Глава IV. Взаимосвязь между IP-адресом и доменным именем

     Связь между IP-адресами и доменными именами  осуществляет международная распределенная база данных, основанная на использовании так называемых DNS-серверов.

     Каждый владелец домена второго уровня должен иметь такой DNS-сервер, или арендовать его у кого-либо.

     На DNS-сервере в специальных файлах прописывается и хранится соответствие – какое доменное имя соответствует  какому IP-адресу (прямая зона) и обратное соответствие IP-адрес – доменное имя (обратная зона) для всех доменных имен, находящихся в ведении владельца  домена.

     Любое изменение соответствия должно быть обязательно прописано на DNS-сервере, только после этого оно «вступает  в силу». Например, вы можете на своем  компьютере прописать для него какое  хотите доменное имя, но знать об этом будете только вы. Если же такая запись появится на DNS-сервере, через некоторое  время (максимум – несколько часов) об этом узнает весь мир.

     Каждая, как прямая, так и обратная зона должна храниться как минимум на двух различных DNS-серверах. При этом, главный (как правило, расположенный у владельца) DNS-сервер, называется MASTER DNS-сервером, второй или последующие называются SLAVE DNS-серверами.

     Зоны, хранящиеся на MASTER-сервере, владелец домена может (и должен) заполнять и корректировать.

     На SLAVE-серверах хранятся копии зон  с MASTER-серверов, причем обновлениями зон MASTER и SLAVE-сервера обмениваются автоматически.

     Все DNC-серверы, включенные в сеть Интернет, могут обмениваться между собой  информацией о хранимых ими зонах  и о других серверах, хранящих другие зоны.

     Любому  пользователю, подключенному к сети Интернет, его провайдер предоставляет  доступ к своему DNS-серверу, IP-адрес  этого сервера прописывается на оборудовании клиента и клиентские программы для работы в сети могут обращаться к этому серверу с запросами – какое доменное имя соответствует какому IP-адресу.

     Если  пользователь является владельцем зарегистрированного  доменного имени, он может установить у себя свой собственный DNS-сервер и пользоваться им, а не сервером провайдера.

     Принцип работы любого DNS-сервера достаточно прост.

     Любой Клиент или Сервер, которому необходимо определить соответсвие доменное имя - IP-адрес или IP-адрес - доменное имя, обращается к DNS-серверу с запросом. И если DNS-сервер "знает" это  соответствие из своих хранимых зон, то сообщает его сразу. А вот если DNS-сервер ничего не знает о запрошенном  доменном имени или IP-адресе, он обращается к другим DNS-серверам «за помощью». Получив ответы на свои запросы от других DNS-серверов, сервер сообщает найденую информацию Клиенту.

     Например. Вам необходимо узнать - какой IP-адрес  соответствует доменному имени VASYA.PUPKIN.COM. Ваш DNS-сервер ни о зоне .COM ни о зоне PUPKIN.COM ничего в данный момент не знает. Но сервер знает несколько «главных»  в сети DNS-серверов, на которых хранится информация о серверах доменов первого  уровня. По запросу вашего сервера, «Главный» сервер сообщает ему, IP-адрес  того DNS-сервера, на котором хранится информация о доменах второго  уровня в зоне .COM. Эатем ваш сервер обращается к указанному серверу  и спрашивает у него – «где хранится зона PUPKIN.COM». Этот сервер ему сообщает адрес очередного DNS-сервера. Далее  ваш сервер спрашивает у последнего – «какой адрес для доменного  имени VASYA.PUPKIN.COM» и получает точный ответ – доменное имя VASYA.PUPKIN.COM соответстует такому-то IP-адресу.

     Глава V. Автоматизация процесса назначения IP-адресов узлам сети.

     IP-адреса  могут назначаться администратором  сети вручную. Это представляет  для администратора утомительную  процедуру. Ситуация усложняется  еще тем, что многие пользователи  не обладают достаточными знаниями  для того, чтобы конфигурировать  свои компьютеры для работы  в интерсети и должны поэтому  полагаться на администраторов. 

     Протокол Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) был разработан для того, чтобы освободить администратора от этих проблем. Основным назначением DHCP является динамическое назначение IP-адресов. Однако, кроме динамического, DHCP может поддерживать и более  простые способы ручного и  автоматического статического назначения адресов.

     В ручной процедуре назначения адресов  активное участие принимает администратор, который предоставляет DHCP-серверу  информацию о соответствии IP-адресов  физическим адресам или другим идентификаторам  клиентов. Эти адреса сообщаются клиентам в ответ на их запросы к DHCP-серверу.

     При автоматическом статическом способе DHCP-сервер присваивает IP-адрес (и, возможно, другие параметры конфигурации клиента) из пула наличных IP-адресов без вмешательства  оператора. Границы пула назначаемых  адресов задает администратор при  конфигурировании DHCP-сервера. Между  идентификатором клиента и его IP-адресом по-прежнему, как и при  ручном назначении, существует постоянное соответствие. Оно устанавливается  в момент первичного назначения сервером DHCP IP-адреса клиенту. При всех последующих  запросах сервер возвращает тот же самый IP-адрес.

     При динамическом распределении адресов DHCP-сервер выдает адрес клиенту на ограниченное время, что дает возможность  впоследствии повторно использовать IP-адреса другими компьютерами. Динамическое разделение адресов позволяет строить IP-сеть, количество узлов в которой  намного превышает количество имеющихся в распоряжении администратора IP-адресов.

     DHCP обеспечивает надежный и простой  способ конфигурации сети TCP/IP, гарантируя  отсутствие конфликтов адресов  за счет централизованного управления  их распределением. Администратор  управляет процессом назначения  адресов с помощью параметра  "продолжительности аренды" (lease duration), которая определяет, как долго  компьютер может использовать  назначенный IP-адрес, перед тем  как снова запросить его от  сервера DHCP в аренду.

     Примером  работы протокола DHCP может служить  ситуация, когда компьютер, являющийся клиентом DHCP, удаляется из подсети. При этом назначенный ему IP-адрес  автоматически освобождается. Когда  компьютер подключается к другой подсети, то ему автоматически назначается  новый адрес. Ни пользователь, ни сетевой  администратор не вмешиваются в  этот процесс. Это свойство очень  важно для мобильных пользователей.  

Рис. 6. Протокол DHCP 

     Протокол DHCP использует модель клиент-сервер. Во время старта системы компьютер-клиент DHCP, находящийся в состоянии "инициализация", посылает сообщение discover (исследовать), которое широковещательно распространяется по локальной сети и передается всем DHCP-серверам частной интерсети. Каждый DHCP-сервер, получивший это сообщение, отвечает на него сообщением offer (предложение), которое содержит IP-адрес и конфигурационную информацию.

     Компьютер-клиент DHCP переходит в состояние "выбор" и собирает конфигурационные предложения  от DHCP-серверов. Затем он выбирает одно из этих предложений, переходит в  состояние "запрос" и отправляет сообщение request (запрос) тому DHCP-серверу, чье предложение было выбрано.

     Выбранный DHCP-сервер посылает сообщение DHCP-acknowledgment (подтверждение), содержащее тот же IP-адрес, который уже был послан ранее на стадии исследования, а  также параметр аренды для этого  адреса. Кроме того, DHCP-сервер посылает параметры сетевой конфигурации. После того, как клиент получит  это подтверждение, он переходит  в состояние "связь", находясь в котором он может принимать  участие в работе сети TCP/IP. Компьютеры-клиенты, которые имеют локальные диски, сохраняют полученный адрес для  использования при последующих  стартах системы. При приближении  момента истечения срока аренды адреса компьютер пытается обновить параметры аренды у DHCP-сервера, а  если этот IP-адрес не может быть выделен  снова, то ему возвращается другой IP-адрес.

     В протоколе DHCP описывается несколько  типов сообщений, которые используются для обнаружения и выбора DHCP-серверов, для запросов информации о конфигурации, для продления и досрочного прекращения  лицензии на IP-адрес. Все эти операции направлены на то, чтобы освободить администратора сети от утомительных рутинных операций по конфигурированию сети.

     Однако  использование DHCP несет в себе и  некоторые проблемы. Во-первых, это  проблема согласования информационной адресной базы в службах DHCP и DNS. Как  известно, DNS служит для преобразования символьных имен в IP-адреса. Если IP-адреса будут динамически изменятся  сервером DHCP, то эти изменения необходимо также динамически вносить в  базу данных сервера DNS. Хотя протокол динамического взаимодействия между службами DNS и DHCP уже реализован некоторыми фирмами (так называемая служба Dynamic DNS), стандарт на него пока не принят.

     Во-вторых, нестабильность IP-адресов усложняет  процесс управления сетью. Системы  управления, основанные на протоколе SNMP, разработаны с расчетом на статичность IP-адресов. Аналогичные проблемы возникают  и при конфигурировании фильтров маршрутизаторов, которые оперируют  с IP-адресами.

     Наконец, централизация процедуры назначения адресов снижает надежность системы: при отказе DHCP-сервера все его  клиенты оказываются не в состоянии  получить IP-адрес и другую информацию о конфигурации. Последствия такого отказа могут быть уменьшены путем  использовании в сети нескольких серверов DHCP, каждый из которых имеет  свой пул IP-адресов.

     Заключение

     Интернет  – глобальная сеть, образованная компьютерами и локальными компьютерными сетями, использующими различные аппаратные и системные платформы. В Интернете  прекрасно уживаются и взаимодействуют  компьютеры на базе самых разных процессоров, использующие разнообразные операционные системы. Всё это многообразие несовместимых  по своей сути платформ образует единое целое в рамках Интернета лишь благодаря организации физической связи компьютеров между собой  и использованию единых протоколов обмена данными. Чтобы различать компьютеры в Интернет, каждому из них присваивается адрес, представляющий собой уникальную цепочку цифр или соответствующее этой цепочке символьное имя компьютера.

     В Интернет есть специальная организация, занимающаяся проверкой и выдачей  адресов.

     При пересылке информации протоколами TCP/IP используется цифровой (IP-адрес) компьютера.

     В настоящее время сеть Интернет охватывает сотни миллионов соединенных  между собой компьютеров, расположенных  на всех континентах. Все они могут  реально послужить для проведения маркетинговых исследований, поддержки  поставщиков и клиентов, для обмена коммерческой информацией и создания совместных предприятий. С помощью  сети Интернет фирмы также могут  разрабатывать новую продукцию, принимать заказы, получать необходимую  корреспонденцию и официальные  документы, вести специализированный информационный поиск в соответствующих  учреждениях и даже непосредственно сбывать свою продукцию.

     Список  литературы

1. Закарян  И., Рафалович В. Что такое Internet, WWW и HTML. - М.: Интернет-трейдинг, 2005.

2. Интернет: энциклопедия / под ред. Л. Мелиховой. - СПб.: Питер, 2004.

3. Информатика:  учебник / Н. В. Макарова и  др. - М.: Финансы и статистика, 2004. - 768 с. 

4. Компьютерные  сети. Принципы, технологии, протоколы/  В. Г.Олифер, Н. А.Олифер. - СПб.: Питер, 2002.

5. Хелд  Г. Технологии передачи данных: пер. с англ. - СПб.: Питер, 2003.

6. Олифер В.Г. Компьютерные сети. Адресация в IP : Учеб. пособие для вузов / В.Г. Олифер, Н.А.  Олифер. – 2-е изд. - СПб: Издательство «Питер», 2003. – 495 с.: ил.

7. В.Р.  Банк, В.С. Зверев "Информационные  системы в экономике". Москва, 2005

8. Г.А.  Титаренко "Автоматизированные  информационные технологии в  экономике". Москва, 2005

9. В.П.  Косарева "Экономическая информатика". Москва, 2004