24. Что представляет собой ip-имя и ip-адрес? Кем и как назначается ip-адрес? Можно ли, зная мас-адрес узла, определить его ip-адрес?

IP-имя, называемое доменным именем, отражает иерархическое построение, глобальных сетей и поэтому состоит из нескольких частей. Корень иерархии обозначает либо страну, либо отрасль знаний (например, ru – Россия, edu – наука и образование). Корень занимает в IP-имени правую позицию, левее записываются в порядке подчинения остальные домены, составляющие локальную часть адреса. Перед символом @ указывается имя почтового ящика пользователя. Любой узел сети или домен в Internet однозначно идентифицируется таким полным доменным именем. Длина каждой метки в этом IP-имени, разделенной точкой, не должна превышать 63 символов, а полная длина имени – 255 символов.Например, запись norenkov@rk6.bmstu.ru означает, что пользователь norenkov находится в подразделении rk6 орг-ции bmstu страны ru.

IP-адрес – это 32-битовое (или 128-битное для протокола IPv6) слово, записываемое побайтно в виде четырех (16-ти) частей, разделенных точками. Каждые подсеть и узел в подсети получают свои номера, причем для сети или подсети может использоваться от одного до трех старших байтов, а оставшиеся байты – для номера узла.

Узел в сети – это сетевое устройство, имеющее собственный адрес в сети, им может быть компьютер или маршрутизатор. Какая часть IP-адреса относится к сети, определяется ее маской, выделяющей соответствующие биты в IP-адресе. Например, для некоторой сети маска может быть 255.0.0.0, а для ее подсети – 255.255.0.0. Тем самым описывается иерархия сетей.

Номера при включении нового узла выдает организация, предоставляющая телекоммуникационные услуги и называемая провайдером. Провайдер обеспечивает включение IP-адреса и соответствующего ему IP-имени в сервер службы адресов DNS. Это означает запись данных об узле в базу данных адресов локального узла DNS.

IP-адрес может назначить вручную администратор (утомительно) или автоматически протокол DHCP. Клиент посылает запрос, а сервер в ответ возвращает назначенный IP-адрес.

По IP-адресу нужно найти МАС-адрес получателя, чтобы передать сетевой карте. Этим занимается протокол ARP. При старте бездисковых станций по адресу сетевого адаптера нужно найти IP-адрес сервера. Этим занимается реверсивный протокол ARP – RARP.

Протокол ARP поддерживает специальную ARP таблицу, в которой указан IP-адрес, МАС-адрес и тип записи (динамический или статический). Для каждой сети строится отдельная ARP таблица. Существуют ARP-сервера – это специальные маршрутизаторы.Если в ARP таблице нет нужного МАС-адреса, то маршрутизатор ставит запрос в очередь, а сам отправляет широковещательный ARP-пакет, в котором указывает требуемый IP-адрес получателя. Тот узел, у которого IP-адрес совпадет с запрашиваемым, посылает обратно свой МАС-адрес. Так пополняется ARP таблица.

25. Что представляет собой DNS-система? Как она поддерживается? Можно ли, запросив у DNS-сервера заведомо несуществующий IP-адрес, вывести из строя или перегрузить DNS-сервер? При работе в каком режиме (рекурсивном или нерекурсивном) DNS-сервер более устойчив к таким ложным запросам?

Система доменов представляет собой распределенную базу данных, размещенную на множестве компьютеров. Такие компьютеры называются серверами имен или просто DNS-серверами. Каждый сервер имен содержит обычно лишь информацию по одному домену, но знает адреса DNS-серверов вышестоящих и нижестоящих доменов. Программное обеспечение, которое общается с серверами имен, называется клиентом DNS. Клиент DNS выполняет роль посредника между сетевыми приложениями и серверами имен и может функционировать как на отдельном компьютере, так и на сервере имен.

Сервер имен служит для перевода имени узла в соответствующий ему адрес при маршрутизации сообщения. Поскольку маршрутизация в сети осуществляется по IP-адресам, то перевод указанного пользователем IP-имени в IP-адрес с помощью DNS обязателен. Клиент DNS входит в состав программного обеспечения TCP/IP, которое, для поддержания “плоской” (не иерархической) системы именования содержит программу, называемую файл-hosts. За счет этого поддерживается работоспособность сетевых устройств при отсутствии связи с сервером имен.

Клиенты DNS и серверы имен кэшируют в своей оперативной памяти данные, получаемые от других серверов имен. Время, в течении которого информация хранится в кэше, определяется источником и обычно составляет от десятков минут до нескольких суток. Это время зависит от частоты обращения к некоторому домену. Кэширование позволяет уменьшить трафик сети и снизить нагрузку на серверы имен.

Для повышения отказоустойчивости доменной системы имен одной зоной сети должны управлять как минимум два сервера имен – один выделяют как первичный и один или два – как вторичные серверы. При добавлении нового компьютера в сеть или изменении его IP-адреса информация о нем изменяется только на первичном сервере имен. Обновление содержимого других серверов имен данной зоны сети происходит по мере устаревания содержимого их кэш-памяти.

Вывести из строя или перегрузить DNS сервер полностью нельзя никак, если он нормальный. Но при рекурсивном методе время ответа если очень не повезет может стремиться к бесконечности, а если у него плохо с ресурсами…. ну вы в курсе что бывает когда мало ресурсов, а рекурсия большая. Так что вполне возможно что плохая реализация и поломается.

26. Начало читать выше. При рекурсивном режиме работы (называемом также косвеной процедурой), в случае отсутствия нужной информации, DNS-сервер сам обращается по цепочке к другим серверам имен, а клиенту отсылается уже готовый результат. В этом случае клиент освобождается от большей части работы по поиску информации в DNS. Однако рекурсивный режим работы используется намного реже нерекурсивного, т.к. нагрузка на серверы имен в этом случае значительно возрастает. А это является не оптимальным для клиента, поскольку при большой задержке ответа ему трудно определить произошел ли сбой в линии или просто опрашивается очень длинная цепочка серверов имен.

Хотя в некоторой литературе авторы утверждают, что практически все DNS-клиенты используют рекурсивную процедуру.

27. Начало читать выше. При нерекурсивном режиме работы (называемом также итеративной процедурой) сервер имен получает запрос от клиента DNS, например, на преобразование доменного имени в IP-адрес. Если доменное имя входит в зону управления сервера, то сервер возвращает клиенту ответ: положительный, т.е. IP-адрес, или отрицательный, если такого имени нет. Если имя не относится к зоне управления сервера, но присутствует в его кэше, то сервер ищет там. Если же требуемая информация не присутствует в кэше, то клиенту DNS отсылается IP-адрес сервера имен, который ближе к нужному домену. В этом случае клиент сам запрашивает другой сервер и так происходит до тех пор, пока не будет найден сервер, управляющий требуемым доменом.

28. Поясните формат конфигурационного файла, в котором хранятся адреса DNS-серверов. Чем вызвана именно такая последовательность записей? Как происходит взаимодействие основного и резервных DNS-серверов? Какие функции возложены на основной и резервные DNS-сервера?

В большинстве приложений TCP/IP принято, что настройки клиента DNS задаются в специальном конфигурационном файле.

Для Unix – это файл /etс/resolv.conf

DOS – etс\resolv.cfg

Windows – etс\resolv.cfg

NetWare – sys:etс\resolv.cfg.

Форматы данных файлов полностью идентичны. Для Windows’95 и Windows NT 4.0 подобный файл отсутствует, а параметры настроек задаются на панели управления.

Файл типа resolv.conf имеет формат: domain <текущий домен>

nameserver <адрес 1-го сервера>

nameserver <адрес 2-го сервера>

nameserver <адрес 3-го сервера>,

где domain указывает текущий домен узла сети, а nameserver – IP-адрес сервера имен.

Пример файла resolv.conf:

domain company1.msk.ru

nameserver 194. 195.12.1

nameserver 194.195.12.5

Количество строк с адресами DNS-серверов не может превышать трех, а порядок их следования имеет значение для определения порядка вызова серверов. Первым вызывается самый первый в списке DNS-сервер. Обычно первым указывают ближайший вторичный сервер имен данного домена, а затем – первичный. Это позволяет снизить нагрузку на первичный сервер. К следующему в списке DNS-серверу клиент DNS обратится в случае, если первый сервер не работает. Первичный сервер должен быть свободен, чтобы следить за работоспособностью сети и перестраивать таблицы маршрутизации.

Раньше в каждом узле сети был файл hosts (т.е. файл конфигурации узлов сети) отвечает за “плоскую” (т.е. не за доменную иерархическую) систему именования. При помощи этого файла устанавливается соответствие между IP-адресами и NetBIOS- именами.

Местонахождение этого файла также зависит от операционной системы:

Unix – /etc/hosts

DOS, Windows – etc\hosts

NetWare – sys: etc\hosts.

Этот файл состоит из строк формата

<IP-адрес> <имя>[<псевдоним> ... <псевдоним>],

каждая из строк определяет один узел сети. Файл hosts может содержать имена в доменном формате. Например:

194. 195. 12.3 ko-srv ftp-srv

192. 15.2.6 www.company.com

194.195.12.6 pc3

В большинстве ОС клиент DNS запускается автоматически при наличии файла resolv.conf. В связи с этим, программное обеспечение TCP/IP сначала пытается определить IP-адрес узла через файл resolv.conf, а лишь затем, в случае ошибки в этом файле, через файл hosts.

Для того чтобы сократить время подключения к серверу, с которым приходится работать очень часто, можно при помощи одной из команд ping, host или nslookup узнать IP-адрес этого сервера и в дальнейшем вызывать сервер непосредственно через его адрес. Это позволяет избежать длинных цепочек обращений к серверам имен