- •А.А. Дабагян, в.А. Машурцев, р.А. Юзбашьянц Компьютерные сети и системы телекоммуникаций
- •Москва 2008 г. Оглавление
- •1. Эволюция компьютерных сетей
- •1.1. История возникновения сетей
- •1.2. Общая характеристика сетей передачи данных
- •1.3. Классификация компьютерных сетей
- •1.4. Классификация сетевых технологий
- •1.5. Обобщенная структура компьютерных сетей
- •1.6. Корпоративные компьютерные сети, Intranet и Extranet
- •1.7. Услуги операторов компьютерных сетей
- •2. Общие принципы построения компьютерных сетей
- •2.1. Аппаратное и программное обеспечение сети
- •2.2. Передача данных по линиям связи
- •2.2.1. Данные, сигналы, среда передачи и линии связи
- •2.3. Кодирование и модуляция
- •2.3.1.Скорость передачи, искажение и затухание сигнала
- •2.3.2. Синхронизация передачи дискретных данных
- •2.3.3. Мультиплексирование
- •2.4. Характеристики физических каналов
- •2.5. Кабельные линии связи, типы кабелей
- •2.5.1. Коаксиальный кабель
- •2.5.2. Витая пара
- •2.5.3. Оптоволоконный кабель
- •2.6. Беспроводная передача данных. Радиоканалы
- •2.7. Аппаратура линий связи
- •2.8. Характеристики линий связи
- •2.8.1. Формула Шеннона
- •3. Сеть из нескольких компьютеров
- •3.1. Топология физических связей
- •3.1.1. Кольцевая топология.
- •3.1.2. Топология Звезда.
- •3.1.3. Топология Общая шина
- •3.2. Оборудование и поддержка сетей
- •3.2.1. Сетевое оборудование
- •3.2.2. Персонал компьютерных сетей и сетевая документация
- •3.3. Коммутация и доступ к разделяемой среде
- •3.3.1. Обобщенная задача коммутации информационных потоков
- •3.3.1.1. Продвижение данных.
- •3.3.1.2. Разделяемая среда передачи данных.
- •3.3.2. Методы коммутации
- •3.3.2.1. Коммутация каналов
- •3.3.2.2. Методы коммутации пакетов
- •3.3.2.3. Режим виртуальных каналов
- •3.4. Структуризация компьютерных сетей.
- •3.4.1. Одноранговая сеть
- •3.4.2. Технология «клиент-сервер»
- •3.4.3. Структуризация сети
- •3.5. Сетевые технологии локальных сетей .5.1. Технология Ethernet
- •3.5.2. Технология Token Ring
- •3.5.3. Технология fddi
- •3.6. Адресация узлов в компьютерной сети
- •3.6.1. Сетевые ip адреса
- •3.6.2. Присваивание адресов в автономной сети
- •3.6.2.1. Организация подсетей
- •3.6.3. Иерархические символьные имена
- •3.7. Службы в локальных сетях
- •3.7.1. Отображение символьных адресов на ip-адреса
- •3.7.2. Автоматизация назначения ip-адресов
- •3.7.2.1. Порядок работы протокола dhcp
- •3.7.3. Отображение физических адресов на ip-адреса
- •3.7.4. СлужбаWins
- •3.7.5. Интернет – службы
- •9. Беспроводные технологии
- •9.1. Особенности беспроводных технологий
- •9.2. Стандарты беспроводных локальных сетей
- •9.3. Режимы работы беспроводной сети
- •9.4. Аутентификация в сети
- •9.5. Обеспечение безопасности
- •9.6. Настройка точки доступа
- •Приложение
- •Глоссарий
- •Список сокращений
- •Литература
3.7.3. Отображение физических адресов на ip-адреса
В протоколе TCP/IP, IP-адрес узла назначается произвольно администратором сети или сервером DHCP, причем он не связан с физическим адресом узла. Такой подход удобно использовать в крупных сетях, так как он не зависит от формата локального адреса, и его стабильности. Иначе, например, при смене на компьютере сетевого адаптера это изменение должны бы были учитывать все узлы сети.
Физический адрес (MAC) используется в протоколе IP только в пределах локальной сети при обмене данными между маршрутизатором и узлом этой сети. Маршрутизатор, получив пакет для узла одной из сетей, непосредственно подключенных к его портам, должен для передачи пакета сформировать кадр в соответствии с требованиями принятой в этой сети технологии и указать в нем его МАС-адрес. В пришедшем пакете этот адрес не указан, поэтому перед маршрутизатором встает задача поиска его по известному IP-адресу. С аналогичной задачей сталкивается и конечный узел, при необходимости отправить пакет в удаленную сеть через маршрутизатор.
Для определения локального, физического адреса по IP-адресу используется протокол разрешения адресов, ARP. Протокол ARP работает различным образом в зависимости от того, какой технология применена в данной сети - Ethernet (или Token Ring, FDDI) с возможностью широковещательного доступа одновременно ко всем узлам сети, или же протокол региональной или глобальной сети X.25 (или Frame Relay), как правило, не поддерживающий широковещательный доступ.
Существует также протокол, решающий обратную задачу - нахождение IP-адреса по известному локальному адресу. Он называется реверсивный ARP - RARP (Reverse Address Resolution Protocol), и используется при старте тонких клиентов (бездисковых станций, см. п.2.1), не знающих в начальный момент своего IP-адреса, но знающих адрес своего сетевого адаптера.
В локальных сетях протокол ARP использует широковещательные запросы для поиска в сети узла с заданным IP-адресом.
Узел, которому нужно выполнить отображение IP-адреса на физический адрес, формирует ARP запрос, вкладывает его в кадр протокола, указывая в нем известный IP-адрес, и рассылает запрос широковещательно. Все узлы локальной сети получают ARP запрос и сравнивают указанный там IP-адрес с собственным. В случае их совпадения узел формирует ARP-ответ, в котором указывает свой IP-адрес и свой физический адрес и отправляет его уже направленно, так как в ARP запросе отправитель указывает свой локальный адрес. ARP-запросы и ответы используют один и тот же формат пакета. Так как физические адреса могут в различных типах сетей иметь различную длину, то формат пакета протокола ARP зависит от типа сети.
Узел, отправляющий ARP-запрос, заполняет в пакете все поля, кроме поля искомого физического адреса (для RARP-запроса не указывается искомый IP-адрес). Значение этого поля заполняется узлом, опознавшим свой IP-адрес.
В глобальных сетях администратору сети чаще всего приходится вручную формировать ARP-таблицы, в которых он задает, например, соответствие IP-адреса адресу узла сети X.25, который имеет смысл физического адреса. В последнее время наметилась тенденция автоматизации работы протокола ARP и в глобальных сетях. Для этой цели 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 физический адрес выделенного специального маршрутизатора. Затем каждый узел и маршрутизатор регистрирует свои адреса в выделенном маршрутизаторе, а при необходимости установления соответствия между IP-адресом и физическим адресом узел обращается к выделенному маршрутизатору с запросом и автоматически получает ответ без участия администратора.