Порядок назначения IP-адресов

Номера сетей назначаются либо централизованно, если сеть является частью Internet, либо произвольно, если сеть работает автономно. Номера узлов и в том и в другом случае администратор назначает по своему усмотрению, не выходя из разрешенного для этого класса сети диапазона.

Координирующую роль в централизованном распределении IP-адресов до некоторого времени играла организация InterNIC, однако с ростом сети задача распределения адресов стала слишком сложной, и InterNIC делегировала часть своих функций другим организациям и крупным поставщикам услуг Internet.

Уже сравнительно давно наблюдается дефицит IP-адресов. Очень трудно получить адрес класса В и практически невозможно стать обладателем адреса класса А. При этом надо отметить, что дефицит обусловлен не только ростом сетей, но и тем, что имеющееся множество IP-адресов используется нерационально. Очень часто владельцы сети класса С расходуют лишь небольшую часть из имеющихся у них 254 адресов. Рассмотрим пример, когда две сети необходимо соединить глобальной связью. В таких случаях в качестве канала связи используют два маршрутизатора, соединенных по схеме «точка-точка» (рис. 5.10). Для вырожденной сети, образованной каналом, связывающим порты двух смежных маршрутизаторов, приходится выделять отдельный номер сети, хотя в этой сети имеются всего 2 узла.

Рис. 5.10. Нерациональное использование пространства IP-адресов

Если же некоторая IP-сеть создана для работы в «автономном режиме», без связи с Internet, тогда администратор этой сети волен назначить ей произвольно выбранный номер. Но и в этой ситуации для того, чтобы избежать каких-либо коллизий, в стандартах Internet определено несколько диапазонов адресов, рекомендуемых для локального использования. Эти адреса не обрабатываются маршрутизаторами Internet ни при каких условиях. Адреса, зарезервированные для локальных целей, выбраны из разных классов; в классе А - это сеть 10.0.0.0, в классе В - это диапазон из 16 номеров сетей 172.16.0.0-172.31.0.0, в классе С - это диапазон из 255 сетей - 192.168.0.0-192.168.255.0.

Протокол DHCP

Протокол динамической конфигурации ЭВМ DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol, RFC-2131, -2132, -2485, -2563, -2610, -2855, -2937, -2939, -3004, -3011, -3046) служит для предоставления конфигурационных параметров ЭВМ, подключенных к Интернет. DHCP имеет два компонента: протокол предоставления специфических для ЭВМ конфигурационных параметров со стороны DHCP-сервера и механизм предоставления ЭВМ сетевых адресов.

Протокол DHCP используется, помимо загрузки бездисковых станций, сервис-провайдерами для пулов модемов, когда число одновременно занятых модемов существенно меньше их полного числа. Это позволяет сэкономить заметное число IP-адресов.

Протокол эффективен для случая распределения адресов за Firewall, где ЭВМ в защищенной зоне все равно бессмысленно выделять реальные IP-адреса.

DHCP построен по схеме клиент-сервер, где DHCP-сервер выделяет сетевые адреса и доставляет конфигурационные параметры динамически конфигурируемым ЭВМ.

DHCP поддерживает три механизма выделения IP-адресов.

При "автоматическом выделении", DHCP присваивает клиенту постоянный IP-адрес.

При "динамическом присвоении", DHCP присваивает клиенту IP-адрес на ограниченное время.

При "ручном выделении", IP-адрес выделяется клиенту сетевым администратором, а DHCP используется просто для передачи адреса клиенту. Конкретная сеть использует один или более этих механизмов, в зависимости от политики сетевого администратора.

Динамическое присвоение адресов представляет собой единственный механизм, который позволяет автоматически повторно использовать адрес, который не нужен клиенту. Таким образом, динамическое присвоение адресов является оптимальной схемой для клиентов, подключаемых к сети временно, или совместно использующих один и тот же набор IP-адресов и не нуждающихся в постоянных адресах.

Формат сообщений DHCP базируется на формате сообщений BOOTP, чтобы можно было воспользоваться процедурами транспортировки данных, описанными в спецификации BOOTP и обеспечить совместимость DHCP-серверов с существующими клиентами BOOTP. Использование агентов транспортировки BOOTP исключает необходимость наличия DHCP-серверов в каждом физическом сегменте сети.

Существует несколько протоколов Интернет, которые связаны с проблемой присвоения сетевых адресов.

Протокол RARP (Reverse Address Resolution Protocol), не только позволяет определить сетевой адрес, но и включает в себя автоматический механизм распределения IP-адресов.

Протокол TFTP (Trivial File Transfer Protocol) обеспечивает транспортировку загрузочного модуля от boot-сервера.

Протокол ICMP (Internet Control Message Protocol) с помощью сообщений "ICMP redirect" информирует ЭВМ о дополнительных маршрутизаторах. ICMP может также предоставить информацию о масках субсетей (сообщения "ICMP mask request"). ЭВМ могут найти маршрутизатор через ICMP-механизм поиска маршрутизаторов.

Основные задачи DHCP:

Обзор протокола

С точки зрения клиента, DHCP является расширением механизма BOOTP. На рис. .1 представлен формат сообщения DHCP, а в таблице 1 перечислены поля этого сообщения. Числа в скобках указывают размер каждого из полей в октетах.

Существует два принципиальных отличия между DHCP и BOOTP.

Во-первых, DHCP определяет механизмы, через которые клиентам на определенное время могут быть присвоены сетевые адреса, позволяя последовательное присвоение сетевого адреса различным клиентам.

Во-вторых, DHCP предоставляет механизм, который позволяет клиенту получить все необходимые им для работы конфигурационные параметры.

Поле опции имеет переменную длину. Клиент DHCP должен быть готов получать DHCP-сообщения с полем 'опции' длиной, по крайней мере, 312 октетов. DHCP-клиенты могут согласовать применение более длинных DHCP-сообщений с помощью опции 'maximum DHCP message size'. Поле options может быть еще расширено в полях 'файл' и 'sname'.

В случае, когда клиент использует DHCP для начальной конфигурации (прежде чем программа клиента TCP/IP полностью сконфигурирована), программа TCP/IP должна принять и передать IP-уровню любой IP-пакет, доставленный по аппаратному адресу клиента, до того как IP-адрес будет сконфигурирован.

Для того чтобы работать с клиентами, которые не могут воспринимать уникастные IP-дейтограммы до того, как будет сконфигурирована программа TCP/IP, DHCP использует поле 'флаги'. Самый левый бит определен как флаг BROADCAST (B). Остающиеся биты поля флаги зарезервированы на будущее. Они должны быть установлены равными нулю клиентами и игнорироваться серверами и агентами транспортировки.

Рис. 1. Формат сообщения DHCP

Таблица 1. Описание полей сообщения DHCP

Поиск по сайту: