Мережевий рівень і модель взаємодії відкритих систем
Передача кадру даних між будь-якими вузлами в мережах з типовою топологією за допомогою канального рівня. Структура IР-адреси. Угоди про спеціальні адреси. Визначення локальної адреси по IP-адресі. Формат пакету протоколу ARP. Робота протоколу DHCP.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | реферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 26.10.2012 |
| Размер файла | 56,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Мережевий рівень і модель взаємодії відкритих систем
У моделі OSI, званою також моделлю взаємодії відкритих систем (Open Systems Interconnection - OSI) і розробленою Міжнародною Організацією по Стандартах (International Organization for Standardization - ISO), засоби мережевої взаємодії діляться на сім рівнів, для яких визначені стандартні назви і функції.
Мережевий рівень займає в моделі OSI проміжне положення: до його послуг звертаються протоколи прикладного рівня, сеансового рівня і рівня вистави. Для виконання своїх функцій мережевий рівень викликає функції канального рівня, який у свою чергу звертається до засобів фізичного рівня.
Фізичний рівень виконує передачу бітів по фізичних каналах, таких, як коаксіальний кабель, витаючи пара або оптоволоконний кабель. На цьому рівні визначаються характеристики фізичних середовищ передачі даних і параметрів електричних сигналів.
Канальний рівень забезпечує передачу кадру даних між будь-якими вузлами в мережах з типовою топологією або між двома сусідніми вузлами в мережах з довільною топологією. У протоколах канального рівня закладена певна структура зв'язків між комп'ютерами і способи їх адресації. Адреси, використовувані на канальному рівні в локальних мережах, часто називають МАС-адресами.
Мережевий рівень забезпечує доставку даних між будь-якими двома вузлами в мережі з довільною топологією, при цьому він не бере на себе жодних зобов'язань по надійності передачі даних.
Транспортний рівень забезпечує передачу даних між будь-якими вузлами мережі з необхідним рівнем надійності. Для цього на транспортному рівні є засоби встановлення з'єднання, нумерації, буферизації і впорядковування пакетів.
Сеансовий рівень надає засоби управління діалогом, що дозволяють фіксувати, яка з взаємодіючих сторін є активною зараз, а також надає засоби синхронізації в рамках процедури обміну повідомленнями.
Рівень вистави. На відміну від рівнів, що пролягають нижче, які мають справу з надійною і ефективною передачею бітів від відправника до одержувача, рівень вистави має справу із зовнішнім представленням даних. На цьому рівні можуть виконуватися різні види перетворення даних, такі як компресія і декомпресія, шифровка і дешифровка даних.
Прикладний рівень - це, по суті набір всіляких мережевих сервісів, що надаються кінцевим користувачам і застосуванням. Прикладами таких сервісів є, наприклад, електронна пошта, передача файлів, підключення видалених терміналів до комп'ютера по мережі.
При побудові транспортної підсистеми найбільший інтерес представляють функції фізичного, канального і мережевого рівнів, тісно пов'язані з використовуваним в даній мережі устаткуванням: мережевими адаптерами, концентраторами, мостами, комутаторами, маршрутизаторами. Функції прикладного і сеансового рівнів, а також рівня вистави реалізуються операційними системами і системними застосуваннями кінцевих вузлів. Транспортний рівень виступає посередником між цими двома групами протоколів.
Протоколи канального рівня не дозволяють будувати мережі з розвиненою структурою, наприклад, мережі, об'єднуючі декілька мереж підприємства в єдину мережу, або високонадійні мережі, в яких існують надлишкові зв'язки між вузлами. Для того, щоб, з одного боку, зберегти простоту процедур передачі пакетів для типових топологій, а з іншого боку, допустити використання довільних топологій, вводиться додатковий мережевий рівень.
У протоколах мережевого рівня термін «мережу» означає сукупність комп'ютерів, сполучених між собою відповідно до однієї із стандартних типових топологій і пакетів, що використовують для передачі, загальну базову мережеву технологію. Усередині мережі сегменти не розділяються маршрутизаторами, інакше це була б не одна мережа, а декілька мереж. Маршрутизатор з'єднають декілька мереж в інтермережу.
Основна ідея введення мережевого рівня полягає в тому, щоб залишити технології, використовувані в об'єднуваних мережах в незмінному у вигляді, але додати в кадри канального рівня додаткову інформацію - заголовок мережевого рівня, на підставі якої можна було б знаходити адресата в мережі з будь-якою базовою технологією. Заголовок пакету мережевого рівня має уніфікований формат, не залежний від форматів кадрів канального рівня тих мереж, які можуть входити в об'єднану мережу.
Заголовок мережевого рівня повинен містити адресу призначення і іншу інформацію, необхідну для успішного переходу пакету з мережі одного типа в мережу іншого типа. До такої інформації може відноситися, наприклад:
· номер фрагмента пакету, потрібний для успішного проведення операцій збірки-розбирання фрагментів при з'єднанні мереж з різними максимальними розмірами кадрів канального рівня;
· час життя пакету, вказуючий, як довго він подорожує по інтермережі, цей час може використовуватися для знищення пакетів, що «заблукали»;
· інформація про наявність і про стан зв'язків між мережами, що допомагає вузлам мережі і маршрутизаторам раціонально вибирати міжмережеві маршрути;
· інформація про завантаженість мереж, що також допомагає погоджувати темп посилки пакетів в мережу кінцевими вузлами з реальними можливостями ліній зв'язку на дорозі дотримання пакетів;
· якість сервісу - критерій вибору маршруту при міжмережевих передачах - наприклад, вузол-відправник може зажадати передати пакет з максимальною надійністю, можливо в збиток часу доставки.
Як адреси відправника і одержувача в складеній мережі використовується не МАС-адрес, а пара чисел - номер мережі і номер комп'ютера в даній мережі. У канальних протоколах поле «номер мережі» зазвичай відсутній - передбачається, що всі вузли належать одній мережі. Явна нумерація мереж дозволяє протоколам мережевого рівня складати точну карту міжмережевих зв'язків і вибирати раціональні маршрути при будь-якій їх топології, використовуючи альтернативні маршрути, якщо вони є, що не уміють робити мости.
Таким чином, усередині мережі доставка повідомлень регулюється канальним рівнем. А ось доставкою пакетів між мережами займається мережевий рівень.
Існує два підходи до призначення номера вузла в заголовку мережевого пакету. Перший заснований на використанні для кожного вузла нової адреси, відмінної від того, який використовувався на канальному рівні. Перевагою такого підходу є його універсальність і гнучкість - який би не був формат адреси на канальному рівні, формат адреси вузла на мережевому рівні вибирається єдиним. Проте, тут є і деякі незручності, пов'язані з необхідністю заново нумерувати вузли, причому найчастіше уручну.
Другий підхід полягає у використанні на мережевому рівні тієї ж адреси вузла, що був даний йому на канальному рівні. Це позбавляє адміністратора від додаткової роботи по привласненню нових адрес, знімає необхідність у встановленні відповідності між мережевою і канальною адресою одного і того ж вузла, але може породити складне завдання інтерпретації адреси вузла при з'єднанні мереж з різними форматами адрес.
Кожен комп'ютер в мережі TCP/IP має адреси трьох рівнів:
1. Локальна адреса вузла, визначувана технологією, за допомогою якої побудована окрема мережа, в яку входить даний вузол.
Для вузлів, що входять в локальні мережі, - це МАС-адрес мережевого адаптера або порту маршрутизатора, наприклад, 11-А0-17-3D-BC-01. Ці адреси призначаються виробниками устаткування і є унікальними адресами, оскільки управляються централізовано. Для всіх існуючих технологій локальних мереж МАС-адрес має формат 6 байтів: старші 3 байти - ідентифікатор фірми виробника, а молодші 3 байти призначаються унікальним чином самим виробником. Для вузлів, що входять в глобальні мережі, такі як Х.25 або frame relay, локальна адреса призначається адміністратором глобальної мережі.
2. IP-адреса, що складається з 4 байт, наприклад, 109.26.17.100.
Ця адреса використовується на мережевому рівні. Він призначається адміністратором під час конфігурації комп'ютерів і маршрутизаторів. IP-адрес складається з двох частин: номери мережі і номера вузла. Номер мережі може бути вибраний адміністратором довільно, або призначений по рекомендації спеціального підрозділу Internet (Network Information Center, NIC), якщо мережа повинна працювати як складова частина Internet. Зазвичай провайдери послуг Internet отримують діапазони адрес в підрозділів NIC, а потім розподіляють їх між своїми абонентами.
Номер вузла в протоколі IP призначається незалежно від локальної адреси вузла. Ділення IP-адреса на полі номера мережі і номера вузла - гнучке, і кордон між цими полями може встановлюватися вельми довільно. Вузол може входити в декілька IP-мереж. В цьому випадку вузол повинен мати декілька IP-адрес, по числу мережевих зв'язків. Таким чином IP-адрес характеризує не окремий комп'ютер або маршрутизатор, а одне мережеве з'єднання.
3. Символьний ідентифікатор-ім'я, наприклад, SERV1.IBM.COM.
Ця адреса призначається адміністратором і складається з декількох частин, наприклад, імені машини, імені організації, імені домену. Така адреса, звана також DNS-ім'ям, використовується на прикладному рівні, наприклад, в протоколах FTP або TELNET.
Три основні класи IP-адрес
IP-адреса має довжину 4 байти і зазвичай записується у вигляді чотирьох чисел, що представляють значення кожного байта в десятковій формі, і розділених крапками, наприклад:
128.10.2.30 - традиційна десяткова форма представлення адреси;
10000000 00001010 00000010 00011110 - двійкова форма представлення цієї ж адреси.
Структура IР-адреси
|
Клас А |
||||||
|
0 |
N мережі |
N вузла |
||||
|
Клас В |
||||||
|
1 |
0 |
N мережі |
N вузла |
|||
|
Клас С |
||||||
|
1 |
1 |
0 |
N мережі |
N вузла |
||
|
Клас D |
||||||
|
1 |
1 |
1 |
0 |
адреса групи multicast |
||
|
Клас Е |
||||||
|
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
зарезервований |
Адреса складається з двох логічних частин - номери мережі і номера вузла в мережі. Яка частина адреси відноситься до номера мережі, а яка до номера вузла, визначається значеннями перших бітів адреси:
· Якщо адреса починається з 0, то мережу відносять до класу А, і номер мережі займає один байт, останні 3 байти інтерпретуються як номер вузла в мережі. Мережі класу А мають номери в діапазоні від 1 до 126. (Номер 0 не використовується, а номер 127 зарезервований для спеціальних цілей, про що буде сказано нижче.) У мережах класу А кількість вузлів має бути більше 216, але не перевищувати 224.
· Якщо перші два біта адреси рівні 10, то мережа відноситься до класу В і є мережею середніх розмірів з числом вузлів 28 - 216. У мережах класу В під адресу мережі і під адресу вузла відводиться по 16 бітів, тобто по 2 байти.
· Якщо адреса починається з послідовності 110, то це мережа класу С числом вузлів не більше 28. Під адресу мережі відводиться 24 біта, а під адресу вузла - 8 бітів.
· Якщо адреса починається з послідовності 1110, то він є адресою класу D і позначає особливу, групову адресу - multicast. Якщо в пакеті як адреса призначення вказана адреса класу D, то такий пакет повинні отримати всі вузли, яким привласнена дана адреса.
· Якщо адреса починається з послідовності 11110, то це адреса класу Е, він зарезервований для майбутніх вживань.
Класи мереж
|
Клас |
Найменша адреса |
Найбільша адреса |
|
|
A |
01.0.0 |
126.0.0.0 |
|
|
B |
128.0.0.0 |
191.255.0.0 |
|
|
C |
192.0.1.0. |
223.255.255.0 |
|
|
D |
224.0.0.0 |
239.255.255.255 |
|
|
E |
240.0.0.0 |
247.255.255.255 |
Угоди про спеціальні адреси
У протоколі IP існує декілька угод про особливу інтерпретацію IP-адресів:
· якщо IР-адреса складається лише з двійкових нулів,
0 0 0 0……………………………. 0 0 0 0
то він позначає адресу того вузла, який згенерував цей пакет;
· якщо в полі номера мережі стоїть 0,
0 0 0 0………………………………0
то за умовчанням вважається, що цей вузол належить тій же самій мережі, що і вузол, який відправив пакет;
· якщо всі двійкові розряди IP-адреса дорівнюють 1,
1 1 1 1………………………………1 1
то пакет з такою адресою призначення повинен розсилатися всім вузлам, що знаходяться в тій же мережі, що і джерело цього пакету. Така розсилка називається обмеженим широкомовним повідомленням (limited broadcast);
· якщо в полі адреси призначення стоять суцільні 1,
1111…………….11
то пакет, що має таку адресу розсилається всім вузлам мережі із заданим номером. Така розсилка називається широкомовним повідомленням (broadcast);
· адреса 127.0.0.1 зарезервований для організації зворотного зв'язку при тестуванні роботи програмного забезпечення вузла без реальної відправки пакету по мережі. Ця адреса має назву loopback.
Вже згадувана форма групової IP-адреса - multicast - означає, що даний пакет має бути доставлений відразу декільком вузлам, які утворюють групу з номером, вказаним в полі адреси. Вузли самі ідентифікують себе, тобто визначають, до якої з груп вони відносяться. Групова адреса не ділиться на поля номера мережі і вузла і обробляється маршрутизатором особливим чином.
У протоколі IP немає поняття широкомовності в тому сенсі, в якому воно використовується в протоколах канального рівня локальних мереж, коли дані мають бути доставлені абсолютно всім вузлам. Як обмежена широкомовна IP-адреса, так і широкомовна IP-адреса мають межі поширення в інтермережі - вони обмежені або мережею, до якої належить вузол, - джерело пакету, або мережею, номер якої вказаний в адресі призначення. Тому ділення мережі за допомогою маршрутизаторів на частини локалізує широкомовний шторм межами однієї із складових загальну мережу частин просто тому, що немає способу адресувати пакет одночасно всім вузлам всіх мереж складеної мережі.
Відображення фізичних адрес: протоколи ARP і RARP
У протоколі IP-адреса вузла, тобто адреса комп'ютера або порту маршрутизатора, призначається довільно адміністратором мережі і прямо не пов'язана з його локальною адресою, як це зроблено, наприклад, в протоколі IPX. Підхід, використовуваний в IP, зручно використовувати в крупних мережах і унаслідок його незалежності від формату локальної адреси, і унаслідок стабільності, оскільки інакше, при зміні на комп'ютері мережевого адаптера цю зміну повинні б були враховувати всі адресати усесвітньої мережі Internet (в тому разі, звичайно, якщо мережа підключена до Internet).
Локальна адреса використовується в протоколі IP лише в межах локальної мережі при обміні даними між маршрутизатором і вузлом цієї мережі. Маршрутизатор, отримавши пакет для вузла однієї з мереж, безпосередньо підключених до його портів, повинен для передачі пакету сформувати кадр відповідно до вимог прийнятої в цій мережі технології і вказати в нім локальну адресу вузла, наприклад його МАС-адресу. У пакеті, що прийшов, ця адреса не вказана, тому перед маршрутизатором встає завдання пошуку його по відомій IP-адресі, яка вказана в пакеті як адреса призначення. З аналогічним завданням стикається і кінцевий вузол, коли він хоче відправити пакет до видаленої мережі через маршрутизатор, підключений до тієї ж локальної мережі, що і даний вузол.
Для визначення локальної адреси по IP-адресі використовується протокол дозволу адреси Address Resolution Protocol, ARP. Протокол ARP працює різним чином залежно від того, який протокол канального рівня працює в даній мережі - протокол локальної мережі (Ethernet, Token Ring, FDDI) з можливістю широкомовного доступу одночасно до всіх вузлів мережі, або ж протокол глобальної мережі (X.25, frame relay), як правило, не підтримує широкомовний доступ. Існує також протокол, що вирішує зворотне завдання, - знаходження IP-адреси за відомою локальною адресою. Він називається реверсивний ARP - RARP (Reverse Address Resolution Protocol) і використовується при старті бездискових станцій, що не знають в початковий момент своєї IP-адреси, але що знають адресу свого мережевого адаптера.
У локальних мережах протокол ARP використовує широкомовні кадри протоколу канального рівня для пошуку в мережі вузла із заданою IP-адресою.
Вузол, якому потрібно виконати відображення IP-адреси на локальну адресу, формує ARP запит, вкладає його в кадр протоколу канального рівня, вказуючи в нім відому IP-адресу, і розсилає запит широкомовно. Всі вузли локальної мережі отримують ARP запит і порівнюють вказану там IP-адресу з власною. В разі їх збігу вузол формує ARP-відповідь, в якій вказує своя IP-адреса і своя локальна адреса і відправляє його вже напрямлено, оскільки в ARP запиті відправник вказує свою локальну адресу. ARP-запити і відповіді використовують один і той же формат пакету. Оскільки локальні адреси можуть в різних типах мереж мати різну довжину, то формат пакету протоколу ARP залежить від типа мережі.
Формат пакету протоколу ARP
|
Тип мережі |
Тип протоколу |
||
|
Довжина локальної адреси |
Довжина мережевої адреси |
Операція |
|
|
Локальна адреса відправника (байти 0 - 3) |
|||
|
Локальна адреса відправника (байти 4 - 5) |
IP-адреса відправника (байти 0-1) |
||
|
IP-адреса відправника (байти 2-3) |
Шукана локальна адреса (байти 0 - 1) |
||
|
Шукана локальна адреса (байти 2-5) |
|||
|
Шукана IP-адреса (байти 0 - 3) |
У полі типа мережі для мереж Ethernet вказується значення 1. Поле типа протоколу дозволяє використовувати пакети ARP не лише для протоколу IP, але і для інших мережевих протоколів. Для IP значення цього поля дорівнює 080016.
Довжина локальної адреси для протоколу Ethernet дорівнює 6 байтам, а довжина IP-адреси - 4 байтам. У полі операції для ARP запитів вказується значення 1 для протоколу ARP і 2 для протоколу RARP.
Вузол, що відправляє ARP-запит, заповнює в пакеті всі поля, окрім поля шуканої локальної адреси (для RARP-запиту не вказується шукана IP-адреса). Значення цього поля заповнюється вузлом, що пізнав свою IP-адресу.
У глобальних мережах адміністраторові мережі найчастіше доводиться уручну формувати ARP-таблиці, в яких він задає, наприклад, відповідність IP-адреси адресі вузла мережі X.25, який має сенс локальної адреси. Останнім часом намітилася тенденція автоматизації роботи протоколу ARP і в глобальних мережах. Для цієї мети серед всіх маршрутизаторів, підключених до якої-небудь глобальної мережі, виділяється спеціальний маршрутизатор, який веде ARP-таблицю для всіх останніх вузлів і маршрутизаторів цієї мережі. При такому централізованому підході для всіх вузлів і маршрутизаторів уручну потрібно задати лише IP-адресу і локальну адресу виділеного маршрутизатора. Потім кожен вузол і маршрутизатор реєструє свої адреси у виділеному маршрутизаторі, а при необхідності встановлення відповідності між IP-адреси і локальною адресою вузол звертається до виділеного маршрутизатора із запитом і автоматично отримує відповідь без участі адміністратора.
Відображення символьних адрес: служба DNS
DNS (Domain Name System) - це розподілена база даних, що підтримує ієрархічну систему імен для ідентифікації вузлів в мережі Internet. Служба DNS призначена для автоматичного пошуку IP-адрес по відомому символьному імені вузла. Специфікація DNS визначається стандартами RFC 1034 і 1035. DNS вимагає статичної конфігурації своїх таблиць, що відображують імена комп'ютерів в IP-адресі.
Протокол DNS є службовим протоколом прикладного рівня. Цей протокол несиметричний - в нім визначені DNS-сервери та DNS-клієнти. DNS-сервери зберігають частину розподіленої бази даних про відповідність символьних імен і IP-адрес. Ця база даних розподілена по адміністративних доменах мережі Internet. Клієнти сервера DNS знають IP-адресу сервера DNS свого адміністративного домену і по протоколу IP передають запит, в якому повідомляють відоме символьне ім'я і просять повернути відповідну йому IP-адресу.
Якщо дані про запитану відповідність зберігаються в базі даного DNS-сервера, то він відразу посилає відповідь клієнтові, якщо ж немає - те він посилає запит DNS-серверу іншого домену, який може сам обробити запит, або передати його іншому DNS-серверу. Всі DNS-сервери сполучені ієрархічно, відповідно до ієрархії доменів мережі Internet. Клієнт опитує ці сервери імен, поки не знайде потрібні відображення. Цей процес прискорюється через те, що сервери імен постійно кешують інформацію, що надається по запитах. Клієнтські комп'ютери можуть використовувати в своїй роботі IP-адреси декількох DNS-серверів, для підвищення надійності своєї роботи.
База даних DNS має структуру дерева, званого доменним простором імен, в якому кожен домен (вузол дерева) має ім'я і може містити піддомени. Ім'я домену ідентифікує його положення в цій базі даних по відношенню до батьківського домену, причому крапки в імені відокремлюють частини, відповідні вузлам домену.
Корінь бази даних DNS управляється центром Internet Network Information Center. Домени верхнього рівня призначаються для кожної країни, а також на організаційній основі. Імена цих доменів повинні слідувати міжнародному стандарту ISO 3166. Для позначення країн використовуються трьохлітерні і двохлітерні абревіатури, а для різних типів організацій використовуються наступні абревіатури:
· com - комерційні організації (наприклад, microsoft.com);
· edu - освітні (наприклад, mit.edu);
· gov - урядові організації (наприклад, nsf.gov);
· org - некомерційні організації (наприклад, fidonet.org);
· net - організації, що підтримують мережі (наприклад, nsf.net).
Кожний домен DNS адмініструється окремою організацією, яка зазвичай розбиває свій домен на піддомени і передає функції адміністрування цих піддоменів іншим організаціям. Кожен домен має унікальне ім'я, а кожен з піддоменів має унікальне ім'я усередині свого домену. Ім'я домену може містити до 63 символів. Кожен хост в мережі Internet однозначно визначається своїм повним доменним ім'ям (fully qualified domain name, FQDN), яке включає імена всіх доменів по напряму від хосту до домену Root. Приклад повного DNS-ім'я: citint.dol.ru.
Протокол DHCP
Як вже було сказано, IP-адреси можуть призначатися адміністратором мережі уручну. Це представляє для адміністратора утомливу процедуру. Ситуація ускладнюється ще тим, що багато користувачів не володіють достатніми знаннями для того, щоб конфігурувати свої комп'ютери для роботи в інтермережі і повинні тому покладатися на адміністраторів.
Протокол Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) був розроблений для того, щоб звільнити адміністратора від цих проблем. Основним призначенням DHCP є динамічне призначення IP-адрес. Проте, окрім динамічного, DHCP може підтримувати і простіші способи ручного і автоматичного статичного призначення адрес.
У ручній процедурі призначення адрес активну участь бере адміністратор, який надає DHCP-серверу інформацію про відповідність IP-адрес фізичним адресам або іншим ідентифікаторам клієнтів. Ці адреси повідомляються клієнтам у відповідь на їх запити до DHCP-серверу.
При автоматичному статичному способі DHCP-сервер привласнює IP-адресу (і, можливо, інші параметри конфігурації клієнта) з пулу IP-адрес без втручання оператора. Межі пулу адрес, що призначаються, задає адміністратор при конфігурації DHCP-сервера. Між ідентифікатором клієнта і його IP-адресою як і раніше, як і при ручному призначенні, існує постійна відповідність. Вона встановлюється у момент первинного призначення сервером DHCP IP-адреси клієнтові. При всіх подальших запитах сервер повертає та ж сама IP-адреси.
При динамічному розподілі адрес DHCP-сервер видає адреси клієнтові на обмежений час, що дає можливість згодом повторно використовувати IP-адреси іншими комп'ютерами. Динамічне розділення адрес дозволяє будувати IP-мережу, кількість вузлів в якій набагато перевищує кількість IP-адрес, що є у розпорядженні адміністратора.
DHCP забезпечує надійний і простий спосіб конфігурації мережі TCP/IP, гарантуючи відсутність конфліктів адрес за рахунок централізованого управління їх розподілом. Адміністратор управляє процесом призначення адрес за допомогою параметра «тривалості оренди» (lease duration), яка визначає, як довго комп'ютер може використовувати призначену IP-адресу, перш ніж знову запитати її від сервера DHCP в оренду.
Прикладом роботи протоколу DHCP може служити ситуація, коли комп'ютер, що є клієнтом DHCP, видаляється з підмережі. При цьому призначена йому IP-адреса автоматично звільняється. Коли комп'ютер підключається до іншої підмережі, то йому автоматично призначається нова адреса. Ні користувач, ні мережевий адміністратор не втручаються в цей процес. Ця властивість дуже важлива для мобільних користувачів.
Протокол DHCP використовує модель «клієнт-сервер». Під час старту системи комп'ютер-клієнт DHCP, що знаходиться в стані «ініціалізація», посилає повідомлення discover (досліджувати), яке широкомовно поширюється по локальній мережі і передається всім DHCP-серверам приватної інтермережі. Кожен DHCP-сервер, що отримав це повідомлення, відповідає на нього повідомленням offer (пропозиція), яке містить IP-адресу і конфігураційну інформацію.
Комп'ютер-клієнт DHCP переходить в стан «вибір» і збирає конфігураційні пропозиції від DHCP-серверів. Потім він вибирає одну з цих пропозицій, переходить в стан «запит» і відправляє повідомлення request (запит) тому DHCP-серверу, чия пропозиція була вибрана.
Вибраний DHCP-сервер посилає повідомлення DHCP-acknowledgment (підтвердження), що містить ту ж IP-адресу, яка вже була послана раніше на стадії дослідження, а також параметр оренди для цієї адреси. Крім того, DHCP-сервер посилає параметри мережевої конфігурації. Після того, як клієнт отримає це підтвердження, він переходить в стан «зв'язок», знаходячись в якому він може брати участь в роботі мережі TCP/IP. Комп'ютери-клієнти, які мають локальні диски, зберігають отриману адресу для використання при подальших стартах системи. При наближенні моменту закінчення терміну оренди адреси комп'ютер намагається відновити параметри оренди в DHCP-сервера, а якщо ця IP-адреса не може бути виділена знову, то йому повертається інша IP-адреса.
У протоколі DHCP описується декілька типів повідомлень, які використовуються для виявлення і вибору DHCP-серверів, для запитів інформації про конфігурацію, для продовження і дострокового припинення ліцензії на IP-адреси. Всі ці операції направлені на те, щоб звільнити адміністратора мережі від утомливих рутинних операцій по конфігурації мережі.
Проте використання DHCP несе в собі і деякі проблеми. По-перше, це проблема узгодження інформаційної адресної бази в службах DHCP і DNS. Як відомо, DNS служить для перетворення символьних імен в IP-адреси. Якщо IP-адреси будуть динамічно зміняться сервером DHCP, то ці зміни необхідно також динамічно вносити до бази даних сервера DNS. Хоча протокол динамічної взаємодії між службами DNS і DHCP вже реалізований деякими фірмами (так звана служба Dynamic DNS), стандарт на нього доки не прийнятий.
По-друге, нестабільність IP-адрес ускладнює процес управління мережею. Системи управління, засновані на протоколі SNMP, розроблені з розрахунком на статичність IP-адрес. Аналогічні проблеми виникають і при конфігурації фільтрів маршрутизаторів, які оперують з IP-адресами.
Нарешті, централізація процедури призначення адрес знижує надійність системи: при відмові DHCP-сервера всі його клієнти виявляються не в змозі отримати IP-адресу і іншу інформацію про конфігурацію. Наслідки такої відмови можуть бути зменшені шляхом використання в мережі декількох серверів DHCP, кожен з яких має свій пул IP-адрес.
мережа канальний адреса протокол
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Міжрівневі взаємодії - передача даних по мережі з одного місця в інше. Характеристика та призначення протоколу ARP. Визначення фізичної адреси локального та віддаленного вузла. Взаємодія мережних пристроїв через фізичні адреси. Способи визначення адрес.
контрольная работа [18,2 K], добавлен 20.09.2009Механізми та етапи доступу до фізичного середовище передачі даних. Типи та класи адрес стеку TCP/IP. Поняття та суть локальної адреси, ієрархічна ознака символьних доменних імен. Використання масок в ІР-адресації. Спеціальні адреси стеку TCP/IP.
контрольная работа [382,0 K], добавлен 29.10.2009Міжрівневі взаємодії, що відбуваються при передачі даних по мережі. Процес відправлення повідомлень з одного місця в інше, мережні процеси, протоколи. Характеристика та призначення протоколу ARP. Визначення фізичної адреси локального, віддаленого вузлів.
контрольная работа [12,4 K], добавлен 22.09.2009Розрахунок адресного простору мережі центрального офісу. Розподіл адресного простору між під мережами віддаленого офісу. Налаштування динамічного присвоєння адрес на маршрутизаторах з використанням протоколу DHCP. Налаштування маршрутизації в мережах.
курсовая работа [245,4 K], добавлен 12.04.2017Мережний (третій) рівень моделі OSI. Поняття та класифікація, типи та функціональні особливості IP-адрес, їх класи та етапи формування. Загальнодоступні (public) та приватні (private) IP-адреси, статичні та динамічні. Поділ мережі на окремі підмережі.
презентация [1,8 M], добавлен 18.10.2013Функціонально-логічні та технічно-функціональні аспекти програми. Структурна схема приладу. Обмін інформацією між вузлами метеорологічного комплексу. Розробка протоколу передачі даних. Розрахунок антенного модуля для прийомо-передавального пристрою.
дипломная работа [467,2 K], добавлен 21.06.2009Сутність понять "криптологія", "криптографія" і "криптоаналіз"; огляд існуючих алгоритмів криптографічних систем. Аналіз протоколу мережевої аутентифікації Kerberos, його властивості, безпека; розробка і реалізація програмного продукту на базі протоколу.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 09.06.2013Призначення операцій * та &, які використовуються при роботі з вказівниками. Отримання адреси елемента в пам'яті та значення змінної за відомою адресою. Передавання масивів за допомогою вказівників та операндів. Програми з регулярною зміною аргументу.
курсовая работа [859,7 K], добавлен 23.03.2014Стандартизація опису мережних специфікацій та технологій організації взаємодії пристроїв у мережі. Характеристика та призначення фізичного рівня еталонної моделі OSI. Характеристика протоколу ІСМР, обмін керуючими повідомленнями, повідомлення про помилки.
контрольная работа [32,6 K], добавлен 23.10.2009Модель взаємодії відкритих систем ISO/OSI. Структура систем телеобробки. Проблема ефективного використання апаратних ресурсів. Визначення розподіленних систем. Технології LAN, WAN, MAN. Технологія і класифікація локальних мереж, міжмережевий обмін.
реферат [489,1 K], добавлен 13.06.2010
