เพียงพอ VLSM จะยอมให้มีการแบ่ง Subnet ได้มากกว่า 1 ครั้งสำหรับแต่ละชุด IP เพื่อให้ได้ขนาด IP ตามที่ต้องการ VLSM จะช่วยลดจำนวนการจัดสรร IP ลง เป็นการใช้งาน IP อย่างมีประสิทธิภาพ VLSM ยังช่วยให้ Router ทำงานได้เร็วขึ้นเนื่องจากขนาดของ Routing Table เล็กลง

Example Network with VLSM ต้องการแบ่ง IP 200.200.200.0/24 โดยต้องการให้มี 2 เครือข่ายย่อยที่รองรับจำนวนเครื่องได้ 50 เครื่อง และมี 8 เครือข่ายย่อยที่รองรับจำนวนเครื่องได้ 10 เครื่อง Note: Subnet masks /26 = 255.255.255.192 /28 = 255.255.255.240 200.200.200.0 /26 (max. of 62 hosts) 200.200.200.64 /26 200.200.200.128 /28 (max. of 14 hosts) 200.200.200.144 /28 200.200.200.160 /28 200.200.200.176 /28 200.200.200.0 200.200.200.192 /28 (max. of 14 hosts) 200.200.200.208 /28 200.200.200.224 /28 200.200.200.240 /28

Variable Length Subnets from 1 to 10 Prefix-length Subnet Mask # Individual Addresses # Classful Networks 64 B 128 B 1 A or 256 Bs 2 A 4 A 4 M 8 M 16 M 32 M 64 M 255.192.0.0 255.128.0.0 255.0.0.0 254.0.0.0 252.0.0.0 /10 /9 /8 /7 /6 /4 /5 240.0.0.0 248.0.0.0 16 A 8 A 128 M 256 M 64 A 32 A 128 A 1024 M 512 M 2048 M 192.0.0.0 224.0.0.0 128.0.0.0 /2 /3 /1

Variable Length Subnets from 11 to 20 Prefix-length Subnet Mask # Individual Addresses # Classful Networks /16 255.255.0.0 1 B or 256 Cs 65,534 4 B 2 B 8 B 262,142 131,070 524,286 255.252.0.0 255.254.0.0 255.248.0.0 /14 /15 /13 16 Cs 32 Cs 64 Cs 4,094 8,190 16,382 255.255.240.0 255.255.224.0 255.255.192.0 /20 /19 /18 /17 255.255.128.0 128 Cs 32,766 32 B 2 M 255.224.0.0 /11 16 B 1 M 255.240.0.0 /12

Variable Length Subnets from 21 to 30 Prefix-length Subnet Mask # Individual Addresses # Classful Networks 1/8 C 1/4 C 1/2 C 1 C 2 Cs 30 62 126 254 510 255.255.255.224 255.255.255.192 255.255.255.128 255.255.255.0 255.255.254.0 /27 /26 /25 /24 /23 1/16 C 14 255.255.255.240 /28 1/32 C 6 255.255.255.248 /29 1/64 C 2 255.255.255.252 /30 4 Cs 8 Cs 1,022 2,046 255.255.252.0 255.255.248.0 /22 /21

How to get IP addresses? จะมีหน่วยงานที่เกี่ยวข้องกับการขอ IP Address ดังต่อไปนี้ APNIC – Asia & Pacific www.apnic.net ARIN – N. & S. America, Caribbean & sub-Saharan Africa www.arin.net , www.lacnic.net RIPE – Europe and Middle-East www.ripe.net

What is IANA? Global RIR NIR INNA : Internet Assigned Number Authority APNIC ARIN RIPE NIR

APNIC Introduction เป็นหนึ่งใน RIR ซึ่งดูแลประเทศในย่านเอเชีย-แปซิฟิก มีหน้าที่ในการดูแลจัดสรร IPv4 IPv6 AS Number แต่ไม่ได้ดูแลเรื่องการจดทะเบียน Domain Name

IPv4 Design Various Scenario using IPV4 Some Exemptions and Concerns

Scenario #1 บริษัท ABC ได้รับ IP Address มา 1 ชุด 211.17.180.0/24 ถ้าคุณเป็น Admin ของบริษัทนี้ และต้องการแบ่ง IP Address นี้ออกเป็น 32 Subnet จงหาค่าต่อไปนี้ ค่า Subnet Mask ที่จะใช้ จำนวนหมายเลขที่ได้ในแต่ละ Subnet ค่าหมายเลขแรกและสุดท้ายของ Subnet แรก (Subnet ที่ 1) ค่าหมายเลขแรกและสุดท้ายของ Subnet สุดท้าย (Subnet ที่ 32)

Scenario #1 ค่า Subnet Mask ที่จะนำมาใช้คือ 255.255.255.248 หรือ /29 211.17.180. [00000] 000 255.255.255. [11111] 000 = /29

Scenario #1 จำนวนหมายเลขที่ได้ในแต่ละ Subnet 23 = 8 หมายเลข 23 = 8 หมายเลข 211.17.180. [00000] 000 255.255.255. [11111] 000 = /29

Scenario #1 No.Network Bin Start - Bin Stop Dec Start – Dec Stop Select Net1 [00000]000 – [00000]111 211.17.180.0 – 211.17.180.7 N Net2 [00001]000 – [00001]111 211.17.180.8 – 211.17.180.15 Y Net3 [00010]000 – [00010]111 211.17.180.16 – 211.17.180.23 Net4 [00011] 000 – [00011]111 211.17.180.24 – 211.17.180.31 … Net30 [11101] 000 – [11101]111 211.17.180.232 – 211.17.180.239 Net31 [11110] 000 – [11110]111 211.17.180.240 – 211.17.180.247 Net32 [11111] 000 – [11111]111 211.17.180.248 – 211.17.180.255

Scenario #1 หมายเลขแรก-สุดท้ายของ Subnet ที่ 1 คือ 211.17.180.0/29 211.17.180.7/29 หมายเลขแรก-สุดท้ายของ Subnet ที่ 32 คือ 211.17.180.248/29 211.17.180.255/29

Scenario #1 จะสังเกตเห็นว่า 211.17.180.0/29 จะซ้ำกับ Network Address 211.17.180.0/24 211.17.180.255/29 จะซ้ำกับ Broadcast Address 211.17.180.255/24 ดังนั้นในทางปฎิบัติ เราจะไม่ใช้งาน Subnet ที่ 1 และ 32 ยกเว้นแต่ว่าจะมีการใช้คำสั่งพิเศษเช่น “ip subnet zero” (สำหรับอุปกรณ์ cisco)

Scenario #2 บริษัท XYZ ต้องการใช้งาน IP Address 192.168.1.0/24 ดังต่อไปนี้ ต้องการ 2 เครือข่ายที่สามารถรองรับอุปกรณ์ได้ 60 เครื่อง ต้องการ 6 เครือข่ายที่สามารถรองรับอุปกรณ์ได้ 10 เครื่อง ต้องการจำนวนเครือข่ายมากที่สุดที่สามารถรองรับอุปกรณ์ได้อย่างน้อย 2 เครื่อง

Scenario #2 เครือข่าย 192.168.1.0/24 ต้องการ 2 เครือข่ายที่สามารถรองรับอุปกรณ์ได้ 60 เครื่อง 192.168.1. [00] 000000 255.255.255.[11] 000000 = /26 62 Host 255.255.255.192 /26 No.Network Bin Start - Bin Stop Dec Start – Dec Stop Select Net1 [00] 000000 – [00]111111 192.168.1.0 - 192.168.1.63 N Net2 [01] 000000 – [01]111111 192.168.1.64 - 192.168.1.127 Y Net3 [10] 000000 – [10]111111 192.168.1.128 - 192.168.1.191 Net4 [11] 000000 – [11]111111 192.168.1.192 - 192.168.1.255

Scenario #2 14 Host เครือข่าย 192.168.1.0/24 ต้องการ 6 เครือข่ายที่สามารถรองรับอุปกรณ์ได้ 10 เครื่อง Network ที่เหลือ 192.168.1.0 /26 และ 192.168.1.192 /26 14 Host 255.255.255.240 /28

Scenario #2 เครือข่าย 192.168.1.0/26 (192.168.1.0 – 192.168.1.63) 192.168.1. [0000] 0000 255.255.255.[1111] 0000 = /28 14 Host 255.255.255.240 /28 No.Network Bin Start - Bin Stop Dec Start – Dec Stop Select Net1.1 [0000] 0000 – [0000] 1111 192.168.1.0 - 192.168.1.15 N Net1.2 [0001] 0000 – [0001] 1111 192.168.1.16 - 192.168.1.31 Y Net1.3 [0010] 0000 – [0010] 1111 192.168.1.32 - 192.168.1.47 Net1.4 [0011] 0000 – [0011] 1111 192.168.1.48 - 192.168.1.63

Scenario #2 เครือข่าย 192.168.1.192/26 (192.168.1.192 – 192.168.1.255) 192.168.1. [1100] 0000 255.255.255.[1111] 0000 = /28 14 Host 255.255.255.240 /28 No.Network Bin Start - Bin Stop Dec Start – Dec Stop Select Net4.1 [1100] 0000 – [1100] 1111 192.168.1.192 - 192.168.1.207 Y Net4.2 [1101] 0000 – [1101] 1111 192.168.1.208 - 192.168.1.223 Net4.3 [1110] 0000 – [1110] 1111 192.168.2.24 - 192.168.1.239 Net4.4 [1111] 0000 – [1111] 1111 192.168.1.240 - 192.168.1.255 N

Scenario #2 2 Host เครือข่าย 192.168.1.0/24 ต้องการเครือข่ายมากที่สุดที่สามารถรองรับอุปกรณ์ได้ 2 เครื่อง Network ที่เหลือ 192.168.1.0 /28 และ 192.168.1.240 /28 2 Host 255.255.255.252 /30

Scenario #2 เครือข่าย 192.168.1.0/28 (192.168.1.0 – 192.168.1.15) 192.168.1. [000000] 00 255.255.255.[111111] 00 = /30 2 Host 255.255.255.252 /30 No.Network Bin Start - Bin Stop Dec Start – Dec Stop Select Net1.1.1 [000000] 00 – [000000] 11 192.168.1.0 – 192.168.1.3 N Net1.1.2 [000001] 00 – [000001] 11 192.168.1.4 - 192.168.1.7 Y Net1.1.3 [000010] 00 – [000010] 11 192.168.1.8 - 192.168.1.11 Net1.1.4 [000011] 00 – [000011] 11 192.168.1.12 - 192.168.1.15

Scenario #2 เครือข่าย 192.168.1.240/28 (192.168.1.240 – 192.168.1.255) 192.168.1. [111100] 00 255.255.255.[111111] 00 = /30 2 Host 255.255.255.252 /30 No.Network Bin Start - Bin Stop Dec Start – Dec Stop Select Net4.4.1 [111100] 00 – [111100]11 192.168.1.240 - 192.168.1.243 Y Net4.4.2 [111101] 00 – [111101]11 192.168.1.244 - 192.168.1.247 Net4.4.3 [111110] 00 – [111110]11 192.168.2.48 - 192.168.1.251 Net4.4.4 [111111] 00 – [111111]11 192.168.1..252 - 192.168.1.255 N

Scenario #2 : Conclusion Network ที่ได้ออกแบบไว้มีดังนี้คือ No.Network Bin Start - Bin Stop Dec Start – Dec Stop Hosts Net2 [01] 000000 – [01]111111 192.168.1.64 - 192.168.1.127 62 Net3 [10] 000000 – [10]111111 192.168.1.128 - 192.168.1.191 Net1.2 [0001] 0000 – [0001] 1111 192.168.1.16 - 192.168.1.31 14 Net1.3 [0010] 0000 – [0010] 1111 192.168.1.32 - 192.168.1.47 Net1.4 [0011] 0000 – [0011] 1111 192.168.1.48 - 192.168.1.63 Net4.1 [1100] 0000 – [1100] 1111 192.168.1.192 - 192.168.1.207 Net4.2 [1101] 0000 – [1101] 1111 192.168.1.208 - 192.168.1.223 Net4.3 [1110] 0000 – [1110] 1111 192.168.2.24 - 192.168.1.239

Scenario #2 : Conclusion Network ที่ได้ออกแบบไว้มีดังนี้คือ No.Network Bin Start - Bin Stop Dec Start – Dec Stop Hosts Net1.1.2 [000001] 00 – [000001] 11 192.168.1.4 - 192.168.1.7 2 Net1.1.3 [000010] 00 – [000010] 11 192.168.1.8 - 192.168.1.11 Net1.1.4 [000011] 00 – [000011] 11 192.168.1.12 - 192.168.1.15 Net4.4.1 [111100] 00 – [111100]11 192.168.1.240 - 192.168.1.243 Net4.4.2 [111101] 00 – [111101]11 192.168.1.244 - 192.168.1.247 Net4.4.3 [111110] 00 – [111110]11 192.168.1.248 - 192.168.1.251 คงเหลือ Network ที่ไม่สามารถนำมาใช้ได้ 2 เครือข่ายคือ 192.168.1.0/30 และ 192.168.1.250/30

Scenario #3 บริษัท CAT ต้องการแบ่ง IP Address 100.100.4.0/22 ออกเป็น 4 Class C (/24) โดย แต่ละ Class C ต้องประกอบด้วย 6 เครือข่าย แต่ละเครือข่ายรองรับอุปกรณ์ได้อย่างน้อย 30 เครื่อง

Scenario #3 4 Class C ประกอบด้วย 100.100.4.0/24 100.100.5.0/24 100.100.6.0/24 100.100.7.0/24 ต้องการ 6 เครือข่ายๆละ 30 เครื่อง ดังนั้นต้องใช้ mask 255.255.255.224 (/27)

Scenario #3 ชุดที่หนึ่ง 100.100.4.0/24 แบ่งได้เป็น 100.100.4.0 -100.100.4.31 หรือ 100.100.4.0/27 100.100.4.32 - 100.100.4.63 หรือ 100.100.4.32/27 100.100.4.64 - 100.100.4.95 หรือ 100.100.4.64/27 100.100.4.96 - 100.100.4.127 หรือ 100.100.4.96/27 100.100.4.128 - 100.100.4.159 หรือ 100.100.4.128/27 100.100.4.160 - 100.100.4.191 หรือ 100.100.4.160/27 100.100.4.192 - 100.100.4.223 หรือ 100.100.4.192/27 100.100.4.224 - 100.100.4.255 หรือ 100.100.4.224/27

Scenario #3 ชุดที่สอง 100.100.5.0/24 แบ่งได้เป็น 100.100.5.0 -100.100.5.31 หรือ 100.100.5.0/27 100.100.5.32 - 100.100.5.63 หรือ 100.100.5.32/27 100.100.5.64 - 100.100.5.95 หรือ 100.100.5.64/27 100.100.5.96 - 100.100.5.127 หรือ 100.100.5.96/27 100.100.5.128 - 100.100.5.159 หรือ 100.100.5.128/27 100.100.5.160 - 100.100.5.191 หรือ 100.100.5.160/27 100.100.5.192 - 100.100.5.223 หรือ 100.100.5.192/27 100.100.5.224 - 100.100.5.255 หรือ 100.100.5.224/27

Scenario #3 ชุดที่สาม 100.100.6.0/24 แบ่งได้เป็น 100.100.6.0 -100.100.6.31 หรือ 100.100.6.0/27 100.100.6.32 - 100.100.6.63 หรือ 100.100.6.32/27 100.100.6.64 - 100.100.6.95 หรือ 100.100.6.64/27 100.100.6.96 - 100.100.6.127 หรือ 100.100.6.96/27 100.100.6.128 - 100.100.6.159 หรือ 100.100.6.128/27 100.100.6.160 - 100.100.6.191 หรือ 100.100.6.160/27 100.100.6.192 - 100.100.6.223 หรือ 100.100.6.192/27 100.100.6.224 - 100.100.6.255 หรือ 100.100.6.224/27

Scenario #3 ชุดที่สี่ 100.100.7.0/24 แบ่งได้เป็น 100.100.7.0 -100.100.7.31 หรือ 100.100.7.0/27 100.100.7.32 - 100.100.7.63 หรือ 100.100.7.32/27 100.100.7.64 - 100.100.7.95 หรือ 100.100.7.64/27 100.100.7.96 - 100.100.7.127 หรือ 100.100.7.96/27 100.100.7.128 - 100.100.7.159 หรือ 100.100.7.128/27 100.100.7.160 - 100.100.7.191 หรือ 100.100.7.160/27 100.100.7.192 - 100.100.7.223 หรือ 100.100.7.192/27 100.100.7.224 - 100.100.7.255 หรือ 100.100.7.224/27

Introduction of IPv6 Why’s IPv6? What’s new in IPv6? IPv6 Addressing IPv4 – IPv6 Migration

Why’s IPv6? การใช้งาน IPv4 มีปริมาณสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง Mobile IP users วิธีการแก้ปัญหาชั่วคราวเช่น CIDR, Private IP ช่วยเพียงชะลอการใช้งาน IPv4 เท่านั้น IPv4 มีปัญหาเกี่ยวกับ Security อย่างมาก Virus (ไวรัสอินเตอร์เนต) Worm (หนอนอินเตอร์เนต) IPv4 ไม่สามารถรองรับฟังก์ชั่นใหม่ๆได้

What’s new in IPv6? IP Address มีความยาวเพิ่มขึ้นเป็น 128 บิท (มีจำนวนมากถึง 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456) อุปกรณ์ทุกอย่างจะมี IP address ไม่ซ้ำกัน และมีมากกว่า 1 IP address ด้วย สามารถทำการเชื่อมต่อ end-to-end ได้โดยไม่ต้องใช้หลักการของ NAT อีกต่อไป

What’s new in IPv6? (contd.) รองรับเทคโนโลยีใหม่ๆได้มากขึ้น Autoconfiguration : ดีกว่า DHCP ใน IPv4 Security : Authentication และ Encryption เป็นข้อบังคับสำหรับ IPv6 Multicast : IPv6 ต้องมีเสมอ QoS : ใช้วิธีการของ Flow Label และ Traffic Class

What’s new in IPv6? (contd.) ใช้หลักการแบ่ง IP address แบบเป็นลำดับขั้น (Hierarchy) ทำให้ขนาดของ Routing Table เล็กลง สามารถทำการรวม IPv4 เดิมเข้ากับเครือข่าย IPv6 ได้อย่างง่ายดาย IPv6 ได้รับการออกแบบบนพื้นฐานของความสำเร็จของ IPv4

What’s new in IPv6? (contd.) โครงสร้างของ IPv6 header มีความซับซ้อนน้อยกว่า 128 bit Source Address 128 bit Destination Address bit 31 Version IHL Total Length Identifier Flags Fragment Offset 32 bit Source Address 32 bit Destination Address 8 24 16 Service Type Options and Padding Time to Live Header Checksum Protocol Class Flow Label Payload Length Next Header Hop Limit 4 12 IPv4 Header 20 octets, 12 fields, including 3 flag bits + fixed max number of options IPv6 Header 40 octets, 8 fields + Unlimited Chained Extension (options) Header Removed Changed

IPv6 Packet Format 40 bytes Optional Data Base Header Extension Header n …...

IPv6 Extension Header Extension header Description Hop-by-hop options Miscellaneous information for routers Destination options -1 Information for 1st destination Routing Full or partial route to follow Fragmentation Management of datagram fragments Authentication Verification of the sender’s identity Encrypted security payload Information about the encrypted contents Destination options -2 Additional information for the final destination only

IPv6 Addressing แทนด้วยเลขฐานสอง 128 บิท แบ่งออกเป็น 8 ชุดๆละ 16 บิท แต่ละชุดถูกแบ่งด้วยเครื่องหมาย colon (:) และเขียนแทนด้วยเลขฐาน 16 จำนวน 4 ตัว ตัวอย่าง: 3FFE:3700:1100:0001:D9E6:0B9D:14C6:45EE

IPv6 Address Compacting เลขศูนย์ที่นำหน้าในแต่ละชุดสามารถตัดทิ้งได้ เลขศูนย์ติดกันทั้งหมดสามารถแทนด้วยเครื่องหมาย double colon (::) เพียงอันเดียว ข้อควรระวัง!! เครื่องหมาย double colon สามารถใช้ได้เพียงที่เดียวในแต่ละชุด ตัวอย่าง: FE80:0210:0000:0000:A4FF:0000:0000:0097 เป็น FE80:210::A4FF:0:0:97 หรือ FE80:210:0:0:A4FF::97 หรือ FE80:210:0:0:A4FF:0:0:97 แต่ต้องไม่ใช่ FE80:210::A4FF::97

Are they IPv6? FFFE:2473:ABCD::FGFE ::1 ABC:5678:0:0:0::1 AAAA:1234:::FFFF ACD:1123:4567:ABCD:FFEE:1256:0:1:2 2001::FFFF:4567::

IPv6 Address Types Unicast: Multicast: Anycast: 1 ต่อ 1 1 ต่อหลายๆจุด 1 ต่อจุดที่ใกล้ที่สุด M M M A A A

Global Unicast Address 3 Bits 64 Bits 13 Bits Interface ID T.L.A. 001 24 Bits N.L.A. 16 Bits S.L.A. 8 Bits Rsvd. Public Topology Site Topology T.L.A : Top Level Aggregator N.L.A : Next Level Aggregator S.L.A : Site Level Aggregator คล้ายคลึงกับ Public IPv4

Aggregatable Global Unicast Address IANA 2001::/16 APNIC 2001:0200::/23 2001:0300::/23 2001:0500::/23 2001:0C00::/23 ARIN 2001:0400::/23 RIPE 2001:0600::/23 - 2001:0B00::/23 ISP /32 ISP /32 ISP /32 ISP /32 ISP /32 ISP /32 Site /48 Site /48 Site /48 Site /48 Site /48 Site /48 Site /48 Site /48 Site /48 Site /48 Site /48 Site /48

Link-local Unicast Address interface ID 1111111010 10 bits 54 bits 64 bits จะถูกกำหนดขึ้นมาทันทีโดยอัตโนมัติหลังจากอุปกรณ์นั้นเชื่อมต่อกับเครือข่าย IPv6 ใช้แทนอุปกรณ์แต่ละอันใน link เดียวกัน สามารถใช้ซ้ำกันได้สำหรับแต่ละ link ตัวอย่าง: FE80::5ABC:01FF:FE01:1111 FE80::0060:08FF:FEB1:7EA2

Site-local Unicast Address subnet ID interface ID 1111111011 10 bits 38 bits 64 bits 16 bits ใช้ในกรณีที่ต้องการติดต่อกับอุปกรณ์อื่นๆซึ่งอยู่คนละ site กัน สามารถใช้ซ้ำกันในสำหรับแต่ละ site คล้ายคลึงกับ Private IPv4 ปัจจุบันถูกแทนด้วย Unique Local Unicast Address (FC00::/7 & FD00::/7) ตัวอย่าง : FEC0::1:5ABC:1FF:FE01:1111 FEC0::CAB:60:8FF:FEB1:7EA2

Multicast Address ตัวอย่าง : FF01::1 8Bits 112 Bits 4Bits Group ID 11111111 Flags Scope ไม่มี Broadcast Address ใน IPv6 จะใช้ Multicast Address แทน Scope : 1 - node local 2 - link-local 5 - site-local 8 - organization-local B - community-local E - global ตัวอย่าง : FF01::1 FF02::1

Scope of Multicast

Imbedded IPv4 Address ตัวอย่าง ::192.168.30.1 -> ::C0AB:1E01 80 Bits 16 Bits 32 Bits 0000……………………………0000 0000 IPv4 Address IPv4 Compatible IPv6 Addresses ตัวอย่าง ::192.168.30.1 -> ::C0AB:1E01 80 bits 16 Bits 32 Bits 0000……………………………0000 FFFF IPv4 Address IPv4 Mapped IPv6 Address ตัวอย่าง ::FFFF:192.168.30.1 -> ::FFFF:COAB:1E01

IPv6 Prefix Representation ใช้หลักการเดียวกับ CIDR ใน IPv4 ตัวอย่าง : 3FFE::2300:CE21:233:FEA0/60 201:468:1102:1::1/64

IPv4- IPv6 Transition Dual-stack Tunneling Translation

Dual-Stack www.a.com=? IPv4 Network 3ffe:b00::1 IPv6 Network Router 3ffe:b00::1 IPv6 Network Web Server www.a.com 3ffe:b00::1

Tunneling IPv4 Network IPv6 IPv6 Network Network Dual-stack Dual-stack IPv6 header IPv6 data IPv6 header IPv6 data Dual-stack Router IPv4 Network Dual-stack Router IPv6 Network IPv6 Network Tunnel: IPv6 in IPv4 Packet IPv6 host IPv6 host IPv4 header IPv6 header IPv6 data

Translation IPv6 Network Translator IPv6 Native Host IPv4 Applications

IPv4 – IPv6 Transition Step

IPv6 Examples (Ping) CATIPv6#ping ipv6 2002:CA2F:FE16::1 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 2002:CA2F:FE16::1, timeout is 2 seconds: !!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/1/1 ms

IPv6 Examples (Traceroute) CATIPv6# traceroute ipv6 www.6bone.net Type escape sequence to abort. Tracing the route to 6bone.net (3FFE:B00:C18:1::10) 1 v6-tunnel69-uk6x.ipv6.btexact.com (2001:7F8:2:8029::2) 564 msec 556 msec 564 msec 2 v6-tunnel-japan-telecom.ipv6.btexact.com (2001:7F8:2:8016::3) 732 msec 736 msec 748 msec 3 * * * 4 * * * 5 rap.ipv6.viagenie.qc.ca (3FFE:B00:C18:1:290:27FF:FE17:FC0F) 944 msec 976 msec 940 msec 6 6bone.net (3FFE:B00:C18:1::10) 944 msec 952 msec 948 msec

IPv6 Examples (URL) http://202.47.249.7 IPv4 http://www.cat.net.th http://www.6bone.net

Question?