13. Адресация в tcp/ip сетях. Плоские имена. Служба имён wins

Каждый компьютер в сети TCP/IP имеет адреса трёх уровней.

1) Физический адрес, с помощью которого в сети определяется данный узел. Это МАС-адрес сетевого адаптера или порта маршрутизатора. Имеет формат 6-ти байт. Старшие 3 байта – идентификатор фирмы-производителя, а младшие – назначаются уникальным образом самим производителем (например, 11-A0-17-3D-BC-01).

2) Сетевой адрес – IP-адрес. Используется на сетевом уровне. Состоит из четырёх байт. Он назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов. IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла.

Классы IP-сетей.

- Класс А (маска сети 255.0.0.0.0). Первый байт указывает номер сети. Диапазон адресов: от 1.0.0.0 до 126.0.0.0, зарезервирован 127.0.0.0 для локальной машины.

- Класс В (маска сети 255.255.0.0). Адреса: 128.0.0.0 – 192.255.0.0.

- Класс С (маска сети 255.255.255.0). Адреса: 192.0.1.0 – 223.255.255.0.

- Класс D – 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.

Узел может входить в несколько IP сетей. В этом случае узел должен иметь несколько IP адресов (по числу сетевых связей). Таким образом, IP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.

3) Символьный адрес, называемый также DNS-имя. Используется на прикладном уровне. Этот адрес назначается администратором и состоит из нескольких частей, образующих иерархическую структуру адреса (google.ru).

Плоские имена. В ОС, которые первоначально разрабатывались для работы в локальных сетях. Пользователи всегда работали с символьными именами компьютеров; так как локальные сети состояли из небольшого числа компьютеров, то использовались плоские имена, состоящие из последовательности символов, не разделяемых на части. Правила составления имён аналогичны правилам составления идентификаторов в программировании. Для установления соответствия между символьными именами и МАС-адресами применяются механизмы широковещательных запросов. Этот механизм реализован в протоколе NetBIOS. Поэтому плоские имена являются также NetBIOS-именами.

Недостатки: 1) плоские имена не дают возможность разработать единый алгоритм обеспечения уникальности имён в пределах большой сети, поэтому самый надёжный способ решения это проблемы – отказ от плоских имён; 2) широковещательный способ установления соответствия между символьными именами и локальными адресами хорошо работает только в небольшой локальной сети, не разделённой на подсети (выход: разработка централизованной службы, которая будет поддерживать базу данных плоских имён и соответствующих им IP-адресов).

Служба имён WINS. WINS представляет собой распределённую БД (БД разбита на части, которые хранятся на разных компьютерах в сети). Предназначается для регистрации и динамического отображения имён компьютеров в IP-адреса в маршрутизируемой сетевой среде.

Преимущества: 1) уменьшает интенсивность локальных широковещательных сообщений, связанных с разрешением имён и позволяет пользователям легко обнаруживать нужный компьютер в удалённых сетях. 2) когда служба DHCP (автоматическое назначение IP-адреса узлу) динамически изменяет адрес компьютера, то эти изменения автоматически переносятся в БД WINS. При этом ни пользователь, ни сетевой администратор не принимают никакого участия в этом процессе.

WINS состоит из 2 компонентов – сервер WINS, который обрабатывает запросы о именах и регистрирует их и клиентской части, которая посылает запросы на разрешение имён.

Сетевые клиенты Windows могут использовать службу WINS непосредственно. Компьютеры, не поддерживающие службу WINS, но использующие широковещательный режим, могут получить доступ к службе WINS через посредника, то есть компьютеров, поддерживающих службу WINS, которые воспринимают широковещательные запросы на разрешение имён, а затем отвечают на имена, которые не принадлежат локальной подсети или принадлежат компьютерам, поддерживающим только широковещательные запросы.

Клиенты WINS в случае неудачного ответа от сервера WINS могут использовать широковещательный запрос для поиска компьютеров в своей сети. Для поиска в других подсетях, разделённых маршрутизаторами, необходимо сконфигурировать файл LMHOSTS. Серверы WINS и компьютеры-посредники обеспечивают прозрачность, необходимую для просмотра ресурсов через маршрутизаторы.

Если в интерсети имеются серверы WINS, то при разрешении имён используются два основных метода.

1) Протокол WINS не поддерживается. Компьютер регистрирует своё имя путём широковещательной рассылки пакета. Для того, чтобы найти адрес конкретного компьютера он широковещательно распространяет пакеты по локальной подсети. Эти пакеты не передаются через маршрутизаторы. Если на этот запрос не приходит ответ, то используются данные из файла LMHOSTS.

2) Протокол WINS поддерживается. Компьютер выполняет следующие действия: 1. Во время конфигурации стека TCP/IP имя компьютера регистрируется на сервере WINS, а IP-адрес сервера WINS может быть найден в интерсети. База данных WINS реплицируется между всем серверами WINS-интерсети 2. Запросы разрешения имени посылаются сначала на сервер WINS, включая запросы от удалённых клиентов, которые в этом случае маршрутизируются через IP-маршрутизатор. Если имя содержится в БД WINS, то в ответ возвращается IP-адрес. 3. Если имя не найдено в БД WINS, то он использует широковещательные пакеты тем же способом, что и компьютер, не поддерживающий службу WINS. 4. Если все предыдущие методы не привели к успеху, просматривается файл LMHOSTS.

Сервер WINS интегрируется со службой DHCP. Если при этом компьютеру будет назначен новый IP-адрес, то этот адрес автоматически будет зарегистрирован на сервере WINS.