Сетевое вещание
Сетевые интерфейсные карты обычно запрограммированы на прослушивание трех типов сообщений. Это сообщения, отправленные на их конкретный адрес, сообщения, передаваемые на все сетевые адаптеры, и сообщения, которые квалифицируются как многоадресная передача для конкретной карты. Существует три типа адресации:
- Unicast - передача на одну интерфейсную карту.
- Многоадресная передача - передача в группу интерфейсных карт в сети.
- Трансляция - передача на все интерфейсные карты в сети. RFC 919 и 922 описывают дейтаграммы IP-вещания.
- Ограниченная широковещательная рассылка - Отправляется всем сетевым картам в некотором сегменте сети в качестве исходного сетевого адаптера. Он представлен адресом TCP/IP 255.255.255.255. Эта трансляция не пересылается маршрутизаторами, поэтому будет отображаться только в одном сегменте сети.
- Прямая трансляция - отправляется всем хостам в сети. Маршрутизаторы могут быть настроены для переадресации прямых трансляций в больших сетях. Для сети 192.168.0.0 широковещательная передача - 192.168.255.255. \
Клиент DHCP запускает процесс DHCP, отправляя сообщение DHCPDISCOVER в свою локальную подсеть через порт UDP 67. Поскольку клиент не знает, к какой подсети он принадлежит, используется адрес ограниченной широковещательной рассылки (адрес назначения 255.255.255.255). Если сервер DHCP находится в другой подсети, должен использоваться агент ретрансляции DHCP.
Как работает протокол динамической конфигурации хоста (DHCP)
DHCP работает путем аренды IP-адресов и IP-информации для сетевых клиентов на определенный период времени.
Для получения аренды происходит следующий процесс переговоров:
- Во время процесса загрузки клиентский компьютер, настроенный как клиент DHCP, отправляет широковещательный пакет с именем "Обнаружение DHCP". Этот пакет обнаружения содержит имя компьютера клиента и адрес управления доступом к среде (MAC), чтобы серверы DHCP могли на него отвечать. По сути, пакет Discover говорит: «Я ищу DHCP-сервер, который может арендовать IP-адрес».
- DHCP-серверы в сети отвечают на трансляцию "предложением DHCP". По сути, "предложение DHCP" гласит: «Я DHCP-сервер, и у меня есть аренда для вас». Если несколько DHCP-серверов отвечают на запрос, клиент принимает первое предложение, которое он получает.
- Клиент отвечает через широковещательное сообщение, называемое "запрос DHCP". Это сообщение в основном говорит: «Я принимаю ваше предложение аренды и хотел бы получить IP-адрес». Если другие DHCP-серверы сделали предложения, они также увидят, что их предложения аренды не были приняты широковещательным сообщением, поэтому они отменяют свои предложения.
- Сервер DHCP, предложение которого было принято, отвечает сообщением "Подтверждение DHCP", которое подтверждает принятие аренды и содержит аренду IP-адресов клиента, а также другую информацию IP-адресации, которую вы настраиваете для предоставления сервером. Клиент теперь является клиентом TCP/IP и может участвовать в сети.
Жизненный цикл DCHP Lease
Использование динамического распределения адресов в DHCP означает совершенно новый подход к IP-адресам.
- Клиент больше не владеет IP-адресом, а арендует его.
- Это означает, что когда клиентский компьютер настроен на использование динамической адресации DHCP, он никогда не может предполагать, что у него есть IP-адрес на постоянной основе.
- Каждый раз, когда он включается, он должен устанавливать связь с сервером DHCP, чтобы начать или подтвердить аренду IP-адреса.
- Он также должен выполнять другие действия с течением времени, чтобы управлять этим договором аренды и, возможно, расторгнуть его.
Как правило, клиент может сохранить свой IP-адрес в течение нескольких дней (или что-либо еще). Когда половина времени аренды истекает, клиент пытается возобновить свою аренду для IP-адреса. После того, как клиент получает аренду для IP-адреса, он пытается сохранить аренду, обновляя ее снова и снова. В случае неудачи клиент просто должен получить новый IP-адрес в аренду.
Аренда DHCP осуществляется по "жизненному циклу", который обычно состоит из следующих этапов:
- Распределение: клиент начинает без активной аренды, и, следовательно, без назначенного DHCP IP-адреса. Он приобретает аренду в процессе распределения.
- Перераспределение: если у клиента уже есть IP-адрес из существующей аренды, то, когда он перезагружается или запускается после выключения, он свяжется с DHCP-сервером, который предоставил ему аренду, чтобы подтвердить аренду и получить рабочие параметры. Это похоже на полный процесс распределения, но короче.
- Нормальная эксплуатация: как только аренда активна, клиент функционирует нормально, используя свой назначенный IP-адрес и другие параметры во время "основной части" аренды. Говорят, что клиент связан с арендой и адресом.
- Продление: после истечения определенной части времени аренды клиент попытается связаться с сервером, который первоначально предоставил аренду, чтобы продлить аренду, чтобы он мог продолжать использовать свой IP-адрес.
- Повторная привязка: если обновление с использованием исходного лизингового сервера завершается неудачно (например, из-за того, что сервер переведен в автономный режим), клиент попытается выполнить повторную привязку к любому активному DHCP-серверу, пытаясь продлить текущую аренду с любым сервером, который позволит это сделать сделать это.
- Освобождение: клиент может в любое время принять решение о том, что он больше не хочет использовать назначенный ему IP-адрес, и может прекратить аренду, освободив IP-адрес. Это может быть сделано, например, если устройство перемещается в другую сеть.
Эта диаграмма иллюстрирует жизненный цикл DHCP с использованием примера, который охватывает три аренды:
- Первоначальный срок аренды составляет восемь дней и начинается в день 0.
- Таймеры T1 и T2 установлены на 4 и 7 дней соответственно.
- Когда время таймера T1 истекает, клиент входит в период продления и успешно продлевает его на 5-й день с новым 8-дневным сроком аренды.
- Когда истекает второй таймер аренды T1, клиент не может выполнить обновление с исходного сервера.
- Он входит в период повторного связывания, когда его таймер T2 отключается, и ему предоставляется возобновленная 8-дневная аренда с другим сервером.
- Через три дня после этого аренды он перемещается в другую сеть и больше не нуждается в арендованном IP-адресе и добровольно освобождает его.
Дальнейшее чтение
