3. Konfiguracja adresowania IPv4 Windows Server 2016 Flashcards
Konfiguracja adresowania IPv4
- Obszar adresowania IPv4 składa się z adresów 32-bitowych, zapisanych jako 8-bitowe wartości dziesiętne od O do 255 oddzielane od siebie kropką, jak w przykładzie 192.168.43.100.
- Określamy to jako zapis dziesiętny z kropką, a poszczególne wartości 8-bitowe są nazywane oktetami lub bajtami.
- Każdy adres składa się z bitów sieci, które określają sieć, oraz bitów hostów, które określają poszczególne urządzenia w sieci.
- Aby móc odróżnić bity sieci od bitów hosta, każdy adres musi mieć maskę podsieci.
- Maska podsieci jest kolejną wartością 32-bitową, składającą się z cyfr binarnych 1 i O.
- W porównaniu z adresem IP, bity odpowiadające jedynkom w masce są bitami sieci, a bity odpowiadające zeru są bitami hosta.
- W ten sposób, jeśli wspomniany wcześniej adres 192.168.43.100 ma maskę podsieci 255.255.255.0, pierwsze trzy oktety 192.168.43 identyfikują sieć, a ostatni oktet (l00) - hosta.
- Ponieważ maski podsieci związane z adresami IP mogą być różne, liczba bitów stosowanych do identyfikacji sieci oraz hosta również może być różna.
- Oryginalny standard IP definiuje trzy klasy adresów IP, które obsługują różne ich rozmiary.
Publiczne i prywatne adresowanie IPv4
• Aby komputer był dostępny z Internetu, musi mieć zarejestrowany i niepowtarzalny adres lP, albo przypisany bezpośrednio do niego, albo do urządzenia zapewniającego dostęp, takiego jak router NAT.
• Podstawowym źródłem dla wszystkich zarejestrowanych adresów jest lANA (Internet Assigned Numbers Authority).
• Ta organizacja, zarządzana przez ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers), przydziela bloki adresów regionalnym rejestrom Internetu (RIR).
• RIR przydziela mniejsze bloki dostawcom usług internetowych (ISP).
• Organizacja, która chce udostępniać host na serwerze w Internecie, zwykle otrzymuje zarejestrowany adres od ISP
• Zarejestrowane adresy IP nie są potrzebne dla stacji roboczych, które korzystają jedynie z dostępu do zasobów internetowych.
• Zamiast tego organizacje dla swoich stacji roboczych korzystają zwykle z prywatnych adresów IP.
• Prywatne adresy IP są blokami adresów, które są przydzielane do wykorzystania w konkretnej sieci prywatnej.
• Każdy może użyć tych adresów bez ich rejestrowania, lecz komputery z prywatnymi adresami nie mogą być dostępne z Internetu bez użycia specjalnej technologii.
• Poniżej podano trzy bloki adresów alokowanych do prywatnego użytku:
– 10.0.0.0/8
– 172.16.0.0/12
– 192.168.0.0/16
• Większość sieci przedsiębiorstw wykorzystuje adresy z tych bloków dla swoich stacji roboczych.
• Nie ma znaczenia, że wiele organizacji stosuje te same adresy, ponieważ stacje robocze nigdy nie łączą się bezpośrednio z siecią.
Przypisywanie adresów IPv4
• Są trzy podstawowe metody przypisywania adresów IPv4:
– konfiguracja ręczna
– serwer DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
– APIPA (Automatic Private IP Addressing)
• Ręczne konfigurowanie klienta TCP/lP nie jest ani trudne, ani czasochłonne.
• Większość systemów operacyjnych zapewnia interfejs graficzny, który pozwala nam podać adres IPv4, maskę podsieci i różne inne parametry konfiguracji TCP/lP
• Aby skonfigurować ustawienia adresu IP w systemie Windows Server 2016, korzystamy z arkusza Internet Protocol Version 4 (TCP/IPv4) Properties (Właściwości: Protokół internetowy TCP/lP w wersji 4)
Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)
- DHCP jest aplikacją i protokołem warstwy aplikacji, które razem umożliwiają administratorom dynamiczne przydzielanie adresów IP z puli.
- Komputery, wyposażone w klienta DHCP, podczas uruchamiania automatycznie nawiązują kontakt z serwerem DHCP, a serwer przydziela unikatowe adresy i wszystkie pozostałe parametry konfiguracji, których wymaga klient TCP/IP
- Serwer DHCP nadaje adresy klientom na zasadzie dzierżawy, a po określonym z góry czasie każdy klient odnawia swój adres albo zwalnia z dzierżawy, aby mógł być ponownie przypisany.
- DHCP nie tylko automatyzuje proces przypisywania adresu, lecz także śledzi przypisane adresy, zapobiegając ich dublowaniu w sieci
Automatyczne przypisywanie prywatnych adresów IP
APIPA
- APIPA jest nazwą nadaną przez firmę Microsoft mechanizmowi odporności na awarie DHCP, stosowanemu przez wszystkie systemy operacyjne Microsoft Windows.
- W komputerach z systemem Windows klient DHCP jest włączony domyślnie.
- Jeśli po kilku próbach systemowi nie uda się zlokalizować w sieci serwera DHCP, APIPA przejmuje kontrolę i automatycznie przypisuje komputerowi adres należący do sieci 169.254.0.0/16.
- Dla małych sieci, które składają się z pojedynczej sieci lokalnej (LAN), APIPA jest prostą i skuteczną alternatywą instalowania serwera DHCP
- Jednak dla instalacji składających się z wielu sieci LAN połączonych przez routery, administratorzy muszą w większym stopniu przejmować kontrolę nad procesem przypisywania adresów IP
- To zwykle oznacza wdrażanie jednego lub większej liczby serwerów DHCP
Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)
• DHCP jest usługą, która automatycznie konfiguruje adres IP i inne ustawienia na komputerach sieciowych TCP/lP, przydzielając adresy z puli (zwanej zakresem) i odbierając je, gdy już nie są używane.
• DHCP składa się z trzech następujących komponentów:
– Usługi DHCP na serwerze, która odpowiada na żądania klienta dotyczące ustawień konfiguracji TCP/lP
– Klienta DHCP, który wysyła żądania do serwerów i stosuje otrzymane ustawienia konfiguracji TCP/lP do lokalnego komputera.
– Protokołu komunikacji DHCP, który definiuje format i sekwencje komunikatów wymienianych między klientami i serwerami DHCP
• Standardy DHCP definiują trzy różne metody alokacji adresu IP:
– Alokacja dynamiczna
– Alokacja automatyczna
– Alokacja ręczna
• Obok adresów lP, DHCP może dostarczać klientom wartości innych parametrów potrzebnych do konfiguracji klienta TCP/lP, takie jak:
– maska podsieci,
– brama domyślna
– adresy serwera DNS
Alokacja dynamiczna
Serwer DHCP przydziela komputerowi klienckiemu adres IP z zakresu adresów na określony czas.
Każdy klient musi okresowo odnowić dzierżawę, aby nadal korzystać z tego adresu. Jeśli klient pozwoli wygasnąć dzierżawie, adres jest zwracany do zakresu, aby mógł być przydzielony innemu klientowi.
Alokacja automatyczna
Serwer DHCP na stałe przydziela komputerowi klienckiemu adres IP z zakresu adresów.
Gdy serwer DHCP przydzieli adres klientowi, można to zmienić tylko poprzez ręczną rekonfigurację komputera.
Alokacja ręczna
Serwer DHCP na stałe przydziela określony adres IP konkretnemu komputerowi w sieci.
Adresy przydzielane ręcznie na serwerze DHCP systemu Windows Server 2016 są nazywane rezerwacjami.
Opcja DHCP Message Type
• Opcja DHCP Message Type (Typ komunikatu DHCP) ogólnie identyfikuje funkcję komunikatu DHCP i jest wymagana we wszystkich pakietach DHCP protokołu komunikacji DHCP. • Definiuje osiem różnych typów komunikatów, które są następujące: – DHCPDISCOVER – DHCPOFFER – DHCPREQUEST – DHCPDECLlNE – DHCPACK – DHCPNAK – DHCPRELEASE – DHCPINFORM
DHCPDISCOVER
Stosowany przez klientów do żądania parametrów konfiguracji z serwera DHCP
DHCPOFFER
Stosowany przez serwery do oferowania adresów IP klientom, którzy ich żądają
DHCPREQUEST
Stosowany przez klientów do akceptowania lub odnawiania przydziału adresu IP
DHCPDECLlNE
Stosowany przez klientów do odrzucania zaoferowanego adresu IP
DHCPACK
- Stosowany przez serwery do potwierdzenia przyjęcia oferowanego adresu lP przez klienta.
DHCPNAK
Stosowany przez serwery do odrzucenia akceptacji oferowanego adresu lP przez klienta.
DHCPRELEASE
Stosowany przez klientów do zakończenia dzierżawy adresu lP.
DHCPINFORM
Stosowany przez klientów do uzyskania z serwera dodatkowych parametrów konfiguracji TCP/lP
Address Resolution Protocol
protokół sieciowy umożliwiający mapowanie logicznych adresów warstwy sieciowej (warstwa 3) na fizyczne adresy warstwy łącza danych.
Odnowienie dzierżawy DHCP
- W usłudze serwera DHCP w systemie Windows Server 2016 domyślnie stosowana jest dynamiczna alokacja, dzierżawiąca adresy IP klientom na okresy ośmiodniowe.
- W okresowych przerwach między tymi dzierżawami klient próbuje kontaktować się z serwerem, aby odnowić dzierżawę za pomocą następującej procedury.