Руководство для студента Номер текста по каталогу 97250401
 Скачать 12.39 Mb.
|
|
© 2007 Cisco Systems, Inc. Использование стандартных инструментов для определения IP-адреса хоста В большинстве операционных систем предусмотрен набор инструментов для проверки адресации хоста. В этом разделе рассматриваются инструменты, доступные на большинстве персональных компьютеров. © 200 7 Cisco Syst ems , Inc. Вс е пр ава за щищ ены. ICND1 v1 .0—1- 13 Сетевое подключение Пункт Сетевые подключения в разделе "Панель управления" позволяет устанавливать и просматривать IP-адрес, настроенный на персональном компьютере. В рассматриваемом примере на персональном компьютере выбрано получение адреса с DHCP-сервера. © 2007 Cisco Systems, Построение простой сети 1-81 Для отображения всех текущих значений конфигурации сети TCP/IP и обновления параметров протокола DHCP и службы DNS можно использовать команду IPCONFIG. Команда ipconfig без параметров позволяет отобразить IP-адрес, маску подсети и шлюз по умолчанию для всех адаптеров. Синтаксис ipconfig [/all] [/renew [Adapter]] [/release [Adapter]] [ /flushdns] [/displaydns] [/registerdns] [/showclassid Adapter] [ /setclassid Adapter [ClassID]] Параметры /all: отображает полную конфигурацию TCP/IP для всех адаптеров. Команда ipconfig без данного параметра отображает только значения IP-адреса, маски подсети и шлюза по умолчанию для каждого адаптера. Адаптеры могут представлять физические интерфейсы, например установленные сетевые адаптеры, или логические, такие как коммутируемые подключения. /renew [Adapter]: обновляет конфигурацию DHCP для всех адаптеров (если не указан конкретный адаптер) или для заданного адаптера, если включен параметр Adapter. Этот параметр доступен только на компьютерах с адаптерами, для которых настроено автоматическое получение IP-адреса. Чтобы указать имя адаптера, введите имя адаптера, отображаемое при использовании команды ipconfig без параметров. /release [Adapter]: отправляет сообщение DHCPRELEASE DHCP-серверу для освобождения текущей конфигурации DHCP и сброса параметров IP-адреса для всех адаптеров (если адаптер не указан) или для заданного адаптера, если параметр Adapter включен. Этот параметр отключает TCP/IP для адаптеров, настроенных на автоматическое получение IP-адреса. Чтобы указать имя адаптера, введите имя адаптера, отображаемое при использовании команды ipconfig без параметров. 1-82 Interconnecting Cisco Networking Devices Part 1 (ICND1) v1.0 © 2007 Cisco Systems, Inc. /flushdns: очищает и сбрасывает содержание кэша DNS-клиента. При поиске неполадок DNS можно использовать эту процедуру для удаления из кэша устаревших, а также других динамически добавленных записей. /displaydns: отображает содержимое кэша DNS-клиента, включая записи, предварительно загруженные из локального файла Hosts, а также любые полученные за последнее время записи запросов распознавания имен. Эта информация используется службой DNS-клиента для быстрого определения адресов для часто запрашиваемых имен без обращения к указанным в конфигурации DNS-серверам. /registerdns: инициирует ручное динамическое обновление регистрации имен DNS и IP-адресов, заданных в конфигурации компьютера. Этот параметр полезен при устранении неполадок в случае отказа в регистрации имени DNS или при выяснении причин неполадок динамического обновления, связанных с взаимодействием DNS-клиента и сервера, без перезапуска клиента. Параметры конфигурации DNS в дополнительных свойствах протокола TCP/IP определяют имена, зарегистрированные в DNS. /showclassid Adapter: отображает идентификатор класса DHCP для заданного адаптера. Для просмотра идентификатора класса DHCP всех адаптеров необходимо использовать вместо параметра Adapter шаблонный символ звездочки (*). Этот параметр доступен только на компьютерах с адаптерами, для которых задано автоматическое получение IP-адреса. /setclassid Adapter [ClassID]: Настраивает идентификатор класса DHCP для заданного адаптера. Для задания идентификатора класса DHCP для всех адаптеров необходимо использовать вместо параметра Adapter шаблонный символ звездочки (*). Этот параметр доступен только на компьютерах с адаптерами, для которых задано автоматическое получение IP-адреса. Если идентификатор класса DHCP не указан, текущий идентификатор класса удаляется. /?: отображает справку в командной строке. © 2007 Cisco Systems, Построение простой сети 1-83 Резюме В этом разделе приводится резюме основных вопросов, рассмотренных в занятии. © 200 7 Cisco Syst ems , Inc. Вс е пр ава за щищ ены. ICND1 v1 .0—1- 16 Сетевые IP-адреса состоят из двух частей: идентификатор сети и идентификатор хоста. Адреса IPv4 содержат 32 бита, разделенных на октеты, и обычно отображаются в десятичном формате с точками (например, 192.168.54.18). При записи в двоичном формате первый бит в адресе класса A всегда имеет значение 0, первые 2 бита в адресе класса B всегда имеют значение 10, и первые 3 бита в адресе класса C всегда 110. Резюме © 200 7 Cisco Syst ems , Inc. Вс е пр ава за щищ ены. ICND1 v1 .0—1- 17 Некоторые IP-адреса (сетевые и широковещательные) зарезервированы и не могут быть присвоены отдельным устройствам в сети. Хосты Интернета должны иметь уникальный общий IP-адрес, тогда как частные хосты могут иметь любой действительный частный адрес, уникальный внутри данной сети. Протокол DHCP используется для автоматического присвоения IP-адресов и задания параметров конфигурации стека протоколов TCP/IP, таких как маска подсети, маршрутизатор по умолчанию и DNS-серверы. DNS представляет собой приложение, определенное в стеке протоколов TCP/IP и обеспечивающее преобразование удобных для восприятия имен в IP-адреса. Резюме (прод.) 1-84 Interconnecting Cisco Networking Devices Part 1 (ICND1) v1.0 © 2007 Cisco Systems, Inc. © 200 7 Cisco Syst ems , Inc. Вс е пр ава за щищ ены. ICND1 v1 .0—1- 18 На хостах предусмотрены инструменты для проверки IP-адреса хоста: – Пункт «Сетевые подключения» в Панели управления – IPCONFIG Резюме (прод.) Занятие 5 Общие сведения о транспортном уровне стека протоколов TCP/IP Обзор Для взаимодействия компьютеры нуждаются в определенных правилах, или протоколах, позволяющих упорядочить обмен данными между ними. Самым распространенным стеком протоколов во всем мире является TCP/IP. Представление о работе TCP/IP необходимо для понимания способа передачи данных в сетевых средах. Способ доставки пакета данных по сети протоколом IP является основополагающей концепцией в архитектуре TCP/IP, используемой в крупных сетях. Четкое понимание процесса передачи данных по протоколу IP необходимо для формирования представления о принципе работы стека протоколов TCP/IP в целом. Это, в свою очередь, позволяет осмыслить приоритизацию, отсеивание, защиту, оптимизацию и обслуживание передаваемых по сетям данных. В этом занятии описывается последовательность действий по доставке IP-пакетов, а также связанные с этим процессом концепции и структуры, такие как пакеты, датаграммы и поля протоколов. Это позволит понять, как происходит передача данных в крупных сетях. Для правильной работы Интернета и частных сетей требуется надежная доставка данных. Обеспечить такую безотказную доставку данных позволяет развертывание прикладного уровня и использование услуг, предоставляемых сетевым протоколом. В моделях OSI и TCP/TP управление процессом надежной передачи данных отдано транспортному уровню. Транспортный уровень скрывает подробные сведения о сети от верхних уровней, обеспечивая прозрачную передачу данных. Протоколы UDP и TCP стека TCP/IP функционируют между транспортным уровнем и прикладным уровнем, скрывая подробные сведения о сети от прикладного уровня. Кроме того, изучение принципов работы протоколов UDP и TCP между сетевым и транспортным уровнями способствует более глубокому пониманию процесса передачи данных в сетевых средах TCP/IP. В этом занятии описывается функция транспортного уровня и принцип работы протоколов UDP и TCP. 1-86 Interconnecting Cisco Networking Devices Part 1 (ICND1) v1.0 © 2007 Cisco Systems, Inc. Задачи По окончании этого занятия вы сможете сравнивать и сопоставлять стек TCP/IP с моделью OSI. Это значит, что вы сможете выполнять следующие задачи: объяснять задачи и функции транспортного уровня; сравнивать протоколы транспортного уровня с установлением и без установления соединения; знать характеристики UDP; знать характеристики TCP; перечислять стандартные приложения TCP/IP; описывать взаимодействие уровня 3 с уровнем 4 стека протоколов; описывать взаимодействие уровня 4 с уровнем приложений стека протоколов; определять порядок действий по инициализации TCP-соединения; описывать механизм управления потоками и причины, по которым оно необходимо; определять принцип подтверждения последовательности данных; определять функцию оконирования; определять номера последовательности и номера подтверждений. © 2007 Cisco Systems, Inc. Построение простой сети 1-87 Функции транспортного протокола Функционируя между прикладным и сетевым уровнями, транспортный уровень является фундаментальной частью многоуровневой сетевой архитектуры TCP/IP. В этом разделе описываются функции транспортного уровня. © Cis co S ystem s. In c., 2 007. Все пр ава за щи щен ы. ICND1 v1.0— 1-2 Транспортный уровень Мультиплексирование сеансов Сегментация Управление потоком (если требуется) С установлением соединения (если требуется), Гарантия доставки (если требуется). Сетевой уровень направляет данные к олучателю, но он не может обеспечить доставку данных в правильном порядке, отсутствие ошибок и потерь. Транспортный уровень использует два протокола, UDP и TCP, предоставляющие услуги обмена данными непосредственно для прикладных процессов, выполняемых на хостах. "Базовой" услугой, предоставляемой транспортным уровнем, является мультиплексирование сеансов, выполняемое протоколами UDP и TCP. Услуга "Премиум" транспортного уровня — обеспечение надежной доставки, осуществляется только протоколом TCP. Главной обязанностью транспортного уровня является передача сеансов приложений на сетевой уровень, которая обеспечивается протоколами UDP и TCP. При использовании TCP транспортный уровень выполняет дополнительные функции по обеспечению операций полного цикла обмена, сегментации, управлению потоками и применению механизмов обеспечения надежности. Пример: UDP — отправка обычной почты Услуги UDP можно сравнить с обычной услугой по отправке платежей по счетам, оказываемой почтовым отделением. Каждый платеж по счету запечатывается в конверт, на котором указывается адрес конкретной компании и обратный адрес. Почтовая служба гарантирует, что приложит все усилия, чтобы доставить каждый платеж. Однако почта не гарантирует доставку и не обязана уведомлять отправителя о том, было ли доставлено отправление. Так же как и обычная 1-88 Interconnecting Cisco Networking Devices Part 1 (ICND1) v1.0 © 2007 Cisco Systems, Inc. почтовая служба, UDP является очень простым протоколом, обеспечивающим только базовые услуги по передаче данных. Пример: TCP — отправка по почте с уведомлением Услуги TCP можно сравнить с отправкой почтового сообщения с уведомлением о вручении. Предположим, что вам необходимо переслать книгу из Санкт-Петербурга вашей родственнице в Москву. Но оказывается, почта обрабатывает только письма. Вы вырываете страницы из книги и упаковываете их в отдельные конверты. Чтобы быть уверенным, что книга будет собрана правильно, каждый конверт нумеруется. Затем вы надписываете адреса на конвертах и отправляете первый из них как почтовое отправление с уведомлением о вручении. Почтовая служба доставляет его любым доступным ей способом, но, поскольку это письмо с уведомлением, при доставке перевозчик обязан получить у вашей родственницы расписку и вернуть вам уведомление о доставке. Отправка каждой страницы по отдельности весьма утомительна, поэтому вы отправляете несколько конвертов вместе. Почтовая служба опять доставляет каждый конверт любым доступным ей способом и маршрутом. Ваша родственница расписывается в отдельной квитанции о получении за каждый конверт в пакете при их получении. Если один конверт потеряется при пересылке, вы не получите уведомление о доставке этого пронумерованного конверта и вам придется повторно послать эту страницу. После получения всех конвертов ваша родственница соберет страницы в нужном порядке и склеит книгу. Подобно почтовому отправлению с уведомлением о вручении TCP является сложным протоколом, предлагающим услуги по точной и отслеживаемой передаче данных. Мультиплексирование сеансов Мультиплексирование сеансов представляет собой операцию, в которой отдельный компьютер с одним IP-адресом может работать с несколькими сеансами одновременно. Сеанс создается, когда требуется передать данные с исходного компьютера на целевой компьютер. Обычно эта процедура предусматривает ответ, хотя это не является обязательным. Создание сеанса и управление им осуществляется в сетевом IP-приложении, которое содержит уровни модели OSI с 5-ого по 7-ой. Сеанс с негарантированной доставкой (best-effort) очень прост. Параметры сеанса передаются протоколу UDP. Сеанс с негарантированной доставкой отправляет данные по указанному IP-адресу с использованием заданных номеров портов. Каждая передача является отдельным событием, и никаких записей или связей между передачами не сохраняется. При использовании надежной службы TCP перед передачей необходимо установить соединение между отправителем и получателем. TCP открывает соединение и согласует его параметры с получателем. Во время передачи потока данных протокол TCP поддерживает надежную доставку данных и после ее завершения закрывает соединение. Например, при вводе ссылки на Yahoo в адресной строке окна Internet Explorer появится веб-сайт Yahoo, соответствующий заданному URL-адресу. Оставив открытым сайт Yahoo, можно снова открыть обозреватель в другом окне и ввести другой URL-адрес (например, Google). Можно открыть еще одно окно обозревателя и ввести URL-адрес Cisco.com. Таким образом, © 2007 Cisco Systems, Inc. Построение простой сети 1-89 с использованием одного IP-подключения будут открыты три веб-сайта, поскольку сеансовый уровень разделяет отдельные запросы по номеру порта. Сегментация Протокол TCP берет блоки данных с прикладных уровней и готовит их к отправке по сети. Каждый блок разбивается на более мелкие сегменты, соответствующие максимальному размеру блока (MTU – Maximum Transmission Unit) нижнего уровня модели. Более простой протокол UDP не выполняет проверку или согласование, он работает с данными, полученными от прикладного процесса. Управление потоком Если отправитель передает данные быстрее, чем получатель может их принять, получатель отбрасывает данные, требуя их повторной передачи. Повторная передача может потребовать дополнительное время и ресурсы сети, поэтому большая часть методов управления потоком стремится максимально увеличить скорость передачи данных при одновременном сокращении потребностей в повторной передаче. В протоколе TCP основная часть управления потоком реализуется за счет подтверждения приема данных получателем; перед отправкой следующего блока отправитель ждет этого подтверждения. Однако, если время на передачу и подтверждение приема (RTT – Round-Trip Time) слишком велико, общая скорость передачи данных может снизиться до недопустимого уровня. Механизм определения размера окна в сочетании с подтверждением приема позволяет повысить производительность сети. Размер окна позволяет компьютеру- получателю сообщать о том, сколько данных он может получить, до передачи подтверждения компьютеру-отправителю. Транспортный протокол с установлением соединения В рамках транспортного уровня протокол с установлением соединения, например TCP, устанавливает сеансовое соединение и поддерживает его на протяжении всего процесса передачи. После завершения передачи сеанс прекращается. Этот принцип более подробно рассматривается в разделе "Сравнение режимов надежной и негарантированной доставки". Надежность (гарантия доставки) Функция надежности протокола TCP выполняет три основные задачи: распознавание и восстановление потерянных данных; выявление и устранение продублированных и некорректных данных; предотвращение перегрузок. Надежность не всегда необходима. Например, при потере пакета из потока видеоданных и последующей повторной передаче их изображение будет искажено. Это может привести к недовольству и замешательству аудитории и сделает данные бесполезными. В приложениях реального времени, например, при передаче голосовых и видеоданных, отбрасывание пакетов допустимо до тех пор, пока общий процент отброшенных пакетов мал. 1-90 Interconnecting Cisco Networking Devices Part 1 (ICND1) v1.0 © 2007 Cisco Systems, Inc. Сравнение режимов надежной и негарантированной доставки Термины "режим надежной доставки" и "режим негарантированной доставки" (best-effort) описывают два различных типа соединений между компьютерами. Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки. В этом разделе рассматриваются и сравниваются оба типа соединений. © Cis co S ystem s. In c., 2 007. В се пр ава за щи щен ы. ICND1 v1.0— 1-3 Сравнение надежной и негарантированной доставки Режим надежной доставки (с установлением соединения) TCP является надежным протоколом транспортного уровня. Для поддержки надежности доставки протокол TCP устанавливает соединение между компьютерами. В начале процесса происходит обмен информацией о возможностях получателя и согласование исходных параметров. Эти параметры затем используются для отслеживания передачи данных, в процессе активности соединения. Когда компьютер-отправитель передает данные, он присваивает им номер последовательности. Затем получатель посылает ответ с подтверждением, содержащим следующий ожидаемый номер последовательности. Этот обмен номерами последовательности и номерами подтверждения позволяет протоколу обнаруживать потери, дублирование или ошибочность данных. TCP является сложным протоколом транспортного уровня. В данном модуле обсуждаются только самые общие сведения о работе протокола TCP. |