Реферат: Сетевой уровень построения сетей. Адресация в IP сетях. Протокол IP

<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US"><span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US"><span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US"><span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US"><span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">РЕФЕРАТ<span Times New Roman",«serif»">«СЕТЕВОЙ УРОВЕНЬ ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕЙ.АДРЕСАЦИЯ В <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">IP<span Times New Roman",«serif»">-СЕТЯХ. ПРОТОКОЛ <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language: EN-US">IP<span Times New Roman",«serif»">»<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">

Выполнил:

<span Times New Roman",«serif»"> <span Times New Roman",«serif»"> <span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">Основымежсетевого обмена в сетях TCP/IP

Сеть Internet — этосеть сетей, объединяющая как локальные сети, так и глобальные сети типа NSFNET.Поэтому центральным местом при обсуждении принципов построения сети являетсясемейство протоколов межсетевого обмена TCP/IP.

Под термином «TCP/IP» обычно понимаютвсе, что связано с протоколами TCP и IP. Это не только собственно сами проколыс указанными именами, но и протоколы построенные на использовании TCP и IP, иприкладные программы.

Главной задачей стека TCP/IP является объединениев сеть пакетных подсетей через шлюзы. Каждая сеть работает по своим собственнымзаконам, однако предполагается, что шлюз может принять пакет из другой сети идоставить его по указанному адресу. Реально, пакет из одной сети передается вдругую подсеть через последовательность шлюзов (gateway), которые обеспечивают сквознуюмаршрутизацию пакетов по всей сети. В данном случае, под шлюзом понимаетсяточка соединения сетей, или компьютер, соединяющие две сети и передающий пакетыиз одной в другую. При этом соединяться могут как локальные, так и глобальныесети. В качестве шлюза могут выступать как специальные устройства, маршрутизаторы (router), так и компьютеры, которые имеют программное обеспечение,выполняющее функции маршрутизации пакетов. Маршрутизация — это процедураопределения пути следования пакета из одной сети в другую.

Такой механизм доставки становится возможнымблагодаря реализации во всех узлах сети протокола межсетевого обмена IP. Еслиобратиться к истории создания сети Internet, то ссамого начала предполагалось разработать спецификации сети коммутации пакетов.Это значит, что любое сообщение, которое отправляется по сети, должно быть приотправке «нашинковано» на фрагменты. Каждый из фрагментов должен бытьснабжен адресами отправителя и получателя, а также номером этого пакета впоследовательности пакетов, составляющих все сообщение в целом. Такая системапозволяет на каждом шлюзе выбирать маршрут, основываясь на текущей информации осостоянии сети, что повышает надежность системы в целом. При этом каждый пакетможет пройти от отправителя к получателю по своему собственному маршруту.Порядок получения пакетов получателем не имеет большого значения, т.к. каждыйпакет несет в себе информацию о своем месте в сообщении. При создании этойсистемы принципиальным было обеспечение ее живучести и надежной доставкисообщений, т.к. предполагалось, что система должна была обеспечивать управлениеВооруженными Силами США в случае нанесения ядерного удара по территории страны.

Структура стека протоколов TCP/IP

При рассмотрении процедур межсетевоговзаимодействия всегда опираются на стандарты, разработанные InternationalStandard Organization (ISO).Эти стандарты получили название «Семиуровневой модели сетевогообмена» или в английском варианте "Open System Interconnection Reference Model" (OSI Ref.Model). В данной модели обмен информацией можетбыть представлен в виде стека:

7

Уровень приложений (программы пользователя, которые использует сеть, ApplicationLayer)

6

Уровень обмена данными с прикладными программами (PresentationLayer)

5

Уровень сессии (управляет взаимодействием между приложениями, SessionLayer)

4

Транспортный уровень (отвечает за контроль приёма и передачи сообщения, TransportLayer)

3

Сетевой уровень (отвечает за соединение между отправителем и получателем, NetworkLayer)

2

Канальный уровень (отвечает за надёжную передачу данных через физические линии связи, DataLinkLayer)

1

Физический уровень (определяет физические параметры линии связи, PhysicalLayer)

Как видно из таблицы, в этой модели определяетсявсе – от стандарта физического соединения сетей до протоколов обменаприкладного программного обеспечения. Дадим некоторые комментарии к этоймодели.

Физическийуровень данной модели определяет характеристики физической сети передачиданных, которая используется для межсетевого обмена. Это такие параметры, как:напряжение в сети, сила тока, число контактов на разъемах и т.п. Типичнымистандартами этого уровня являются, например RS232C, V35, IEEE 802.3 и т.п.

К канальному уровню отнесены протоколы,определяющие соединение, например, SLIP (Strial Line Internet Protocol),PPP (Point to Point Protocol), NDIS, пакетныйпротокол, ODI и т.п. В данном случае речь идет о протоколе взаимодействия междудрайверами устройств и устройствами, с одной стороны, а с другой стороны, междуоперационной системой и драйверами устройства. Такое определение основываетсяна том, что драйвер — это, фактически, конвертор данных из оного формата вдругой, но при этом он может иметь и свой внутренний формат данных.

К сетевому (межсетевому) уровню относятсяпротоколы, которые отвечают за отправку и получение данных, или, другимисловами, за соединение отправителя и получателя. Вообще говоря, этатерминология пошла от сетей коммутации каналов, когда отправитель и получательдействительно соединяются на время работы каналом связи. Применительно к сетямTCP/IP, такая терминология не очень приемлема. К этому уровню в TCP/IP относятпротокол IP (Internet Protocol).Именно здесь определяется отправитель и получатель, именно здесь находитсянеобходимая информация для доставки пакета по сети.

Транспортный уровень отвечает занадежность доставки данных, и здесь, проверяя контрольные суммы, принимаетсярешение о сборке сообщения в одно целое. В Internetтранспортный уровень представлен двумя протоколами TCP (TransportControl Protocol) и UDP (User Datagramm Protocol). Если предыдущий уровень (сетевой) определяеттолько правила доставки информации, то транспортный уровень отвечает зацелостность доставляемых данных.

Уровень сессии определяет стандартывзаимодействия между собой прикладного программного обеспечения. Это может бытьнекоторый промежуточный стандарт данных или правила обработки информации.Условно к этому уровню можно отнеси механизм портов протоколов TCP и UDP и Berkeley Sockets. Однако обычно,рамках архитектуры TCP/IP такого подразделения не делают.

Уровень обмена данными с прикладными программами(Presentation Layer)необходим для преобразования данных из промежуточного формата сессии в форматданных приложения. В Internet это преобразованиевозложено на прикладные программы.

Уровень прикладных программ или приложенийопределяет протоколы обмена данными этих прикладных программ. В Internet к этому уровню могут быть отнесены такиепротоколы, как: FTP, TELNET, HTTP, GOPHER и т.п.

<span Times New Roman",«serif»; font-style:normal;mso-bidi-font-style:italic">Адресация в IP-сетях

Каждый компьютер в сети TCP/IP имеет адреса трехуровней:

Локальный адрес узла, определяемый технологией, с помощью которой построена отдельная сеть, в которую входит данный узел. Для узлов, входящих в локальные сети — это МАС-адрес сетевого адаптера или порта маршрутизатора, например, 11-А0-17-3D-BC-01. Эти адреса назначаются производителями оборудования и являются уникальными адресами, так как управляются централизовано. Для всех существующих технологий локальных сетей МАС-адрес имеет формат 6 байтов: старшие 3 байта — идентификатор фирмы производителя, а младшие 3 байта назначаются уникальным образом самим производителем. Для узлов, входящих в глобальные сети, такие как Х.25 или frame relay, локальный адрес назначается администратором глобальной сети. IP-адрес, состоящий из 4 байт, например, 109.26.17.100. Этот адрес используется на сетевом уровне. Он назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов. IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Номер сети может быть выбран администратором произвольно, либо назначен по рекомендации специального подразделения Internet (Network Information Center, NIC), если сеть должна работать как составная часть Internet. Обычно провайдеры услуг Internet получают диапазоны адресов у подразделений NIC, а затем распределяют их между своими абонентами.

Номер узла в протоколе IP назначается независимоот локального адреса узла. Деление IP-адреса на поле номера сети и номера узла- гибкое, и граница между этими полями может устанавливаться весьмапроизвольно. Узел может входить в несколько IP-сетей. В этом случае узел должениметь несколько IP-адресов, по числу сетевых связей. Таким образом IP-адресхарактеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор,а одно сетевое соединение.

Символьный идентификатор-имя, например, SERV1.IBM.COM. Этот адрес назначается администратором и состоит из нескольких частей, например, имени машины, имени организации, имени домена. Такой адрес, называемый также DNS-именем, используется на прикладном уровне, например, в протоколах FTP или telnet. <span Times New Roman",«serif»">Триосновных класса IP-адресов

IP-адрес имеет длину 4 байта и обычнозаписывается в виде четырех чисел, представляющих значения каждого байта вдесятичной форме, и разделенных точками, например:

128.10.2.30 — традиционная десятичная формапредставления адреса,

10000000 00001010 00000010 00011110 — двоичнаяформа представления этого же адреса.

На рисунке 1 показана структура IP-адреса.

Класс А

<table cellpadding=«0» ">

N сети

N узла

Класс В

<table cellpadding=«0» ">

1

N сети

N узла

Класс С

<table cellpadding=«0» ">

1

1

N сети

N узла

Класс D

<table cellpadding=«0» ">

1

1

1

адрес группы multicast

Класс Е

<table cellpadding=«0» ">

1

1

1

1

зарезервирован

Рис. 1. Структура IР-адреса

Адрес состоит из двух логических частей — номерасети и номера узла в сети. Какая часть адреса относится к номеру сети, а какаяк номеру узла, определяется значениями первых битов адреса:

Если адрес начинается с 0, то сеть относят к классу А, и номер сети занимает один байт, остальные 3 байта интерпретируются как номер узла в сети. Сети класса А имеют номера в диапазоне от 1 до 126. (Номер 0 не используется, а номер 127 зарезервирован для специальных целей, о чем будет сказано ниже.) В сетях класса А количество узлов должно быть больше 216, но не превышать 224. Если первые два бита адреса равны 10, то сеть относится к классу В и является сетью средних размеров с числом узлов 28 — 216. В сетях класса В под адрес сети и под адрес узла отводится по 16 битов, то есть по 2 байта. Если адрес начинается с последовательности 110, то это сеть класса С с числом узлов не больше 28. Под адрес сети отводится 24 бита, а под адрес узла — 8 битов. Если адрес начинается с последовательности 1110, то он является адресом класса D и обозначает особый, групповой адрес — multicast. Если в пакете в качестве адреса назначения указан адрес класса D, то такой пакет должны получить все узлы, которым присвоен данный адрес. Если адрес начинается с последовательности 11110, то это адрес класса Е, он зарезервирован для будущих применений.

В таблице приведены диапазоны номеров сетей,соответствующих каждому классу сетей.

<table cellpadding=«0» ">

Класс

Наименьший адрес

Наибольший адрес

A

01.0.0

126.0.0.0

B

128.0.0.0

191.255.0.0

C

192.0.1.0.

223.255.255.0

D

224.0.0.0

239.255.255.255

E

240.0.0.0

247.255.255.255

<span Times New Roman",«serif»">Соглашенияо специальных адресах: broadcast, multicast,loopback

В протоколе IP существует несколько соглашений об особой интерпретацииIP-адресов:

если IР-адрес состоит только из двоичных нулей, <table cellpadding=«0» ">

0 000… 0 000

 

то он обозначает адрес того узла, который сгенерировал этот пакет;

если в поле номера сети стоят 0, <table cellpadding=«0» ">

0 000.......0

Номер узла

то по умолчанию считается, что этот узелпринадлежит той же самой сети, что и узел, который отправил пакет;

если все двоичные разряды IP-адреса равны 1, <table cellpadding=«0» ">

1 1 1 1 .........................................1 1

 

то пакет с таким адресом назначения долженрассылаться всем узлам, находящимся в той же сети, что и источник этого пакета.Такая рассылка называется ограниченным широковещательным сообщением (limited broadcast);

если в поле адреса назначения стоят сплошные 1, <table cellpadding=«0» ">

Номер сети

1111................11

то пакет, имеющий такой адрес рассылается всемузлам сети с заданным номером. Такая рассылка называется широковещательнымсообщением (broadcast);

адрес 127.0.0.1 зарезервирован для организации обратной связи при тестировании работы программного обеспечения узла без реальной отправки пакета по сети. Этот адрес имеет название loopback.

Уже упоминавшаяся форма группового IP-адреса — multicast — означает, что данный пакет должен бытьдоставлен сразу нескольким узлам, которые образуют группу с номером, указаннымв поле адреса. Узлы сами идентифицируют себя, то есть определяют, к какой изгрупп они относятся. Один и тот же узел может входить в несколько групп. Такиесообщения в отличие от широковещательных называются мультивещательными.Групповой адрес не делится на поля номера сети и узла и обрабатывается маршрутизатором особым образом.

В протоколе IP нет понятия широковещательности втом смысле, в котором оно используется в протоколах канального уровня локальныхсетей, когда данные должны быть доставлены абсолютно всем узлам. Какограниченный широковещательный IP-адрес, так и широковещательный IP-адрес имеютпределы распространения в интерсети — они ограничены либо сетью, к которойпринадлежит узел — источник пакета, либо сетью, номер которой указан в адресеназначения. Поэтому деление сети с помощью маршрутизаторовна части локализует широковещательный шторм пределами одной из составляющихобщую сеть частей просто потому, что нет способа адресовать пакет одновременновсем узлам всех сетей составной сети.

<span Times New Roman",«serif»">Отображениефизических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP

В протоколе IP-адрес узла, то есть адрескомпьютера или порта маршрутизатора, назначаетсяпроизвольно администратором сети и прямо не связан с его локальным адресом, какэто сделано, например, в протоколе IPX. Подход, используемый в IP, удобноиспользовать в крупных сетях и по причине его независимости от форматалокального адреса, и по причине стабильности, так как в противном случае, присмене на компьютере сетевого адаптера это изменение должны бы были учитыватьвсе адресаты всемирной сети Internet (в том случае,конечно, если сеть подключена к Internet'у).

Локальный адрес используется в протоколе IP тольков пределах локальной сети при обмене данными между маршрутизатороми узлом этой сети. Маршрутизатор, получив пакет дляузла одной из сетей, непосредственно подключенных к его портам, должен дляпередачи пакета сформировать кадр в соответствии с требованиями принятой в этойсети технологии и указать в нем локальный адрес узла, например его МАС-адрес. В пришедшем пакете этот адрес не указан, поэтомуперед маршрутизатором встает задача поиска его поизвестному IP-адресу, который указан в пакете в качестве адреса назначения. Саналогичной задачей сталкивается и конечный узел, когда он хочет отправитьпакет в удаленную сеть через маршрутизатор,подключенный к той же локальной сети, что и данный узел.

Для определения локального адреса по IP-адресуиспользуется протокол разрешения адреса AddressResolution Protocol, ARP.Протокол ARP работает различным образом в зависимости от того, какой протоколканального уровня работает в данной сети — протокол локальной сети (Ethernet, Token Ring, FDDI) с возможностью широковещательного доступаодновременно ко всем узлам сети, или же протокол глобальной сети (X.25, frame relay), как правило неподдерживающий широковещательный доступ. Существует также протокол, решающийобратную задачу — нахождение IP-адреса по известному локальному адресу. Онназывается реверсивный ARP — RARP (Reverse Address Resolution Protocol) и используется при старте бездисковыхстанций, не знающих в начальный момент своего IP-адреса, но знающих адрессвоего сетевого адаптера.

В локальных сетях протокол ARP используетшироковещательные кадры протокола канального уровня для поиска в сети узла сзаданным IP-адресом.

Узел, которому нужно выполнить отображениеIP-адреса на локальный адрес, формирует ARP запрос, вкладывает его в кадрпротокола канального уровня, указывая в нем известный IP-адрес, и рассылаетзапрос широковещательно. Все узлы локальной сети получают ARP запрос исравнивают указанный там IP-адрес с собственным. В случае их совпадения узелформирует ARP-ответ, в котором указывает свой IP-адрес и свой локальный адрес иотправляет его уже направленно, так как в ARP запросе отправитель указываетсвой локальный адрес. ARP-запросы и ответы используют один и тот же форматпакета. Так как локальные адреса могут в различных типах сетей иметь различнуюдлину, то формат пакета протокола ARP зависит от типа сети. На рисунке 2показан формат пакета протокола ARP для передачи по сети Ethernet.

0 8 16 31

<table cellpadding=«0» ">

Тип сети

Тип протокола

Длина локального адреса

Длина сетевого адреса

Операция

Локальный адрес отправителя (байты 0 — 3)

Локальный адрес отправителя (байты 4 — 5)

IP-адрес отправителя (байты 0-1)

IP-адрес отправителя (байты 2-3)

Искомый локальный адрес (байты 0 — 1)

Искомый локальный адрес (байты 2-5)

Искомый IP-адрес (байты 0 — 3)

Рис. 2. Формат пакета протокола ARP

В поле типа сети для сетей Ethernetуказывается значение 1. Поле типа протокола позволяет использовать пакеты ARPне только для протокола IP, но и для других сетевых протоколов. Для IP значениеэтого поля равно 080016.

Длина локального адреса для протокола Ethernet равна 6 байтам, а длина IP-адреса — 4 байтам. Вполе операции для ARP запросов указывается значение 1 для протокола ARP и 2 дляпротокола RARP.

Узел, отправляющий ARP-запрос, заполняет в пакетевсе поля, кроме поля искомого локального адреса (для RARP-запроса неуказывается искомый IP-адрес). Значение этого поля заполняется узлом,опознавшим свой IP-адрес.

В глобальных сетях администратору сети чаще всегоприходится вручную формировать ARP-таблицы, в которых он задает, например,соответствие IP-адреса адресу узла сети X.25, который имеет смысл локальногоадреса. В последнее время наметилась тенденция автоматизации работы протоколаARP и в глобальных сетях. Для этой цели среди всех маршрутизаторов,подключенных к какой-либо глобальной сети, выделяется специальный маршрутизатор, который ведет ARP-таблицу для всех остальныхузлов и маршрутизаторов этой сети. При такомцентрализованном подходе для всех узлов и маршрутизатороввручную нужно задать только IP-адрес и локальный адрес выделенного маршрутизатора. Затем каждый узел и маршрутизаторрегистрирует свои адреса в выделенном маршрутизаторе,а при необходимости установления соответствия между IP-адресом и локальнымадресом узел обращается к выделенному маршрутизаторус запросом и автоматически получает ответ без участия администратора.

<span Times New Roman",«serif»">Отображениесимвольных адресов на IP-адреса: служба DNS

DNS (Domain Name System) — этораспределенная база данных, поддерживающая иерархическую систему имен дляидентификации узлов в сети Internet. Служба DNSпредназначена для автоматического поиска IP-адреса по известному символьномуимени узла. Спецификация DNS определяется стандартами RFC 1034 и 1035. DNSтребует статической конфигурации своих таблиц, отображающих имена компьютеров вIP-адрес.

Протокол DNS является служебным протоколомприкладного уровня. Этот протокол несимметричен — в нем определены DNS-серверыи DNS-клиенты. DNS-серверы хранят часть распределенной базы данных осоответствии символьных имен и IP-адресов. Эта база данных распределена поадминистративным доменам сети Internet. Клиентысервера DNS знают IP-адрес сервера DNS своего административного домена и попротоколу IP передают запрос, в котором сообщают известное символьное имя ипросят вернуть соответствующий ему IP-адрес.

Если данные о запрошенном соответствии хранятся вбазе данного DNS-сервера, то он сразу посылает ответ клиенту, если же нет — тоон посылает запрос DNS-серверу другого домена, который может сам обработатьзапрос, либо передать его другому DNS-серверу. Все DNS-серверы соединеныиерархически, в соответствии с иерархией доменов сети Internet.Клиент опрашивает эти серверы имен, пока не найдет нужные отображения. Этотпроцесс ускоряется из-за того, что серверы имен постоянно кэшируют информацию,предоставляемую по запросам. Клиентские компьютеры могут использовать в своейработе IP-адреса нескольких DNS-серверов, для повышения надежности своейработы.

База данных DNS имеет структуру дерева,называемого доменным пространством имен, в котором каждый домен (узел дерева)имеет имя и может содержать поддомены. Имя доменаидентифицирует его положение в этой базе данных по отношению к родительскомудомену, причем точки в имени отделяют части, соответствующие узлам домена.

Корень базы данных DNS управляется центром Internet Network Information Center. Доменыверхнего уровня назначаются для каждой страны, а также на организационнойоснове. Имена этих доменов должны следовать международному стандарту ISO 3166.Для обозначения стран используются трехбуквенные и двухбуквенные аббревиатуры,а для различных типов организаций используются следующие аббревиатуры:

com — коммерческие организации (например, microsoft.com); edu — образовательные (например, mit.edu); gov — правительственные организации (например, nsf.gov); org — некоммерческие организации (например, fidonet.org); net — организации, поддерживающие сети (например, nsf.net).

Каждый домен DNS администрируетсяотдельной организацией, которая обычно разбивает свой домен на поддомены и передает функции администрирования этих поддоменов другим организациям. Каждый домен имеетуникальное имя, а каждый из поддоменов имеет уникальноеимя внутри своего домена. Имя домена может содержать до 63 символов. Каждыйхост в сети Internet однозначно определяется своим полнымдоменным именем (fully qualifieddomain name, FQDN),которое включает имена всех доменов по направлению от хоста к корню. Примерполного DNS-имени:

citint.dol.ru.

<span Times New Roman",«serif»">Автоматизацияпроцесса назначения IP-адресов узлам сети — протокол DHCP

Как уже было сказано, IP-адреса могут назначатьсяадминистратором сети вручную. Это представляет для администратора утомительнуюпроцедуру. Ситуация усложняется еще тем, что многие пользователи не обладаютдостаточными знаниями для того, чтобы конфигурировать свои компьютеры дляработы в интерсети и должны поэтому полагаться на администраторов.

Протокол DynamicHost Configuration Protocol (DHCP) был разработан для того, чтобыосвободить администратора от этих проблем. Основным назначением DHCP являетсядинамическое назначение IP-адресов. Однако, кроме динамического, DHCP можетподдерживать и более простые способы ручного и автоматического статическогоназначения адресов.

В ручной процедуре назначения адресов активноеучастие принимает администратор, который предоставляет DHCP-серверу информациюо соответствии IP-адресов физическим адресам или другим идентификаторамклиентов. Эти адреса сообщаются клиентам в ответ на их запросы к DHCP-серверу.

При автоматическом статическом способеDHCP-сервер присваивает IP-адрес (и, возможно, другие параметры конфигурацииклиента) из пула наличных IP-адресов без вмешательства оператора. Границы пуланазначаемых адресов задает администратор при конфигурировании DHCP-сервера.Между идентификатором клиента и его IP-адресом по-прежнему, как и при ручномназначении, существует постоянное соответствие. Оно устанавливается в моментпервичного назначения сервером DHCP IP-адреса клиенту. При всех последующихзапросах сервер возвращает тот же самый IP-адрес.

При динамическом распределении адресовDHCP-сервер выдает адрес клиенту на ограниченное время, что дает возможностьвпоследствии повторно использовать IP-адреса другими компьютерами. Динамическоеразделение адресов позволяет строить IP-сеть, количество узлов в которойнамного превышает количество имеющихся в распоряжении администратораIP-адресов.

DHCP обеспечивает надежный и простой способконфигурации сети TCP/IP, гарантируя отсутствие конфликтов адресов за счетцентрализованного управления их распределением. Администратор управляетпроцессом назначения адресов с помощью параметра «продолжительностиаренды» (lease duration),которая определяет, как долго компьютер может использовать назначенныйIP-адрес, перед тем как снова запросить его от сервера DHCP в аренду.

Примером работы протокола DHCP может служитьситуация, когда компьютер, являющийся клиентом DHCP, удаляется из подсети. Приэтом назначенный ему IP-адрес автоматически освобождается. Когда компьютерподключается к другой подсети, то ему автоматически назначается новый адрес. Нипользователь, ни сетевой администратор не вмешиваются в этот процесс. Этосвойство очень важно для мобильных пользователей.

Протокол DHCP использует модель клиент-сервер. Вовремя старта системы компьютер-клиент DHCP, находящийся в состоянии«инициализация», посылает сообщение discover(исследовать), которое широковещательно распространяется по локальной сети ипередается всем DHCP-серверам частной интерсети. Каждый DHCP-сервер, получившийэто сообщение, отвечает на него сообщением offer(предложение), которое содержит IP-адрес и конфигурационную информацию.

Компьютер-клиент DHCP переходит в состояние«выбор» и собирает конфигурационные предложения от DHCP-серверов.Затем он выбирает одно из этих предложений, переходит в состояние«запрос» и отправляет сообщение request(запрос) тому DHCP-серверу, чье предложение было выбрано.

Выбранный DHCP-сервер посылает сообщение DHCP-acknowledgment (подтверждение), содержащее тот жеIP-адрес, который уже был послан ранее на стадии исследования, а также параметраренды для этого адреса. Кроме того, DHCP-сервер посылает параметры сетевойконфигурации. После того, как клиент получит это подтверждение, он переходит всостояние «связь», находясь в котором он может принимать участие вработе сети TCP/IP. Компьютеры-клиенты, которые имеют локальные диски,сохраняют полученный адрес для использования при последующих стартах системы. Приприближении момента истечения срока аренды адреса компьютер пытается обновитьпараметры аренды у DHCP-сервера, а если этот IP-адрес не может быть выделенснова, то ему возвращается другой IP-адрес.

В протоколе DHCP описывается несколько типовсообщений, которые используются для обнаружения и выбора DHCP-серверов, длязапросов информации о конфигурации, для продления и досрочного прекращениялицензии на IP-адрес. Все эти операции направлены на то, чтобы освободитьадминистратора сети от утомительных рутинных операций по конфигурированию сети.

Однако использование DHCP несет в себе инекоторые проблемы. Во-первых, это проблема согласования информационнойадресной базы в службах DHCP и DNS. Как известно, DNS служит для преобразованиясимвольных имен в IP-адреса. Если IP-адреса будут динамически изменятсясервером DHCP, то эти изменения необходимо также динамически вносить в базуданных сервера DNS. Хотя протокол динамического взаимодействия между службамиDNS и DHCP уже реализован некоторыми фирмами (так называемая служба Dynamic DNS), стандарт на него пока не принят.

Во-вторых, нестабильность IP-адресов усложняетпроцесс управления сетью. Системы управления, основанные на протоколе SNMP,разработаны с расчетом на статичность IP-адресов. Аналогичные проблемывозникают и при конфигурировании фильтров маршрутизаторов,которые оперируют с IP-адресами.

Наконец, централизация процедуры назначенияадресов снижает надежность системы: при отказе DHCP-сервера все его клиентыоказываются не в состоянии получить IP-адрес и другую информацию оконфигурации. Последствия такого отказа могут быть уменьшены путемиспользовании в сети нескольких серверов DHCP, каждый из которых имеет свой пулIP-адресов.

<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">Содержание.<span Times New Roman",«serif»;font-weight:normal; mso-bidi-font-weight:bold"><span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal">Основы межсетевого обмена в сетях TCP/IP Структура стеков протоколов TCP/IP Адресация в IP–сетях Три основных класса IP-адресов Соглашения о специальных адресах: broadcast, multicast, loopback Отображение физических адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP Отображение символьных адресов на IP-адреса: служба DNS Автоматизация процесса назначения IP-адресов узлам сети — протокол DHCP Список литературы

Список литературы

С. В. Глушаков, Д. В. Ломотько «Работа в сети Internet», Харьков «Фолио», 2001. www.citforum.ru/ www.library.vstu.edu.ru/Biblio/shemauch/Content.htm lsi.bas-net.by/bsuir/base/node260.html