Установка и настройка сетевых протоколов изучение сетевых настроек ос windows
Обновлено: 02.07.2024
1 Практическое занятие 4 Настройка протоколов TCP/IP в операционных системах Цель работы: изучить порядок конфигурирования сетевых протоколов в ОС Windows. Общие положения Самым популярным сетевым протоколом является TCP/IP, служащий основой Интернета. В Windows XP этот протокол устанавливается автоматически. Установка и настройка протокола TCP/IP В Windows XP Professional параметры протокола TCP/IP являются частью параметров настройки сетевого адаптера, поэтому все изменения, связанные с этим протоколом, осуществляются через Панель управления. Чтобы установить или настроить сетевой протокол TCP/IP, зайдите в Панель управления, меню Сетевые подключения, выберите Подключение по локальной сети. Вы также можете выбрать пункт Свойства в контекстном меню раздела Сетевое окружение, расположенного в меню "Пуск" В появившемся окне представлены различные соединения вашего компьютера с внешним миром. После успешной установки сетевого адаптера в окне должен присутствовать как минимум один значок с именем Подключение по локальной сети. Количество таких значков зависит от количества сетевых адаптеров, установленных в вашем компьютере. Дважды щелкните по значку Подключение по локальной сети. Появится новое окно с информацией о состоянии соединения, из которого вы сможете узнать длительность соединения, его скорость, количество отправленных и принятых пакетов данных.
2 Кнопка Свойства вызывает окно настройки свойств соединения, в том числе и параметров используемых протоколов. В этом окне вы можете получить информацию о сетевом адаптере, через который осуществляется соединение. Щелкнув кнопку Настроить, вы откроете окно свойств сетевого адаптера и сможете их изменить. Установив флажок При подключении вывести значок в области уведомлений, вы включите отображение значка, представляющего соединение, на панели задач Windows. Это позволит наблюдать за активностью соединения и быстро осуществлять его настройку, не используя Панель управления. В центральной части окна в списке представлены все клиенты, службы и протоколы, связанные с соединением. Для нормального функционирования домена или рабочей группы Windows XP необходимо наличие следующих компонентов: Компонент Клиент для сетей Microsoft Служба доступа к файлам и принтерам сетей Microsoft Протокол Интернета (TCP/IP) Описание Обеспечивает компьютеру доступ к ресурсам сети Microsoft Позволяет предоставлять папки и принтеры компьютера в совместный доступ в сетях Microsoft Обеспечивает связь компьютеров в локальных и глобальных сетях В зависимости от конфигурации вашей локальной сети и используемых в ней сервисов, могут быть установлены дополнительные клиенты, службы и протоколы. Выбрав нужный компонент, вы можете щелкнуть кнопку Свойства для настройки параметров компонента. Обратите внимание, что для некоторых компонентов настройка не предусмотрена и кнопка Свойства не активна. Все изменения параметров компонентов соединения вступают в силу только по щелчку кнопки ОК в окне свойств соединения. Windows XP применяет параметры компонентов соединения без перезагрузки компьютера. В зависимости от того, какие параметры соединения Вы изменяете, при их применении может быть произведена временная деактивация соответствующих служб или протоколов. При этом все клиенты, подключенные к компьютеру через это соединение, будут отключены. При установке Windows XP Professional, для подключения к локальной сети, устанавливается только один сетевой протокол TCP/IP.
3 Если по каким-то причинам он отсутствует в списке используемых компонентов (например, был удален), вы можете установить его заново. Для установки протокола нажмите кнопку Установить, в списке устанавливаемых компонентов выберите Протокол и нажмите кнопку Добавить. Далее из предложенного вам списка сетевых протоколов выберите TCP/IP и нажмите OK. По умолчанию он настроен на автоматическое получение IP-адреса вашего компьютера. Это предполагает, что в вашей локальной сети работает сервер динамического предоставления IPадресов (DHCP). Если действительно, данный сервер работает в вашей сети, то протокол TCP/IP не нуждается в дополнительных настройках. IP-адрес вашему компьютеру будет выделяться сервером DHCP из заранее настроенного диапазона (пула) адресов. Если же вы не используете в локальной сети сервер DHCP, то протокол TCP/IP необходимо настроить, т.е. указать уникальный IP-адрес компьютера (статический IP-адрес), шлюз по умолчанию и адрес DNS-сервера (при подключении к домену). Настройка основных параметров TCP/IP Стек протоколов TCP/IP, входящий в состав Windows XP, поддерживает два режима настройки: с использованием статического или динамического IP-адреса. Каждый из этих режимов имеет свои преимущества и недостатки и должен использоваться в зависимости от конфигурации вашей локальной сети: Преимущества Недостатки Статический IP-адрес Динамический IP-адрес Параметры необходимо изменять вручную на Не требуются дополнительные каждом компьютере в сети. серверы и дополнительная Администратор должен вести учет подготовка администратора используемых IP-адресов во избежание сети. конфликтов. Соответствие имени Изменение одного или нескольких глобальных компьютера и IP-адреса параметров IP-сети (например адреса DNSсервера) требует перенастройки TCP/IP на практически никогда не изменяется. каждом компьютере. Все параметры настройки TCP/IP определяются один раз на сервере и автоматически используются рабочими станциями. Нет необходимости вести учет используемых IP-адресов. Изменение одного или нескольких глобальных параметров IP-сети требует Необходимо наличие DHCP-сервера, осуществляющего выделение IP-адресов и передачу параметров настройки протокола TCP/IP. DHCP-сервер, входящий в состав Windows Server 2003, обеспечивающий механизм динамического распределения адресов, требует наличия Active Directory и своей авторизации в домене, что существенно усложняет администрирование сети.
4 изменения параметров настройки только на сервере. Общее количество компьютеров может превышать количество выделенных IP-адресов, так как адрес выделяется на время работы компьютера в сети. Удобство настройки TCP/IP на компьютерах пользователей. временных Постоянное закрепление за компьютером одного и того же адреса не гарантируется. Существуют определенные трудности при использовании DHCP в сложных маршрутизируемых сетях. Работоспособность рабочих станций с динамическими IP-адресами может быть нарушена при выходе из строя или недоступности DHCP-сервера. В общем случае статическая адресация удобна в небольших (10-20 компьютеров) одноранговых сетях, состав которых редко изменяется. Если количество компьютеров в сети превышает 20, а компьютеры входят в домен Windows Server 2003, гораздо проще и удобнее использовать динамическое выделение адресов. Использование статического IP-адреса. По умолчанию, после установки, протокол TCP/IP настроен на использование динамически выделяемого IP-адреса. Чтобы использовать статический адрес, необходимо установить переключатель в свойствах протокола TCP/IP в положение Использовать следующий IP-адрес. Затем заполните соответствующие поля окна Свойства. IP-адрес - 32-разрядный адрес, представленный в формате W.X.Y.Z. Адрес должен быть уникальным не только в пределах локальной сети, но и в пределах всего Интернета. Для прямого подключения к Интернету используется один из IP-адресов, выделенный провайдером. Для локальной сети используются IP-адреса частного диапазона. Маска подсети - 32-разрядное число, представленное в формате W.X.Y.Z, которое используется для разделения крупных сетей на несколько более мелких. Основной шлюз - IP-адрес маршрутизатора, используемого для выхода в глобальные сети и взаимодействия с другими сетями. Предпочтительный и альтернативный DNS-серверы - IP-адреса основного и резервного DNS-серверов, которые будут использоваться протоколом TCP/IP для разрешения символьных имен компьютеров в их IP-адреса.
5 Настроив параметры протокола, щелкните кнопку ОК. При изменении IP-адреса или маски подсети производится временное отключение протокола TCP/IP и его последующая активация. Изменения основного шлюза и адресов DNSсерверов применяются без отключения протокола. Использование динамически выделяемого IP-адреса Для использования динамически выделяемого IP-адреса необходимо в настройках протокола TCP/IP установить переключатель в положение Получить IP-адрес автоматически. Также рекомендуется указать автоматическое получение адресов DNS-серверов, хотя можно указать эту информацию вручную. Для динамического выделения IP-адреса в локальной сети должен быть установлен и настроен DHCP-сервер. При отсутствии или недоступности DHCP-сервера, используется служба APIPA (автоматическая настройка частных IP-адресов), которая генерирует (проверяя уникальность) IPадрес вида Y.Z и маску подсети Центр распределения IP-адресов (IANA) зарезервировал адреса с до для службы APIPA. Этот диапазон адресов не может быть использован для других целей и не может использоваться в глобальных сетях. Служба APIPA не генерирует всей информации, обычно получаемой от DHCP-сервера. В частности, не устанавливается адрес основного шлюза. Таким образом, компьютеры, настроенные с использованием APIPA, могут взаимодействовать только с компьютерами в той же локальной сети (без выхода в Интернет). Отключение автоматической адресации По умолчанию функция автоматической настройки частных IP-адресов включена, но вы можете ее отключить, добавив в системный реестр соответствующий параметр. Дерево реестра Раздел реестра Имя параметра Тип параметра Значение HKEY_LOCAL_MACHINE SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip \Parameters\Interfaces\ IPAutoConfigurationEnabled REG_DWORD 0 - отключить автоматическую адресацию; 1 - включить автоматическую адресацию
6 Чтобы изменения вступили в силу, необходимо перезагрузить компьютер. При отключении службы APIPA при недоступности DHCP-сервера компьютер не получит вообще никакого IP-адреса и не сможет связываться даже с соседними компьютерами в локальной сети. Настройка дополнительных параметров TCP/IP Стек протоколов TCP/IP в Windows XP достаточно сложен и позволяет настраивать множество дополнительных параметров. Доступ к ним вы можете получить, щелкнув кнопку Дополнительно в окне свойств протокола TCP/IP. На вкладке Параметры IP вы можете связать с сетевым адаптером несколько IP-адресов и задать несколько основных шлюзов. Стек TCP/IP Windows XP позволяет связать с любым сетевым адаптером несколько IPадресов. Для каждого из адресов может быть задана своя маска подсети. Несколько IP-адресов для одного сетевого адаптера принято использовать в следующих случаях: на web- и ftp-серверах, обслуживающих большое количество сайтов, каждому из которых должен быть выделен отдельный IP-адрес; при подключении компьютера к локальной сети с несколькими наложенными IPсетями; при постоянном перемещении компьютера из одной сети в другую. Добавить адрес вы можете, щелкнув кнопку Добавить в разделе IP-адреса. Первый адрес из списка будет считаться основным и отображаться в окне основных свойств протокола TCP/IP. При использовании нескольких IP-адресов, особенно из разных сетей, необходимо указать несколько основных шлюзов, чтобы обеспечить возможность связи с компьютером извне по любому из связанных с ним адресов. Кроме того, для повышения надежности можно использовать несколько маршрутизаторов, соединяющих вашу сеть с другими. В этом случае имеет смысл указать в параметрах адреса нескольких основных шлюзов. Для каждого шлюза кроме его адреса задается метрика - целое число от 1 до Метрики служат для определения приоритета шлюзов. В любой момент времени используется первый доступный шлюз с минимальной метрикой. Таким образом, альтернативный шлюз с метрикой 2 будет использован только при недоступности основного с метрикой 1. Кроме того, вы можете задать метрику и самого интерфейса. Метрики интерфейсов служат для определения интерфейса, используемого для установления нового соединения. При
8 Для автоматической регистрации адресов подключения в DNS соответствующий DNSсервер должен поддерживать функцию автоматического обновления согласно RFC Параметр Использовать DNS-суффикс подключения при регистрации в DNS позволяет осуществить регистрацию соответствующей записи "A" на DNS-сервере по аналогии с предыдущим параметром. На вкладке WINS вы можете настроить параметры, связанные со службой WINS. Эта служба предназначена для разрешения имен NetBIOS в IP-адреса. При работе в домене, для клиентов Windows XP Professional, использование этой службы не требуется - все ее функции выполняются службой DNS. Для работы этой службы требуется WINS-сервер, адрес (адреса) которого добавляется в соответствующий список. Помимо использования WINS-сервера, Windows XP поддерживает устаревший способ разрешения имен NetBIOS - файл LMHOSTS. Вы можете включить использование этого файла и при необходимости импортировать уже существующий файл. Файл LMHOSTS можно редактировать самостоятельно в любом текстовом редакторе. Этот файл расположен в папке %systemroot%\system32\drivers\etc. Кроме того, на этой вкладке осуществляется управление поддержкой NetBIOS поверх TCP/IP. Такая поддержка требуется для обеспечения совместной работы со старыми NetBIOSклиентами (Windows 9x, NT). При использовании в локальной сети только Windows 2000 или Windows XP, NetBIOS поверх TCP/IP может быть отключен. При использовании динамически выделяемого IP-адреса вы можете задавать этот параметр через DHCP.
После установки в компьютер сетевого адаптера система Windows создает для него подключение в папке «Сетевые подключения». Для сетевого адаптера Ethernet создается подключение по локальной сети. Для беспроводного сетевого адаптера создается беспроводное сетевое подключение.
В папке «Сетевые подключения» содержатся все сетевые подключения. Сетевое подключение представляет собой набор данных, необходимых для подключения компьютера к Интернету, сети или другому компьютеру.
Чтобы открыть компонент «Сетевые подключения», нажмите кнопку Пуск, выберите пункт Панель управления, а затем дважды щелкните значок Сетевые подключения. Настройка устройства, которое используется подключением, и всех связанных с ним клиентов, служб и протоколов выполняется с помощью команды Свойства.
Windows, по умолчанию, устанавливает необходимые для работы в сети протоколы и службы. В свойствах сетевого подключения можно настроить, установить или удалить эти компоненты.
3. Настройка ip-адреса.
В большинстве случаев при выборе протокола TCP/IP (а это наиболее часто применяемый протокол) оказывается, что целый ряд компьютеров «не видит» друг друга в сети. Из-за чего это происходит и как избежать этого? Нам придется немного более подробно разобраться с этим протоколом.
Как известно, при подключении хоста (хост – это любое устройство, подключенное к сети, это может быть не только компьютер, но и сетевой принтер, маршутиризатор и т.д.) к сети Intranet (т.е. сети базирующейся на протоколе TCP/IP) получает уникальный IP-адрес. Этот адрес может быть присвоен 2-мя способами:
автоматически, используя протокол DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), являющийся составной частью протокола TCP/IP; т.е. IP-адрес называют динамическим, если он назначается автоматически при подключении устройства к сети и используется в течение ограниченного промежутка времени, как правило, до завершения сеанса подключения.
IP-адрес (сокращение от англ. Internet Protocol Address) — уникальный идентификатор (адрес) устройства (обычно компьютера), подключённого к локальной сети или интернету.
192.168.0.1 — традиционная десятичная форма представления адреса, а 11000000 10101000 00000000 00000001 — двоичная форма представления этого же адреса.
Любой IP-адрес состоит из двух частей: адреса сети (идентификатора сети, Network ID) и адреса хоста (идентификатора хоста, Host ID) в этой сети.
Для того чтобы отделить идентификатор сети от идентификатора хоста, применяется специальное 32-битное число, называемое маской подсети (subnet mask). Она определяет какая часть IP-адреса представляет адрес подсети. Чисто внешне маска подсети представляет собой точно такой же набор из четырех октетов, разделенных между собой точками, как и любой IP-адрес.
Например, узел с IP-адресом 12.34.56.78 и маской подсети 255.255.0.0 находится в сети 12.34.0.0.
Чтобы получить адрес сети, зная IP-адрес и маску подсети, необходимо применить к ним операцию поразрядной конъюнкции (логическое И). Например, в случае более сложной маски:
:00001100 00100010 00111000 01001110
11111111 11111111 11111111 11100000
00001100 00100010 00110000 01000000
Маску подсети часто записывают вместе с IP-адресом нотации CIDR (в формате «IP-адрес/количество единичных бит в маске»).
Запись IP-адресов вида 10.96.0.0/11 заменяет собой указание диапазона IP-адресов. Для приведённого примера маска подсети будет иметь двоичный вид 11111111 11100000 00000000 00000000 или то же самое в десятичном виде: 255.224.0.0. 11 разрядов IP-адреса отводятся под номер сети, а остальные 32 - 11 = 21 разрядов полного адреса — под локальный адрес в этой сети. Итого, 10.96.0.0/11 означает диапазон адресов от 10.96.0.0 до 10.127.255.255
Надеюсь, что теперь Вам стало понятно, что при использовании DHCP - протокола автоматического присвоения IP-адресов, компьютерам в сети могут быть присвоены адреса с различными идентификаторами сети. Другими словами, компьютеры как бы принадлежат разным сетям и не будут отображаться в окне Сетевое окружение. Каков же выход? Все очень просто – нужно присвоить IP-адреса в ручную.
Заходим в Панель управления - Сетевые подключения, щелкаем правой кнопкой мыши по подключение по локальной сети и выбираем свойства.
Откройте Сетевые подключения, выберите то подключение по локальной сети
Из списка выбираем протокол Интернета (TCP/IP) (- это для ОС Windows XP, а для ОС Windows Vista - протокол Интернета версии 4 (TCP/IPv4) ) - и щелкаем по кнопке свойства.
Для ОС Windows Vista
Для ОС Windows XP
В появившемся окне Свойства: Протокол Интернет (TCP/IP) установите переключатель в положение Использовать следующий IP-адрес (по умолчанию переключатель находиться в положении Получить IP-адрес автоматически).
Теперь стали доступными поля IP-адрес и Маска подсети.
Какие же использовать IP-адреса? В принципе IP-адрес может быть любым, но для этих целей рекомендуются специальные адреса, которые используются только в локальных сетях и не применяются в сети Интернет. Такие адреса называют локальными или серыми. Необходимость использовать такие адреса возникла из-за того, что когда разрабатывался протокол IP не предусматривалось столь широкого его распространение, и постепенно адресов стало не хватать. Как вариант был придуман протокол IPv6. Однако, он пока не стал популярным и стали использовать локальные адреса. Это, например, IP-адреса – от 192.168.0.0 до 192.168.255.255 (т.е. 192.168.0.0/16), от 10.0.0.0 до 10.255.255.255 (т.е. 10.0.0.0/8) и 172.16.0.0/12.
Очевидно, что каждому компьютеру в Вашей сети должны быть присвоены разные IP-адреса иначе может возникнуть конфликт адресов. Конфликт адресов — это распространённая ситуация в локальной сети, при которой в одной IP подсети оказываются два или более компьютеров с одинаковыми IP адресами.
При подключении школы к Интернет вам, возможно, были предоставлены определенные IP-адреса, например, 10.32.123.45 - 10.32.123.75. Можно всем компьютерам дать адреса из этого диапазона. Если вы желаете чтобы компьютер имел доступ в Интернет на прямую, то кроме IP-адреса и маски подсети задайте основной шлюз и DNS-адреса (они вам были даны вместе с IP-адресами). Но для ученических компьютеров лучше организовать доступ в Интернет не на прямую, а через прокси-сервер.
Иначе задайте любые серые IP-адреса, например, 192.168.1.1, 192.168.1.2, 192.168.1.3.
рис. для ОС Windows Vista Примерные настройки без прямого доступа в Интернет с выданным адресом. Примерные настройки с прямым доступом в Интернет с выданным адресом. Примерные настройки с серым адресом.
В предыдущей части статьи вы узнали об основном компоненте средства конфигурирования сетевых свойств операционных систем Windows – компоненте «Центр управления сетями и общим доступом». Были рассмотрены такие основные понятия, как сетевое расположение и сетевые карты. Коротко было описано окно сетевых подключений, которое позволяет конфигурировать сетевые подключения на локальном компьютере. Из этой статьи вы узнаете о сетевых клиентах, службах и протоколах – компонентах системы, которые привязаны к сетевым подключениям, позволяющие осуществлять коммуникации вашим хостам. Вы сможете для себя почеркнуть общую информацию, которая поможет вам в дальнейшем изучении сетевых технологий компании Microsoft.
Сетевые клиенты
По определению, сетевой клиент – это компьютер или программное обеспечение, у которого есть доступ к услугам сервера, а также получающее или обменивающееся с ним информацией. В операционных системах Windows сетевые клиенты представляют собой компоненты программного обеспечения, которые позволяют локальному компьютеру подключаться к сетям отдельных операционных систем. Наряду со всеми подключениями по локальным сетям в системах Windows, сетевым клиентом по умолчанию является компонент «Клиенты для сетей Microsoft». Данный компонент позволяет подключаться к общим ресурсам на других компьютерах, оснащенных операционной системой Windows. По умолчанию, данный сетевой клиент не нуждается в дальнейшей настройке. Однако, если вы захотите изменить настройки клиента для сетей Microsoft, установленные по умолчанию, выполните следующие действия:
Из раскрывающегося списка «Поставщик службы имен» доступны поставщики «Локатор Windows», который является поставщиком служб имен по умолчанию, а также «Служба каталогов ячеек DCE», которую нужно использовать только в том случае, если в сети используется программное обеспечение компании The Open Group, например клиент или сервер DCE (Distributed Computing Environment). В этом случае, вам нужно будет в поле «Сетевой адрес» ввести сетевой адрес поставщика служб имен.
Рис. 1. Свойства сетевого клиента «Клиент для сетей Microsoft»
Сетевые службы
Также как и сетевые клиенты, сетевые службы являются компонентами операционной системы. Сетевые службы операционных систем Windows – это специальные процессы, которые создают прослушивающий сокет и привязывают его к определенному порту, обеспечивающие дополнительную функциональность для сетевых подключений. Системные службы запускаются операционной системой автоматически в процессе загрузки компьютера или по мере необходимости при выполнении стандартных операций. Понятное имя службы отображается в оснастке «Службы», а настоящее имя службы используется в программах с интерфейсом командной строки. По умолчанию в операционных системах Microsoft ко всем локальным подключениям привязаны две сетевые службы:
- Служба доступа к файлам и принтерам сетей Microsoft. Данная служба позволяет другим компьютерам, расположенным в одной сети с вами, обращаться к ресурсам данного компьютера по сети. О назначении общего сетевого доступа к своим папкам и файлам вы узнаете из материала одной из следующих статей;
- Планировщик пакетов QoS. Эта служба содержит набор стандартов и механизмов, предназначенных для обеспечения производительности для важных приложений. Обычно механизм QoS используется для настройки приоритетов и управления скоростью отправки исходящего сетевого трафика. Начиная с операционных систем Windows Vista и Windows Server 2008, службы QoS настраиваются при помощи групповых политик. О настройке планировщика пакетов QoS на основе политики вы также узнаете из материала следующих статей.
Сетевые протоколы
Для сетевых протоколов используется модель Open System Interconnection (OSI). Данная модель состоит из семи уровней:
Протоколы TCP/IP — это два протокола нижнего уровня, являющиеся основой связи в сети Интернет. Протокол TCP (Transmission Control Protocol) разбивает передаваемую информацию на порции и нумерует их. С помощью протокола IP (Internet Protocol) все части передаются получателю. Данные протоколы основаны на модели OSI и функционируют на более низком уровне, чем прикладные протоколы. Концепция уровней модели TCP/IP (многослойной сетевой модели) позволяет заменять отдельные протоколы на одном уровне другими протоколами, совместимыми на соседних уровнях протоколами. На следующей иллюстрации отображен стек (совокупность протоколов) протоколов TCP/IP:
Рис. 2. Уровни модели стека TCP/IP
Рассмотрим подробно каждый из четырех уровней модели TCP/IP:
Уровень сетевого интерфейса (уровень 2). Данный уровень содержит протоколы, которые обеспечивают передачу данных между узлами связи, физически напрямую соединенными друг с другом. Другими словами, осуществляют коммуникацию для сетевых адаптеров и физических (MAC) адресов, которые назначены для этого адаптера, концентраторов, коммутаторов и пр. Существующие стандарты определяют, каким образом должна осуществляться передача данных семейства TCP/IP с использованием этих протоколов. К этому уровню относятся протоколы Ethernet, маркерное кольцо Token Ring, SLIP, PPP и прочее.
Уровень Интернета (уровень 3). Этот уровень обеспечивает доставку информации от сетевого узла отправителя к сетевому узлу получателя без установления виртуального соединения с помощью датаграмм и не является надежным. Основным протоколом данного уровня является IP (Internet Protocol). Вся информация, поступающая к нему от других протоколов, оформляется в виде IP-пакетов данных (IP datagrams). На этом уровне был реализован стек TCP/IP. На уровне 3 в стеке TCP/IP используются две версии протокола Интернета:
Транспортный уровень (уровень 4). Транспортный уровень модели TCP/IP предназначен для отправки и получения данных. В набор данного уровня входят два протокола – TCP и UDP. Рассмотрим подробно каждый из них:
Заключение
В этой статье вы узнали о сетевых клиентах, сетевых службах и о протоколах. Была описана модель взаимодействия открытых систем (OSI) и рассмотрены четыре уровня модели протокола TCP/IP. В соответствии с моделью OSI, сетевой уровень именуется как уровень 2, уровень Интернета – уровень 3, транспортный уровень – уровень 4 и прикладной уровень называется уровнем 7. В следующих статьях вы подробно познакомитесь с сетевыми клиентами, а также с протоколами Интернета версии 4 и 6.
Тема: Установка и настройка протокола TCP / IP в ОС Windows и Linux .
Цель работы: Изучить способы диагностики настроек стека протоколов TCP/ IP; получить сведения о настройке TCP/IP для работы с DHCP сервером.
Оборудование : Компьютер в сборе или испытательный стенд.
1. Ознакомиться с теоретической частью.
2. Выполнить задания.
3. Ответить на контрольные вопросы.
4. Оформить отчет.
Теоретическая часть
На концептуальной модели взаимодействия открытых систем OSI основан стек протоколов TCP/IP(Transmission Control Protocol - протокол управления передачей / Internet Protocol – Интернет-протокол), который предоставляет ряд стандартов для связи компьютеров и сетей.
Стек протоколов TCP/IP – промышленный стандарт, который позволяет организовать сеть масштаба предприятия и связывать компьютеры, работающие под управлением различных операционных систем.
Применение стека протоколов TCP/IP дает следующие преимущества:
· поддерживается почти всеми операционными системами; почти все большие сети основаны на TCP/IP;
· технология позволяет соединить разнородные системы;
· надежная, расширяемая интегрированная среда на основе модели «клиент — сервер»;
· получение доступа к ресурсам сети Интернет.
Каждый узел TCP/IP идентифицирован своим логическим IP-адресом, который идентифицирует положение компьютера в сети почти таким же способом, как номер дома идентифицирует дом на улице.
Реализация TCP/IP позволяет узлу TCP/IP использовать статический IP-адрес или получить IP-адрес автоматически с помощью DHCP-сервера (Dynamic Host Configuration Protocol - протокол динамической конфигурации хоста).
Для простых сетевых конфигураций, основанных на локальных сетях (LAN, Local Area Network), он поддерживает автоматическое назначение IP-адресов.
По умолчанию компьютеры клиентов, работающие под управлением ОС Windows или Linux, получают информацию о настройке протокола TCP/IP автоматически от службы DHCP.
Однако даже в том случае, если в сети доступен DHCP-сервер, необходимо назначить статический IP-адрес для отдельных компьютеров в сети. Например, компьютеры с запущенной службой DHCP не могут быть клиентами DHCP, поэтому они должны иметь статический IP-адрес.
Если служба DHCP недоступна, можно настроить TCP/IP для использования статического IP-адреса.
Для каждой платы сетевого адаптера в компьютере, которая использует TCP/IP, можно установить IP-адрес, маску подсети и шлюз по умолчанию.
Ниже описаны параметры, которые используются при настройке статического адреса TCP/IP.
Логический 32-битный адрес, который идентифицирует TCP/IP узел. Каждой плате сетевого адаптера в компьютере с запущенным протоколом TCP/IP необходим уникальный IP-адрес, такой, как 192.168.0.108. Каждый адрес имеет две части: ID сети, который идентифицирует все узлы в одной физической сети и ID узла, который идентифицирует узел в сети. В этом примере ID сети — 192.168.0, и ID узла — 108.
Подсети делят большую сеть на множество физических сетей, соединенных маршрутизаторами. Маска подсети закрывает часть IP-адреса так, чтобы TCP/IP мог отличать ID сети от ID узла. При соединении узлов TCP/IP, маска подсети определяет, где находится узел получателя: в локальной или удаленной сети. Для связи в локальной сети компьютеры должны иметь одинаковую маску подсети.
Шлюз по умолчанию
Промежуточное устройство в локальной сети, на котором хранятся сетевые идентификаторы других сетей предприятия или Интернета. TCP/IP посылает пакеты в удаленную сеть через шлюз по умолчанию (если никакой другой маршрут не настроен), который затем пересылает пакеты другим шлюзам, пока пакет не достигнет шлюза, связанного с указанным адресатом.
Если сервер с запущенной службой DHCP доступен в сети, он автоматически предоставляет информацию о параметрах TCP/IP клиентам DНСР.
Настройка и диагностика сети в ОС Linux
Для работы с сетевыми протоколами TCP/IP в Linux достаточно наличие только петлевого интерфейса, но если необходимо объединить хосты между собой, естественно, необходимо наличие сетевого интерфейса, каналов передачи данных (например витая пара), возможно, какого-либо сетевого оборудования. Так же, необходимо наличие установленных утилит для настройки сети ( /sbin/ifconfig , /sbin/route и др.), обычно поставляемые в пакете net-tools . Так же необходимо наличие конфигурационных файлов для сети (например /etc/hosts ) и поддержку сети ядром Linux .
Файлы настроек сети в Linux (конфигурационные файлы)
В целом, вся работа Linux основана на процессе init , который рождается при загрузке ОС и плодит своих потомков, которые в свою очередь и выполняют всю необходимую работу. Вся загрузка Linux основана на скриптах bash , в которых прописана вся последовательность запуска мелких утилит с различными параметрами, которые последовательно запускаются/останавливаются при запуске/остановке системы. Аналогично запускается и сетевая подсистема Linux.
Это скрипт, отвечающий за инициализацию сети.
Данный файл хранит перечень IP адресов и соответствующих им (адресам) имен хостов. Исторически, данный файл использовался вместо службы DNS. В настоящее время, файл так же может использоваться вместо службы DNS, но только при условии, что в вашей сети количество машин измеряется в единицах, а не в десятках или сотнях, потому что в таком случае, придется контролировать корректность данного файла на каждой машине.
Данный файл хранит имена и адреса локальной и других сетей. При использовании данного файла, сетями можно управлять по имени. Например добавить маршрут не route add 192.168.1.12 , а route add home-network .
Файл определяет порядок поиска имени хоста/сети.
Данный фал определяет параметры механизма преобразования сетевых имен в IP адреса. Простым языком, определяет настройки DNS.
Настройка сети
Так же, если выполняется команда ifconfig с недостающими параметрами (например только IP адрес), то остальные дополняются автоматически (например бродкаст адрес добавляется по умолчанию с хостовым адресом, оканчивающимся на 255 и маска подсети по умолчанию берется 255.255.255.0).
Диагностика сети Linux
Существует большое количество инструментов диагностики сети в Linux, зачастую, они очень похожи на утилиты от Microsoft.
Работа этой утилиты заключается в отправке т.н. пакетов ICMP удаленному серверу, который будет указан в параметрах команды, сервер возвращает отправленные команды, а ping подсчитывает время требуемое отправленному пакету, чтобы дойти до сервера и вернуться.
Следует отметить, что данная утилита не всегда надежный инструмент для диагностики. Удаленный сервер может блокировать ответы на ICMP запросы.
Простым языком, команда называется трассировка маршрута. Как можно понять из названия - данная утилита покажет по какому маршруту шли пакеты до хоста. Утилита traceroute несколько похожа на ping , но отображает больше интересной информации. Пример :
6 213.33.201.230 (213.33.201.230) 43.322 ms 41.783 ms 41.106 ms
Данная утилита посылает запросы серверам DNS и возвращает информацию о заданном домене.
Консольные команды управления сетевым интерфейсом.
ifconfig [опции] – стандартная команда Unix управления сетевым интерфейсом. В Mandriva Linux управляющие возможности этой команды ограничены.
ifup <устройство> - консольная команда включения сетевого интерфейса.
ifdown <устройство> - консольная команда выключения сетевого интерфейса.
ping <ip адрес> - команда проверки функционирования сети с использованием icmp пакета. Для выхода из режима проверки сети необходимо нажать CTRL +C.
arp [опции] – Команда печати таблицы памяти МАС адресов компьютера.
Задания на лабораторную работу
Задание 1. Проверьте работоспособность стека протоколов TCP/IP в ОС Windows .
1. Запустите виртуальную машину и загрузите ОС Windows.
2. Запустите консоль (Пуск/Программы/Стандартные/Командная строка).
3. В командной строке введите ipconfig /all.
4. Используя приведенную ниже информацию, создайте в своей папке текстовый документ со следующими данными:
o Имя компьютера;
o Основной DNS-суффикс;
o Описание DNS-суффикса для подключения;
o Физический адрес;
o Автоконфигурация включена;
o IP-адрес автоконфигурации;
o Маска подсети;
o Шлюз по умолчанию.
5. Убедитесь в работоспособности стека TCP/IP, отправив эхо-запросы на IP-адреса. Для этого воспользуйтесь командой ping :
o отправьте эхо-запрос по другому IP-адресу, например 192.168.10.1.
Задание 2. Настройте стек протоколов TCP/IP для использования статического IP-адреса.
1. Откройте окно Сетевые подключения (Пуск/Панель управления/Сетевые подключения).
2. Вызовите свойства подключения по локальной сети. Для этого можно воспользоваться контекстным меню.
3. В появившемся диалоговом окне на вкладке Общие откройте свойства Протокол Интернета TCP/IP.
4. Щелкните переключатель Использовать следующий IP-адрес и введите в соответствующие поля данные:IP_адрес; Маску подсети; Основной шлюз; Предпочитаемый DNS.
5. Примените параметры кнопкой ОК.
6. Закройте окно свойств подключения кнопкой ОК (если потребуется, то согласитесь на перезагрузку компьютера).
7. Проверьте работоспособность стека протоколов TCP/IP.
Задание 3. Настройте TCP/IP для автоматического получения IP-адреса.
1. Откройте окно Сетевые подключения.
2. Вызовите свойства Подключения по локальной сети.
3. Откройте свойства Протокол Интернета TCP/IP.
4. Установите переключатель Получить IP-адрес автоматически.
5. Закройте диалоговое окно Свойства: Протокол Интернета TCP/IP кнопкой ОК.
6. Примените параметры кнопкой ОК.
7. Проверьте настройку стека протоколов TCP/IP.
8. Получите другой адрес для своего компьютера. Для этого:
o запустите консоль (командную строку);
o введите команду для сброса назначенных адресов - ipconfig /release;
o введите команду для получения нового адреса ipconfig /renew;
9. Проверьте работоспособность стека протоколов TCP/IP.
Задание 4 . Настройка и диагностика сети в ОС Linux .
1 Загрузите ОС Linux
2 Изучите файл настройки сетевого интерфейса: /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
3 Изучите руководство программы ifconfig .
4 Изучите руководство программы ifcfg .
5 Просмотрите сетевые интерфейсы при помощи команды ifconfig .
6 Выключите интерфейс eth0, применив консольную команду ifdown .
7 Просмотрите изменение параметров настройки сетевого интерфейса eth0 при помощи команды ifconfig .
8 Сделайте копию экрана во время выполнения операции для отчета по лабораторной работе.
9 Включите интерфейс eth0 при помощи команды ifup .
10 Присвойте интерфейсу eth0 IP-адрес из диапазона 192.168.0.190-192.168.0.200 с маской 255.255.255.0 при помощи команды ifconfig .
11 Просмотрите изменение параметров настройки сетевого интерфейса eth0 при помощи команды ifconfig .
12 Выведите кэш МАС адресов при помощи команды arp .
13 Сделайте копию экрана во время выполнения операции для отчета по лабораторной работе.
14 Проверьте функционирование сетевого интерфейса при помощи команды ping : ping <адрес вашей машины> .
15 Проверьте функционирование сети при помощи команды ping: ping <адрес другой включенной машины класса> .
16 Сделайте копию экрана во время выполнения операции для отчета по лабораторной работе.
Содержание отчета
Тема, цель, оборудование, порядок выполнения заданий, ответы на контрольные вопросы, вывод .
Контрольные вопросы
1. Что означает понятие «статический IP-адрес».
2. Как происходит автоматическое получение IP-адреса.
3. Назначение маски подсети.
4. Как выполнить тестирование протокола TCP/IP.
5. Что такое интерфейс lo? Какой у него адрес?
6. Почему ping до вашей сетевой платы идет быстрее чем до другого компьютера класса?
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Читайте также: