Как определяется идентификатор собственной сети ?

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ К ВЫПОЛЕНИЮ ПР №3

Чтобы понять, как работают маршрутизаторы, давайте сначала проанализируем таблицу маршру­тов, которую выстраивает при загрузке протокола IP обычный компьютер, например, с операционной системой Windows XP (рис. 8.1).

Как нетрудно видеть, в таблице определено не­сколько маршрутов с разными параметрами. Читать каждую такую запись в таблице маршрутизации нужно следующим образом:

Чтобы!. доставить пакет в сеть с адресом из поля Сетевой адрес и маской из поля Маска сети, нужно с интерфейса с IP-адресом из поля Интерфейс послать пакет по IP-адресу из поля Адрес шлюза, а «стоимость» такой доставки будет равна числу из поля Метрика.

Отметим, что параметры Сетевой адрес и Мас­ка сети вместе задают диапазон всех разрешенных в данной сети IP-адресов. Например, 127.0.0.0 и 0.0, как мы уже говорили, означают лю­бой IP-адрес от 127.0.0.1 до 127.255.255.254. Вспомним также, что IP-адрес 127.0.0.1 называ­ется «адресом заглушки» — посланные по этому ад­ресу пакеты должны обрабатываться самим компь­ютером. Кроме того, маска 255.255.255.255 означает сеть из одного IP-адреса, а комбинация 0.0.0 — любой неопределенный адрес или мас­ку подсети.

Тогда первая строка в таблице маршрутизации означает в точности то, что делает компьютер при необходимости послать пакет в удаленную, т. е. не­известную ему из таблицы маршрутизации, сеть — со своего интерфейса пакет посылается на IP-адрес маршрутизатора.

Вторая строка таблицы заставляет компьютер посылать самому себе (и отвечать на них) все паке­ты, отправленные по любому IP-адресу из диапазона

127.0. 0.1 — 127.255.255.254.

В третьей строке определено, как посылать паке­ты компьютерам локальной сети (по адресам из диа­пазона 192.168.5.1 — 192.168.5.254). Здесь чет­ко видно, что делать это должен сам компьютер — адресом шлюза является его собственный IP-адрес 192.168.5.200.

Аналогично (пятая, шестая и седьмая строки таблицы) нужно поступать и в случае, когда пакеты направляются по адресу рассылки подсети (192.168.5.255), по адресам многоадресной рас­сылки (224.0.0.0) или по адресу локальной широ­ковещательной рассылки (255.255.255.255).

Четвертая же строка означает, что пакеты, по­сланные по IP-адресу 192.168.5.200 (обратите внимание на маску!), должны обрабатываться са­мим компьютером.

Несколько сложнее будет выглядеть таблица маршрутизации компьютера с двумя сетевыми адаптерами, который мы будем использовать в каче­стве маршрутизатора для объединения двух сегмен­тов небольшой сети (рис. 8.2).

В этой таблице появилось несколько дополни­тельных строк, обозначающих маршруты в обе сети — 192.168.5.0 и 192.168.10.0. Заметим, что все такие маршруты будут выстроены компью­тером автоматически.

Чтобы после этого наладить обмен IP-пакетами между сетями, нужно выполнить следующие действия:

□ включить маршрутизацию на компьютере R₁ — это можно сделать, например, настроив службу маршрутизации и удаленного досту­па, входящую в состав операционной системы Windows Server 2003;

□ на всех компьютерах в сети N₁ параметр Основ­ной шлюз нужно установить равным IP-адресу интерфейса маршрутизатора, подключенного к этой сети, т. е. равным 192.168.5.1, а на компьютерах в сети N₂ — равным 192.168.10.1.

Таким образом, маршрутизатор — это программно­аппаратное устройство с несколькими сетевыми ин­терфейсами, на котором работает служба маршру­тизации.

Усложним нашу сеть, добавив в нее второй марш­рутизатор и сеть N₃ с адресом 192.168.15.0 (рис. 8.3).

В такой сети настройка маршрутизации услож­няется. Проблема в том, что, хотя маршрутизатор R₁ «знает», как посылать пакеты в сети N₁ и N₂, маршрута в сеть N₃ у него нет. В свою очередь, у маршрутизатора R₂ отсутствует маршрут в сеть N₁. Значит, обмен IP-пакетами между сетями N₁ и N₃ будет невозможен.

Решить эту проблему в такой небольшой сети до­вольно просто — надо добавить нужные записи в таблицы маршрутизаторов R₁ и R₂. Для этого на маршрутизаторе R₁ достаточно выполнить команду, предписывающую направлять все пакеты, пред­назначенные для сети 192.168.15.0, по адресу 192.168.10.254 (т. е. второму маршрутизатору, который уже сможет доставить эти пакеты по назна­чению; ключ P здесь используется, чтобы сделать этот маршрут постоянным):

ROUTE -P ADD 192.168.15.0

MASK 255.255.255.0 192.168.10.254

В качестве IP-адреса маршрутизатора принято вы­бирать либо первый, либо последний из возможных в данной IP-сети адресов.

Аналогичная команда на маршрутизаторе R₂ должна выглядеть так:

ROUTE -P ADD 192.168.5.0

MASK 255.255.255.0 192.168.10.1

После этого взаимодействие в нашей сети будет налажено.

В крупных сетях, содержащих большое количе­ство соединенных друг с другом подсетей, вручную прописывать маршруты доставки пакетов на всех маршрутизаторах довольно утомительно. К тому же такие маршруты являются статическими, значит, при каждом изменении конфигурации сети нужно будет проделывать большую работу по перестройке системы IP-маршрутизации.

Чтобы избежать этого, достаточно настроить маршрутизаторы так, чтобы они обменивались друг с другом информацией о маршрутах. Для этого в ло­кальных сетях используют такие протоколы, как RIP (Routing Information Protocol) и OSPF (Open Shortest Path First). Протокол RIP проще в настрой­ке, чем OSPF, однако для обмена информацией в нем применяются широковещательные сообщения, заметно нагружающие сеть. Поэтому RIP обычно используют в относительно небольших сетях. Про­токол OSPF работает эффективнее, но сложнее на­страивается, поэтому его использование рекоменду­ется для крупных корпоративных сетей.

Назначение IP-адресов и проверка работоспособности TCP/IP

Мы уже видели, насколько важной для взаимодей­ствия компьютеров в сети TCP/IP является правиль­ная настройка протокола IP. Поэтому важно обсудить, какими способами можно настраивать па­раметры IP на компьютерах и как быстро проверить работоспособность всей системы IP-адресации и маршрутизации.

Самый простой способ настройки параметров протокола IP — назначить их вручную. Достоинст­вом такого метода является то, что сетевые админи­страторы полностью контролируют все IP-адреса компьютеров в сети, что может быть важно с точки зрения защиты данных или взаимодействия с Ин­тернетом. Однако у этого способа много недостатков. Во-первых, легко ошибиться и ввести неправильные параметры маски или шлюза или, что еще хуже, на­значить повторяющийся в сети IP-адрес. Во-вторых, при изменениях параметров IP-адресации в сети (например, при смене IP-адреса маршрутизатора) придется перенастраивать все компьютеры. Но са­мое неприятное, что при таком способе настройки практически невозможно работать в крупных кор­поративных сетях с мобильными устройствами типа ноутбуков или КПК, которые часто перемещаются из одного сегмента сети в другой.

Поэтому в организациях чаще применяют спе­циальные серверы, поддерживающие протокол ди­намической конфигурации узлов (Dynamic Host Con­figuration Protocol, DHCP), задача которых состоит в обслуживании запросов клиентов на получение IP-адреса и другой информации, необходимой для правильной работы в сети. Именно поэтому компью­теры с операционными системами Windows по умол­чанию настроены на автоматическое получение IP-адреса.

Если сервер DHCP недоступен (отсутствует или не работает), то начиная с версии Windows 98 компьютеры самостоятельно назначают себе IP-адрес. При этом используется механизм автоматической личной IP-адресации (Automatic Private IP Addressing, APIPA), для которого корпорацией Microsoft в IANA был зарегистрирован диапазон адресов

169.254.0. 0 — 169.254.255.255.

Наконец, обсудим, какие шаги нужно предпри­нять для проверки параметров и работоспособно­сти протокола IP.

0. Выполните команду IPCONFIG /ALL.

Если в выданной на экран информации не со­держится никаких параметров, значит, у вас нет активных интерфейсов.

Если в выданной информации есть диагности­ческое сообщение «Сеть отключена», значит, у вас проблемы с физическим уровнем — проверь­те подключение коннектора в разъеме сетевого адаптера и/или работоспособность коммутатора.

Если ваши параметры IP-адреса и маски под­сети равны 0.0.0.0, значит, вы используете ста­тический IP-адрес, конфликтующий с другим узлом в сети.

Если ваш IP-адрес находится в диапазоне 169.254.x.x, значит, DHCP-сервер недоступен и работать вы сможете только с теми компьюте­рами в сети, которые также самостоятельно на­значили себе адрес.

В нормальной ситуации при получении IP-адреса от DHCP-сервера или правильной руч­ной настройке вы должны увидеть в выданной на экран информации такие параметры, как IP-адрес компьютера, маска подсети, основной шлюз, DNS-сервер и DHCP-сервер (а также, воз­можно, другие параметры).

1. Выполните команду PING 127.0.0.1.

Если ответ не получен, это свидетельствует о неправильной настройке стека протоколов TCP/IP; придется переустановить соответствую­щую программную поддержку.

Если ответ получен, значит, стек протоколов TCP/IP работает правильно.

2. Выполните команду PING w.x.y.z, где

w.x.y.z — IP-адрес соседнего компьютера.