Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Порядок выполнения.






Известно, что сетевой протокол IP является основным протоколом третьего уровня (уровня Интернета). Каждый IPадрес позволяет определить источник или назначение IP-пакетов. Для IPv4 у каждого узла в сети есть один или несколько интерфейсов, которые можно включать, настраивать или отключать индивидуально для каждого интерфейса.

При включении каждого сетевого интерфейса, можно назначить ему один или несколько логических IPv4 адресов вручную или автоматически. Адрес IPv4 является логическим, так как этот адрес назначается для уровня Интернета и не имеет привязки к физическим адресам сетевого интерфейса.

При помощи графического интерфейса и утилит командной строки, IPv4 адреса отображаются в формате четырех десятичных чисел, разделенных точками (например, 89.108.123.52). Однако, компьютеры их определяют в исходном формате, длиной в 32 бита в двоичной системе счисления, которые состоят из четырех октетов, длиной в восемь бит каждый.

В десятичной системе счисления числа этих октетов могут быть в диапазоне от 0 до 255, причем каждый IP-адрес должен быть уникальным. То есть невозможно назначить для нескольких различных интерфейсов одинаковые IP-адреса.

Например, IP-адрес 89.108.123.52 в двоичной системе счисления будет выглядеть следующим образом:

01011001011011000111101100110100. Для того чтобы перевести IP-адрес из двоичной системе счисления в десятичную, вам прежде всего нужно разделить адрес на четыре блока по восемь цифр в каждом, перевести каждый октет в десятичную систему счисления, а затем разделить полученные октеты точками. На рис.4.1. представлен пример структуры IPv4-адреса:

Рисунок 4.1. Структура и идентификаторы IPv4-адреса

 

Таким образом, IPv4-адрес разбит на две секции: идентификатор сети и идентификатор узла:

• Идентификатор сети идентифицирует отдельную сеть в инфраструктуре IPv4 и расположен в первой части IPадреса.

• Идентификатор узла идентифицирует компьютер либо маршрутизатор в сети, который обозначается идентификатором сети и расположен во второй части. Обычно, в структуре IPv4 адресов четыре октета обозначаются буквами w, x, y и z, где секция ID сети обозначается октетами w и x, а секция ID узла – октетами y и z.

 

Выполним преобразование из двоичной системы счисления в десятичную систему следующий адрес 0101100101101100111101100110100. Для этого выполним следующие действия:

1. Разбьем данный IPv4 адрес на четыре октета. У нас должно получиться 01011001 01101100 01111011 00110100;

2. Для получения десятичной суммы первого октета, выполним сложение эквивалентного значения в местоположении каждого бита. Должно получиться следующее: 64+16+8+1=89;

3. Для получения десятичной суммы второго октета, выполним сложение эквивалентного значения в местоположении каждого бита. Должно получиться следующее: 64+32+8+4=108;

4. Для получения десятичной суммы третьего октета, выполним сложение эквивалентного значения в местоположении каждого бита. Должно получиться следующее: 62+32+16+8+2+1=123;

5. Для получения десятичной суммы четвертого октета, выполним сложение эквивалентного значения в местоположении каждого бита. Должно получиться следующее: 32+16+4=42;

Разделим все четыре полученных числа точками. В итоге должен получиться следующий IPv4 адрес: 89.108.123.42.

Существуют следующие типы адресов IPv4, которые согласованы с Интернет стандартами:

• Индивидуальные адреса;

• Групповые адреса;

• Широковещательные адреса. Индивидуальные адреса

Индивидуальные адреса позволяют идентифицировать местоположение сетевого интерфейса вашего компьютера в сети. Для вычисления индивидуальных адресов наиболее сложным моментом считается определение ID сети и ID узла. (Идентификатор сети также называется префиксом подсети и представляет собой часть IPv4 адреса). Используя только десятичные или двоичные данные IPv4 адреса, невозможно определить какие биты отвечают за идентификатор сети, а какие за идентификатор узла. Поэтому для определения ID сети используется дополнительная информация, которая называется маской подсети.

Индивидуальные адреса можно разбить на публичные, частные, незаконные, APIPA и специальные. Рассмотрим каждый тип индивидуальных адресов:

Публичные. Если вы хотите иметь прямой доступ к сети Интернет – вам необходимо иметь публичный адрес. Если вам нужно иметь доступ в Интернет через прокси, вы можете использовать публичные или частные адреса. Если вы не подключены к сети Интернет – вы можете иметь широковещательные или любые другие адреса. Но в любом случае, если вы планируете когда-то подключить свой компьютер к сети Интернет – то во избежание конфликтов, вам стоит использовать на своем компьютере частные адреса, так как в Интернете каждый IPv4 адрес уникален. Еще в свое время, Администрацией адресного пространства Интернет (Internet Assigned Numbers Authority - IANA) была разбита незарезервированная часть адресного пространства IPv4 и делегирована ответственность за распределение адресов региональным регистраторам. К таким регистраторам относятся American Registry for Internet Numbers (ARIN),

Asia-Pacific Network Information Center (APNIC), а также Reseaux IP European Network Coordination Centre (RIPE

NCC), которые выделяют блоки адресов для крупных поставщиков служб Интернета.

Частные. Независимо от подключения к глобальной сети Интернет, каждый IPv4 адрес в сети должен быть уникальным. Наряду с публичными IPv4 адресами, администрацией IANA были зарезервированы определенные диапазоны адресов, которые невозможно использовать в Интернете. Эти адреса применяются только в интрасети или в домашних сетях. Компьютеры с такими адресами не имеют прямого доступа и могут подключаться к Интернет только посредством серверов

или маршрутизаторов, которые выполняют преобразование сетевых адресов. В документе запроса комментариев 1918 (Request for Comments - RFC) определены следующие диапазоны адресов, предназначенные для частного адресного пространства:

10.0.0.0/8 (10.0.0.0, 255.0.0.0) – позволяют использовать адреса в диапазоне от 10.0.0.1 до 10.255.255.254, где префикс имеет 24 принимающих бита, которые можно использовать для любой схемы адресации в частной организации;

172.16.0.0/12 (172.16.0.0, 255.240.0.0) – позволяют использовать адреса в диапазоне от 172.16.0.1 до 172.31.255.254, где префикс имеет 20 принимающих битов, которые можно использовать для любой схемы адресации в частной организации;

192.168.0.0/16 (192.168.0.0, 255.255.0.0) – позволяют использовать адреса в диапазоне от 192.168.0.1 до 192.168.255.254, где префикс имеет 16 принимающих битов, которые можно использовать для любой схемы адресации в частной организации.

Адресное пространство блока. Очевидно, что у каждого подключенного напрямую к сети Интернет компьютера должен быть публичный IPv4 адрес. Во многих организациях публичные адреса назначаются общедоступным серверам, а на всех остальных компьютерах используются частные адреса. Но в том случае, если организации необходимо иметь более одного публичного адреса – они вынуждены покупать у Интернет провайдера блок адресов. Блок адресов – это группа индивидуальных IP-адресов, которые используют один идентификатор сети. Обычно, такие блоки бывают с префиксом /24 и идентификатором сети 206.73.118, то есть адреса будут расположены в диапазоне от 206.73.118.0 до 206.73.118.255. такой диапазон называется адресным пространством блока.

APIPA. Во многих организациях, адреса на клиентских компьютерах назначаются автоматически при помощи сервера Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP). Если такой сервер недоступен, то подключение само назначит определенную альтернативную конфигурацию автоматическом режиме. А вот если и такая конфигурация не определена, то подключение назначит себе адрес Automatic Private IP Addressing (APIPA). Определяется этот адрес во вкладке «Автоматическая конфигурация» диалогового окна «Свойства: Протокол Интернета версии 4 (TCP/IPv4)». Данную функцию удобно использовать во временных сетях.

По умолчанию APIPA назначает себе частный IPv4 адрес в диапазоне от 169.254.0.1 до 169.254.255.254 с маской подсети 255.255.0.0 и, используя данный адрес, вы сможете только осуществлять сетевые коммуникации в пределах широковещания, которые используют APIPA. Когда DHCP сервер становится снова доступным, адреса APIPA заменяются адресами, полученными от DHCP.

Специальные. Помимо всех вышеперечисленных типов индивидуальных адресов еще существуют специальные адреса:

0.0.0.0. Этот IPv4 адрес является неопределенным и указывает на отсутствие адреса для локального компьютера. Такой адрес используется только в том случае, когда у вас IPv4 адрес не был настроен вручную и на данный момент пытается получить свой адрес при помощи такого конфигурационного протокола, как DHCP;

127.0.0.1. Также известен как замыкающийся адрес, который привязывается к интерфейсу локальной петли. Данный интерфейс позволяет вам посылать запросы на самого себя.

Групповые адреса

Групповой адрес представляет собой уникальный сетевой адрес класса D. Посланные на него пакеты всегда направляются заранее определенной группе адресов. Таким образом, один отправитель может передать серию пакетов, которая будет маршрутизирована нескольким получателям одновременно. Данный метод является более эффективным, нежели персональная передача данных каждому получателю из группы, которым должны быть переданы одни и те же данные. Групповые адреса имеют вид 224.0.0.0/4 и представлены в диапазоне от 224.0.0.0 до 239.255.255.255.

Широковещательные адреса

Помимо вышеперечисленных типов, IPv4 использует набор широковещательных адресов, которые позволяют передавать данные из одного источника на все интерфейсы подсети. Каждый переданный пакет в случае пакетной передачи предназначен для приёма всеми участниками сети. Широковещание возможно только в пределах одного сегмента сети. Однако пакеты данных могут быть посланы из-за пределов сегмента, в котором будет осуществлено широковещание. Широковещание требует много ресурсов, поскольку при его осуществлении захватывается полоса пропускания сети и запрашивается каждый сетевой адаптер и процессор в локальной сети. Обычно, широковещательные IPv4 адреса имеют идентификатор сети 131.107

Известно, что в ОС Windows 7, настроить статические IPv4 адреса для сетевых интерфейсов можно как при помощи графического интерфейса, так и средствами оболочки сетевых сервисов командной строки Netsh. (Эти адреса обычно используются в такой инфраструктуре, как контроллеры доменов, DHCP- и DNS-серверы, маршрутизаторы, WINS-серверы и пр.) Чтобы настроить свой сетевой интерфейс при помощи графического интерфейса операционной системы Windows 7, выполним следующие действия:

1. Откроем окно «Сетевые подключения»;

2. В окне сетевых подключений выберем то подключение, которое вам нужно отконфигурировать и для открытия диалогового окна свойств конкретного сетевого подключения, из контекстного меню выберем команду «Свойства». Или можно воспользоваться комбинацией клавиш Alt+Enter. Или можно нажать на кнопку «Настройка параметров подключения», которая

расположена на панели инструментов;

3. В диалоговом окне «%название_подключение% - свойства» выберем компонент «Протокол Интернета версии 4 (TCP/IPv4)» (см.рис.4.2) и нажмем на кнопку

«Свойства»;

 

Рисунок 4.2. Диалоговое окно свойств сетевого подключения.

 

4. Как показано на рис.4.3, по умолчанию сетевые подключения автоматически получают IP-адрес и адрес DNS-сервера. Для того чтобы настроить статический адрес, можно установить переключатель на опцию «Использовать следующий IP-адрес», а затем указать IP-адрес, маску подсети и при необходимости адрес основного шлюза.

5. Для ручной настройки DNS-сервера, нужно установить переключатель на опцию «Использовать следующие адреса DNS-серверов» и указать адрес предпочтительного DNSсервера и, по необходимости, адрес альтернативного DNSсервер.

6. После того как мы указали все настройки, нажмем на кнопку

«ОК».

 

Рисунок 4.3. Диалоговое окно свойств TCP/IPv4

Кроме графического интерфейса можно настраивать свои сетевые интерфейсы средствами командной строки. Этот метод может быть востребован в случае написания конфигурационных скриптов, настройке удаленных компьютеров по сети со слабым каналом и во многих других случаях.

В ОС Windows 7 за настройку, поддержку и анализ проблем в TCP/IP сетях отвечает оболочка сетевых сервисов Netsh. Netsh – это системная утилита-сценарий командной строки, позволяющая управлять конфигурацией различных сетевых служб, как на локальном, так и на удаленном компьютерах. По сути, Netsh предоставляет свою командную строку, которую можно использовать как в интерактивном, так и в неинтерактивном режимах. Утилита Netsh для корректной работы тесно взаимодействует с другими компонентами ОС, используя динамические библиотеки. В свою очередь, каждый Netsh Helper DLL обеспечивает данную утилиту обширным набором функций, называемых контекстами, которые представляют собой группу команд, предназначенных для управления сетевыми компонентами.

В интерактивном режиме вы входите в оболочку, в командной строке вводите netsh и указываете имя контекста нужной для вас сетевой службы. Например, библиотека Dhcpmon.dll предоставляет утилите Netsh контекст и набор команд, предназначенных для настройки и поддержки DHCP-серверов.

Для этой утилиты существуют десятки различных контекстов, при помощи которых вы можете выполнять большинство операций, связанных с сетевыми сервисами. Каждый контекст утилиты netsh имеет свой набор доступных команд, причем, некоторые команды могут вызывать другие подконтексты, у которых тоже есть свои команды. Также стоит обратить внимание на то, что для переключения в нужный контекст из любого места в утилите netsh вам нужно только лишь ввести полное имя необходимого контекста. Для просмотра и управления сетевой TCP/IPv4-конфигурацией локального или удаленного компьютера, воспользуйтесь контекстом Interface IPv4 (включая адресацию, маски подсети, шлюзы по умолчанию, DNS- и WINSсервера).

Если нам понадобиться, чтобы один компьютер выглядел в сети как несколько компьютеров или, чтобы наша сеть была разделена на разные подсети и компьютеру нужно предоставить доступ к обеим подсетям только с одним сетевым адаптером, то в ОС Windows 7 мы можем привязать несколько IPv4-адресов к компьютеру, даже если у него есть только один физический сетевой адаптер. При помощи утилиты командной строки Netsh и команды Add Address можно выполнить такие действия, то есть добавить новые IPv4 адреса и основные шлюзы на определенный интерфейс со статическим адресом. (Однако, если для сетевого интерфейса IPv4-адрес назначается DHCP-сервером, то при добавлении адреса он будет отключен).

Синтаксис команды, следующий:

Netsh Interface IPv4 Add Address name=[имя_подключения] address=[ IPv4-адрес] mask=[маска] type=[тип] gateway=[шлюз] gwmetric=[метрика_шлюза] остальные_параметры Где доступны следующие параметры:

Name. Этот параметр отвечает за имя или индекс вашего сетевого интерфейса. В большинстве случаев вы имеете дело с интерфейсом «Подключение по локальной сети» (Local Area Connection).

Address. Значеним этого параметра является статический IPv4 адрес, указанный в десятеричной системе счисления с разделительными точками, причем после этого адреса вы можете указывать префикс подсети.

Mask. Данный параметр отвечает за маску подсети для указанного IP-адреса.

Type. При помощи этого параметра вы можете указать, что данный адрес является адресом многоадресной рассылки (значение unicast) или произвольной рассылки (значение anycast). Данный параметр является опциональным

Gateway. Этот параметр определяет основной шлюз для добавляемого IPv4 адреса.

Gwmetric. Значением данного параметра выступает метрика основного шлюза. Метрика шлюза сообщает относительную цену использования этого шлюза. Если к определённому IPv4-адресу ведет несколько маршрутов, первым используется именно тот шлюз, цена метрики которого минимальная. В том случае, если компьютер не может связаться с первым шлюзом, операционная система Windows попытается задействовать шлюз со следующей наименьшей метрикой. По умолчанию метрика шлюза не назначается.

Validlifetime. При помощи текущего параметра вы можете указать время жизни добавляемого вами адреса.

Preferredlifetime. Данный параметр определяет время жизни, в течение которого добавляемый вами адрес является основным. Subinterface. Используя этот параметр, вы можете указать LUID для подчиненного интерфейса, на котором существует основной шлюз.

Store. Используя этот параметр, вы можете указать, будет ли после следующей загрузки данный адрес потерян (значение active) или будет ли адрес постоянным (значение persistent). Этот параметр опциональный и по умолчанию он не используется.

Пример: добавим IP-адрес 192.168.137.5 для сетевого подключения «Подключение по локальной сети», где основной шлюз будет 192.168.137.1, а метрика будет равна 1:

Рисунок 4.4.Добавление нового IP-адреса средствами командной строки

Если нам понадобится изменить IP-конфигурацию на своем компьютере при замене сетевой платы, то следует учесть, что. при обнаружении сетевой платы во время установки ОС по умолчанию включает две версии протокола IP – IPv4 и IPv6. Также по умолчанию всем подключениям IPv4-адреса назначаются автоматически для того чтобы компьютер мог подключаться к DHCP-серверам. Компьютеры с таким типом подключения называются DHCP-клиентами. Из командной строки можно настраивать IP-адресацию вручную или автоматически:

• При настройке вручную мы назначаем компьютеру статический IP-адрес. (Такой адрес является фиксированным и не изменится до тех пор, пока мы вручную его не поменяем).

• При динамической настройке мы конфигурируем компьютер так, чтобы он получал свой IP-адрес от

DHCP-сервера, расположенного в той же сети. (Такой

адрес всегда назначается при загрузке компьютера, и он может меняться).

Для настройки IP-конфигурации сетевых подключений можно использовать утилиту командной строки Netsh, где статические и динамические IP-адреса назначаются в контексте Interface IPv4 при помощи команды Set Address. Для работы с данной командой используется следующий синтаксис:

Netsh Interface IPv4 Add Address name=[имя_подключения] source=[dhcp | static] address=[ IPv4-адрес] mask

Как видно в этом синтаксисе, большинство параметров для данной команды ничем не отличаются от параметров команды Add Address. Параметр Name отвечает за имя подключения, параметр Address – за статический IP4v-адрес и т.д.

Source. При помощи этого параметра вы объявляете команде, каким образом вам нужно настроить данное сетевое подключение. Если значением данного параметра будет dhcp, то данное сетевое подключение будет отконфигурировано под динамические настройки. В том случае если значением данного параметра будет выступать static, то для сетевого подключения будет назначаться статический IPv4-адрес.

Пример: Изменим статический IPv4-адрес для интерфейса с именем «Подключение по локальной сети» с 192.168.137.1 на 192.168.137.3 и добавим адрес основного шлюза 192.168.137.1:

Рисунок 4.5. Изменение IPv4-адреса и основного шлюза при помощи командной строки

Если во время настройки сетевых подключений нам может понадобиться просмотреть конфигурацию существующих подключений, то функционал утилиты контекста Interface IPv4 утилиты Netsh позволяет выполнять такие действия. Команда Show addresses предназначена для проверки доступных интерфейсов и их текущей конфигурации. Для этой команды доступен лишь один параметр Name, при помощи которого вы можете указать только одно подключение, для которого будет выведена конфигурация.

В выводе команды отображаются данные по следующим строкам:

DHCP включен. Эта строка отображает, является ли адрес статическим или использует DHCP-конфигурацию;

IP-адрес. В данной строке вы можете увидеть IP-адрес, настроенный для данного интерфейса;

Маска подсети. Здесь указана маска подсети, которая связана с указанным выше IP-адресом;

Основной шлюз. В этой строке вы можете увидеть IPадрес основного шлюза для текущего интерфейса;

Метрика шлюза. В этой строке отображается метрика основного шлюза, который указан выше и отображается она только в том случае, если существует несколько основных шлюзов;

Метрика интерфейса. Данная строка показывает метрику текущего интерфейса и также, как и предыдущая строка, отображается только при наличии нескольких сетевых интерфейсов.

Пример: Выведем конфигурацию подключения «Подключение по локальной сети» (см.рис.4.6):

Show addresses name = «Подключение по локальной сети»

Рисунок 4.6. Просмотр конфигурации сетевого подключения средствами командной строки

Если нам нужно удалить некоторый IPv4-адрес, то контекст Interface IPv4 утилиты Netsh командной строки также позволяет удалять некоторые конфигурационные параметры TCP/ IP. Синтаксис у данной команды следующий:

Delete address name=[имя_сетевого_подключения] address=[ IPv4адрес] gateway=[имя_шлюза]

С этой командой можно использовать следующие параметры:

Name. Имя сетевого подключения, для которого будет выполняться удаление адреса или основного шлюза; Address. Этот параметр отвечает за удаляемый IPv4-адрес. Например, для удаления статического адреса для сетевого подключения «Подключение по локальной сети», вы можете выполнить такую команду: Delete address name=«Подключение по локальной сети» address=192.168.156.21.

Gateway. При помощи этого параметра вы можете удалить основной шлюз. Данный параметр поддерживает несколько значений:

• Удаление статического IP-адреса основного шлюза. В этом случае применение команды будет выглядеть следующим образом: Delete address name=«Подключение по локальной сети» gateway=192.168.1.1

• Удаление всех статических IP-адресов шлюзов в указанном интерфейсе. В этом случае значением данного параметра будет all. Например: Delete address name=«Подключение по локальной сети» gateway=all.

Store. При помощи этого параметра вы можете указать, что удаление данного адреса будет действовать только до перезагрузки компьютера (значение active) или удаление будет выполнено окончательно (значение persistent), что и задано по умолчанию.

Пример: Удалим IPv4-адрес и основной шлюз, созданный нами ранее для подключения «Подключение по локальной сети»: Delete address name=«Подключение по локальной сети»

address=192.168.137.3 gateway=192.168.137.1

Рисунок 4.7. Удаление статического адреса и основного шлюза средствами командной строки

Вывод: В данной работе мы познакомились с утилитой командной строки Netsh, предназначенной для управления конфигурацией различных сетевых служб на компьютерах. Также мы научились пользоваться контекстом Interface IPv4, позволяющим управлять сетевой TCP/ IPv4-конфигурацией.

Задача 5. Изучить консольные команды ОС Windows 7 предназначенные для диагностики сети и определить основные настройки сетевых интерфейсов, маршрутизацию пакетов, IP адреса DNS серверов и параметры связи с компьютерами в локальной сети.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.