Автоматизация процесса назначения ip-адресов (протокол dhcp)
Назначение IP-адресов узлам сети даже при не очень большом размере сети может представлять для администратора утомительную процедуру. Протокол Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)освобождает администратора от этих проблем, автоматизируя процесс назначения IP-адресов.
При динамическом распределении адресов DHCP-сервер выдает адрес клиент на ограниченное время, называемое временем аренды, что дает возможность впоследствии повторно использовать этот IP-адрес для назначения другому компьютеру. Основное преимущество DHCP — автоматизация рутинной работы администратора по конфигурированию стека TCP/IP на каждом компьютере. Иногда динамическое разделение адресов позволяет строить IP-сеть, количество узлов в которой превышает количество имеющихся в распоряжении администратора IP-адресов.
DHCP-сервер может назначить клиенту не только IP-адрес клиента, но и другие параметры стека TCP/IP, необходимые для его эффективной работы, например, маску, IP-адрес маршрутизатора по умолчанию, IP-адрес сервера DNS, доменное имя компьютера и т. п.
Использование DHCPдля автоматического назначения адресовIPгарантирует, что клиентский компьютер всегда получит правильныйIP-адрес; конфигурационная информация будет корректной и не вызовет трудно обнаруживаемых сетевых проблем.
Процесс конфигурирования клиента DHCPсостоит из 4 этапов (рис…):
Рисунок 6‑38 Конфигурирование клиентаDHCP
|
Этап. |
Описание |
|
Запрос IP-адреса |
Клиент инициализирует ограниченную версию TCP/IP и передает широковещательный запрос для нахождения сервера DHCP и получения IP-адреса. |
|
Предложения IP-адреса |
Все серверы DHCP, имеющие свободные IP-адреса, посылаю клиенту предложение. |
|
Выбор IP-адреса |
Клиент выбирает IP-адрес из первого полученного предложении и передает широковещательное сообщение, запрашивая разрешение на использование этого IP-адреса. |
|
Подтверждение IP-адреса |
Отвечает сервер DHCP, пославший это предложение, а все остальные серверы DHCP отзывают свои предложения. Клиент) присваивается адресная информация и посылается подтверждение Клиент завершает инициализацию и привязку протокола TCP/IP, По окончании процесса автоматического конфигурирования клиент может использовать все службы и утилиты TCP/IP для нормального сетевого взаимодействия с другими хостами IP. |
ПРИМЕЧАНИЕ Если на клиенте несколько плат сетевого адаптера, каждая плата конфигурируется независимо. Уникальный IP-адрес выделяется каждому сетевому адаптеру компьютера.
Глобальные сети и методы коммутации в них
Глобальные сетиWide Area Networks, WAN), которые также называют территориальными компьютерными сетями, служат для того, чтобы предоставлять свои сервисы большому количеству конечных абонентов, разбросанных по большой территории - в пределах области, региона, страны, континента или всего земного шара. Ввиду большой протяженности каналов связи построение глобальной сети требует очень больших затрат, в которые входит стоимость кабелей и работ по их прокладке, затраты на коммутационное оборудование и промежуточную усилительную аппаратуру, обеспечивающую необходимую полосу пропускания канала, а также эксплуатационные затраты на постоянное поддержание в работоспособном состоянии разбросанной по большой территории аппаратуры сети.
Типичными абонентами глобальной компьютерной сети являются локальные сети предприятий, расположенные в разных городах и странах, которым нужно обмениваться данными между собой. Услугами глобальных сетей пользуются также и отдельные компьютеры.
Глобальные сети обычно создаются крупными телекоммуникационными компаниями для оказания платных услуг абонентам. Такие сети называют публичнымиилиобщественными. Существуют также такие понятия, какоператор сетиипоставщик услуг сети.Оператор сети (network operator) - это та компания, которая поддерживает нормальную работу сети.Поставщик услуг, часто называемый такжепровайдером (service provider), - та компания, которая оказывает платные услуги абонентам сети. Владелец, оператор и поставщик услуг могут объединяться в одну компанию, а могут представлять и разные компании.
Любые сети связи поддерживают некоторый способ коммутации своих абонентов между собой. Этими абонентами могут быть удаленные компьютеры, локальные сети, просто собеседники, общающиеся с помощью телефонных аппаратов. Практически невозможно предоставить каждой паре взаимодействующих абонентов свою собственную некоммутируемую физическую линию связи, которой они могли бы монопольно «владеть» в течение длительного времени. Поэтому в любой сети всегда применяется какой-либо способ коммутации абонентов, который обеспечивает доступность имеющихся физических каналов одновременно для нескольких сеансов связи между абонентами сети. На рис. …показана типичная структура сети с коммутацией абонентов.
Рисунок 7‑39 Общая структура сети с коммутацией абонентов (каналов)
Абоненты соединяются с коммутаторами индивидуальными линиями связи, каждая из которых используется в любой момент времени только одним, закрепленным за этой линией абонентом. Между коммутаторами линии связи разделяются несколькими абонентами, то есть используются совместно.
Существуют два принципиально различные схемы коммутации абонентов в сетях: коммутация каналов (circuit switching),коммутация пакетов (packet switching). Коммутация пакетов для глобальных сетей по идее аналогична коммутации в локальных сетях и уже была рассмотрена в соответствующей главе. Сети с коммутацией каналов имеют более богатую историю, они ведут свое происхождение от первых телефонных сетей.
Коммутация каналовподразумевает образование непрерывного составного физического канала из последовательно соединенных отдельных канальных участков для прямой передачи данных между узлами. Отдельные каналы соединяются между собой специальной аппаратурой - коммутаторами, которые могут устанавливать связи между любыми конечными узлами сети. В сети с коммутацией каналов перед передачей данных всегда необходимо выполнить процедуру установления соединения, в процессе которой и создается составной канал.
Например, если сеть, изображенная на рис. …, работает по технологии коммутации каналов, то узел 1, чтобы передать данные узлу 7, прежде всего должен передать специальный запрос на установление соединения коммутатору А, указав адрес назначения 7. Коммутатор А должен выбрать маршрут образования составного канала, а затем передать запрос следующему коммутатору, в данном случае Е. Затем коммутатор Е передает запрос коммутатору F, а тот, в свою очередь, передает запрос узлу 7. Если узел 7 принимает запрос на установление соединения, он направляет по уже установленному каналу ответ исходному узлу, после чего составной канал считается скоммутированным и узлы 1 и 7 могут обмениваться по нему данными, например, вести телефонный разговор.
Коммутаторы, а также соединяющие их каналы должны обеспечивать одновременную передачу данных нескольких абонентских каналов. Для этого они должны быть высокоскоростными и поддерживать какую-либо технику мультиплексирования абонентских каналов.
Сети с коммутацией каналов хорошо приспособлены для коммутации потоков данных постоянной скорости, когда единицей коммутации является не отдельный байт или пакет данных, а долговременный синхронный поток данных между двумя абонентами.
В настоящее время для мультиплексирования абонентских каналов используются две техники:
техника частотного мультиплексирования (Frequency Division Multiplexing, FDM);
техника мультиплексирования с разделением времени (Time Division Multiplexing, TDM).