Реферат Курсовая Конспект
Приложения TCP/IP - раздел Компьютеры, Глава 10 Приложения Tcp/ip...
|
ГЛАВА 10
Приложения TCP/IP
Занятие 1. Службы TCP/IP 272
Занятие 2. Утилиты TCP/IP 292
В этой главе
Помимо коммуникационных возможностей в набор TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) включено несколько приложений — от незаменимых служб до просто удобных рабочих инструментов. В этой главе рассматриваются самые важные из этих служб, а также некоторые вспомогательные программы, с помощью которых администратор сети поддерживает работоспособность TCP/IP-систем.
Прежде всего
Повторите основные сведения о TCP/IP, приведенные в главах 6, 7, 8 и 9. Вам понадобится также понимание структуры стека сетевых протоколов, описанной в занятии 2 главы 1.
Занятие 1. Службы TCP/IP
Ключевые протоколы ТСР/IР — IP (Internet Protocol), TCP (Transmission Control Protocol) и UDP (User Datagram Protocol) используют в работе несколько служб. Некоторые службы действуют как независимые протоколы, например, ARP (Address Resolution Protocol), который работает на всех TCP/IP-компьютерах и позволяет протоколу IP определять аппаратный адрес системы по ее IP-адресу. Другие службы, допустим, DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) и DNS (Domain Name System), являются как протоколами, так и приложениями, работающими на собственных серверах.
Изучив материал этого занятия, Вы сможете:
объяснить, как DHCP назначает рабочей станции параметры конфигурации TCP/IP:
разобраться в именовании компьютеров в Интернете; разобраться в работе DNS и WINS
Продолжительность занятии - 60 минут
DHCP
Из глав 6 и 8 Вы узнали о преимуществах используемой в TCP/IP системы адресации и о сущности IP-адресов. Однако помимо достоинств с IP-адресацией связано и несколько крупных проблем, в число которых входит необходимость назначения уникального IP-адреса каждому компьютеру в сети. Это требование усложняет процесс конфигурирования клиента TCP/IP. Администратору TCP/IP приходится внимательно следить за тем, чтобы все компьютеры были настроены должным образом, то есть контролировать назначение IP-адресов во избежание их дублирования. В небольшой сети эта задача ре шается относительно легко, но в большой корпоративной интерсети становится совершенно «неподъемной».
Рис. 10.5. Обновление аренды DHCP
Если сервер не отвечает на узковещательные сообщения DHCPREQUEST, клиент продолжает посылать их до достижения времени повторного связывания (rebinding time value), или времени Т2, по умолчанию равного 87.5% срока аренды. Затем клиент переходит в состояние повторного связывания (rebinding) и начинает передавать сообщения DHCPREQUEST как широковещательные, прося о назначении адреса у всех DHCP-серверов сети. Сервер на эти сообщения отвечает опять же сообщениями DHCPACK или DHCPNAK. Если
время аренды истекло, а отклик ни от одного DHCP-сервера так и не получен, IP-адрес клиента считается свободным, а все его TCP/IP-коммуникации, за исключением отправки широковещательных сообщений DHCPDISCOVER, прекращаются.
Освобождение IP-адреса
Клиент может освободить занимаемый им IP-адрес в любой момент, передав серверу сообщение DHCPRELEASE, содержащее cookie-файл идентификатора аренды. В Windows, например, это можно сделать вручную, с помощью программы IPCONF1G.EXE в Windows NT/2000 или WINIPCFG.EXE в Windows 95/98/Ме. Подробнее об этих программах — в занятии 2 этой главы.
Работа DHCP демонстрируется в видеоролике DHCPиз пап ки Demos на прилагаемом к книге компакт-диске.
Упражнение 10.1. Типы сообщений DHCP
1. Расположите следующие сообщения DHCP в порядке, соответствующем успешному назначению IP-адреса.
a. DHCPACK.
b. DHCPOFFER.
c. DHCPREQUEST.
d. DHCPDISCOVER.
2. Расположите следующие сообщения DHCP в порядке, соответствующем неудачной попытке назначения IP-адреса.
a. DHCPDISCOVER.
b. DHCPREQUEST (широковещательное).
c. DHCPREQUEST (узковещательное).
d. DHCPNAK.
DNS
Когда Интернет перерос файл HOSTS, устарела также и использовавшаяся в нем одноуровневая система имен — систем оказалось слишком много, чтобы для каждой из них можно было подобрать уникальное понятное пользователю имя. Тогда разработчики TCP/IP создали доменную систему именования (Domain Name System, DNS), позволяющую администраторам присваивать компьютерам в сети имена с иерархической структурой и при необходимости разрешать их в IP-адреса. Основы DNS описаны в RFC 1034 и RFC 1035. Кроме того, много RFC посвящено ее модернизации и дополнению.
Всякий раз, когда Вы обращаетесь к TCP/IP-компьютеру по его DNS-имени, например, введя www.microsoft.com в адресной строке Web-браузера, прежде чем направить на целевой сервер какие-либо данные, Ваша рабочая станция выполняет процесс разрешения имени. Приглядитесь: иногда на экране на долю секунды появляется сообщение об этом. Чтобы разрешить имя, компьютер-клиент отправляет сообщение с ним DNS-серверу, адрес которого задан среди прочих параметров конфигурации TCP/IP-клиента. DNS-клиент, рабо-
таюший на всех компьютерах, использующих TCP/IP, называется интерпретатором (resolver). DNS-сервер определяет IP-адрес, соответствующий имени из запроса интерпретатора, и возвращает его клиенту. Затем клиент отправляет исходное сообщение по назначению, указанному IP-адресом.
Разобраться в том, как локальный DNS-сервер по имени определяет IP-адрес, не так просто — придется сначала понять, как устроены и как назначаются DNS-имена. Основной элемент DNS — иерархическое пространство имен. Компьютеры идентифицируются именами, состоящими из трех или более разделенных точками слов. DNS-имя компьютера состоит из имени хоста (host name) и имени домена (domain name). Имя домена, состоящее из двух и более слов, идентифицирует сеть или организацию, а имя хоста идентифицирует конкретный компьютер в этой сети или организации. В имени www.microsoft.com, например, www — это имя компьютера в домене microsoft.com.
Имена доменов Интернета должны регистрироваться в организации, отвечающей за то, чтобы имена доменов не повторялись. DNS-имена читаются справа налево, крайнее слово справа соответствует вершине иерархии доменов. Например, сот в имени www.microsoft.com называется доменом верхнего (или первого) уровня (top-level domain). В исходном стандарте DNS таких доменов было определено 8: com, edu, gov, mil, net, org, int и агра. Предполагалось, что они будут использоваться организациями различных типов: edu (education) — образовательными учреждениями, mil (military) — военными и т. д. Домен агра — особый случай. Он используется для обратного отображения, то есть для преобразования адреса в имя.
В наши дни число доменов первого уровня существенно возросло. В дополнение к первым восьми появились домены, представляющие страны мира. Состоят такие домены из двух букв, символизирующих название страны, часто на ее собственном языке. Например, домен России называется ru (Russia), а домен Германии — de (Deuts-chland). He так давно в обращение введено еще несколько специализированных доменов первого уровня (info, biz и др.), но широкого распространения они пока не получили.
Связавшись с организацией, отвечающей за один или несколько доменов первого уровня, физическое лицо или организация могут за небольшую плату зарегистрировать домен второго уровня. Использо-вание некоторых доменов первого уровня, например, gov и mil, ограничено теми организациями, которым они соответствуют, а вот в доменах com, org, net, а также во многих международных доменах имя может зарегистрировать любой желающий.
Зарегистрировав доменное имя, Вы вольны создавать в его пределах любое количество хостов и доменов следующих уровней. Хост идентифицируется крайним левым словом в его полном DNS-имени, а все остальное представляет собой имя домена. Так, владелец домена microsoft.com может создавать домены следующих уровней, например msn.microsoft.com, и произвольное число хостов в каждом из этих доменов, например www.msn.microsoft.com (рис. 10.6). Таким образом, здесь действует такое же разделение полномочий, что и в назначении IP-адресов. Некое учреждение отвечает за регистрацию сетевых адресов, назначаемых различным организациям, а хостам адреса присваиваются уже внутри каждой организации.
WINS
Служба WINS (Windows Internet Naming Service) подобна DNS в том смысле, что она преобразует имена компьютеров в их IP-адреса. Разница в том, что WINS разработана специально для сетей Windows и потому разрешает имена NetBIOS, применяемые в Windows-системах, а не DNS-имена, используемые в Интернете. Пространство имен NetBIOS, в отличие от DNS, не обладает иерархической структурой, но проблемы, с которыми приходится сталкиваться при использовании этих имен в TCP/IP-системах, те же. Прежде чем передать системе IP-дейтаграмму, компьютер должен преобразовать ее имя в IP-адрес.
Примечание Служба WINS входит в комплект ОС Windows NT Server и Windows 2000 Server. Поскольку в службе каталога Active Directory вместо NetBIOS-имен применяются имена DNS, сервер WINS включен в эту систему только для обслуживания клиентов, работающих под управлением предыдущих версий Windows.
В Windows есть несколько способов преобразования имен NetBIOS в IP-адреса, поэтому WINS не является существенным компонентом сети Windows. При отсутствии WINS компьютер либо находит IP-адрес, соответствующий имени NetBIOS, в текстовом файле LMHOSTS, похожем на HOSTS, либо передает в ЛВС широковещательное сообщение, содержащее нужное имя, и ждет от компьютера с этим именем отклика, в котором будет содержаться его IP-адрес. Служба WINS разрешает имена более эффективно, сокращая объем широковещательного трафика — клиент WINS посылает узковещательный запрос WINS-серверу, а сервер в ответ передает IP-адрес, связанный с разрешаемым именем.
Примечание Подробнее о NetBIOS-именах — в занятии 3 главы 6.
В отличие от DNS, WINS не требует от администратора создавать записи ресурса вручную. Служба WINS автоматически регистрирует клиентов во время их загрузки, а затем добавляет их имена и IP-адреса в свою БД. WINS может работать и в больших интерсетях. Для вя-Щей надежности Вы вольны пользоваться несколькими WINS-серве-рами и обслуживать тысячи клиентов. WINS-серверы могут обмениваться друг с другом сведениями из своих БД, чтобы каждый из них обладал всей полнотой информации о сети.
Краткое содержание занятия
• DHCP — это сочетание клиента, сервера и протокола для автоматического конфигурирования клиентов TCP/IP на всех компьютерах сети.
• DHCP сдает клиентам в аренду IP-адреса из общего пула, определяет адреса, которые более не используются и возвращает их в пул.
• DNS позволяет для идентификации компьютеров в сети вместо IP-адресов использовать понятные пользователю имена. Когда компьютерам необходимо установить связь с помощью TCP/IP DNS-серверы преобразуют их имена в IP-адреса.
• Пространство DNS-имен обладает иерархической структурой; DNS-имя компьютера состоит из имени хоста, за которым следу-ют имена доменов, разделенные точками.
• DNS-серверы хранят информацию в виде записей ресурса, содержащих данные о соответствии имен и адресов и другую информацию.
• WINS — служба Microsoft Windows, преобразующая имена Net BIOS в IP-адреса.
Занятие 2. Утилиты TCP/IP
Поддержка протоколов TCP/IP включена практически во все ОС с сетевыми возможностями, и в большинстве случаев в стек TCP/IP входит набор утилит, позволяющих получать информацию о различных протоколах и о сети в целом. По традиции эти утилиты запуска- ются из командной строки, хотя для некоторых из них созданы и варианты с графическим интерфейсом. Часто даже в разных ОС про- граммы TCP/IP имеют один и тот же синтаксис. На этом занятии мы рассмотрим самые важные утилиты TCP/IP.
Изучив материал этого занятия, Вы сможете:
s понять назначение основных утилит ТСP/IP
Продолжительность занятия — 20 минут
Ping
Ping — основная утилита TCP/IP, включенная практически во все реализации: ping — в UNIX, PING.EXE — в Microsoft Windows. В NetWare есть ее серверная версия PING.NLM. Суть действия Ping — проверка работы стека TCP/IP на другой системе. С помощью протокола ICMP (Internet Control Message Protocol) программа Ping генерирует серию сообщений Echo Request и отправляет их компьютеру, имя или IP-адрес которого Вы указали в командной строке. В простейшем варианте вызов Ping выглядит так:
ping <целевая система>
Здесь <целевая система> — это IP-адрес или имя компьютера в сети. В команде Ping можно применять имена как DNS, так и NetBIOS. Перед отправкой сообщения Echo Request программа преобразует имя в IP-адрес и выводит этот адрес на экран. В большинстве реализаций Ping предусмотрены также переключатели, позволяющие задавать параметры ее работы, например, количество и объем передаваемых сообщений Echo Request.
Получив адресованное ему сообщение Echo Request, любой TCP/ IP-компьютер генерирует сообщение Echo Reply и передает его отправителю. Получив сообщение Echo Reply, компьютер, на котором запущена Ping, выводит на экран приблизительно такую информацию:
Обмен пакетами с cz1 [192.168.2.10] по 32 байт:
Ответ от 192.168.2.10: число байт=32 время<10мс TTL=128
Ответ от 192.168.2.10: число байт=32 время<10мс TTL=128
Ответ от 192.168.2.10: число байт=32 время<10мс TTL=128
Ответ от 192.168.2.10: число байт=32 время<10мс TTL=128
Статистика Ping для 192.168.2.10:
Пакетов: послано = 4, получено = 4, потеряно = 0 (0% потерь), Приблизительное время передачи и приема:
наименьшее = 0мс, наибольшее = 0мс, среднее = 0мс
В данной реализации Ping (из Windows 98) на экран выводятся IP-адрес компьютера, которому направляются сообщения Echo Requests, число байтов в каждом запросе, время, прошедшее между отправкой запроса и получением ответа на него, и значение из поля TTL в заголовке IP. В этом примере целевой компьютер находится в той же ЛВС, поэтому время обмена сообщениями очень мало, менее 10 миллисекунд. Для компьютеров в Интернете оно, как правило, больше. Успешное завершение работы Ping в данном примере означает, что сетевое оборудование целевого компьютера функционирует должным образом; исправно работают и протоколы, по крайней мере, вплоть до протоколов сетевого уровня модели OSI. Если проверка соединения с помощью Ping закончилась неудачей, приходится констатировать, что у одного или у обоих компьютеров что-то не в порядке с сетевым оборудованием или ПО.
ARP
С помощью протокола ARP (Address Resolution Protocol) TCP/IP-ком-пьютер преобразует IP-адреса в аппаратные, необходимые протоколам сетевого уровня для отправки кадров. IP использует ARP для определения аппаратного адреса, по которому нужно передавать дейтаграммы. Чтобы сократить объем сетевого трафика, генерируемого ARP, компьютер сохраняет разрешенные аппаратные адреса в кэше (на срок от 2 до 10 минут) на тот случай, если компьютеру понадобится отправить по этому же адресу дополнительные пакеты.
Примечание Подробнее об ARP — в занятии 1 главы 8.
В комплект Windows входит утилита командной строки Агр.ехе, с помощью которой можно управлять содержимым кэша ARP, например, добавлять в него аппаратные адреса компьютеров, к которым Вы часто обращаетесь, чтобы сэкономить немного времени и сократить сетевой трафик. Адреса, добавленные в кэш вручную, являются статическими, то есть не удаляются из него даже по истечении положенного срока. Кэш хранится в оперативной памяти, поэтому его содержимое стирается при перезагрузке компьютера. Чтобы адреса помещались в кэш при загрузке, запишите нужные команды в пакетный файл и поместите его в папку Автозагрузка (Windows Startup).
Синтаксис программы Агр.ехе таков:
ARP [-a {ipaddress}] [-n ipaddress] [-s ipaddress hwaddress {interface}] [-d ipaddress {interface}]
• -a {ipaddress} — отобразить содержимое кэша ARP. В переменной ipaddress можно указать конкретный адрес, информацию для которого Вы хотите увидеть.
• -n ipaddress — отобразить содержимое кэша ARPдля сетевого интерфейса, адрес которого указан в переменной ipaddress.
• -s ipaddress hwaddress {interface} — добавить запись о компьютере с IP-адресом ipaddress и аппаратным адресом hwaddress в кэш ARPдля сетевого интерфейса interface.
• -d ipaddress {interface} — удалить из кэша ARP информацию о компьютере, IP-адрес которого указан в переменной ipaddress. Необязательная переменная interface задает сетевой интерфейс, из кэша которого нужно удалить запись.
На компьютере с Windows 98 результат работы программы Агр выглядит так:
Interface: 192.168.2.6 on Interface 0x1000003
Internet Address Physical Address Type
192.168.2.10 00-50-8b-e8-39-7a dynamic
192.168.2.99 08-00-4e-a5-70-0f dynamic
Telnet
Говоря коротко, клиент-серверная программа Telnet (Telecommunications Network Protocol), запускаемая из командной строки, обеспечивает возможность удаленного управления компьютерами в сети. Пользователь запускает на локальном компьютере клиент Telnet и подключается с его помощью к Telnet-серверу на другом компьютере. Подключившись, пользователь может выполнять на удаленном компьютере команды и просматривать результаты их выполнения. Важно отличать такой способ доступа от обычного удаленного доступа к сети. Если Вы используете подключение Telnet для запуска программы, находящейся на удаленном компьютере, она действительно работает на удаленном компьютере. А вот если Вы подключаетесь к диску на другом компьютере средствами Windows и запускаете программу с этого диска, она работает на Вашем компьютере.
Telnet изначально разрабатывалась для систем UNIX. И по сей день эта программа остаётся важнейшим инструментом в админист-
рирования сетей Unix. Клиент Telnet есть во всех ОС Windows 2000 он запускается исключительно из
командной строки, а в Windows NT/Me/98/95 включена его полуграфическая версия (рис. . сервер Telnet имеется только в составе Windows 2000 и более поздних версии. Это связано с тем, что Windows - графическая ОС, и потому Вы мало что сможете сделать, подключившись к серверу Windows с помощью текстового клиента, подобного Telnet.
FTP
Протокол FTP (File Transfer Protocol) подобен Telnet, только предназначен не для выполнения команд, а для передачи файлов. В FTP включены основные команды для работы с файлами: создание и удаление каталогов, переименование и удаление файлов, управление правами доступа к ним. В последние годы FTP широко применяется в Интернете. Кроме того, он играет важную роль в обмене информацией между компьютерами UNIX, каждый из которых является как клиентом, так и сервером FTP. На всех компьютерах Windows имеется FTP -клиент с текстовым интерфейсом. FTP-сервер включен в Server Windows NT Server (IIS) входящую в комплект Windows 2000 Server и W.ndows NT Server. Вообще говоря, для обмена информацией
между компьютерами Windows
сети FTP не нужен, так как к об-щим файлам на других компьютерах можно получить непосредственный доступ. В сетях UNIX FTP - основной инструмент для обмена Файлами с удаленными компьютерами
Упражнение 10.2. Утилиты TCP/IP
Найдите для утилиты в левой колонке подходящее описание из правой.
Утилита Описание
1. FTP а. Удаленный доступ к UNIX-системе
2. Ipconfig.exe b. Отображение конфигурации TCP/IP
в системе Windows 98
3.Tracert.exe с. Создание в кэше записи с информацией
об IP- и аппаратном адресах
4. Ping d. Конфигурирование сетевого интерфейса
UNIX-системы
5. Telnet e. Проверка работоспособности соединения
между двумя компьютерами
6. Netstat f. Обмен файлами между двумя
компьютерами
7. Winipcfg.exe g. Отображение статистики сетевого трафика
8. Nbtstat.exe h. Отображение списка маршрутизаторов,
пересылающих пакет целевому компьютеру
9. Arp.exe i. Освобождение и обновление назначения
IP-адреса в Windows 2000
10.Ifconfig j. Отображение информации о подключениях
NetBIOS
Краткое содержание занятия
• Утилита Ping используется для проверки возможности установления связи между двумя TCP/IP-компьютерами.
• Программа Traceroute выводит на экран путь, которым пакеты следуют к целевой системе.
• Ipconfig.exe и Winipcfg.exe — программы Windows для отображен ния информации о конфигурации TCP/IP и управления IP-адресами, назначенными DHCP.
• Arp.exe позволяет просматривать и редактировать содержание кэша ARP.
• Netstat отображает информацию о ТСР/IР-подключениях компьютера и о проходящем через них трафике.
• Nbtstat.exe отображает информацию о подключениях NetBIOS и о проходящем через них трафике.
Nslookup позволяет передать DNS-запрос конкретному DNS-cep-
Telnet - текстовая программа, обеспечивающая возможность удаленного управления другими компьютерами в сети. FTP - программа для передачи файлов с удаленного компьютера и на него.
– Конец работы –
Используемые теги: ложения, TCP/IP0.047
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Приложения TCP/IP
Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов