- •Инфокоммуникационные системы и сети
- •Введение
- •1. Применение информационных сетей
- •1.1. Сеть предприятия
- •1.2. Домашняя сеть
- •1.3. Всемирная паутина
- •1.4. Общение
- •1.5. Интерактивные развлечении
- •2. Классификация информационных сетей
- •2.1. По размеру сети
- •2.2. По типу топологии сети
- •2.3. По типу функционального взаимодействии Рис. 2.5. Топология дерево
- •2.4. По тину технологии передачи
- •2.5. По тину среды передачи
- •2.6. По скорости передачи
- •3. Эталонные модели сети
- •3.1. Протокол и стек протоколов
- •3.2. Эталонная модель osi
- •1. Физический уровень
- •2. Канальный уровень
- •3. Сетевой уровень
- •4. Транспортный уровень
- •5. Сеансовый уровень
- •6. Уровень представления
- •7. Прикладной уровень
- •3.3. Эталонная модель tcp/ip
- •3.4. Гибридная эталонная модель
- •4. Сетевые устройства
- •4.1. Сетевые карты
- •4.2. Пассивные сетевые устройства
- •4.3. Активные сетевые устройства
- •5. Линии и каналы связи
- •5.1. Кабельные линии связи
- •5.2. Беспроводные линии связи
- •6. Базовые сетевые технологии
- •6.1. Технология Ethernet
- •46-1500
- •62. Технология Token Ring
- •7. Адресация в информационных сетях
- •7.1. Мас-адрес
- •7.2. Ip-адрес
- •Ip-адрес:
- •7.3. Система доменных имен
- •It.Bstu.Ru
- •7.4. Протокол dhcp
- •8. Объединение сетей
- •8.1. Объединение сетей с помощью мостов
- •8.2. Объединение сетей с помощью маршрутизаторов
- •9. Транспортные протоколы тсряр
- •9.1. По pi ы
- •92. Протокол udp
- •9.3. Протокол tcp
- •10. Протоколы прикладного уровня тсрлр
- •10.1. Протокол ftp
- •10.2. Протокол http
- •11. Безопасность в информационных сетях
- •11.1. Классификации сетевых атак
- •11.2. Защита сетевого трафика
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Инфокоммуникационные системы и сети
7.4. Протокол dhcp
IP-адреса могут назначаться сетевым узлам статически и динамически. При статическом назначении администратор сети вручную назначает IP-адреса для каждого узла в сети. Вместо этого можно назначать IP-адреса динамически посредством протокола DHCP.
Протокол DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol - протокол динамической конфигурации узла) - протокол прикладного уровня стека протоколов TCP/IP. позволяющий динамически присваивать IP-адреса и другие сопутствующие параметры конфигурации для сетевых узлов. Например, часто в качестве параметров используют маску подсети, IP-адреса основных шлюзов (маршрутизаторов) и DNS-серверов.
Протокол DHCP является клиент-серверным, то есть в его работе участвуют DHCP-клиент и DHCP-сервер. Передача сообщения DHCP (формат, которого приводится на рис. 7.8) осуществляется посредством транспортного протокола UDP, при этом сервер принимает сообщения на порт 67, а отправляет на порт 68.
Рис. 7.8. Формат сообщения DHCP
Поле «Код операции» может принимать два значения: BOOTREQUEST (1, запрос от клиента к серверу) и BOOTREPLY (2, ответ от сервера к клиенту). Длина поля 1 байт.
Поле «Тин физического адреса» (Hardware Туре) определяет тип физического адреса, указанного в поле «Физический адрес клиента». Длина поля 1 байт. Допустимые значения этого поля определены в документе RFC 17(Ю. Например, для МАС-адреса это поле принимает значение 1.
Поле «Длина физического адреса» (Hardware Address Length) содержит число в байт, которые выделены под физический адрес клиента. Для МАС-адреса значение этого поля равно 6. Дтина поля 1 байт.
Поле «Количество транзитов» (Hops) содержит количество промежуточных маршрутизаторов, через которые прошло сообщение. Клиент устанавливает это поле в 0. Длина поля 1 байт.
Поле «Идентификатор транзакции» (Transaction ID) позволяет соотнести последующие ответы с запросом в рамках одной DHCP-транзакции. Значение этого поля задается клиентом в начале процесса получения IP-адреса. Длина поля 4 байта.
Поле «Количество секунд» (Seconds) содержит время в секундах с момента начала процесса получения IP-адреса. Может не использоваться (в этом случае оно устанавливается в 0). Длина поля 2 байта.
Поле «Флаги» содержит флаги специальных параметров протокола DHCP. Дтина поля 2 байта. Старший бит определен как флаг BROADCAST, а остальные биты зарезервированы для будущего применения и должны быть равны 0. Флаг BROADCAST устанавливается в 1 если клиент требует широковещательного ответа.
Поле «IP-адрес клиента» (Client IP Address) заполняется только в том случае, если клиент уже имеет собственный IP-адрес (это возможно, если клиент выполняет процедуру обновления адреса по истечении срока аренды). Дтина поля 4 байта. Поле «Ваш IP-адрес» (Your IP Address) содержит IP-адрес предлагаемый или уже назначенный сервером. Длина поля 4 байта.
Поле «IP-адрес сервера» (Server IP Address) заполняется сервером при ответе на запрос. Длина поля 4 байта. Поле «IP-адрес шлюза» (Gateway IP Address) задает адрес агента-ретранслятора DHCP, которому сервер должен посылать ответы в случае, если клиент и сервер находятся в различных подсетях. Дтина поля 4 байта. Поле «Физический адрес клиента» (Client Hardware Address) обычно содержит МАС-адрес. Дтина ноля 16 байт.
Необязательное поле «Имя сервера» (Server Host Name) имя сервера в виде ASCIZ-строки. Дтина поля может достигать 64 байга.
Необязательное поле «Имя файла загрузки» (Всю! File Name) содержит имя файла на сервере, используемое бездисковыми рабочими станциями при удаленной загрузке. Представлено в виде ASCIZ-строки. Длина поля до 128 байт.
Поле «Опции» (Options) содержит различные дополнительные параметры конфигурации. Все они описаны в документе RFC 2132. В начале этого поля указываются четыре «магических» числа со значениями 99, 130, 83, 99, позволяющих DHCP-серверу определить наличие этого поля. Поле имеет неременную длину.
Процесс выдачи IP-адреса
Выдача IP-адреса в аренду производится по запросу клиента. DHCP-сервер (или группа серверов) гарантирует, что выделенный адрес до истечения срока его аренды не будет выдан другому клиенту. При повторных обращениях сервер старается предложить клиенту адрес, которым тот пользовался ранее. Клиент может запросить продление срока аренды IP-адреса либо, наоборот, досрочно отказаться от него. При острой нехватке адресов DHCP-сервер может сократить срок аренды IP-адреса по сравнению с запрошенным.
Рассмотрим пример процесса выдачи IP-адреса клиенту DHCP-сервером. Последовательность событий в этом случае приводится на рис. 7.9. Предположим, клиент еще не имеет собственного IP-адреса.
Старт иниц иализац ии
Вначале клиент отправляет сообщение типа DIICPDISCOVER на широковещательный адрес всем узлам сети с целью обнаружить доступные DIICP-серверы. При этом в качестве IP-адреса клиента указывается 0.0.0.0 (так как клиент еще не имеет собственного IP-адреса). В поле «Аппаратный адрес клиента» помещается МАС-адрес клиента.
Определение конфигурац ии
Получив запрос от клиента, DHCP-сервер определяет требуемую конфигурацию клиента в соответствии с указанными администратором сети настройками. После чего, клиенту на его МАС-адрес отправляется сообщение типа DHCPOFFER, в котором предлагается IP-адрес. Предлагаемый IP-адрес указывается в поле «Ваш IP-адрес». Прочие параметры (такие, как адреса маршрутизаторов и DNS-серверов) указываются в виде опций в соответствующем поле.
Выбор конфигурации
Клиент может получить несколько различных предложений от разных DHCP-серверов. Выбрав одну из предложенных конфигураций.
клиент отправляет на широковещательный адрес всем узлам сети сообщение типа DHCPREQUEST. При этом в поле «Опции» указываются IP-адрес DHCP-сервера, выбранного клиентом.
Сервер
Рис. 7.9. Последовательность событий при выделении IP-адреса
Выполнение конфигурации
Наконец, DHCP-сервер, подтверждая запрос, отправляет клиенту на его МАС-адрес сообщение типа DHCPACK. При этом в поле «Опции» указываются предложенные IP-адрес и прочие параметры. После этого клиент должен настроить свой сетевой интерфейс, используя предоставленные опции.
7.5. Протокол ARP
Протокол ARP (Address Resolution Protocol - протокол определения адреса) - протокол сетевого уровня стека протоколов TCP/IP, предназначенный для определения МАС-адреса по известному IP-адресу.
Если требуется определить МАС-адрес по известному IP-адресу, то ищется соответствующая запись в специальной ARP-таблице, которая есть у каждого узла сети. В этой таблице содержатся IP-адреса и
соответствующие им МАС-адреса всех узлов сети. Когда в ARP-таблице не удается найти IP-адрес, то происходит следующее:
Узел, которому нужно выполнить преобразование IP-адреса в МАС-адрес, формирует ARP-запрос, указывая в нем искомый IP-адрес, и рассылает запрос по широковещательному МАС-адресу.
Все узлы данной сети получают ARP-запрос и сравнивают указанный в нем IP-адрес с собственным.
В случае совпадения адресов узел формирует ARP-ответ, в котором указывает свой IP-адрес и свой МАС-адрес и отправляет его по указанному в ARP-запросе МАС-адресу отправителя.
В случае если в сети нет узла с искомым IP-адресом, то ARP-ответа не будет и не будет записи в ARP-таблице. IP-пакеты, направляемые по этому адресу, будут уничтожаться.
Формат ARP-накета
На рис. 7.10 приводится формат ARP-пакета, используемого в запросах и ответах протокола ARP.
Рис. 7.10. Формат ARP-пакета
Поле «Тин аппаратного адреса» определяет тип используемого физического адреса. Для МАС-адреса это поле принимает значение 1.
Поле «Тин сетевого адреса» определяет тип сетевого адреса. Для адреса протокола IPv4 это поле принимает значение 2048.
Поле «Длина физического адреса» определяет количество байт выделенное для физического адреса. Например, МАС-адреса имеют длину 6 байт. Поле «Длина сетевого адреса» определяет количество байт выделенное для сетевого адреса. Например, адреса протокола IPv4 имеют длину 4 байта.
Поле «Код операции» принимает значение 1 в случае запроса и 2 в случае ответа. Последние четыре поля определяют MAC- и IP-адреса отправителя и получателя.