Сетевая адресация в cisco

P-адреса можно присваивать  статически или динамически.

• Статический адрес

Используя статический адрес, сетевой администратор может вручную настраивать сетевые данные узла. Как минимум, это будет IP-адрес, маска подсети и основной шлюз.

 

У статических адресов есть несколько преимуществ. Например, их полезно присваивать принтерам, серверам и другим сетевым устройствам, которые всегда должны быть доступны сетевым клиентам. Узлы будут не способны достигать сервера, если его обычный IP-адрес изменился.

Статическое присвоение адресов усиливает контроль над сетевыми ресурсами, но ввод информации для каждого узла отнимает много времени. При статическом вводе узел выполняет только базовый поиск ошибок в IP-адресе. Соответственно, риск возникновения ошибки больше.

При использовании статической IP-адресации важно вести точный перечень адресов и устройств, которым они присвоены. Кроме того, обычно эти постоянные адреса повторно не используются.

Рис.11

• Динамические адреса

Список пользователей локальной сети часто меняется. Появляются новые пользователи с ноутбуками, которые нужно подключить. Другие устанавливают новые рабочие станции. Чтобы каждой станции не приходилось вручную присваивать IP-адреса, проще всего это сделать автоматически. Для этого используется протокол под названием Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP).

DHCP предусматривает механизм  автоматического присвоения информации  об адресе, например, IP-адреса, маски  подсети, основного шлюза и других  настроек.

Это наиболее предпочтительный способ присвоения IP-адресов узлам в большой сети, поскольку он облегчает работу специалистов службы поддержки и практически устраняет возможность ошибки.

Другое преимущества DHCP состоит в том, что адреса присваиваются узлам временно. Если узел выключается или уходит из сети, его адрес возвращается в пул для повторного использования. Это особенно полезно для мобильных пользователей, которые то подключаются, то отключаются.

Рис.12

 

 

9. Серверы DHCP

В качестве серверов DHCP могут выступать самые разные типы устройств при условии, что на них установлено служебное ПО DHCP. В большинстве средних и крупных сетей сервер DHCP – это локальный выделенный сервер на базе ПК.

В домашних сетях он обычно находится у поставщика услуг Интернета. Узел из домашней сети получает настройки IP непосредственно от поставщика услуг Интернета.

Во многих домашних сетях и сетях малых предприятий для подключения к модему поставщика услуг Интернета используется интегрированный маршрутизатор. В данном случае он выступает в качестве клиента и сервера DHCP. В качестве клиента он получает настройки IP от поставщика услуг Интернета, а затем, уже как сервер DHCP, передает их внутренним узлам локальной сети.

Помимо серверов на базе ПК и интегрированных маршрутизаторов, услуги DHCP могут предоставлять клиентам и другие сетевые устройства, например, назначенные маршрутизаторы. Такое встречается реже.

Рис.13

 

10. Настройка DHCP

При первой настройке в качестве клиента DHCP у узла нет IP-адреса, маски подсети и основного шлюза. Он получает эти данные от сервера DHCP, локального или принадлежащего поставщику услуг Интернета. На сервере DHCP настраивается диапазон, или пул, IP-адресов, которые можно присвоить клиентам DHCP.

Клиент, которому нужен IP-адрес, посылает сообщение о поиске DHCP в виде широковещательной рассылки с IP-адресом назначения 255.255.255.255 (32 единицы) и MAC-адресом назначения FF-FF-FF-FF-FF-FF (48 единиц). Кадр DHCP получат все узлы в сети, но ответит только сервер DHCP. Он отправляет источнику предложенный IP-адрес клиента. Узел в ответ посылает на указанный сервер запрос DHCP с подтверждением использования IP-адреса. Сервер присылает подтверждение.

В

Рис.14

 В большинстве домашних сетей и сетей малых предприятий услуги DHCP локальным сетевым клиентам предоставляет многофункциональное устройство. Для настройки беспроводного маршрутизатора Linksys нужно войти в веб-интерфейс: открыть обозреватель и ввести в поле "Address" IP-адрес маршрутизатора по умолчанию: 192.168.1.1. Откройте окно настройки DHCP.

IP-адрес 192.168.1.1 и маска подсети 255.255.255.0 выбраны для интерфейса интегрированного маршрутизатора по умолчанию. Это основной шлюз для всех узлов в локальной сети и IP-адрес встроенного сервера DHCP. По умолчанию у большинства беспроводных маршрутизаторов и других домашних интегрированных маршрутизаторов сервер DHCP включен.

В окне настройки DHCP можно выбрать диапазон DHCP по умолчанию или указать начальный адрес диапазона DHCP (не используйте 192.168.1.1) и количество присваиваемых адресов. Кроме того, можно изменить время выделения (по умолчанию 24 часа). Функция настройки DHCP у большинства поставщиков услуг Интернета предоставляет информацию о подключенных узлах и IP-адресах, соответствующих MAC-адресах и времени выделения.

В таблице клиентов DHCP отображается имя клиента и тип подключения (LAN Ethernet или беспроводная связь).

Рис.15

11. Границы сети и пространство адресов

Маршрутизатор создает шлюз, через который узлы одной сети могут обмениваться данными с узлами других сетей. Каждый интерфейс маршрутизатора подключается к отдельной сети.

Присвоенный интерфейсу IP-адрес идентифицирует непосредственно подключенную локальную сеть.

Каждый узел в сети обязательно использует в качестве шлюза в другие сети маршрутизатор. Соответственно, каждый узел должен знать IP-адрес интерфейса маршрутизатора, подключенного к его сети. Он называется адресом основного шлюза. Адрес можно статически настроить на уровне узла или получить динамически, с сервера DHCP.

Когда интегрированный маршрутизатор превращается в сервер DHCP локальной сети, он автоматически рассылает всем узлам IP-адреса нужного интерфейса. После этого все узлы в сети смогут использовать этот IP-адрес для передачи сообщений узлам поставщика услуг Интернета и получения доступа к узлам в Интернете. Обычно интегрированные маршрутизаторы становятся серверами DHCP по умолчанию.

IP-адрес данного интерфейса  локального маршрутизатора становится  адресом основного шлюза в  данной конфигурации узлов. Основной  шлюз предоставляется статически  или через DHCP.

Становясь сервером DHCP, интегрированный маршрутизатор предоставляет клиентам DHCP свой внутренний IP-адрес в качестве основного шлюза. Кроме того, он рассылает узлам IP-адреса и маски подсети.

 

 

 

 

 

Рис.16

12.Присвоение адреса

 

Интегрированный маршрутизатор выступает в качестве сервера DHCP всех подключенных к нему кабелем Ethernet или по беспроводной связи локальных узлов. Считается, что эти узлы находятся во внутренней сети. Большинство серверов DHCP присваивают узлам из внутренней сети не маршрутизируемые публичные адреса Интернет, а частные адреса. Это означает, что по умолчанию внутренняя сеть непосредственно из Интернета недоступна.

Обычно выбранный по умолчанию IP-адрес интерфейса локального интегрированного маршрутизатора является частным адресом класса C. Внутренним узлам нужно присвоить адреса сети, в которой находится интегрированный маршрутизатор (статически или через DHCP). Интегрированный маршрутизатор, работающий как сервер DHCP, предоставляет адреса из этого диапазона. Кроме того, он предоставляет данные о маске подсети и IP-адресе своего интерфейса (основной шлюз).

Кроме того, многие поставщики услуг Интернета с помощью серверов DHCP предоставляют IP-адреса для прямого выхода интегрированного маршрутизатора пользователя в Интернет. Сеть, к которой маршрутизатор подключен в Интернете, называется внешней.

Подключенный к поставщику услуг Интернета интегрированный маршрутизатор работает как клиент DHCP, получая правильный IP-адрес внешней сети для интерфейса Интернет. Обычно поставщик услуг Интернета предоставляет маршрутизируемый в Интернете адрес, с помощью которого узлы могут подключаться к интегрированному маршрутизатору и к Интернету.

Интегрированный маршрутизатор разграничивает локальную внутреннюю сеть и внешнюю сеть.

Узлы могут подключаться к поставщику услуг Интернета и Интернету несколькими способами. Получение публичного или частного адреса зависит от метода подключения узла.

• Прямое подключение

У некоторых клиентов есть только один компьютер с непосредственным подключением к поставщику услуг Интернета через модем. В данном случае публичный адрес с сервера DHCP поставщика услуг Интернета присваивается только одному узлу.

• Подключение через интегрированный маршрутизатор

Если к Интернету нужно подключить несколько узлов, модем поставщика услуг Интернета можно соединить не с одним компьютером, а непосредственно с интегрированным маршрутизатором. Таким образом создается домашняя сеть или сеть малого предприятия. Интегрированный маршрутизатор получает от поставщика услуг Интернета публичные адреса. Внутренние узлы получают от маршрутизатора частные адреса.

• Подключение через шлюз

Шлюзы объединяют в себе интегрированный маршрутизатор и модем и подключаются непосредственно к поставщику услуг Интернета. Как и в случае с интегрированными маршрутизаторами, шлюз получает от поставщика услуг Интернета публичный адрес, а ПК во внутренней сети получают от шлюза частные адреса.

Рис. 17

12. Преобразование сетевых адресов

Интегрированный маршрутизатор получает от поставщика услуг Интернета публичный адрес, позволяющий отправлять и получать пакеты через Интернет. Он, в свою очередь, предоставляет локальным сетевым клиентам частные адреса. Поскольку в Интернете частные адреса не используется, при входе клиентов в Интернет их нужно преобразовать в уникальные публичные адреса.

Процесс преобразования частных адресов в маршрутизируемые в Интернете адреса называется преобразованием сетевых адресов (NAT). С помощью NAT частный (локальный) IP-адрес источника превращается в публичный (глобальный) адрес. Входящие пакеты проходят обратный процесс. Используя NAT, интегрированный маршрутизатор может преобразовать многие внутренние IP-адреса в один публичный.

Преобразовывать нужно только адреса пакетов, которые идут в другие сети. Они в обязательном порядке проходят через шлюз, где интегрированный маршрутизатор заменяет частный IP-адрес узла-источника своим глобальным IP-адресом.

Хотя каждому узлу во внутренней сети присвоен уникальный частный IP-адрес, они используют один и тот же маршрутизируемый в Интернете адрес интегрированного маршрутизатора.

 

Рис.18

 

 

Заключение

 

Без IP адреса  узел  не может  участвовать в сети Интернет. В этом реферате рассматривается важность IP –адресации, ее иерархическая  структура и методы получения адреса для сетевого устройства