Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие...
-
Upload
andrey-sozykin -
Category
Education
-
view
194 -
download
9
Transcript of Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие...
![Page 1: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/1.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций
Управляющие протоколы сетевого уровня
ИМКН УрФУ
![Page 2: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/2.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Место управляющих протоколов в моделях OSI иTCP/IP
Internet Control Message Protocol (ICMP)
Address Resolution Protocol (ARP)
Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)
План
2
![Page 3: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/3.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Место в моделях OSI и TCP/IP
3
Прикладной
Представления
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
Физический
Прикладной
Транспортный
Интернет
Канальный Сетевых интерфейсов
Модель OSI Модель TCP/IP
![Page 4: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/4.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Сетевой уровень в TCP/IP
4
Сетевых
интерфейсов
Сетевой
Транспортный
Прикладной
Ethernet WiFi DSL
IP
TCP UDP
HTTP SMTP DNS FTP
ICMP
ARP DHCP
![Page 5: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/5.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
IP – передача данных
ICMP – диагностика и мониторинг сети
ARP – определение локальных адресов поглобальным IP-адресам
DHCP – автоматическое конфигурирование хостовв сети
Протоколы сетевого уровня
5
![Page 6: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/6.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
ICMP (Internet Control Message Protocol) –протокол межсетевых управляющих сообщений
Определен в RFC 792
ICMP – средство оповещения о проблемах сдоставкой пакетов
• Протокол IP использует передачу без установлениясоединения
• Нет гарантии доставки пакетов
Протокол ICMP
6
![Page 7: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/7.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Примеры сообщений об ошибках:
• Закончилось время жизни пакета (TTL)
• Запрещено фрагментировать пакет (установлен флагDF), а для передачи нужна фрагментация
Сообщения отправляются не всегда
• Нет сообщений о проблемах с пакетами ICMP
IP или ICMP не обязаны обрабатывать сообщенияICMP
• Нет исправления ошибок
• Нет повторной отправки пакетов
Протокол ICMP
7
![Page 8: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/8.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Формат пакета ICMP
8
Заго
ловок 1 байт 1 байт 2 байта
Тип сообщения Код сообщения Контрольная сумма
Поле данных
Зависит от типа и кода сообщения Зависит от типа и кода сообщения
2 байта2 байта
![Page 9: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/9.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Поля заголовка:
• Тип – идентификатор типа сообщения
• Код – идентификатор кода сообщения об ошибке
• Контрольная сумма
Данные
• Заголовок и первые 8 байт данных IP-пакета
Сообщения ICMP:
• Сообщения об ошибках (host unreachable)
• Сообщения запрос-ответ (ping)
• Передаются в IP-пакетах
Формат пакета ICMP
9
![Page 10: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/10.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Типы ICMP-сообщений
10
Тип Назначение сообщения
0 Эхо-ответ
3 Узел назначения недостижим
4 Подавление источника
5 Перенаправления маршрута
8 Эхо-запрос
11 Истечение времени жизни пакета
12 Проблемы с параметрами
13 Запрос отметки времени
14 Ответ отметки времени
17 Запрос маски
18 Ответ маски
![Page 11: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/11.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Коды ошибок (для типа 3)
11
Код Причина
0 Сеть недостижима
1 Узел недостижим
2 Протокол недостижим
3 Порт недостижим
4 Ошибка фрагментации
5 Ошибка в маршруте источника
6 Сеть назначения неизвестна
7 Узел назначения неизвестен
8 Узел-источник изолирован
9 Административный запрет
![Page 12: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/12.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Диагностика сети
Утилиты:
• ping
• traceroute (tracert в Windows)
Применение ICMP
12
![Page 13: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/13.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Простое средство проверки работоспособностисети
Эхо-протокол:
• Эхо-запрос ICMP (Тип = 8)
• Эхо-ответ ICMP (Тип = 0)
Проверка доступности по сети конкретного хоста
Утилита ping
13
![Page 14: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/14.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
>ping vk.com
Обмен пакетами с vk.com [87.240.131.120] с 32 байтами данных:
Ответ от 87.240.131.120: число байт=32 время=42мс TTL=49
Ответ от 87.240.131.120: число байт=32 время=41мс TTL=49
Ответ от 87.240.131.120: число байт=32 время=41мс TTL=49
Ответ от 87.240.131.120: число байт=32 время=42мс TTL=49
Статистика Ping для 87.240.131.120:
Пакетов: отправлено = 4, получено = 4, потеряно = 0
(0% потерь)
Приблизительное время приема-передачи в мс:
Минимальное = 41мсек, Максимальное = 42 мсек, Среднее = 41 мсек
Утилита ping
14
![Page 15: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/15.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Формат ICMP-сообщения ping
15
Заго
ловок
Тип = 8/0 Код = 0 Контрольная сумма
Поле данных
Данные Эхо-запроса или Эхо-ответа
Идентификатор запроса Порядковый номер
![Page 16: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/16.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Утилита, позволяющая проследить маршрут ототравителя к получателю
Находит адреса всех маршрутизаторов, черезкоторые проходит пакет
Утилита traceroute
16
![Page 17: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/17.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
>tracert vk.com
Трассировка маршрута к vk.com [87.240.131.120]
с максимальным числом прыжков 30:
1 3 ms 1 ms 1 ms 10.113.192.62
2 1 ms 1 ms 1 ms 10.255.34.10
3 101 ms 1 ms 10 ms 10.255.34.4
4 4 ms 1 ms 1 ms 10.255.31.1
5 1 ms 4 ms 1 ms 10.255.31.9
6 1 ms 1 ms 1 ms 10.96.242.1
7 * * * Превышен интервал ожидания для запроса.
15 41 ms 41 ms 42 ms srv120-131-240-87.vk.com [87.240.131.120]
Трассировка завершена.
Утилита traceroute
17
![Page 18: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/18.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
traceroute использует сообщение «Время жизниистекло» (тип 11) для поиска маршрутизаторов
Сначала traceroute отправляет IP-пакет с TTL = 1
• Первый маршрутизатор принимает его, уменьшает TTLдо 0 и понимает, что пакет нужно отбросить
• Первый маршрутизатор отправляет ICMP-сообщение«Врем жизни истекло», Тип = 11
• traceroute запоминает адрес маршрутизатора
traceroute отправляет пакет с TTL = 2
Так продолжается до тех пор, пока IP-пакет недостигнет получателя
Утилита traceroute
18
![Page 19: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/19.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Утилита traceroute
19
Tanenbaum, Wetherall Computer Networks 5e
![Page 20: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/20.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
ARP (Address Resolution Protocol) – протоколразрешения адресов
Хостам необходимо знать локальный адресполучателя для отправки кадров по локальнойсети
Протокол ARP
20
![Page 21: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/21.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
ARP (Address Resolution Protocol) – протоколразрешения адресов
Хостам необходимо знать локальный адресполучателя для отправки кадров по локальнойсети
Задача ARP:
• По известному глобальному (IP-адресу) найтилокальный адрес (в технологии канального уровня)
Типы ARP:
• Для широковещательных сетей
• Для глобальных сетей (без широковещания)
Протокол ARP
21
![Page 22: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/22.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
ARP в широковещательных сетях
22
IP: 192.168.2.1MAC: 12:34:56:78:9A:D0
![Page 23: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/23.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
ARP в широковещательных сетях
23
У кого IP-адрес 192.168.2.1?
IP: 192.168.2.1MAC: 12:34:56:78:9A:D0
REQUEST
![Page 24: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/24.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
ARP в широковещательных сетях
24
У кого IP-адрес 192.168.2.1?
IP: 192.168.2.1MAC: 12:34:56:78:9A:D0
REQUEST
REPLY
У меня: 12:34:56:78:9A:D0
![Page 25: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/25.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Схема работы:
• Хост-отправитель широковещательно рассылает ARPRequest – запрос локального адреса «У кого адресIP1»
• Все хосты получают широковещательный запрос
• Хост с адресом IP1 сообщает свой локальный адрес,отправляя ARP Reply хосту-отправителю, остальныехосты запрос игнорируют
• Хост-отправитель получает ответ и извлекает из неголокальный адрес
Для Ethernet локальный адрес – MAC-адрес
ARP в широковещательных сетях
25
![Page 26: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/26.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Формат ARP-запроса
26
Поле Значение
Тип сети 1
Тип протокола 2048
Длина локального адреса 6
Длина глобального адреса 4
Операция 1
Локальный адрес отправителя 1C:75:08:D2:49:45
Глобальный адрес отправителя 172.16.10.88
Локальный адрес получателя 00:00:00:00:00:00
Глобальный адрес получателя 172.16.10.253
![Page 27: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/27.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Формат ARP-ответа
27
Поле Значение
Тип сети 1
Тип протокола 2048
Длина локального адреса 6
Длина глобального адреса 4
Операция 2
Локальный адрес отправителя 00:1С:С5:34:В3:01
Глобальный адрес отправителя 172.16.10.253
Локальный адрес получателя 1C:75:08:D2:49:45
Глобальный адрес получателя 172.16.10.88
![Page 28: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/28.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
ARP-запрос в Wireshark
28
![Page 29: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/29.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
ARP-запрос в Wireshark
29
![Page 30: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/30.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
ARP-ответ в Wireshark
30
![Page 31: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/31.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
ARP-ответ в Wireshark
31
![Page 32: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/32.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Хост кэширует ответы ARP
• Нет необходимости запрашивать MAC-адрес прикаждом отправлении
ARP-таблица хранит данные о соответствии MAC иIP-адресов
ARP-таблица
32
IP-адрес MAC-адрес Тип
172.16.10.253 00:1С:С5:34:В3:01 Динамический
172.16.10.88 1C:75:08:D2:49:45 Статический
![Page 33: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/33.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Типы записи в ARP-таблице:
• Динамические – создаются в результате рассылкиARP-запросов
• Статические – создаются администраторами вручную
Команды работы с ARP-таблицей:
• arp -a – просмотр таблицы
• arp -s – добавление статической записи
• arp -d – просмотр записи
ARP-таблица
33
![Page 34: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/34.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Динамические записи в таблице ARP имеют срокдействия
• У компьютера может измениться IP-адрес
• После истечения срока действия запись удаляется изтаблицы ARP
Добровольное ARP-сообщение (gratuitous ARP)
• Отправка ARP-запроса со своим IP-адресом
• Используется для сообщения о новом IP-адресе
• Предотвращение назначения одинаковых IP-адресов
Срок жизни записей ARP
34
![Page 35: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/35.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
В сетях, где нет широковещания, нельзяразослать запрос локального адреса всемкомпьютерам
• Сеть IP поверх X.25
Решение:
• Таблицы, формируемые вручную администратором
• ARP-серверы – выделенные маршрутизаторы, ведущиеARP-таблицы
ARP в глобальных сетях
35
![Page 36: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/36.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) –протокол динамической конфигурации хостов
Для работы в сети компьютеру нужен IP-адрес
Протокол DHCP
36
![Page 37: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/37.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) –протокол динамической конфигурации хостов
Для работы в сети компьютеру нужен IP-адрес
Как компьютеру узнать свой IP-адрес привключении?
Протокол DHCP
37
![Page 38: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/38.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) –протокол динамической конфигурации хостов
Для работы в сети компьютеру нужен IP-адрес
Как компьютеру узнать свой IP-адрес привключении?
Как компьютер узнает свой локальный адрес?
Протокол DHCP
38
![Page 39: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/39.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) –протокол динамической конфигурации хостов
Для работы в сети компьютеру нужен IP-адрес
Как компьютеру узнать свой IP-адрес привключении?
Как компьютер узнает свой локальный адрес?
• NIC (Network Interface Controller)
Протокол DHCP
39
![Page 40: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/40.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Вручную:
• IP-адрес назначается вручную каждому компьютеру всети
• В крупной сети высокие трудозатраты
• Постоянный IP-адрес
Методы назначения IP-адресов
40
![Page 41: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/41.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Вручную:
• IP-адрес назначается вручную каждому компьютеру всети
• В крупной сети высокие трудозатраты
• Постоянный IP-адрес
Автоматически:
• Используется протокол DHCP
• Требуется создание DHCP-сервера
• Не нужна ручная настройка компьютеров
• IP-адрес может меняться
Методы назначения IP-адресов
41
![Page 42: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/42.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Клиент DHCP
• Компьютер, который получает IP-адрес автоматически
Сервер DHCP
• Компьютер, который обеспечивает назначение IP-адресов
• Ведет таблицу выделенных IP-адресов, чтобыизбежать дублирования
Протокол DHCP
42
![Page 43: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/43.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Протокол DHCP
43
![Page 44: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/44.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Протокол DHCP
44
DISCOVER
![Page 45: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/45.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Протокол DHCP
45
DISCOVER
OFFER
![Page 46: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/46.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Протокол DHCP
46
DISCOVER
OFFER
REQUEST
![Page 47: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/47.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Протокол DHCP
47
DISCOVER
OFFER
REQUEST
ACK
![Page 48: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/48.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Протокол DHCP
48
DISCOVER
OFFER
REQUEST
ACK
D
O
R
A
![Page 49: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/49.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Как клиенту узнать, куда слать запрос?
• Первоначально у клиента нет сетевых настроек
• Не знает адрес DHCP-сервера
DHCP DISCOVER
49
![Page 50: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/50.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Как клиенту узнать, куда слать запрос?
• Первоначально у клиента нет сетевых настроек
• Не знает адрес DHCP-сервера
Широковещательная рассылка пакетов DHCPDISCOVER
• IP (32 бита): 255.255.255.255
• Ethernet (48 бит): FF:FF:FF:FF:FF:FF
DHCP DISCOVER
50
![Page 51: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/51.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
DHCP DISCOVER – широковещательный запрос напоиск DHCP-сервера в сети
DHCP OFFER – предложение IP-адреса DHCP-сервером клиенту
DHCP REQUEST – запрос IP-адреса DHCP-клиентом
DHCP ACK – подтверждение назначения IP-адресаDHCP-клиенту
DHCP RELEASE – освобождение IP-адреса DHCP-клиентом
Сообщения протокола DHCP
51
![Page 52: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/52.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Протокол DHCP
52
DHCP-клиент DHCP-сервер
DHCP DISCOVER
DHCP OFFER
192.168.1.125
DHCP REQUEST
192.168.1.125
DHCP ACK
192.168.1.125
192.168.1.125
![Page 53: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/53.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Зачем три сообщения с одинаковым IP-адресом?
• DHCP OFFER
• DHCP REQUEST
• DHCP ACK
Протокол DHCP
53
![Page 54: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/54.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Зачем три сообщения с одинаковым IP-адресом?
• DHCP OFFER
• DHCP REQUEST
• DHCP ACK
В сети может быть несколько DHCP-серверов
• Все серверы присылают клиенту IP-адреса (DHCPOFFER)
• Клиент запрашивает IP-адрес только у одного DHCP-сервера DHCP REQUEST)
Протокол DHCP
54
![Page 55: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/55.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
DHCP-cервер должен находиться в той же сети,что и клиент
Поиск DHCP-серверов осуществляется с помощьюшироковещательного запроса
• Широковещательный запрос не выходит за границысети (маршрутизатор)
DHCP Relay – устройство, которое принимаетшироковещательные запросы и пересылает ихDHCP-серверу
• Коммутатор, маршрутизатор и др.
Протокол DHCP
55
![Page 56: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/56.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Постоянный
• Выделенный IP-адрес для каждого MAC-адреса
Динамический
• Выделение компьютеру любого IP-адреса из пулаадресов
Пул адресов
• Список (диапазон) IP-адресов, которые назначаетDHCP-сервер
Способы назначения IP-адресов
56
![Page 57: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/57.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Сколько IP-адресов нужно для пула DHCP-сервера?
Компьютеры могут появляться и исчезать(ноутбуки, планшеты и т.п.)
Выделение IP-адресов
57
![Page 58: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/58.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Сколько IP-адресов нужно для пула DHCP-сервера?
Компьютеры могут появляться и исчезать(ноутбуки, планшеты и т.п.)
IP-адреса назначаются не навсегда, а нафиксированный срок
• Lease time (срок аренды)
Выделение IP-адресов
58
![Page 59: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/59.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
После завершения срока аренды IP-адрес долженбыть возвращен в пул DHCP-сервера
Что делать, если компьютер хочет продолжитьработу в сети?
Аренда IP-адресов
59
![Page 60: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/60.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
После завершения срока аренды IP-адрес долженбыть возвращен в пул DHCP-сервера
Что делать, если компьютер хочет продолжитьработу в сети?
• Повторный запрос IP-адреса
Аренда IP-адресов
60
![Page 61: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/61.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
После завершения срока аренды IP-адрес долженбыть возвращен в пул DHCP-сервера
Что делать, если компьютер хочет продолжитьработу в сети?
• Повторный запрос IP-адреса
Что делать, если компьютер отключился доистечения срока аренды?
Аренда IP-адресов
61
![Page 62: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/62.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
После завершения срока аренды IP-адрес долженбыть возвращен в пул DHCP-сервера
Что делать, если компьютер хочет продолжитьработу в сети?
• Повторный запрос IP-адреса
Что делать, если компьютер отключился доистечения срока аренды?
• IP-адрес будет считаться занятым, пока не закончитсясрок аренды
Аренда IP-адресов
62
![Page 63: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/63.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
После того, как компьютер закончил работу, онможет вернуть IP-адрес в DHCP-пул
• Сообщение DHCP RELEASE
Команда
• ipconfig/release
Получение нового IP-адреса
• ipconfig/renew
Освобождение IP-адреса
63
![Page 64: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/64.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Для работы в сети нужен не только IP-адрес
Конфигурационная информация
64
![Page 65: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/65.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Для работы в сети нужен не только IP-адрес
DHCP предоставляет:
• IP-адрес
• Маску подсети
• Маршрутизатор по умолчанию (gateway)
• Адреса DNS-сервера, NTP-сервера и т.д.
• Маршруты
Конфигурационная информация
65
![Page 66: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/66.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
DNS (Domain Name System) – доменная системаимен
IP-адреса неудобны для запоминания людьми
Решение – давать компьютерам удобные имена
• www.urfu.ru
• www.vk.com
Как из доменного имени получить IP-адрес?
DNS
66
![Page 67: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/67.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
DNS обеспечивает отображение доменных имен вIP-адреса и наоборот
DNS-сервер
• Сервер, который хранит таблицу соответствиядоменных имен и IP-адресов
Утилиты для DNS:
• nslookup
• dig (UNIX)
DNS
67
![Page 68: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/68.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
>nslookup urfu.ru
Server: sk5-410-wdc1.at.urfu.ru
Address: 10.34.240.10
Name: urfu.ru
Address: 212.193.82.20
Утилита nslookup
68
![Page 69: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/69.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
>nslookup urfu.ru
Server: sk5-410-wdc1.at.urfu.ru
Address: 10.34.240.10
Name: urfu.ru
Address: 212.193.82.20
Утилита nslookup
69
![Page 70: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/70.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
>nslookup 212.193.82.20
Server: sk5-410-wdc1.at.urfu.ru
Address: 10.34.240.10
Name: sk5-410-portal-proxy.at.urfu.ru
Address: 212.193.82.20
Утилита nslookup
70
![Page 71: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/71.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
>nslookup 212.193.82.20
Server: sk5-410-wdc1.at.urfu.ru
Address: 10.34.240.10
Name: sk5-410-portal-proxy.at.urfu.ru
Address: 212.193.82.20
Утилита nslookup
71
![Page 72: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/72.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
>nslookup urfu.ru t04-505-wdc-phy.at.urfu.ru
Server: t04-505-wdc-phy.at.urfu.ru
Address: 10.114.240.10
Name: urfu.ru
Address: 212.193.82.20
Утилита nslookup
72
![Page 73: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/73.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
>nslookup urfu.ru t04-505-wdc-phy.at.urfu.ru
Server: t04-505-wdc-phy.at.urfu.ru
Address: 10.114.240.10
Name: urfu.ru
Address: 212.193.82.20
Утилита nslookup
73
![Page 74: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/74.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
С точки зрения компьютеров в сети IP-адрес иDNS – имя равнозначны
DNS – имя может отражаться на несколько IP-адресов
IP-адрес и DNS-имя
74
![Page 75: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/75.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
>nslookup vk.com
Server: sk5-410-wdc1.at.urfu.ru
Address: 10.34.240.10
Non-authoritative answer:
Name: vk.com
Addresses: 2a00:bdc0:3:103:1:0:403:900
2a00:bdc0:3:103:1:0:403:901
2a00:bdc0:3:103:1:0:403:902
87.240.131.117
87.240.131.99
87.240.143.241
IP-адрес и DNS-имя
75
![Page 76: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/76.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
>nslookup vk.com
Server: sk5-410-wdc1.at.urfu.ru
Address: 10.34.240.10
Non-authoritative answer:
Name: vk.com
Addresses: 2a00:bdc0:3:103:1:0:403:900
2a00:bdc0:3:103:1:0:403:901
2a00:bdc0:3:103:1:0:403:902
87.240.131.117
87.240.131.99
87.240.143.241
IP-адрес и DNS-имя
76
![Page 77: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/77.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Место управляющих протоколов в моделях OSI иTCP/IP
Internet Control Message Protocol (ICMP)
Address Resolution Protocol (ARP)
Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)
Итоги
77
![Page 78: Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052304/55abe2e51a28abcc1f8b4626/html5/thumbnails/78.jpg)
Сети и системы телекоммуникаций. Управляющие протоколы сетевого уровня
Вопросы?
78