Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 128
Текст из файла (страница 128)
Когда компьютер подключается к другой подсети, то ему автоматически назначается новый адрес. Ни пользователь, ни сетевой администратор не вмешиваются в этот процесс. Это дает возможность впоследствиг) повторно использовать этот 1Р-адрес для назначения другому компьютеру. Таким образом, помимо основного преимущества 1)НСР— автоматизации рутинной работы администратора по конфигурированию стека ТСР/1 Р на каждом компьютере, режим динамического распределения адресов в принципе позволяет строить !Р-сетгь количество узлов в которой превышает количество имеющихся в распоряжении администратора 1Р-адресов.
ПРИМЕР Рассмотрим преимущества, которые дает динамическое распределение пула адресов на примере организации, в которой сотрудники значительную часть рабочего времени проводят вне офиса — дома или в командировках. Каждый из них имеет портативный компьютер, который ео время пребывания в офисе подключается к корпоративной 1Р-сетн. Возникает вопрос, сколько 1Р-адресов необходимо этой организации? Первый ответ — столько, скаеькин сотрудникам необходим досюун е сеть.
Если нх 500 человек, то каждому нз ннх должен быть назначен 1Р-адрес н выделено рабочее место. То есть эаминистрэцня должна получить у поставщика услуг адреса двух сетей класса С и оборудовать соответствующим образом помещение. Однако вспомним, что сотрудники в этой организации редко появляются в офисе, значит, большая часть ресурсов при таком решении будет простаивать. Второй ответ — столько, сколько сотрудников обычно нрисутстеует е офисе (с некоторым запасом). Если обычно в офисе работает не более 50 сотрудников, то достаточно получить у поставщика услуг пул нз 64 адресов н установить в рабочем помещении сеть с 64-я коннекторами для подключения компьютеров.
Но возникает другая проблема — кто н как будет конфигурировать компьютеры, состав которых постоянно меняется? Существует дээ пути. Во-первых, администратор (нлн сам мобильный пользователь) может конфигурировать компьютер вручную каждый раз, когда возникает необходимость подключения к офисной сети. Такой подход требует от администратора (илн пользователей) большого объема рутинной работы, следовательно — это плохое решение. Гораздо привлекательнее выглядят врзможностн автоматического динамического назначения 1) НСР-адресов.
Лействнтельно, администратору достаточно один раз при настройке 1)НСР-сервера указать диапазон кз 64 адресов, а каждый вновь прибывающий мобильный пользователь будет просто физически подключать в сеть свой компьютер, на котором запускается ГГНСР-клиент. ' Иногда мы будем для краткости опускать это уточнение. Глава 16. Адресация в стеке протоколов ТСР/1Р Он запросит конфигурационные параметры и автоматически получит их от ОНСР-сервера Таким образом, для работы 500 мобильных сотрудников достаточно иметь в офисной сети 64 1Р-адреса и 64 рабочих места. Алгоритм динамического назначения адресов Администратор управляет процессом конфигурирования сети, определяя два основных конфигурационных параметра 1)НСР-сервера: иул адресов, доступных распределению, и срок аренды.
Срок аренды диктует, как долго компьютер может использовать назначенный 1Р-адрес, перед тем как снова запросить его от ПНСР-сервера Срок аренды зависит от режима работы пользователей сети. Если это небольшая сеть учебного заведения, куда со своими компьютерами приходят многочисленные студенты для выполнения лабораторных работ, то срок аренды может быть равен длительности лабораторной работы.
Если же это корпоративная сеть, в которой сотрудники предприятия работают на регулярной основе, то срок аренды может быть достаточно длительным — несколько дней или даже недель. 1)НСР-сервер должен находиться в одной подсети с клиентами, учитывая, что клиенты посылают ему широковещательные запросы (рис. 15.10). Для снижения риска выхода сети из строя нз-за отказа 1)НСР-сервера в сети иногда ставят резервный 1)НСР-сервер (такой вариант соответствует сети 1). ОНСР-ооиск Рис.
16.10. Схемы взаимного Расположения ОНСР-серверов и ОНСР-клиентов Иногда наблюдается и обратная картина: в сети нет ни одного 1)НСР-сервера. В этом случае его подменяет связной ВНСР-агент — программное обеспечение, играющее роль ПРотокол СНСР посредника между 0НСР-клиентами и 0НСР-серверами (пример такого варианта— сеть 2). Связной агент переправляет запросы клиентов из сети 2 0НСР-серверу сети 3. Таким образом, один 0НСР-сервер может обслуживать 0НСР-клиентов нескольких Разных сетей. Вот как выглядит упрощенная схема обмена сообщениями между клиентскими и серверными частями 0НСР. !.
Когда компьютер включают, установленный на нем 0НСР-клиент посылает ограниченное широковещательное сообщение 0НСР-поиска (1Р-пакет с адресом назначения, состоящим из одних единиц, который должен быть доставлен всем узлам данной 1Р- сети). 2, Находящиеся в сети 0НСР-серверы получают зто ссюбщение. Если в сети 0НСР- серверы отсутствуют, то сообщение 0НСР-поиска получает связной 0НСР-агент. Он пересылает это сообщение в другую, возможно, значительно отстоящую от него сеть ВНСР-серверу, 1Р-адрес которого ему заранее известен. 3. Все 0НСР-серверы, получившие сообщение 0НСР-поиска, посылают 0НСР-клиенту, обратившемуся с запросом, свои 0НСР-предложения. Каждое предложение содержит !Р-адрес и другую конфигурационную информацию.
(0НСР-сервер, находящийся в другой сети, посылает ответ через агента.) 4. ВНСР-клиент собирает конфигурационные 0НСР-предложения от всех 0НСР- серверов. Как правило, он выбирает первое из поступивших предложений и отправляет з сеть широковещательный 0НСР-запрос. В этом запросе содержатся идентификационная информация о 0НСР-сервере, предложение которого принято, а также значения принятых конфигурационных параметров. 5. Все 0НСР-серверы получают 0НСР-запрос, и только один выбранный 0НСР-сервер посылает положительную 0НСР-квитанцию (подтверждение! Р-адреса и параметров аренды), а остальные серверы аннулируют свои предложения, в частности возвращают з свои пулы предложенные адреса. й 0НСР-клиент получает положительную 0НСР-квитанцию и переходит в рабочее состояние.
Время от времени компьютер пытается обновить параметры аренды у 0НСР-сервера. Первую попытку он делает задолго до истечения срока аренды, обращаясь к тому серверу, зт которого он получил текущие параметры. Если ответа нет или ответ отрицательный, оз через некоторое время снова посылает запрос. Так повторяется несколько раз, и если гсе попытки получить параметры у того же сервера оказываются безуспешными, клиент обращается к другому серверу. Если и другой сервер отвечает отказом, то клиент теряет сзои конфигурационные параметры и переходит в режим автономной работы. Тгхже 0НСР-клиент может по своей инициативе досрочно отказаться от выделенных ему параметров. В сети, где адреса назначаются динамически, нельзя быть уверенным в адресе, который в данный момент имеет тот или иной узел. И такое непостоянство 1Р-адресов влечет за Ыюй некоторые пробвгемы.
Во-первых, возникают сгожмости нри преобразовании символьного доменного имени в 1Р- я)ргс. Действительно, представьте себе функционирование системы 0ХБ, которая должна поддерживать таблицы соответствия символьных имен 1Р-адресам в условиях, когда последние меняются каждые два часа! Учитывая это обстоятельство, для серверов, к которым 512 Глава 1 б. Адресация в стеке протоколов ТСР/!Р пользователи часто обращаются по символьному имени, назначают статические 1р-адреса, оставляя динамические только для клиентских компьютеров. Однако в некоторых сетях количество серверов настолько велико, что их ручное конфигурирование становится слишком обременительным. Это привело к разработке усовершенствованной версии 1)ЫБ (так называемой динамической системы ())х)Б), в основе которой лежит согласование информационной адресной базы в службах 0НСР и ()ХЗ.
Во-вторых, трудно осуи(есталять удаленное управление и автоматический мониторинг интерфейса (например, сбор статистики), если в качестве его идентификатора выступает динамически изменяемый 1р-адрес. Наконец, для обеспечения безопасности сети многие сетевые устройства могут блокировать (фильтровать) пакеты, определенные поля которых имеют некоторые заранее заданные значения. Другими словами, при динамическом назначении адресов усложняется фигьпграг(ия пакетов по!Р-адресам.
Последние две проблемы проще всего решаются отказом от динамического назначения адресов для интерфейсов, фигурирующих в системах мониторинга и безопасности. Выводы В стеке ТСР/1Р используются три типа адресов: локальные (называемые также аппаратными), !Р- адреса и символьные доменные имена.
Все эти типы адресов присваиваются узлам составной сети независимо друг от друга. 1Р-адрес имеет длину 4 байта и состоит из номера сети и номера узла. Для определения границы, отделяющей номер сети от номера узла, сегодня используются два подхода. Первый основан на применении кпассовадресов,второй — масок. Номер сети назначается централизовано, если сеть является частью Интернета.
Назначение 1Р- адресов узлам сети может происходить либо вручную (администратор сам ведет списки свободных и занятых аэресов и конфигурирует сетевой интерфейс), либо автоматически (с использованием протокола СНСР). Установление соответствия между )Р-адресом и аппаратным адресом сетевого интерфейса осуществляется протоколом разрешения адресов (АВР). В стеке ТСР/)Р применяется система доменных символьных имен, которая имеет иерархическую древовидную структуру, допускающую использование в имени произвольного количества составных частей.
Совокупность имен, у которых несколько старших составных частей совпадают, образуют домен имен. Доменные имена назначаются централизованно, если сеть является частью Интернета, в противном случае — локально. Соответствие между доменными именами и 1Р-адресами может устанавливаться как средствами локального хоста с использованием файла Пов1в, так и с помощью централизованной службы РНЗ. Вопросы и задания 1. Какие из адресов могли бы в составной 1Р-сети являться локальными, а какие нет? Варианты ответов: а) адрес Ъ'Р1/ЧС1 сети АТМ; б) 0)х($-адрес Х.25, например, чг1.120дер; в) МАС-адрес, например, 12-ВЗ-ЗВ-51-А2-10; г) 1р-адрес, например, 113.34.78.01.
Вопросы и задания 2. Какие из следующих утверждений верны всегда? а) кэягдый интерфейс маршрутизатора имеет сетевой адрес; б) каждый интерфейс моста/коммутатора имеет сетевой адрес; в) каждый маршрутизатор имеет собственный сетевой адрес; г) каждый интерфейс маршрутизатора имеет МАС-адрес. 3. Какие из приведенных адресов ие могут быть использованы в качестве 1Р-адресов сетевого интерфейса для узлов Иитериета? Для синтаксически правильных адресов определите их класс А, В, С, 0 или Е. Варианты адресов: а) 223.13.123.245; б) 225.0.0.105; в) 194.87.45.0; г) 10.24.255.252; д) 125.24.255.255; е) 157.213.255.305; ж) 129.12.255.255; з) 127.0.23.255; и) 1.0.0.13; к) 221.1.1.1; л) 192.134.216.255; м) 193.256.254.11. 4, Пусть 1Р-адрес некоторого узла подсети равен 108.5.18.167, а значение маски для этой подсети — 255.255.240.0. Определите номер подсети.