ТЕМА 4 АДРЕСИРАНЕ В ИНТЕРНЕТ dhcp– СЪЩНОСТ И...

13
Виртуална Лаборатория по Компютърни Мрежи и Разпределени Системи Стр.31 Тема 4 Адресиране в интернет. DHCP– същност и конфигурация ТЕМА 4 АДРЕСИРАНЕ В ИНТЕРНЕТ. DHCP– СЪЩНОСТ И КОНФИГУРАЦИЯ ЦЕЛ НА УПРАЖНЕНИЕТО Целта на упражнението е да запознае студентите с адресирането в интернет, структурата и функциите на протокола IP и разделянето на мрежи на подмрежи. Представени са основните функции на протокола DHCP за конфигуриране на хостове в локална мрежа. Запознават се студентите с инсталиране и конфигуриране на DHCP сървър под ОС Linux. ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТ Интернет протоколът (IP) е едно от най-важните средства, чрез които е изградена мрежата интернет. Неговите основни функции са: да дефинира базова единица за пренос на информация (дейтаграма), да дефинира схемата за адресация в интернет, да осигури намирането на пътя на дейтаграмата (маршрутизация). Адресиране в интернет. IPv4 и IPv6. Адресирането в интернет се базира на IPv4. Съществуват експериментални мрежи, които се базират на IPv6. Заглавните части на двата стандарта са показани на фигури 4.1 и 4.2. Фиг.4.1. IPv4 Header IP адресът във версия 4 (IPv4) представлява 32-битово число, което уникално идентифицира всеки хост в интернет и е прието да се записва като четири десетични цифри, разделени с точки. Схемата на адресиране е йерархична, логически адресите се състоят от две части: мрежова част и хост част. Стойностите за хост частта, които се състоят само от нули или само от единици, са резервирани и не адресират хост в мрежата. IP адрес, който има хост част само нули, показва адреса на мрежата, а адрес, чиято хост част е само единици, се използва за broadcast адрес адресиране на всички хостове

Upload: others

Post on 22-Sep-2020

8 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ТЕМА 4 АДРЕСИРАНЕ В ИНТЕРНЕТ DHCP– СЪЩНОСТ И …e-shell.tu-plovdiv.bg/subjects/CN/download/workshops_4_bg.pdf · Виртуална Лаборатория

Виртуална Лаборатория по Компютърни Мрежи и Разпределени Системи

Стр.31 Тема 4

Адресиране в интернет. DHCP– същност и конфигурация

ТЕМА 4 АДРЕСИРАНЕ В ИНТЕРНЕТ. DHCP– СЪЩНОСТ И КОНФИГУРАЦИЯ

ЦЕЛ НА УПРАЖНЕНИЕТО Целта на упражнението е да запознае студентите с адресирането в

интернет, структурата и функциите на протокола IP и разделянето на мрежи на подмрежи. Представени са основните функции на протокола DHCP за конфигуриране на хостове в локална мрежа. Запознават се студентите с инсталиране и конфигуриране на DHCP сървър под ОС Linux.

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТ Интернет протоколът (IP) е едно от най-важните средства, чрез които е

изградена мрежата интернет. Неговите основни функции са: • да дефинира базова единица за пренос на информация (дейтаграма), • да дефинира схемата за адресация в интернет, • да осигури намирането на пътя на дейтаграмата (маршрутизация).

Адресиране в интернет. IPv4 и IPv6.

Адресирането в интернет се базира на IPv4. Съществуват експериментални мрежи, които се базират на IPv6. Заглавните части на двата стандарта са показани на фигури 4.1 и 4.2.

Фиг.4.1. IPv4 Header

IP адресът във версия 4 (IPv4) представлява 32-битово число, което уникално идентифицира всеки хост в интернет и е прието да се записва като четири десетични цифри, разделени с точки. Схемата на адресиране е йерархична, логически адресите се състоят от две части: мрежова част и хост част. Стойностите за хост частта, които се състоят само от нули или само от единици, са резервирани и не адресират хост в мрежата. IP адрес, който има хост част само нули, показва адреса на мрежата, а адрес, чиято хост част е само единици, се използва за broadcast адрес – адресиране на всички хостове

Page 2: ТЕМА 4 АДРЕСИРАНЕ В ИНТЕРНЕТ DHCP– СЪЩНОСТ И …e-shell.tu-plovdiv.bg/subjects/CN/download/workshops_4_bg.pdf · Виртуална Лаборатория

Виртуална Лаборатория по Компютърни Мрежи и Разпределени Системи

Стр.32 Тема 4

Адресиране в интернет. DHCP– същност и конфигурация

в дадена мрежа. Освен това адресите на мрежи 0.0.0.0 и 127.0.0.0 също са резервирани. Първият се нарича “маршрут по подразбиране”, а вторият – локален адрес (local loop). Обикновено адрес 127.0.0.1 се присвоява на локалния интерфейс и служи за тестването му.

Фиг.4.2. IPv6 Header

За удовлетворяване на различните нужди на потребителите се осигуряват пет класа адреси, означени с латинските букви от A до E. Адресите от клас А имат 8 бита за мрежова част и 24 – за хост. Първият байт на адреса винаги започва с ‘0’. На практика има 128 мрежи от този клас и 224 -2 хоста във всяка от тях. Този клас адреси могат да бъдат познати по стойността на първия байт – от 1 до 126.

При адресите от клас В най-старшите два бита заемат винаги стойностите ‘10’. Използват се 14 бита за мрежова част и 16 – за хост. Следователно има 214 мрежи от клас В с по 216 -2 хоста. Първият байт на адресите от клас В заема стойности от 128 до 191.

При адресите от клас С най-старшите 3 бита заемат стойностите ‘110’, следващите 21 бита се използват за адрес на мрежата, а оставащите 8 бита - за адрес на хост. Следователно има 221 мрежи от клас С, всяка с по 254 хоста. Първият байт заема стойности от 192 до 223.

Адресите от клас D се използват за адресиране на групи от компютри – multicast. Първите четири бита на първия байт са ‘1110’, а всички останали 28 бита показват адрес на група от компютри. За повече информация RFC 3171 или http://www.iana.org/assignments/multicast-addresses.

Освен разделянето на адресите на класове е предвидено и друго средство за по-нататъшно разделяне на всяка мрежа на подмрежи. Това се осъществява чрез маска - subnet mask. Маската е 32-битово число, което се състои от последователност от единици, последвана от последователност от нули. Винаги поредиците от единици и от нули са непрекъснати и тази от нули следва тази от единици.(Не може да има единици след започване на нулите. Например “11111100000” е част от валидна маска, “1110000110” – не). Чрез тази маска се извършва изместване на разделителната линия между

Page 3: ТЕМА 4 АДРЕСИРАНЕ В ИНТЕРНЕТ DHCP– СЪЩНОСТ И …e-shell.tu-plovdiv.bg/subjects/CN/download/workshops_4_bg.pdf · Виртуална Лаборатория

Виртуална Лаборатория по Компютърни Мрежи и Разпределени Системи

Стр.33 Тема 4

Адресиране в интернет. DHCP– същност и конфигурация

мрежовата и хост частите. Чрез прилагане на побитово “И” между адреса и маската се отделя мрежовата част. Така можем, притежавайки мрежа от даден клас, да я разделим на няколко мрежи. Разделянето на подмрежи подпомага работата на мрежовото оборудване и ограничава broadcast домейните.

Фиг.4.3. Адресите от клас Е са резервирани за бъдещо ползване.

Бързото изчерпване на мрежите от клас В налага някои големи организации да вземат няколко мрежи от клас С. От друга страна, големият брой мрежи от клас С прави таблиците за маршрутизация тежки и големи. Това довежда до възникването на т.нар. супермрежи и появата на безкласова маршрутизация ( Classless Inter-Domain Routing – CIDR). Супермрежа се нарича група от мрежи, които се определят от последователни IP адреси. Всяка супермрежа има уникален супермрежов адрес, който се състои от старшите битове, които са общи за цялата група от последователни адреси. Например за групата адреси от 194.141.0.0 до 194.141.7.0 общи са първите 21 бита, следователно адресът на супермрежата се задава със следния адрес и маска – 194.141.0.0/21.

Друго решение на изчерпващото се адресно пространство е въвеждането на т.нар. частни IP адреси. За да може да функционира интернет, е необходимо всеки хост, свързан към глобалната мрежа, да притежава уникален IP адрес. За мрежите, които обаче не са свързани към интернет може да се използват кои да е мрежови адреси, стига да не се повтарят вътре в самата мрежа. Използването на кои да е IP адреси е опасно, понеже мрежата може евентуално да бъде свързана към интернет. Поради тази причина са резервирани три блока от IP адреси, които могат да бъдат използвани за адресиране на хостовете в частните мрежи. Пакети, които съдържат адрес принадлежащ на някои от тези три блока, няма да бъдат маршрутизирани от гръбначните маршрутизатори в интернет. Описание на тези адреси може да бъде намерено в документа RFC 1918.

Page 4: ТЕМА 4 АДРЕСИРАНЕ В ИНТЕРНЕТ DHCP– СЪЩНОСТ И …e-shell.tu-plovdiv.bg/subjects/CN/download/workshops_4_bg.pdf · Виртуална Лаборатория

Виртуална Лаборатория по Компютърни Мрежи и Разпределени Системи

Стр.34 Тема 4

Адресиране в интернет. DHCP– същност и конфигурация

Табл.4.1. Частни IP адреси

Network Class IP address range

Class A 10.0.0.0 /8 Class B 172.16.0.0 /12 Class C 192.168.0.0 /16

За опознаването на работата на мрежовия слой е необходимо познаването на основните функции на IP протокола. При него се използва дейтаграмен метод без установяване на връзка за обмен на данни. Това означава, че предаващата и приемащата страна не са установили логически канал и всяка дейтаграма се предава независимо. IP протоколът осигурява следните функции: адресиране, фрагментиране, таймаут на пакет, приоритет.

Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)

Услугата DHCP централизира и управлява разпределението на информация за конфигурирането на TCP/IP, като задава автоматично IP адреси и друга информация за параметрите на TCP/IP на компютри, които са настроени като DHCP клиенти. Използването на DHCP може да отстрани голяма част от проблемите, свързани с ръчното конфигуриране на TCP/IP. В това упражнение се разглеждат необходимите умения и се дава информация за инсталирането и конфигурирането на услугата DHCP. В него се разглеждат и DHCP договорите.

Въведение в DHCP DHCP представлява TCP/IP стандарт за опростяване на управлението на

IP конфигурацията. DHCP е разширение на протокола BOOTP (Bootstrap Protocol), който е базиран на UDP/IP (User Datagram Protocol/Internet Protocol). ВООТР позволява на хостовете да се самоконфигурират динамично по време на началното си зареждане. Всеки път, когато даден DHCP клиент се стартира, той иска адресна информация за IP от DHCP сървър. Тази информация включва следното:

• IP адрес, • маска на подмрежата, • адрес на подразбиращия се шлюз /default gateway/, • адрес на DNS сървър, • незадължителни параметри, като име на домейн, WINS сървър. Когато някой DHCP сървър получи заявка за IP адрес, той избира адресна

информация за IP от пул с адреси, дефиниран в неговата база данни, и предлага тази информация на DHCP клиента. Ако клиентът приеме офертата, DHCP сървърът разрешава на клиента да използва адресната информация за IP за определен период от време.

Page 5: ТЕМА 4 АДРЕСИРАНЕ В ИНТЕРНЕТ DHCP– СЪЩНОСТ И …e-shell.tu-plovdiv.bg/subjects/CN/download/workshops_4_bg.pdf · Виртуална Лаборатория

Виртуална Лаборатория по Компютърни Мрежи и Разпределени Системи

Стр.35 Тема 4

Адресиране в интернет. DHCP– същност и конфигурация

Ръчно срещу автоматично конфигуриране на TCP/IP За да разберем какви са предимствата на услугата DHCP при кон-

фигурирането на TCP/IP за клиент, ще съпоставим ръчния метод за конфигуриране на TCP/IP с автоматичния метод с използване на DHCP, както е показано в таблица 4.2.

Табл.4.2. Ръчно конфигуриране на TCP/IP Конфигуриране на TCP/IP с

използване на DHCP Потребителят може да избере произволен адрес, вместо да получи адрес от мрежовия администратор. Използването на некоректни адреси може да доведе до трудни за проследяване мрежови проблеми.

Отпада необходимостта потребителите да получават от администратор адресна информация за конфигуриране на TCP/IP. Услугата DHCP осигурява цялата необходима информация за всички DHCP клиенти.

Ръчното въвеждане на адреса, маската на подмрежата или шлюза по подразбиране може да доведе до проблеми, вариращи от затруднени комуникации, ако е въведен некоректен шлюз по подразбиране или маска на подмрежата, до проблеми, свързани с дублирането на адреси.

Валидната адресна информация осигурява правилно конфигуриране, което отстранява повечето трудни за проследяване проблеми.

Създава се допълнителна работа за администратора, ако се налага често да се преместват компютри от една подмрежа в друга. Необходимо е ръчно да се променят IP адресът и адресът на шлюза по подразбиране, за да може да комуникира коректно от новото си местоположение в мрежата.

Наличието на сървъри, на които работи услугата DHCP, отстранява допълнителната работа, която е свързана с ръчното конфигуриране на адреси, маски и шлюзове при преместването на компютри. Един DHCP сървър може да се грижи за множество различни мрежи едновременно.

Настройването на DHCP в дадена мрежа има следните предимства: сигурна и надеждна конфигурация; DHCP намалява конфигурационните грешки, причинявани от ръчно конфигуриране на IP адреси, като например типографски грешки или конфликти, причинени от вече зададени IP адреси, които по някаква причина се задават и на някой друг компютър; намаляване на мрежовата администрация; TCP/IP конфигурацията е централизирана и автоматизирана; мрежовите администратори могат централно да дефинират глобални и подмрежови специфични TCP/IP конфигурации. Клиентите могат автоматично да си настроят най-различни опции за TCP/IP, като използват настройките на DHCP сървъра. Промяната на адресите за клиентските конфигурации, които трябва да се правят често, като например клиенти, които често се движат от подмрежа в подмрежа, може да се правят ефикасно и автоматично. Повечето маршрутизатори могат да приемат DHCP конфигурационни поръчки, елиминирайки изискването да се прави отделен сървър за всяка подмрежа.

Page 6: ТЕМА 4 АДРЕСИРАНЕ В ИНТЕРНЕТ DHCP– СЪЩНОСТ И …e-shell.tu-plovdiv.bg/subjects/CN/download/workshops_4_bg.pdf · Виртуална Лаборатория

Виртуална Лаборатория по Компютърни Мрежи и Разпределени Системи

Стр.36 Тема 4

Адресиране в интернет. DHCP– същност и конфигурация

DHCP Lease Process Услугата DHCP предоставя адресна информация за IP на клиентските

компютри. Предоставянето на адресна информация за IP се нарича DHCP договор (lease). Процесът на създаване на DHCP договор се изпълнява, когато се случи едно от следните събития:

• TCP/IP се инициализира за първи път на даден DHCP клиент, • отказана е заявка на клиент за даден IP адрес, може би защото DHCP

сървърът е прекратил разрешението за използване, • клиентът, който преди това е получил разрешение за използване на

някой IP адрес, току-що го е освободил и изисква нов. Един DHCP договор може да бъде прекъснат ръчно, като се изпълни от командния ред командата ipconfig /release. След това с ipconfig /renew се прави заявка за нов IP адрес (нов договор).

Фиг.4.4. DHCP алгоритъм на обслужване на заявките

DHCP клиентът чака една секунда за оферта. Ако той не получи оферта, то изпраща съобщение 4 пъти на интервал от 2, 4, 8 и 16 секунди. Ако клиентът не получи оферта след четирите направени заявки, той използва IP адрес от резервирания интервал между 169.254.0.1 до 169.254.255.254. Така е сигурно, че клиентите на подмрежа, която няма DHCP сървър, могат да комуникират един с друг, като освен това DHCP клиентът продължава да се опитва да намери DHCP сървър всеки 5 минути. Когато DHCP сървър стане видим, клиентите получават валидни IP адреси, което им позволява да

Page 7: ТЕМА 4 АДРЕСИРАНЕ В ИНТЕРНЕТ DHCP– СЪЩНОСТ И …e-shell.tu-plovdiv.bg/subjects/CN/download/workshops_4_bg.pdf · Виртуална Лаборатория

Виртуална Лаборатория по Компютърни Мрежи и Разпределени Системи

Стр.37 Тема 4

Адресиране в интернет. DHCP– същност и конфигурация

комуникират с хостовете във и извън техните подмрежи. DHCP използва четиристъпков процес за договаряне на информацията за IP адресирането на DCHP клиентите. Четирите стъпки са откриване, предложение, заявка и потвърждение – фигура 4.4.

DHCPDISCOVER Първата стъпка в процеса за създаване на DHCP договор е

DHCPDISCOVER (DHCP откриване). В началото клиентът инициализира ограничена версия на TCP/IP и изпраща съобщение DHCPDISCOVER до всички (broadcast), с което търси местоположението на DHCP сървър и адресна информация за IP. Тъй като клиентът не знае IP адреса на DHCP сървър, той използва 0.0.0.0 като адрес на изпращача и 255.255.255.255 като адрес на получателя. Съобщението DHCPDISCOVER съдържа хардуерния адрес и името на компютъра на клиента, така че DHCP сървърите да могат да определят кой клиент изпраща заявката.

DHCPOFFER Втората стъпка в процеса за създаване на DHCP договор е DHCPOFFER

(DHCP предложение). Всички DHCP сървъри, които получат заявката за IP параметри и могат да предложат валидна конфигурация за клиента, изпращат bгоаdсаst-съобщение DHCPOFFER, включващо следната информация:

• хардуерния адрес на клиента, • IP адреса, който предлагат, • маска на подмрежата, • продължителността на DHCP договора, • идентификатор на сървъра (IP адреса на предлагащия DHCP сървър). DHCP сървърът изпраща brоаdсаst съобщение, защото клиентът все още

няма IP адрес. DHCP клиентът взима IP адреса от първата оферта, която получи. DHCP сървърите запазват предложените IP адреси, така че те да не бъдат предложени на друг DHCP клиент.

DHCPREQUEST Третата стъпка в процеса за създаване на DHCP договор се изпълнява,

след като клиентът приеме DHCPOFFER от поне един DHCP сървър и избере IP адрес. Клиентът изпраща bгоаdсаst съобщение DHCPREQUEST (DHCP заявка) до всички DHCP сървъри, показващо, че е приел определена оферта. Съобщението DHCPREQUEST включва идентификатора на сървъра (IP адреса), чиято оферта е приел клиентът. Тогава всички останали DHCP сървъри оттеглят офертите си и запазват своите IP адреси за следващата заявка за IP договор от други клиенти.

Page 8: ТЕМА 4 АДРЕСИРАНЕ В ИНТЕРНЕТ DHCP– СЪЩНОСТ И …e-shell.tu-plovdiv.bg/subjects/CN/download/workshops_4_bg.pdf · Виртуална Лаборатория

Виртуална Лаборатория по Компютърни Мрежи и Разпределени Системи

Стр.38 Тема 4

Адресиране в интернет. DHCP– същност и конфигурация

DHCPACK Последната стъпка в един успешен процес за създаване на DHCP договор

се изпълнява, когато DHCP сървърът, подал приетата оферта, изпраща bгоаdсаst-съобщение за успешно потвърждение към клиента под формата на съобщение DHCPАСК (DHCP потвърждение). Това съобщение съдържа валиден DHCP договор за даден IP адрес, а може да включва и друга конфигурационна информация. Когато DHCP клиентът получи потвърждението, ТСР/IР е напълно инициализиран и клиентът се счита за свързан DHCP клиент. След като вече е свързан, клиентът може да използва TCP/IP, за да комуникира в мрежата.

DHCPNACK Ако заявката DHCPREQUEST е неуспешна, DHCP сървърът изпраща

bгоаdсаst съобщение за отказ (DHCPNACK). Това става в един от следните случаи:

• клиентът се опитва да поднови DHCP договора за своя предишен IP адрес, но този IP адрес вече не е достъпен,

• IP адресът е невалиден, защото клиентският компютър е бил преместен в друга подмрежа. Когато клиентът получи съобщение за отказ, той започва отначало процеса за създаване на DHCP договор.

Автоматично подновяване на договора През определени интервали DHCP клиентът пробва да поднови своя

договор, за да се подсигури, че ползва най-новата информация. DHCP клиентът се опитва да поднови своя договор, когато измине половината от срока на договора, чрез изпращането на съобщение DHCPREQUEST до сървъра. Ако DHCP сървърът е достъпен, той подновява договора със съобщение DHCPACK и регистрира нов срок на договора и актуализирани параметри на конфигурацията. Ако DHCP сървърът не е достъпен, клиентът продължава да използва настоящата конфигурация и DHCP клиентът не може да поднови своя договор. Той започва процедура по периодично разпръскване на съобщения DHCPDISCOVER до всички компютри в локалния сегмент и приема договор, пратен от който и да е DHCP сървър.

Ръчно подновяване на договора Може да се използва командата ipconfig /renew за ръчно подновяване на

TCP/IP конфигурацията. В този случай, клиентът най-напред пробва да се свърже с последния използван DHCP сървър. За да се изпрати наново заявка за търсене на DHCP сървъри в мрежата е необходимо предварително да освободим следите от предишната конфигурация. За целта се изпълнява командата ipconfig /release. Тази команда изпраща DHCPRELEASE съобщение до DHCP сървър да премахне договора.

Page 9: ТЕМА 4 АДРЕСИРАНЕ В ИНТЕРНЕТ DHCP– СЪЩНОСТ И …e-shell.tu-plovdiv.bg/subjects/CN/download/workshops_4_bg.pdf · Виртуална Лаборатория

Виртуална Лаборатория по Компютърни Мрежи и Разпределени Системи

Стр.39 Тема 4

Адресиране в интернет. DHCP– същност и конфигурация

Подновяване и прекратяване на DHCP договор Всички DHCP клиенти се опитват да подновяват своя DHCP договор,

когато изтече 50% от времето, в което могат да използват IP конфигурацията си. За да поднови своя договор, DHCP клиентът изпраща съобщение DHCPREQUEST директно към DHCP сървъра, с който е сключил DHCP договор. Ако DHCP сървърът е достъпен, той подновява разрешението за използване и изпраща на клиента съобщение DHCPАСК с новото време на договора и някои основни конфигурационни параметри. След като получи потвърждението, клиентът подновява своята конфигурация.

Всеки път, когато даден DHCP клиент се рестартира, той се опитва да получи същия IP адрес от оригиналния DHCP сървър. Ако заявката за сключване на договор е неуспешна, а времето, в което може да се използва старата конфигурация все още не е изтекло, DHCP клиентът продължава да използва същия IP адрес, до следващия опит за подновяване на договора.

Ако даден DHCP клиент не може да поднови договора си с оригиналния DHCP сървър за 50% или 87.5% от времето на договора, клиентът изпраща bгоаdсаst съобщение DHCPREQUEST, за да установи контакт с някой достъпен DHCP сървър. Всеки DHCP сървър може да отговори със съобщение DHCPАСК (като по този начин поднови договора) или със съобщение DHCPNACK (принуждавайки DHCP клиента да се инициализира отново и да сключи договор за използване на друг IP адрес).

Ако DHCP договорът е изтекъл или е получено съобщение DHCPNACK, DHCP клиентът трябва незабавно да преустанови използването на този IP адрес. След това DHCP клиентът започва нов процес за сключване на DHCP договор, за да получи разрешение за използване на нов IP адрес.

DНСР клиентите на Microsoft не инициират съобщения DHCPRELEASE, когато се изключват. Ако клиентът остане изключен до изтичането на срока на договора му (и разрешението за използване не е подновено), DНСР сървърът може да зададе IP адреса на този клиент на друг клиент, след като изтече срокът на предишния договор. Клиентът има по-добри шансове да получи същия IP адрес по време на инициализацията, ако не изпраща съобщение DHCPRELEASE.

Изисквания за сървъра, предоставящ услугата DHCP • IP адрес, маска на подмрежата, шлюз по подразбиране и други

параметри на ТСР/IР. DHCP сървърът не може да бъде едновременно и DНСР клиент на един и същ мрежови интерфейс,

• инсталирано DHCP сървърно приложени, • активирана DHCP област. Областта представлява група от IP адреси,

които могат да бъдат раздавани за използване на клиенти.

Page 10: ТЕМА 4 АДРЕСИРАНЕ В ИНТЕРНЕТ DHCP– СЪЩНОСТ И …e-shell.tu-plovdiv.bg/subjects/CN/download/workshops_4_bg.pdf · Виртуална Лаборатория

Виртуална Лаборатория по Компютърни Мрежи и Разпределени Системи

Стр.40 Тема 4

Адресиране в интернет. DHCP– същност и конфигурация

Проверката за работещ DНСР сървър се осъществява в няколко стъпки. Проверява се дали е стартиран процесът на DHCP сървърното приложение. При Linux/Unix това най-често е процесът dhcpd. Проверката може да стане, чрез изпълняването на следната команда като суперпотребител (root):

рs –ax | grep dhcpd За целта на упражнението при стартиран процес на DHCP сървъра, той

следва да бъде терминиран. За целта се използва командата: kill {номер на процес}

В текстов редактор се зарежда файлът /etc/dhcpd.conf, който съдържа конфигурационните параметри на DHCP сървъра. В него се добавят области от IP адреси.

Примерен конфигурационен файл на DHCP за SmoothWall 3.0 Express subnet 192.168.2.0 netmask 255.255.255.0

{

option subnet-mask 255.255.255.0;

option domain-name "например.ком";

option routers 192.168.2.1;

option domain-name-servers 194.141.39.9;

range dynamic-bootp 192.168.2.100 192.168.2.200;

default-lease-time 3600;

max-lease-time 7200;

host 1 { hardware ethernet 00:D0:59:C0:8C:D1; fixed-address 192.168.2.4; }

host 2 { hardware ethernet 00:A0:C9:EB:95:5E; fixed-address 192.168.2.2; }

}

Създаване на DHCP област Следващата стъпка след като услугата DHCP е инсталирана и работи, е

да създадем област. Тя тря6ва да 6ъде създадена преди даден DHCP сървър да предостави адрес на DHCP клиент. Областта представлява пул с валидни IP адреси, които могат да се предоставят на DHCP клиенти.

Когато се създава DHCP област, трябва да бъдат спазени следните правила:

• тря6ва да създадете най-малко една област за всеки DHCP сървър, • трябва да изключите статичните IP адреси от областта, • можете да създадете множество области на един DHCP сървър, за да

централизирате администрирането и едновременно с това да задавате IP адреси, специфични за конкретната подмрежа. Можете да задавате само една област за дадена подмрежа,

Page 11: ТЕМА 4 АДРЕСИРАНЕ В ИНТЕРНЕТ DHCP– СЪЩНОСТ И …e-shell.tu-plovdiv.bg/subjects/CN/download/workshops_4_bg.pdf · Виртуална Лаборатория

Виртуална Лаборатория по Компютърни Мрежи и Разпределени Системи

Стр.41 Тема 4

Адресиране в интернет. DHCP– същност и конфигурация

• DHCP сървърите не споделят информация за областта. Поради това, когато създавате области на множество DHCP сървъри, уверете се, че едни и същи IP адреси не съществуват в повече от една област, за да не допуснете дублирането на IP адреси.

Разделяне на подмрежи

Често се налага IP мрежите да се разделят на по-малки части, наречени подмрежи, тъй като това осигурява на мрежовите администратори допълнителни възможности за ефективно използване на адресното пространство. Разделянето на дадена мрежа на подмрежи позволява децентрализация на нейното управление и улеснява контрола на трафика.

Подмрежите се въвеждат чрез мрежова маска (subnet mask), която е с формат на IP адрес, т.е. представлява 32-битово двоично число, записвано за удобство като четири десетични числа, разделени с точки. Маската се състои от две последователни полета от единици и нули, като полето с единици започва от най-старшия бит. Например, за мрежа от клас В маската може да има вида 11111111 11111111 11111111 00000000 или представена за удобство 255.255.255.0. Полето с единици определя мрежовата част на IP адрес, към който се прилага маската, а полето с нули - адреса на хоста. Чрез мрежова маска се извършва преместване на разделителната линия между двете части на адреса, дефинирана от съответния адресен клас А, В или С.

Да допуснем, че разполагаме с мрежа от клас В с IP адрес 131.24.0.0, т.е. с над 64 000 адреса на хостове. Тази мрежа може да се раздели на 256 подмрежи, като се вземат битове от хост частта на адреса и се използват като поле "подмрежа", както е показано на фигура 4.5. Адрес на мрежа от клас В 1 0 Мрежа Мрежа Хост Хост Адрес на мрежа от клас В след прилагане на мрежова маска 255.255.255.0 1 0 Мрежа Мрежа Подмрежа Хост

Фиг.4.5. Подмрежови адреси

За целта се използва мрежова маска 255.255.255.0. В тази маска полето с единици включва старшите три байта на IP адреса, което означава, че тези байтове се използват за адрес на мрежа. Полето с нули включва най-младшия байт на IP адреса, който се използва за адрес на хост. В този пример старшите 8 бита от хост адреса служат за въвеждане на мрежова маската, а младшите - за адреса на хоста след разделянето на подмрежи. Следователно адресът 131.24.1.71 отговаря на хост 71 от мрежа 131.24, подмрежа 1, а адресът 131.24.8.5 отговаря на хост 5 от мрежа 131.24, подмрежа 8 и т.н.

Нека разгледаме един пример за мрежа от клас А (фигура 4.6). Мрежова маска 255.255.0.0 се прилага на 8 подмрежови бита за адреса на мрежа 34.0.0.0 и въвежда 256 подмрежи.

Page 12: ТЕМА 4 АДРЕСИРАНЕ В ИНТЕРНЕТ DHCP– СЪЩНОСТ И …e-shell.tu-plovdiv.bg/subjects/CN/download/workshops_4_bg.pdf · Виртуална Лаборатория

Виртуална Лаборатория по Компютърни Мрежи и Разпределени Системи

Стр.42 Тема 4

Адресиране в интернет. DHCP– същност и конфигурация

Адрес на мрежа от клас А 34.0.0.0

0 0 1 0 0 0 1 0 00000000 00000000 00000000 Адрес на мрежа Адрес на хост

Мрежова маска:

1 1 1 1 1 1 1 1 11111111 00000000 00000000 Адрес на мрежа Адрес на

подмрежа Адрес на хост

Фиг.4.6. Мрежова маска на мрежа от клас А

Нека да разгледаме и един пример за мрежа от клас С. Да разделим на осем подмрежи мрежата от клас C с адрес 192.12.122.0. Използвайки първите три бита на четвъртия октет за мрежовата част на адреса, получаваме следната мрежова маска:

11111111.11111111.11111111.11100000 или 255.255.255.224 Мрежова маска 255.255.255.224 осигурява осем подмрежи, защото

старшите три бита на четвъртия октет се използват за създаване на осем подмрежови адреса. За адресиране на хостовете във всяка от тези подмрежи се използват най-младшите пет бита на IP адреса. Тъй като стойността 00000 на тези битове се използва за адрес на самата подмрежа, а стойността 11111 — за предаване до всички (broadcast), всяка от тези подмрежи включва 30 хост адреса.

ЗАДАЧИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ

1. Запознаване с адресирането в интернет. Класове адреси. Маска. 2. Даден е мрежов адрес. Да се определят класът и мрежата, в която е адресът. Тази мрежа да се раздели на 5 подмрежи, всяка с по 200 хоста. Да се изпишат областите на всяка подмрежа и съответната мрежова маска, както и да се даде пример за хост от всяка мрежа със съответната мрежова маска.

3. Запознаване с командите ping и ifconfig (ipconfig). 4. Да се провери дали на дадена машина работи DHCP сървър

(Linux/Windows). 5. Да се прекрати работата на дадения DHCP сървър и да се извършат следните промени: IP address range – 192.168.5.0 ÷ 192.168.5.55, network mask 255.255.255.0 и да се зададат 2 IP адреса в статичен запис на DHCP. Да се увеличи максималното време, за което се отпускат съответните адреси. За целта да се разгледат какви са възможностите на DHCP сървърът.

6. Да се разгледат архивите на DHCP сървъра. 7. Да се направи разлика между DHCP клиент за ОС Windows и ОС Linux.

Page 13: ТЕМА 4 АДРЕСИРАНЕ В ИНТЕРНЕТ DHCP– СЪЩНОСТ И …e-shell.tu-plovdiv.bg/subjects/CN/download/workshops_4_bg.pdf · Виртуална Лаборатория

Виртуална Лаборатория по Компютърни Мрежи и Разпределени Системи

Стр.43 Тема 4

Адресиране в интернет. DHCP– същност и конфигурация

ДОПЪЛНИТЕЛНА ЛИТЕРАТУРА • Боянов, К., Х. Турлаков, Д. Тодоров, Л. Боянов, В. Димитров, В.

Желязков, „Принципи на работа на компютърните мрежи. Интернет”, Апиинфоцентър „Котларски”, София, 2003, ISBN: 954 9713-06-7.

• Онлайн курс за разделяне на мрежи на подмрежи – http://www.freesoft.org/CIE/Course/Subnet/

• RFC DHCP документ – http://tools.ietf.org/html/rfc2131 • Howto документ за конфигурирането на DHCP сървър под ОС Linux –

http://tldp.org/HOWTO/DHCP/