Автоматизация процесса назначения IP-адресов узлам сети-протокол DHCP
Отчет по практике - Компьютеры, программирование
Другие отчеты по практике по предмету Компьютеры, программирование
рмацию.
Компьютер-клиент DHCP переходит в состояние "выбор" и собирает конфигурационные предложения от DHCP-серверов. Затем он выбирает одно из этих предложений, переходит в состояние "запрос" и отправляет сообщение request (запрос) тому DHCP-серверу, чье предложение было выбрано.
Выбранный DHCP-сервер посылает сообщение DHCP-acknowledgment (подтверждение), содержащее тот же IP-адрес, который уже был послан ранее на стадии исследования, а также параметр аренды для этого адреса. Кроме того, DHCP-сервер посылает параметры сетевой конфигурации. После того, как клиент получит это подтверждение, он переходит в состояние "связь", находясь в котором он может принимать участие в работе сети TCP/IP. Компьютеры-клиенты, которые имеют локальные диски, сохраняют полученный адрес для использования при последующих стартах системы. При приближении момента истечения срока аренды адреса компьютер пытается обновить параметры аренды у DHCP-сервера, а если этот IP-адрес не может быть выделен снова, то ему возвращается другой IP-адрес.
В протоколе DHCP описывается несколько типов сообщений, которые используются для обнаружения и выбора DHCP-серверов, для запросов информации о конфигурации, для продления и досрочного прекращения лицензии на IP-адрес. Все эти операции направлены на то, чтобы освободить администратора сети от утомительных рутинных операций по конфигурированию сети.
Однако использование DHCP несет в себе и некоторые проблемы. Во-первых, это проблема согласования информационной адресной базы в службах DHCP и DNS. Как известно, DNS служит для преобразования символьных имен в IP-адреса. Если IP-адреса будут динамически изменятся сервером DHCP, то эти изменения необходимо также динамически вносить в базу данных сервера DNS. Хотя протокол динамического взаимодействия между службами DNS и DHCP уже реализован некоторыми фирмами (так называемая служба Dynamic DNS), стандарт на него пока не принят.
Во-вторых, нестабильность IP-адресов усложняет процесс управления сетью. Системы управления, основанные на протоколе SNMP, разработаны с расчетом на статичность IP-адресов. Аналогичные проблемы возникают и при конфигурировании фильтров маршрутизаторов, которые оперируют с IP-адресами.
Наконец, централизация процедуры назначения адресов снижает надежность системы: при отказе DHCP-сервера все его клиенты оказываются не в состоянии получить IP-адрес и другую информацию о конфигурации. Последствия такого отказа могут быть уменьшены путем использовании в сети нескольких серверов DHCP, каждый из которых имеет свой пул IP-адресов.
Как открытый стандартизованный и к тому же надежный протокол для глобальных сетей (не говоря уже о том, что это протокол Internet), TCP/IP обладает рядом преимуществ над другими сетевыми протоколами. Однако, как и все на свете, за исключением разве что ленты Мебиуса, TCP/IP имеет и оборотную сторону. Его основным недостатком является сложность управления адресами: нужно немало усилий, чтобы поддерживать сеть TCP/IP в рабочем состоянии.
Проблема вызвана необходимостью корректного IP-адреса для каждого устройства в сети. Если вы работали в сети TCP/IP, то вам, вероятно, известны пять основных правил, которым должен следовать администратор сети при назначении IP-адресов: IP-адрес должен состоять из 4 байт (четырех 8-битных чисел); адрес должен быть уникальным, т.е. не совпадать ни с каким другим; все устройства в сегменте сети должны иметь одни и те же номера сети и подсети; номер подсети должен быть уникальным; взаимодействие с узлами в другой сети или подсети осуществляется при помощи маршрутизатора.
Корректное назначение узлу IP-адреса может оказаться весьма непростой задачей. В частности, для избежания повторов необходимо иметь список всех ранее присвоенных адресов. Кроме того, если узел перемещен в другую подсеть, то часть адреса с номером подсети должна быть изменена в соответствии с номером новой подсети, а номер узла (остаток по исключении битов с номером подсети) не должен вступать в конфликт с любым другим узлом подсети.
3.3 Автоматизация назначения
Почему бы не возложить такие рутинные обязанности, как ведение списка и назначение новых IP-адресов, на компьютер? Не нам первым пришла в голову эта мысль. Сравнительно недавно именно для этой цели был разработан протокол динамической конфигурации хоста (Dynamic Host Configuration Protocol - DHCP). Полное описание DHCP вы можете найти в RFC 1541, в этой же статье мы остановимся только на основных моментах.
DHCP разработан на базе Bootstrap Protocol (BOOTP), системы для автоматического получения информации о конфигурации BOOTP-клиентом от BOOTP-сервера при начальной загрузке.
По протоколу DHCP один компьютер в сети назначается сервером BOOTP, все остальные - по крайней мере те, кому нужен IP-адрес - становятся клиентами DHCP (компьютеры, уже имеющие постоянный IP-адрес, могут не приниматься в расчет). Администратор сети должен вначале сконфигурировать сервер. Частью процесса конфигурации является выделение блока IP-адресов для последующего присвоения клиентам.
При появлении нового узла в сети он посылает широковещательный запрос с просьбой о назначении IP-адреса (если, конечно, этот узел может быть клиентом DHCP). В ответ на запрос сервер DHCP находит в таблице адресов свободный адрес и посылает ответ запрашивающему узлу.
На практике процедура несколько сложнее вышеописанной, поскольку запрашивающий клиент должен вначале найти сервер DHCP. Кроме того, протокол построен так, что клиент может обращаться с запросом сразу к нескольким серве?/p>