Восстановление и истечение пригодности

Клиент поддерживает две временные переменные, T1 и T2, которые специфицируют времена, когда клиент пытается расширить время действия своего сетевого адреса. T1 равно времени, когда клиент попадает в состояние RENEWING и пытается контактировать с сервером, который предоставил клиенту сетевой адрес. T2 равно времени, когда клиент перешел в состояние REBINDING и пытается контактировать с каким-то сервером. T1 должно быть раньше T2, которое в свою очередь, должно быть раньше, чем время, когда истекает период годности конфигурационного набора параметров.

Чтобы исключить необходимость синхронизации часов, T1 и T2 выражаются в опциях в относительных единицах [2].

В момент T1 клиент переходит в состояние RENEWING и посылает серверу (уникастно) сообщение DHCPREQUEST с тем, чтобы продлить действие набора конфигурационных параметров. Клиент устанавливает поле 'ciaddr' в DHCPREQUEST равным его текущему сетевому адресу. Клиент записывает локальное время, когда было послано сообщение DHCPREQUEST. Клиент не должен включать идентификатор сервера в сообщение DHCPREQUEST.

Любые сообщения DHCPACK, которые приходят с 'xid', не согласующимся с ‘xid' из сообщения клиента DHCPREQUEST, игнорируются. Когда клиент получает от сервера DHCPACK, он вычисляет время истечения пригодности конфигурационного набора параметров (равно сумме времени, когда клиент посылал сообщение DHCPREQUEST и длительности пригодности конфигурационного набора параметров из сообщения DHCPACK). Клиент успешно восстанавливает свой сетевой адрес, возвращается в состояние BOUND и может продолжить свою сетевую активность.

Если не приходит никакого DHCPACK до T2, клиент переходит в состояние REBINDING и посылает широковещательно сообщение DHCPREQUEST с целью расширения времени действия конфигурационного набора. Клиент устанавливает поле 'ciaddr' в DHCPREQUEST равным его текущему сетевому адресу. Клиент не должен включать 'server identifier' в сообщение DHCPREQUEST.

Времена T1 и T2 конфигурируются сервером посредством опций. T1 по умолчанию равно (0.5 * duration_of_lease). T2 по умолчанию равно (0.875 * duration_of_lease). Чтобы исключить синхронизацию восстановления состояния клиентов, времена T1 и T2 должны быть выбраны с некоторым случайным разбросом относительно фиксированных значений.

Клиент может решить обновить или продлить время действия конфигурационного набора вплоть до T1. Сервер может решить расширить длительность пригодности конфигурационного набора параметров в соответствии с политикой сетевого администратора.

Как в состоянии RENEWING, так и в REBINDING, если клиент не получает отклика на свое сообщение DHCPREQUEST. Клиент должен ждать половину остающегося времени вплоть до T2 (в состоянии RENEWING) и половину остающегося времени действия конфигурационного набора (в состоянии REBINDING), как минимум 60 секунд, прежде чем осуществить повторную отправку сообщения DHCPREQUEST.

Если время действия конфигурационного набора иссякло, клиент получает DHCPACK, переходит в состояние INIT, должен остановить всякую сетевую активность и запросить инициализацию параметров. Если клиент получает затем DHCPACK, присваивающее клиенту его предыдущий сетевой адрес, клиенту следует продолжить сетевые операции. Если клиенту дали новый сетевой адрес, он не должен использовать предыдущий и ему следует уведомить локальных пользователей о возникшей проблеме.

 

 Сообщение DHCPRELEASE

Если клиент более не нуждается в использовании своего сетевого адреса (например, клиент завершил работу через shutdown), клиент посылает серверу сообщение DHCPRELEASE. Заметим, что корректная работа DHCP не зависит от передачи сообщений DHCPRELEASE.

Таблица 5. Поля и опции, используемые клиентами DHCP

Поле	DHCPDISCOVER DHCPINFORM	DHCPREQUEST	DHCPDECLINE, DHCPRELEASE
'op'	BOOTREQUEST	BOOTREQUEST	BOOTREQUEST
'htype'	Из RFC"Assigned Numbers"
'hlen'	Длина аппаратного адреса в октетах
'шаги'	0	0	0
'xid'	выбрано клиентом	'xid' из сообщения сервера DHCPOFFER	выбрано клиентом
'secs'	0 или число сек с момента, когда HCP-процесс запущен	0 или число сек со времени, когдаDHCP- процесс запущен	0
'флаги'	Устанавливает 'BROADCAST'-флаг, если клиент требует широковещательного отклика	Устанавливает 'BROADCAST' флаг, если клиент требует широковещательного отклика	0
'ciaddr'	0 (DHCPDISCOVER) сетевой адрес клиента(DHCPINFORM)	0 или сетевой адрес клиента (BOUND/RENEW/REBIND)	0 (DHCPDECLINE) сетевой адрес клиента (DHCPRELEASE)
'yiaddr'	0	0	0
'siaddr'	0	0	0
'giaddr'	0	0	0
'chaddr'	аппаратный адрес клиента	аппаратный адрес клиента	аппаратный адрес клиента
'sname'	опции, если указано в 'sname/file' опция; иначе не используется	опции, если указано в 'sname/file' опция; иначе не используется	(не используется)
'файл'	опции, если указано в 'sname/file' опция; иначе не используется	опции, если указано в 'sname/file' опция; иначе не используется	(не используется)
'опции'	опции	опции	(не используется)

 

Опция	DHCPDISCOVER DHCPINFORM	DHCPREQUEST	DHCPDECLINE, DHCPRELEASE
Requested IP-address	Может (DISCOVER) не должен (INFORM)	Должен (в SELECTING или INIT-REBOOT) не должен (в BOUND или RENEWING)	Должен (DHCPDECLINE), не должен (DHCPRELEASE)
IP-address lease time	Может (DISCOVER) не должен (INFORM)	Может	Не должен
Использование полей 'file'/'sname'	Может	Может	Может
Тип сообщения DHCP	DHCPDISCOVER/ DHCPINFORM	DHCPREQUEST	DHCPDECLINE/ DHCPRELEASE
Идентификатор клиента	Может	Может	Может
Vendor class identifier	Может	Может	Не должен
Идентификатор сервера	Не должен	Должен (после SELECTING) Не должен (после INIT-REBOOT, BOUND, RENEWING или REBINDING)	Должен
Parameter request list	Может	Может	Не должен
Maximum message size	Может	Может	Не должен
Message	Не следует	Не следует	Следует
Site-specific	Может	Может	Не должен
Прочие	Может	Может	Не должен

 

Распределение IP адресов.

Технология CIDR

 

Для смягчения проблемы дефицита адресов разработчики стека TCP/IP предлагают разные подходы. Принципиальным решением является переход на новую версию IPv6, в которой резко расширяется адресное пространство за счет использования 16-байтных адресов. Однако и текущая версия IPv4 поддерживает некоторые технологии, направленные на более экономное расходование IP-адресов. Одной из таких технологий является технология масок и ее развитие - технология бесклассовой междоменной маршрутизации (Classless Inker-Domain Routing, CIDR). Технология CIDR отказывается от традиционной концепции разделения адресов протокола IP на классы, что позволяет получать в пользование столько адресов, сколько реально необходимо. Благодаря CIDR поставщик услуг получает возможность «нарезать» блоки из выделенного ему адресного пространства в точном соответствии с требованиями каждого клиента, при этом у него остается пространство для маневра на случай его будущего роста.

Предположим, в локальной сети, подключаемой к Интернет, находится 2000 компьютеров. Каждому из них требуется выдать IP-адрес. Для получения необходимого адресного пространства нужны либо 8 сетей класса C, либо одна сеть класса В. Сеть класса В вмещает 65534 адреса, что много больше требуемого количества. При общем дефиците IP-адресов такое использование сетей класса В расточительно. Однако если мы будем использовать 8 сетей класса С, возникнет следующая проблема: каждая такая IP-сеть должна быть представлена отдельной строкой в таблицах маршрутов на маршрутизаторах, потому что с точки зрения маршрутизаторов — это 8 абсолютно никак не связанных между собой сетей, маршрутизация дейтаграмм в которые осуществляется независимо, хотя фактически эти IP-сети и расположены в одной физической локальной сети и маршруты к ним идентичны. Таким образом, экономя адресное пространство, мы многократно увеличиваем служебный трафик в сети и затраты по поддержанию и обработке маршрутных таблиц.

С другой стороны, нет никаких формальных причин проводить границу сеть-хост в IP-адресе именно по границе октета. Это было сделано исключительно для удобства представления IP-адресов и разбиения их на классы. Если выбрать длину сетевой части в 21 бит, а на номер хоста отвести, соответственно, 11 бит, мы получим сеть, адресное пространство которой содержит 2046 IP-адресов, что максимально точно соответствует поставленному требованию. Это будет одна сеть, определяемая своим уникальным 21-битным номером, следовательно, для ее обслуживания потребуется только одна запись в таблице маршрутов.

Единственная проблема, которую осталось решить: как определить, что на сетевую часть отведен 21 бит? В случае классовой модели старшие биты IP-адреса определяли принадлежность этого адреса к тому или иному классу и, следовательно, количество бит, отведенных на номер сети.

В случае адресации вне классов, с произвольным положением границы сеть-хост внутри IP-адреса, к IP-адресу прилагается 32-битовая маска, которую называют маской сети (netmask) или маской подсети (subnet mask). Сетевая маска конструируется по следующему правилу:

· на позициях, соответствующих номеру сети, биты установлены;

· на позициях, соответствующих номеру хоста, биты сброшены.

Описанная выше модель адресации называется бесклассовой (CIDR - Classless Internet Direct Routing, прямая бесклассовая маршрутизация в Интернет). В настоящее время классовая модель считается устаревшей и маршрутизация и (большей частью) выдача блоков IP-адресов осуществляются по модели CIDR, хотя классы сетей еще прочно удерживаются в терминологии.