Uzyskiwanie Adresu I..

Sieci komputerowe
1
Sieci komputerowe
2
Skąd dostać adres?
• Część sieciowa
Metody uzyskiwania
adresów IP
– Jeśli nie jesteśmy dołączeni do Internetu —
wyssany z palca.
– W przeciwnym przypadku numer sieci dostajemy
od NIC — organizacji międzynarodowej lub od
Internet Provider.
• Część hosta
– numerem hosta zarządzamy sami (administrator)
© DSRG 2001
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe
© DSRG 2001
3
Sieci komputerowe
Statycznie
4
RARP
• Ręczne przypisywanie adresów IP wszystkim
urządzeniom
– Metoda najłatwiej zrozumiała
– Nieskalowalna
– Bardzo podatna na błędy
© DSRG 2001
www.cs.agh.edu.pl
www.cs.agh.edu.pl
• Reverse Adres Resolution Protocol
• Wykorzystuje ramkę w formacie takim samym
jak ramka protokołu ARP
© DSRG 2001
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe
5
Sieci komputerowe
2B
1B
1B
NB
MB
NB
2B
2B
1B
1B
TYP
2B
ADRES NADAWCY
W PROTOKOLE
WARSTWY 2
ADRES NADAWCY
W PROTOKOLE
WARSTWY 3
ADRES ODBIORCY
W PROTOKOLE
WARSTWY 2
ADRES ODBIORCY
W PROTOKOLE
WARSTWY 3
ADRES NADAWCY
W PROTOKOLE
WARSTWY 2
ADRES NADAWCY
W PROTOKOLE
WARSTWY 3
ADRES ODBIORCY
W PROTOKOLE
WARSTWY 2
ADRES ODBIORCY
W PROTOKOLE
WARSTWY 3
TYP
2B
RODZAJ
PROTOKOŁU
WARSTWY 2
RODZAJ
PROTOKOŁU
WARSTWY 3
ROZMIAR ADRESU
PROTOKOŁU
WARSTWY 2
ROZMIAR ADRESU
PROTOKOŁU
WARSTWY 3
SUMA
KONTROLNA
TYP
2B
Ramka RARP
DANE
RODZAJ
PROTOKOŁU
WARSTWY 2
RODZAJ
PROTOKOŁU
WARSTWY 3
ROZMIAR ADRESU
PROTOKOŁU
WARSTWY 2
ROZMIAR ADRESU
PROTOKOŁU
WARSTWY 3
PREAMBUŁA
SFD
ADRES
DOCELOWY
ADRES
ŹRÓDŁOWY
Enkapsulacja RARP
6
6B
4B
6B
4B
• Typ
– zapytanie: 3
– odpowiedź: 4
MB
Typ: 0x0835
© DSRG 2001
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe
© DSRG 2001
7
Sieci komputerowe
RARP — zasada działania
8
Serwery RARP
• Urządzenie, które nie zna swojego adresu IP wysyła
zapytanie do serwera RARP posiadającego
odwzorowanie pomiędzy adresami IP hostów
pracujących w sieci a ich adresami MAC.
• Urządzenie nie zna adresu MAC serwera RARP i
dlatego zapytanie kieruje do wszystkich hostów
(broadcast)
• Urządzenie identyfikuje się u serwera swoim adresem
MAC, który ma zapisany na NIC
© DSRG 2001
www.cs.agh.edu.pl
www.cs.agh.edu.pl
• Serwer odpowiada nadawcy zapytania RARP
wypełniając pole adresu odbiorcy i kierując
odpowiedź bezpośrednio do maszyny która wysłała
zapytanie
• Cała komunikacja pomiędzy serwerem a maszyną
odbywa się z użyciem jedynie sieci fizycznej
• Protokołu RARP można używać tylko wtedy gdy w
każdej sieci lokalnej działa co najmniej jeden serwer
RARP
© DSRG 2001
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe
9
Sieci komputerowe
Serwery RARP
Serwery RARP
• W jednej sieci zwykle znajduje się więcej niż
jeden serwer RARP w celu zwiększenia
niezawodności
• Gdyby każdy z serwerów odpowiadał na
zapytanie to następowało by równoczesne
generowanie tych samych odpowiedzi –>
kolizje
• Rozwiązaniem jest podział na serwer
podstawowy i serwery rezerwowe
© DSRG 2001
• Tylko podstawowy serwer odpowiada na
zapytanie RARP, pozostałe zapamiętują czas
kiedy zapytanie zostało nadesłane
• Jeśli drugie zapytanie pojawi się w krótkim
czasie po pierwszym to odpowiadają
rezerwowe z losowo wybranym opóźnieniem
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe
© DSRG 2001
11
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe
BOOTP
12
BOOTP
• Wady RARP-a
– odpowiedź zawiera bardzo mało informacji; słabe
wykorzystanie pasma (28/46 bajtów)
– zasięg serwera ograniczony do jednej sieci
• BOOTstrap Protocol
– za pomocą jednego komunikatu pozwala uzyskać
informację na temat m.in. adresu IP komputera,
adresu routera, adresu serwera z kodem
startowym, maski, adresów serwerów wydruku
itp.
– używa protokołu IP (UDP)
© DSRG 2001
10
www.cs.agh.edu.pl
• Zapytanie wysyłane jest na adres 255.255.255.255
• Odpowiedź wysyłana jest bezpośrednio do hosta lub
rozgłaszana
– jeśli chcemy wysłać do hosta bezpośrednio, to najpierw
wysyłamy zapytanie ARP o jego adres MAC
– host nie zna swojego adresu IP (właśnie o niego pyta) więc
nie odpowiada na ARP-a :-(
– Musimy zrobić wpis ‘ręcznie’ lub odpowiadać na adres
rozgłoszeniowy
© DSRG 2001
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe
13
Sieci komputerowe
Retransmisja w BOOTP
Format komunikatu BOOTP
0
operacja
• Odpowiedzialnym za niezawodność połączenia jest
klient.
• Stosuje mechanizmy timeout-u i retransmisji.
– Wysyła prośbę i uruchamia zegar. Po upływie timeout-u
wysyła prośbę ponownie.
– Czasy retransmisji są dobierane tak, by uniknąć
równoczesnych transmisji.
– Pierwsze żądanie wysyłane jest po upływie losowego czasu
oczekiwania –> uniknięcie kolizji w sytuacji padu napięcia.
– Każdy następny czas oczekiwania jest wartością losową
t ∈<0;max>, gdzie max=2^(n+1), n-numer próby. Jeśli
max > 60s to n=1.
© DSRG 2001
14
16
24
typ sprzętu
dł adr. sprz.
etapy
identyfikator transakcji
sekundy
nie używane
adres IP klienta
twój adres IP
adres IP serwera
adres IP routera
adres sprzętowy klienta (16 oktetów)
31
nazwa węzła serwera (64 oktety)
nazwa pliku startowego (128 oktetów)
dane specyficzne dla firmy (64 oktety)
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe
8
© DSRG 2001
www.cs.agh.edu.pl
15
Sieci komputerowe
16
Format komunikatu BOOTP
Format komunikatu BOOTP
0
0
operacja
8
typ sprzętu
16
dł adr. sprz.
24
etapy
31
• Operacja — prośba (1), odpowiedź (2)
• typ sprzętu, długość adresu sprzętowego:
znaczenie jak w ARP. Ethernet: 1, 6
• etapy: Klient umieszcza 0. Jeśli serwer
odbierze i przekaże do innego serwera to
zwiększa licznik o 1.
© DSRG 2001
8
16
24
identyfikator transakcji
sekundy
nie używane
31
• Identyfikator transakcji — pozwala na
powiązanie odpowiedzi z wysłanym
żądaniem.
• Sekundy — liczba sekund od momentu
wystartowania klienta
www.cs.agh.edu.pl
© DSRG 2001
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe
17
Sieci komputerowe
18
Format komunikatu BOOTP
Format komunikatu BOOTP
0
0
8
16
24
adres IP klienta
twój adres IP
adres IP serwera
adres IP routera
adres sprzętowy klienta (16 oktetów)
31
24
31
• Pozwala na przekazywanie dodatkowych informacji.
– Pierwsze 4 bajty określają format reszty. Np. dla
99.130.83.99 reszta składa się z listy pozycji z których każda
ma postać:
Kod (1 bajt) Dł (1 bajt)
Wartość
– np.:
nazwa pliku startowego (128 oktetów)
•
•
•
•
•
• Klient wypełnia wszystko co zna
– adres IP klienta: swój adres IP lub 0
– adres IP serwera/nazwa serwera: serwer z którego chce
uzyskać informacje startowe lub 0
– nazwa pliku startowego: swoje preferencje lub 0
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe
1/4/maska
2/4/czas
3/4N/adresy N routerów
9/4N/adresy serwerów wydruku
itd
© DSRG 2001
19
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe
BOOTP
20
DHCP
• Serwer BOOTP może obsługiwać wiele sieci
wykorzystując routery działające jako relayagents
– router odbiera zapytanie BOOTP i wysyła go do
znanego sobie serwera BOOTP unicastem
– odpowiedź wraca do routera a nie do klienta
– router przekazuje odpowiedź do hosta pytającego
© DSRG 2001
16
dane specyficzne dla firmy (64 oktety)
nazwa węzła serwera (64 oktety)
© DSRG 2001
8
www.cs.agh.edu.pl
• RARP i BOOTP zostały zaprojektowane do
systemów gdzie większość węzłów ma stałe
podłączenie do sieci
• W obydwu serwerach należy ręcznie
wprowadzać informacje o skojarzeniu adresu
MAC z pozostałymi informacjami
• Sieć klasy C: 300 osób pracujących w
grupach po 30 — problem!!!
© DSRG 2001
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe
21
Sieci komputerowe
DHCP — diagram stanów
0%
K
DH
CP
N
AC
K
Po 87,5%
ODNÓW
DHCPREQUEST
CK
DHC
P AC
K
ACK
DHCP
POWIĄZANIE
DH
Q
RE
CP
Po 50% okresu
wynajmu
ST
UE
C
DH
PR
E
EL
© DSRG 2001
23
E
AS
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe
24
Dokumentacja
• Podobne do BOOTP. Niektóre pola mają inne
znaczenie.
• Rodzaj komunikatu przekazywany jest w
opcjach:
© DSRG 2001
PRZEWIĄŻ
PROŚBA
Format komunikatu DHCP
Kod (1 bajt) Dł (1 bajt)
1
1
2
1
3
1
itd
1
DHCPOFFER
DHCPREQU
EST
WYBIERZ
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe
INICJUJ
PA
DHC
© DSRG 2001
ER
OV
po 1
0
SC
DI
CP
H
D
• Dynamic Host Configuration Protocol
• Serwerowi DHCP zostaje przyznana pula adresów
• Klient komunikuje się z serwerem i otrzymuje jeden z
tych adresów
• Adres jest przyznawany na pewien czas ustalany
administracyjnie, zależny od lokalnych potrzeb
• Autokonfiguracja może być ograniczona
administracyjnie,np. administrator tworzy wpisy
statyczne jak dla BOOTP
DHC
Lub PNAC
DHCP
22
Wartość
DHCPDISCOVER
DHCPOFFER
DHCPREQUEST
DHCP...
www.cs.agh.edu.pl
•
•
•
•
ARP — RFC 826
RARP — RFC 903
BOOTP — RFC 951
DHCP — RFC 1541, RFC 1533, RFC 1534
© DSRG 2001
www.cs.agh.edu.pl