Медведская ТМ / Теория по Инф.сетям / Порядок распр. IP-адр,DHCP.Служба DNS,ARP
.docПорядок распределения IP – адресов.
Автоматизация процесса назначения IP – адресов
(протокол DHCP).
Номера сетей назначаются либо централизованно, если сеть является частью Internet, либо произвольно, если сеть работает автономно (т.е. не подключена к сети Internet). Номера узлов и в том и в другом случае администратор назначает по своему усмотрению, не выходя при этом из разрешенного диапазона для данного класса сети.
Централизованным распределением IP- адресов занимается государственная организация – Стенфордский международный научно – исследовательский институт (Stanford Research Institute, SRI International) совместно с другими крупными поставщиками услуг Internet. Небольшие локальные сети, должны запрашивать для регистрации адреса класса С. Адреса класса В, как правило, применяются в корпоративных сетях средних размеров. Адреса класса А используются в крупных сетях общего пользования поскольку позволяют создавать системы с большим количеством узлов.
Уже сравнительно давно наблюдается дефицит IP- адресов. Дефицит обусловлен ростом сетей и так же тем, что имеющееся множество адресов используется нерационально. Очень часто владельцы сетей расходуют лишь часть из выделенных им IP – адресов.
Для решения проблемы дефицита IP- адресов разработчики стека TCP/IP предлагают различные подходы. Так, например, технология применения масок подсетей позволяет получить в пользование столько адресов, сколько реально необходимо.
Резко расширяет адресное пространство новая версия протокола IP - протокол IPv6, который использует 16-байтные адреса. Существуют и другие методы, которые применяются для снятия дефицита адресов.
Процесс распределения IP- адресов по узлам сети может быть автоматизирован с помощью протокола DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). Протокол DHCP может поддерживать способ автоматического динамического распределения адресов, а так же более простые способы ручного и автоматического статического назначения адресов. Протокол DHCP работает в соответствии с моделью клиент – сервер. Во время старта системы компьютер, являющийся DHCP – клиентом, посылает в сеть широковещательный запрос на получение IP – адреса. DHCP –сервер откликается и посылает сообщение – ответ, содержащий IP – адрес.
При динамическом распределении адресов DHCP –сервер выдает адрес клиенту на ограниченное время, называемое временем аренды. Это дает возможность впоследствии повторно использовать данный IP – адрес для назначения другому компьютеру. Динамическое распределение адресов позволяет строить сеть, количество узлов в которой превышает количество имеющихся в распоряжении IP – адресов.
В ручной процедуре назначения статических адресов принимает участие администратор, который DHCP –серверу информацию о соответствии адресов. DHCP –сервер пользуется этой информацией и выдает определенному клиенту, назначенный администратором, адрес.
При автоматическом статическом способе DHCP –сервер присваивает адрес узлу сети самостоятельно, без вмешательства администратора. При этом адреса выбираются из пула наличных IP – адресов и выдаются клиенту в постоянное пользование, т.е. на неограниченное время. Границы пула назначаемых адресов задает администратор при конфигурировании DHCP –сервера.
DHCP –сервер может назначить клиенту не только IP – адрес, но и другие параметры, необходимые для его эффективной работы, например, маску, IP – адрес маршрутизатора по умолчанию, IP – адрес сервера DNS, доменное имя компьютера и т.п.
Система доменных имен DNS.
Соответствие между доменными именами и IP – адресами может устанавливаться как средствами локального хоста, так и средствами централизованной службы DNS.
Специальная служба - DNS (Domain Name System) система доменных имен – это централизованная служба, основанная на распределенной базе отображений «доменное имя - IP – адрес». Эта служба использует в своей работе протокол типа «клиент - сервер». В нем определены DNS – клиенты и DNS – серверы.
Служба DNS опирается на иерархию доменов, и каждый сервер службы DNS хранит только часть имен сети, а не все имена. При росте количества узлов в сети проблема масштабирования решается созданием новых доменов и поддоменов имен и добавлением в службу DNS новых серверов.
Для каждого домена имен создается свой DNS – сервер. Этот сервер может хранить информацию о соответствии имен для своего домена, включая все его поддомены. При этом нагрузка на этот сервер, после добавления новых поддоменов, может превысить его возможности. Поэтому чаще всего сервер домена хранит только те имена, которые заканчиваются на следующем ниже уровне иерархии по сравнению с именем домена. Каждый DNS- сервер кроме таблицы отображений имен содержит ссылки на DNS – серверы своих поддоменов. Эти ссылки связывают отдельные DNS – серверы в единую службу DNS. Ссылки представляют собой IP – адреса соответствующих серверов. Для обслуживания корневого домена выделено несколько дублирующих друг друга DNS – серверов.
Протокол разрешения адреса ARP
Для определения локального адреса по известному IP- адресу используется протокол разрешения адреса (Address Resolution Protocol, ARP). Протокол ARP работает различным образом в зависимости от того, какой протокол канального уровня работает в данной сети – протокол локальной сети (Ethernet, FDDI) или протокол глобальной сети (X.25, frame relay), как правило, не поддерживающий широковещательный доступ ко всем узлам сети, как это делает протокол локальной сети. Работа протокола ARP начинается с просмотра ARP – таблицы. В такой таблице в первом столбце записываются IP- адреса, во втором столбце записываются соответствующие им МАС – адреса, в третьем отмечается тип записи. Поле «Тип записи» может содержать одно из двух значений – «динамический» или «статический». Статические записи создаются вручную администратором. Динамические записи создаются модулем протокола ARP, эти записи периодически обновляются. Если запись в течение долгого времени не обновляется, то она удаляется из таблицы. Таким образом, в ARP – таблице содержатся записи только о тех узлах сети, которые активно участвуют в сетевых операциях. В локальных сетях протокол ARP для заполнения и обновления ARP – таблиц пользуется широковещательными возможностями локальных технологий. В глобальных сетях администратору сети чаще всего приходится вручную формировать ARP – таблицы. Для автоматизации работы протокола ARP в глобальных сетях используются ARP – серверы. При таком подходе среди всех маршрутизаторов, подключенных к сети, выделяется специальный маршрутизатор, который ведет ARP – таблицу для всех остальных узлов и маршрутизаторов этой сети. При таком централизованном подходе для всех узлов и маршрутизаторов вручную нужно задать только IP – адрес и локальный адрес выделенного маршрутизатора. Этот маршрутизатор называют ARP- сервером.