Порядок назначения IP-адресов

Сетевой уровень

 

В стандартной модели взаимодействия открытых систем в функции сетевого уровня входит решение следующих задач:

• передача пакетов между конечными узлами в составных сетях;
• выбор маршрута передачи пакетов, наилучшего по некоторому критерию;
• согласование разных протоколов канального уровня, использующихся в отдельных подсетях одной составной сети.

Протоколы сетевого уровня реализуются, как правило, в виде программных модулей и выполняются на конечных узлах-компьютерах, называемых хостами, а также на промежуточных узлах - маршрутизаторах, называемых шлюзами. Функции маршрутизаторов могут выполнять как специализированные устройства, так и универсальные компьютеры с соответствующим программным обеспечением.

Основная идея введения сетевого уровня состоит в следующем. Сеть в общем случае рассматривается как совокупность нескольких сетей и называется составной сетью или интерсетью (internetwork или internet

 

Сетевой уровень выступает в качестве координатора, организующего работу всех подсетей, лежащих на пути продвижения пакета по составной сети. Для перемещения данных в пределах подсетей сетевой уровень обращается к используемым в этих подсетях технологиям.

Хотя многие технологии локальных сетей (Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet и др.) используют одну и ту же систему адресации узлов на основе МАС - адресов, существует немало технологий (X.25, АТМ, frame relay), в которых применяются другие схемы адресации. Адреса, присвоенные узлам в соответствии с технологиями подсетей, называют локальными. Чтобы сетевой уровень мог выполнить свою задачу, ему необходима собственная система адресации, не зависящая от способов адресации узлов в отдельных подсетях, которая позволила бы на сетевом уровне универсальным и однозначным способами идентифицировать любой узел составной сети.

Естественным способом формирования сетевого адреса является уникальная нумерация всех подсетей составной сети и нумерация всех узлов в пределах каждой подсети. Таким образом, сетевой адрес представляет собой пару: номер сети (подсети) и номер узла.

В качестве номера узла может выступать либо локальный адрес этого узла (такая схема принята в стеке IPX/SPX), либо некоторое число, никак не связанное с локальной технологией, которое однозначно идентифицирует узел в пределах данной подсети. В первом случае сетевой адрес становится зависимым от локальных технологий, что ограничивает его применение.

 

Данные, которые поступают на сетевой уровень и которые необходимо передать через составную сеть, снабжаются заголовком сетевого уровня. Данные вместе с заголовком образуют пакет. Заголовок пакета сетевого уровня имеет унифицированный формат, не зависящий от форматов кадров канального уровня тех сетей, которые могут входить в объединенную сеть, и несет наряду с другой служебной информацией данные о номере сети, которой предназначается этот пакет. Сетевой уровень определяет маршрут и перемещает пакет между подсетями.

При передаче пакета из одной подсети в другую пакет сетевого уровня, инкапсулированный в прибывший канальный кадр первой подсети, освобождается от заголовков этого кадра и окружается заголовками кадра канального уровня следующей подсети. Информацией, на основе которой делается эта замена, являются служебные поля пакета сетевого уровня. В поле адреса назначения нового кадра указывается локальный адрес следующего маршрутизатора.

Основным полем заголовка сетевого уровня является номер сети-адресата.

Кроме номера сети заголовок сетевого уровня должен содержать и другую информацию, необходимую для успешного перехода пакета из сети одного типа в сеть другого типа. К такой информации может относиться, например:

• номер фрагмента пакета, необходимый для успешного проведения операций сборки-разборки фрагментов при соединении сетей с разными максимальными размерами пакетов;
• время жизни пакета, указывающее, как долго он путешествует по интерсети, это время может использоваться для уничтожения «заблудившихся» пакетов;
• качество услуги - критерий выбора маршрута при межсетевых передачах - например, узел-отправитель может потребовать передать пакет с максимальной надежностью, возможно, в ущерб времени доставки.

Когда две или более сети организуют совместную транспортную службу, то такой режим взаимодействия обычно называют межсетевым взаимодействием (internetworking).

Понятие IP-адреса

 

В стеке TCP/IP используются три типа адресов: локальные (называемые также аппаратными), IP-адреса и символьные доменные имена.

IP-адреса представляют собой основной тип адресов, на основании которых сетевой уровень передает пакеты между сетями. Эти адреса состоят из 4 байт, например 109.26.17.100. IP-адрес назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов. IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Номер сети может быть выбран администратором произвольно, либо назначен по рекомендации специального подразделения Internet (Internet Network Information Center, InterNIC), если сеть должна работать как составная часть Internet. Обычно поставщики услуг Internet получают диапазоны адресов у подразделений InterNIC, а затем распределяют их между своими абонентами. Номер узла в протоколе IP назначается независимо от локального адреса узла. Маршрутизатор по определению входит сразу в несколько сетей. Поэтому каждый порт маршрутизатора имеет собственный IP-адрес. Конечный узел также может входить в несколько IP-сетей. В этом случае компьютер должен иметь несколько IP-адресов, по числу сетевых связей. Таким образом, IP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.

Классы IP-адресов

IP-адрес имеет длину 4 байта и обычно записывается в виде четырех чисел, представляющих значения каждого байта в десятичной форме и разделенных точками, например, 128.10.2.30 - традиционная десятичная форма представления адреса, а 10000000 00001010 00000010 00011110 - двоичная форма представления этого же адреса.

Адрес состоит из двух логических частей - номера сети и номера узла в сети. Какая часть адреса относится к номеру сети, а какая - к номеру узла, определяется значениями первых бит адреса. Значения этих бит являются также признаками того, к какому классу относится тот или иной IP-адрес.

На рис. 18.1 показана структура IP-адреса разных классов.

Рис. 18.1. Структура IP-адреса

 

Если адрес начинается с 0, то сеть относят к классу А и номер сети занимает один байт, остальные 3 байта интерпретируются как номер узла в сети. Сети класса А имеют номера в диапазоне от 1 до 126. (Номер 0 не используется, а номер 127 зарезервирован для специальных целей, о чем будет сказано ниже.) Сетей класса А немного, зато количество узлов в них может достигать 2²⁴, то есть 16 777 216 узлов.

Если первые два бита адреса равны 10, то сеть относится к классу В. В сетях класса В под номер сети и под номер узла отводится по 16 бит, то есть по 2 байта. Таким образом, сеть класса В является сетью средних размеров с максимальным числом узлов 2¹⁶, что составляет 65 536 узлов.

Если адрес начинается с последовательности 110, то это сеть класса С. В этом случае под номер сети отводится 24 бита, а под номер узла - 8 бит. Сети этого класса наиболее распространены, число узлов в них ограничено 28, то есть 256 узлами.

Если адрес начинается с последовательности 1110, то он является адресом класса D и обозначает особый, 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.

Если адрес начинается с последовательности 11110, то это значит, что данный адрес относится к классу Е, Адреса этого класса зарезервированы для будущих применений.

В табл. 18.1 приведены диапазоны номеров сетей и максимальное число узлов, соответствующих каждому классу сетей.

Таблица 18.1. Характеристики адресов разного класса

Большие сети получают адреса класса А, средние - класса В, а маленькие класса С.

Особые IP-адреса

В протоколе IP существует несколько соглашений об особой интерпретации IP-адресов.

· Если весь IP-адрес состоит только из двоичных нулей, то он обозначает адрес того узла, который сгенерировал этот пакет; этот режим используется только в некоторых сообщениях ICMP.

· Если в поле номера сети стоят только нули, то по умолчанию считается, что узел назначения принадлежит той же самой сети, что и узел, который отправил пакет.

· Если все двоичные разряды IP-адреса равны 1, то пакет с таким адресом назначения должен рассылаться всем узлам, находящимся в той же сети, что и источник этого пакета. Такая рассылка называется ограниченным широковещательным. сообщением (limited broadcast).

· Если в поле номера узла назначения стоят только единицы, то пакет, имеющий такой адрес, рассылается всем узлам сети с заданным номером сети. Например, пакет с адресом 192.190.21.255 доставляется всем узлам сети 192.190.21.0. Такая рассылка называется широковещательным сообщением (broadcast).

При адресации необходимо учитывать те ограничения, которые вносятся особым назначением некоторых IP-адресов. Так, ни номер сети, ни номер узла не может состоять только из одних двоичных единиц или только из одних двоичных нулей. Отсюда следует, что максимальное количество узлов, приведенное в таблице для сетей каждого класса, на практике должно быть уменьшено на 2. Например, в сетях класса С под номер узла отводится 8 бит, которые позволяют задавать 256 номеров: от 0 до 255. Однако на практике максимальное число узлов в сети класса С не может превышать 254, так как адреса 0 и 255 имеют специальное назначение. Из этих же соображений следует, что конечный узел не может иметь адрес типа 98.255.255.255, поскольку номер узла в этом адресе класса А состоит из одних двоичных единиц.

Особый смысл имеет IP-адрес, первый октет которого равен 127. Он используется для тестирования программ и взаимодействия процессов в пределах одной машины. Когда программа посылает данные по IP-адресу 127.0.0.1, то образуется как бы «петля». Данные не передаются по сети, а возвращаются модулям верхнего уровня как только что принятые. Поэтому в IP-сети запрещается присваивать машинам IP-адреса, начинающиеся со 127. Этот адрес имеет название loopback. Можно отнести адрес 127.0.0.0 ко внутренней сети модуля маршрутизации узла, а адрес 127.0.0.1 - к адресу этого модуля на внутренней сети. На самом деле любой адрес сети 127.0.0.0 служит для обозначения своего модуля маршрутизации, а не только 127.0.0.1, например 127.0.0.3.

В протоколе IP нет понятия широковещательности в том смысле, в котором оно используется в протоколах канального уровня локальных сетей, когда данные должны быть доставлены абсолютно всем узлам. Как ограниченный широковещательный IP-адрес, так и широковещательный IP-адрес имеют пределы распространения в интерсети - они ограничены либо сетью, к которой принадлежит узел-источник пакета, либо сетью, номер которой указан в адресе назначения. Поэтому деление сети с помощью маршрутизаторов на части локализует широковещательный шторм пределами одной из составляющих общую сеть частей просто потому, что нет способа адресовать пакет одновременно всем узлам всех сетей составной сети.

 

Уже упоминавшаяся форма группового IP-адреса - multicast - означает, что данный пакет должен быть доставлен сразу нескольким узлам, которые образуют группу с номером, указанным в поле адреса. Узлы сами идентифицируют себя, то есть определяют, к какой из групп они относятся. Один и тот же узел может входить в несколько групп. Члены какой-либо группы multicast не обязательно должны принадлежать одной сети. В общем случае они могут распределяться по совершенно различным сетям, находящимся друг от друга на произвольном количестве хопов. Групповой адрес не делится на поля номера сети и узла и обрабатывается маршрутизатором особым образом.

Основное назначение multicast-адресов - распространение информации по схеме «один-ко-многим». Хост, который хочет передавать одну и ту же информацию многим абонентам, с помощью специального протокола IGMP (Internet Group Management Protocol) сообщает о создании в сети новой мультивещательной группы с определенным адресом. Машрутизаторы, поддерживающие мультивещательность, распространяют информацию о создании новой группы в сетях, подключенных к портам этого маршрутизатора. Хосты, которые хотят присоединиться к вновь создаваемой мультивещательной группе, сообщают об этом своим локальным маршрутизаторам и те передают эту информацию хосту, инициатору создания новой группы.

Чтобы маршрутизаторы могли автоматически распространять пакеты с адресом multicast по составной сети, необходимо использовать в конечных маршрутизаторах модифицированные протоколы обмена маршрутной информацией, такие как, например, MOSPF (Multicast OSPF, аналог OSPF).

Групповая адресация предназначена для экономичного распространения в Internet или большой корпоративной сети аудио- или видеопрограмм, предназначенных сразу большой аудитории слушателей или зрителей. Если такие средства найдут широкое применение (сейчас они представляют в основном небольшие экспериментальные островки в общем Internet), то Internet сможет создать серьезную конкуренцию радио и телевидению.

Маска подсети и ее расчет

Традиционная схема деления IP-адреса на номер сети и номер узла основана на понятии класса, который определяется значениями нескольких первых бит адреса. Именно потому, что первый байт адреса 185.23.44.206 попадает в диапазон 128-191, мы можем сказать, что этот адрес относится к классу В, а значит, номером сети являются первые два байта, дополненные двумя нулевыми байтами - 185.23.0.0, а номером узла - 0.0.44.206.

А что если использовать какой-либо другой признак, с помощью которого можно было,бы более гибко устанавливать границу между номером сети и номером узла? В качестве такого признака сейчас получили широкое распространение маски. Маска - это число, которое используется в паре с IP-адресом; двоичная запись маски содержит единицы в тех разрядах, которые должны в IP-адресе интерпретироваться как номер сети. Поскольку номер сети является цельной частью адреса, единицы в маске также должны представлять непрерывную последовательность.

Для стандартных классов сетей маски имеют следующие значения:

· класс А - 11111111. 00000000. 00000000. 00000000 (255.0.0.0);

· класс В - 11111111. 11111111. 00000000. 00000000 (255.255.0.0);

· класс С-11111111.11111111.11111111.00000000 (255.255.255.0).

 

Снабжая каждый IP-адрес маской, можно отказаться от понятий классов адресов и сделать более гибкой систему адресации. Например, если рассмотренный выше адрес 185.23.44.206 ассоциировать с маской 255.255.255.0, то номером сети будет 185.23.44.0, а не 185.23.0.0, как это определено системой классов.

В масках количество единиц в последовательности, определяющей границу номера сети, не обязательно должно быть кратным 8, чтобы повторять деление адреса на байты. Пусть, например, для IP-адреса 129.64.134.5 указана маска 255.255.128.0, то есть в двоичном виде:

IP-адрес 129.64.134.5 - 10000001. 01000000.10000110. 00000101

Маска 255.255.128.0 - 11111111.11111111.10000000. 00000000

Если игнорировать маску, то в соответствии с системой классов адрес 129.64.134.5 относится к классу В, а значит, номером сети являются первые 2 байта - 129.64.0.0, а номером узла - 0.0.134.5.

Если же использовать для определения границы номера сети маску, то 17 последовательных единиц в маске, «наложенные» на IP-адрес, определяют в качестве номера сети в двоичном выражении число:

10000001. 01000000. 10000000. 00000000 или в десятичной форме записи - номер сети 129.64.128.0, а номер узла 0.0.6.5.

Механизм масок широко распространен в IP-маршрутизации, причем маски могут использоваться для самых разных целей. С их помощью администратор может структурировать свою сеть, не требуя от поставщика услуг дополнительных номеров сетей. На основе этого же механизма поставщики услуг могут объединять адресные пространства нескольких сетей путем введения так называемых «префиксов» с целью уменьшения объема таблиц маршрутизации и повышения за счет этого производительности маршрутизаторов.

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:

o	Гарантировать, что любой специфический сетевой адрес не будет использоваться более чем одним клиентом DHCP одновременно.
o	Поддерживать DHCP конфигурацию клиента при стартовой перезагрузке DHCP-клиента. Клиенту DHCP должен, при каждом запросе по мере возможности, присваиваться один и тот же набор конфигурационных параметров (например, сетевой адрес).
o	Позволять автоматически присваивать конфигурационные параметры новым клиентам, чтобы избежать ручной конфигурации.
o	Поддерживать фиксированное или постоянное присвоение конфигурационных параметров для заданного клиента.

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.

 

 

 

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31
op (1)								htype (1)								hlen (1)								Шаги (1)
xid (4)
secs (2)																Флаги (2)
ciaddr (4)
yiaddr (4)
siaddr (4)
chaddr (4)
chaddr (16)
sname (64)
Файл (128)
Опции (длина переменная)

Рис. 1. Формат сообщения DHCP

Таблица 1. Описание полей сообщения DHCP

Поле	Байт	Описание
op	1	Код операции сообщения / тип сообщения.	каждое сообщение DHCP, посланное клиентом серверу, содержит BOOTREQUEST. В DHCP-сообщение, посланное сервером клиенту, заносится BOOTREPLY.
	1	= BOOTREQUEST, 2 = BOOTREPLY
htype	1	Тип аппаратного адреса, смотри раздел ARP в RFC "Assigned Numbers"; например, '1' для 10 мегабитного Ethernet.
Hlen	1	Длина аппаратного адреса (например, '6' для 10 мегабитного Ethernet).
Шаги	1	Клиент устанавливает это поле равным нулю, поле используется опционно агентами транспортировки, когда загрузка осуществляется через посредника.
Xid	4	ID-транзакции, случайное число, выбираемое клиентом, и используемое как клиентом, так и сервером для установления соответствия между запросами и откликами.
Secs	2	Заполняется клиентом, число секунд с момента начала запроса адреса или рестарта процесса.
Флаги	2	0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13 14 В MBZ B: флаг BROADCAST MBZ: должно быть равно нулю (must be zero; зарезервировано на будущее)
Ciaddr	4	IP-адрес клиента заполняется только в случае, если клиент находится в состоянии BOUND, RENEW или REBINDING и может реагировать на запросы ARP.
Yiadd	4	IP-адрес следующего сервера, используемого в процессе загрузки; присылается сервером в DHCPOFFER, DHCPACK.
Siaddr	4	IP-адрес агента транспортировки, используется когда загрузка осуществляется через посредника.
Chaddr	16	Аппаратный адрес клиента.
Sname	64	Опционное имя ЭВМ-сервера, строка завершается нулем.
Файл	128	Имя файла загрузки (Boot-файла), строка завершается нулем; имя "generic" или нуль в DHCPDISCOVER, полное описание прохода в DHCPOFFER.
Опции	var	Поле опционных параметров.

Протокол клиент-сервер

 

Сообщения DHCP

Сообщение	Назначение
DHCPDISCOVER	Клиент посылает сообщение широковещательно, чтобы обнаружить доступный сервер.
DHCPOFFER	Посылается сервером клиенту в ответ на сообщение DHCPDISCOVER и содержит предложение по конфигурационным параметрам.
DHCPREQUEST	Сообщение клиента серверу a) запрашивающее параметры от одного сервера и неявно отвергающее предложения других серверов, b) подтверждающее корректность ранее присвоенного адреса после, например, перезагрузки системы, c) запрос расширения времени жизни конкретного сетевого адреса.
DHCPACK	Посылается сервером клиенту и содержит конфигурационные параметры, включая присвоенный сетевой адрес.
DHCPNAK	Посылается сервером клиенту, сообщая о том, что сетевой адрес не корректен (например, клиент переместился в новую субсеть), или время использования адреса клиентом истекло
DHCPDECLINE	Клиент и сервер обнаружили, что сетевой адрес уже используется.
DHCPRELEASE	Посылается клиентом серверу с целью отказа от сетевого адреса и аннулирует оставшееся время действия адреса.
DHCPINFORM	Посылается клиентом серверу с просьбой о локальных конфигурационных параметрах; клиент уже имеет полученный извне сетевой адрес.

 

 

Сетевого адреса

 

Временная диаграмма демонстрирует схему взаимодействия клиента и сервера.

 

Временная диаграмма обмена сообщениями между DHCP-клиентом и сервером в ходе присвоения нового сетевого адреса.

 

1. Клиент широковещательно пересылает сообщение DHCPDISCOVER по локальной физической субсети. Сообщение DHCPDISCOVER может включать опции, которые предлагают значения для сетевого адреса и длительности его использования. Агент транспортировки BOOTP может передать сообщение DHCP-серверам, которые размещены за пределами данной физической субсети.

2. Каждый сервер может откликнуться сообщением DHCPOFFER, которое содержит сетевой адрес в поле 'yiaddr' (и другие конфигурационные параметры в опциях DHCP). Наиболее эффективно, когда сервер предлагает клиенту всегда один и тот же адрес. При выделении нового адреса, серверы должны проверять, чтобы предлагаемый сетевой адрес не использовался где-то еще; например, сервер может протестировать предлагаемый адрес с помощью эхо-запроса ICMP. Серверы должны быть реализованы так, чтобы сетевые администраторы могли выбрать желательные тесты для вновь выделяемых адресов. Сервер отправляет клиенту сообщение DHCPOFFER, используя, если необходимо транспортные средства BOOTP.

3. Клиент получает одно или более сообщений DHCPOFFER от одного или более серверов. Клиент может предпочесть дождаться нескольких откликов. Клиент выбирает один сервер, которому пошлет запрос конфигурационных параметров, согласно предложению, содержащемуся в сообщении DHCPOFFER. Клиент широковещательно отправляет сообщение DHCPREQUEST, которое должно содержать опцию 'server identifier', чтобы указать, какой сервер им выбран, и которое может включать в себя другие опции, специфицирующие желательные конфигурационные значения. Опция 'requested IP-адрес' в сообщении сервера DHCPOFFER должна содержать значение 'yiaddr'. Сообщение DHCPREQUEST посылается широковещательно агентами транспортировки DHCP/BOOTP.

Для того чтобы быть уверенным, что любой агент транспортировки BOOTP направляет сообщение DHCPREQUEST тому же набору DHCP-серверов, которые получили исходное сообщение DHCPDISCOVER, сообщение DHCPREQUEST должно использовать то же значение поля 'secs' заголовка DHCP-сообщения и должно посылаться по тому же широковещательному IP-адресу, что и оригинальное сообщение DHCPDISCOVER. Клиент реализует таймаут и повторно посылает сообщение DHCPDISCOVER, если не получает сообщений DHCPOFFER.

4. Серверы получают широковещательное сообщение DHCPREQUEST от клиента. Серверы, не выбранные сообщением DHCPREQUEST, используют сообщение как уведомления о том, что клиент отверг предложение сервера. Сервер, выбранный сообщением DHCPREQUEST, осуществляет запись конфигурационного набора клиента в постоянную память и реагирует сообщением DHCPACK, содержащим конфигурационные параметры для клиента, приславшего запрос. Комбинация 'client identifier' или 'chaddr' и присвоенного сетевого адреса представляет собой уникальный идентификатор для времени действия адреса клиента и используется клиентом и сервером для идентификации этого времени в любом DHCP-сообщения. Любые конфигурационные параметры в сообщении DHCPACK не должны конфликтовать с параметрами из сообщения DHCPOFFER, на которое клиент откликается. Сервер не должен проверять предложенный сетевой адрес. В поле 'yiaddr' сообщений DHCPACK записывается выбранный сетевой адрес.

Если выбранный сервер не может адекватно реагировать на сообщение DHCPREQUEST (например, запрошенный сетевой адрес уже выделен), сервер должен реагировать посылкой сообщения DHCPNAK.

Сервер должен пометить адрес, предложенный клиенту в сообщении DHCPOFFER, как доступный, если сервер не получил от клиента никакого сообщения DHCPREQUEST.

4.1. Клиент должен выбрать число повторных передач сообщения DHCPREQUEST адекватным, чтобы обеспечить достаточную вероятность доступа к серверу, не заставляя клиента (и пользователя этого клиента) ждать слишком долго; например, клиент, осуществляя повторную пересылку так, как это описано в разделе 4.1, может повторно послать сообщение DHCPREQUEST четыре раза, при полной задержке 60 секунд, прежде чем повторно запустит процедуру инициализации. Если клиент не получает ни сообщения DHCPACK ни DHCPNAK после применения алгоритма повторной пересылки, клиент возвращается в исходное состояние и перезапускает процесс инициализации. Клиент должен уведомить пользователя о том, что процесс инициализации не прошел и делается повторная попытка.

5. Клиент получает сообщение DHCPACK, содержащее конфигурационные параметры. Клиент должен выполнить окончательную проверку параметров (например, запустить ARP для выделенного сетевого адреса), и фиксировать длительность предоставления конфигурационных параметров, прописанную в сообщении DHCPACK. Клиент окончательно сконфигурирован. Если клиент обнаруживает, что адрес уже используется (например, с помощью ARP), он должен послать серверу сообщение DHCPDECLINE и повторно запустить процесс конфигурации. Клиент должен подождать как минимум 10 секунд, прежде чем заново начинать конфигурационную процедуру, чтобы избежать возникновения лишнего сетевого трафика. Если клиент получает сообщение DHCPNAK message, клиент перезапускает конфигурационный процесс.

6. Клиент может решить отказаться от аренды сетевого адреса путем посылки серверу сообщения DHCPRELEASE. Клиент идентифицирует набор параметров, от которого он отказывается, с помощью своего идентификатора, или 'chaddr' и сетевого адреса в сообщении DHCPRELEASE. Если клиент использовал идентификатор клиента, когда он получил набор конфигурационных параметров, клиент должен использовать тот же идентификатор клиента (client identifier) в сообщении DHCPRELEASE.

Клиент реализует таймаут и повторно посылает сообщение DHCPREQUEST, если клиент не получает ни сообщения DHCPACK ни DHCPNAK. Клиент повторно посылает DHCPREQUEST согласно алгоритму повторной пересылки, описанному в разделе

Поведение сервера DHCP

DHCP-сервер обрабатывает приходящие от клиента DHCP-сообщения на основе текущего состояния набора конфигурирующих параметров клиента.

Сообщение DHCPDISCOVER

Когда сервер получает от клиента сообщение DHCPDISCOVER, он выбирает сетевой адрес для клиента, приславшего запрос. Если нет свободного адреса, сервер может проинформировать о проблеме системного администратора. Если адрес доступен, новый адрес должен быть выбран следующим образом:

Текущий адрес клиента, как это записано в текущем блоке параметров клиента, в противном случае

Предшествующий адрес клиента, как это записано в текущем блоке параметров клиента (срок действия которого истек или использование которого прекратилось), если этот адрес находится в пуле доступных адресов сервера, в противном случае

Адрес запрошенный в опции 'Запрошенный IP-адрес', если адрес корректен и еще не присвоен, в противном случае

Новый адрес, полученный из пула свободных адресов; адрес выбирается с учетом субсети, откуда получено сообщение (если 'giaddr' = 0) или с учетом адреса агента транспортировки, который доставил сообщение (когда 'giaddr' не равен 0).

 

Если это не требуется для корректной работы DHCP, сервер не должен повторно использовать выбранный сетевой адрес, прежде чем клиент пришлет сообщение серверу DHCPDISCOVER. Сервер может решить записать этот адрес, как предложенный клиенту. Он должен также выбрать время действия конфигурационного набора, согласно следующим правилам:

Если клиент не запросил специальный конфигурационный набор в сообщении DHCPDISCOVER и клиент уже имеет сетевой адрес, сервер присылает значение времени действия, ранее присвоенное данному адресу (заметим, что клиент должен явно запросить установления времени действия набора, чтобы переписать значение, ассоциированное с данным адресом), в противном случае

Если клиент не запросил определенное значение времени действия конфигурационного набора в сообщении DHCPDISCOVER и клиент не имеет сетевого адреса, сервер присваивает времени действия набора местное значение по умолчанию, в противном случае

Если клиент запросил специальный конфигурационный набор параметров в сообщении DHCPDISCOVER (вне зависимости оттого, имел ли он уже сетевой адрес), сервер может либо предоставить запрошенный набор (если это согласуется с местной политикой) или выбрать другой набор.

Таблица 3. Поля и опции, используемые DHCP-серверами

Поле	DHCPOFFER	DHCPACK	DHCPNAK
'op'	BOOTREPLY	BOOTREPLY	BOOTREPLY
'htype'	Из RFC "Assigned Numbers"
'hlen'	Длина аппаратного адреса в октетах
'hops'	0	0	0
'xid'	'xid' из сообщения клиента DHCPDISCOVER	'xid' из сообщения клиента DHCPREQUEST	'xid' из сообщения клиента DHCPREQUEST
'secs'	0	0	0
'ciaddr'	0	'ciaddr' из DHCPREQUEST или 0	0
'yiaddr'	IP-адрес предложенный клиенту	IP-адрес присвоенный клиенту	0
'siaddr'	IP-адрес следующего сервера загрузки	IP-адрес следующего сервера загрузки	0
'flags'	'flags' из сообщения клиента DHCPDISCOVER	флаги' из сообщения клиента DHCPREQUEST	'flags' из сообщения клиента DHCPREQUEST
'giaddr'	'giaddr' из сообщения клиента DHCPDISCOVER	'giaddr' из сообщения клиента DHCPREQUEST	'giaddr' >из сообщения клиента DHCPREQUEST
'chaddr'	'chaddr' из сообщения клиента DHCPDISCOVER	'chaddr' из сообщения клиента DHCPREQUEST	'chaddr' из сообщения клиента DHCPREQUEST
'sname'	Имя ЭВМ сервера или опции	Имя ЭВМ сервера или опции	(не используется)
'файл'	Файл загруз. клиента имя или опции	Файл загруз. клиента имя или опции	(не используется)
'опции'	опции	опции

 

Опция	DHCPOFFER	DHCPACK	DHCPNAK
Запрошенный IP-адрес	не должен	не должен	не должен
IP-адрес lease time	должен	должен (DHCPREQUEST) не должен (DHCPINFORM)	не должен
Использо< 12345678910Следующая ⇒ Поделиться с друзьями: Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов... Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости... Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности... Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...  © cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста. Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы! 0.016 с.