Відкритий лекційний курс "Промислові мережі та інтеграційні технології" 4.1.1.Протоколи IP (Частина 2) Обговорення http://asu.in.ua/viewtopic.php?f=194&t=1052

1. Промислові мережі та інтеграційні
технології
Протоколи IP
(для спеціаліста АСУТП)
Частина 2
реєстрація fieldbus_book@ukr.net
автор і лектор: Олександр Пупена (pupena_san@ukr.net)
зворотній зв’язок по курсу: Інтернет-форум АСУ в Україні (www.asu.in.ua)
18.05.2015 NET - IP pupena_san@ukr.net 1

2. Доменні імена
18.05.2015 NET - IP pupena_san@ukr.net 2
• Доменне ім'я – ієрархічно побудоване (через крапку ".") символьне ім'я вузла в
Інтернеті ("www.nuft.edu.ua.")
Що таке доменне ім'я?
• ієрархічність імен:
• починається з кореня ".", далі з
права-ліворуч по назві
• набір зі спільною правою частиною
імені входять до одного домену
(domain)
• дає можливість простіше видавати
унікальні доменні імена
• FQDN – повне доменне ім'я, включає всі
рівні ієрархії ("www.microsoft.com.")
• відносне ім'я – доменне ім'я відносно
якогось рівня (www.microsoft)www.microsoft.com.
http://habrahabr.ru/post/137587/
Э.Таненбаум "Комп. сети"

3. Система DNS
18.05.2015 NET - IP pupena_san@ukr.net 3
• немає правил відповідності IP та доменних імен
• прив'язка йде через:
• розподілену систему DNS;
• в ОС Windows є файл hosts "C:WindowsSystem32driversetc"
• DNS (Domain Name System, система доменних імен) - ієрархічна розподілена система
для отримання інформації про домени (напр. отримання IP-адреси по імені вузла)
• DNS-Сервери вміщують записи "доменне ім'я -> IP-адреса" подібно до hosts
• DNS-Клієнти звертаються до DNS-серверів для вирішення відповідності імен
• DNS-сервер як мінімум вміщує адреси зі свого рівня ієрархії
• DNS-сервер має посилання на DNS-сервери піддоменів та кореневого домену
• Dynamic DNS – технологія динамічної прив'язки імені до динамічного IP
Як функціонує прив'язка "доменне ім'я -> IP-адреса"?

4. Функціонування служби DNS
18.05.2015 NET - IP pupena_san@ukr.net 4
Типова робота DNS служби
• DNS-клієнт запитує "який IP у доменної адреси" у
найближчого відомого DNS-серверу (наприклад
вказаного в налаштуваннях інтерфейсу),
• якщо DNS-сервер знає відповідь (він є в його
таблицях, або в кеші) – відповідає,
• якщо ні – звертається до кореневого і т.д. поки
не отримає відповідь, після чого передасть її
клієнту
• DNS-сервери як правило кешують записи
Утиліта nslookup

5. DHCP (RFC 2131, RFC 2132).
18.05.2015 NET - IP pupena_san@ukr.net 5
Мережні налаштування IP (адреса, маска, шлюз…) можна провести:
• вручну за допомогою спеціальних конфігураційних вікон та утиліт
• автоматично, використовуючи служби DHCP (старі - BOOTP, RARP)
Чому я не вказую налаштування IP, і можу працювати в Інтернеті?
• DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) – функціонує
на базі Клієнт-Сервер, поверх UDP
• DHCP-сервер може видавати адреси (+інше):
• по ручним настройкам (по MACу або по імені)
• автоматично статичні адреси (виділяється з пула
адрес на весь час)
• автоматично динамічні адреси (виділяється з
пула адрес на певний час – термін аренди)

6. Алгоритм роботи DHCP
18.05.2015 NET - IP pupena_san@ukr.net 6
Як працює DHCP? • Служба DHCP-Клієнта запускається на вузлі,
який повинен отримати налаштування
• DHCP-Сервер (або DHCP-агент) і Клієнт повинні
знаходитися в одній локальній мережі
Алгоритм:
• При включенні, DHCP-Клієнт відправляє
обмежений широкомовний пакет пошуку
DHCP-Серверу всім вузлам в даній мережі:
UDP-датаграма на порт 68 з IP=255.255.255.255
• усі DHCP-сервери відправляють свої пропозиції
(IP адреса +інше)
• DHCP-клієнт вибирає одне з них (як правило
перше) і робить широкомовний запит з
вказівкою сервера, від якого прийняв
пропозицію
• вибраний DHCP-Сервер підтримує (квітирує)
видані ним параметри, а інші сервери
анулюють пропозиції
• термін аренди продовжується по запиту
клієнту

7. Такі різні IP адреси: сірі, білі, статичні, динамічні
18.05.2015 NET - IP pupena_san@ukr.net 7
Статична IP-адреса – видається на постійне користування (без терміну),
наприклад шляхом налаштування інтерфейсу (мережної карти)
Динамічна IP-адреса – видається на певний час (термін дії адреси,
термін аренди) з пула доступних адрес, наприклад DHCP-сервером
"Сіра" IP-адреса – локальна (приватна) адреса, не видима з мережі
Інтернет (можна вийти в Інтернет через NAT або Proxy)
"Біла" IP-адреса – унікальна в Інтернет адреса, виділена провайдером і
видима з мережі Інтернет
Можуть бути "білі динамічні", "сірі динамічні", "білі статичні", "сірі
статичні"
"Сірі" і динамічні адреси це те саме, статичні це "білі" адреси?

8. Схема маршрутизації
18.05.2015 NET - IP pupena_san@ukr.net 8
маршрутизатори(1..20)
мережі (N1..N18)
мережні адреси
в одному маршрутизаторі декілька
мережних адаптерів
тому адреси отримує НЕ маршрутизатор а
його адаптери/порти (інтерфейси)
Наприклад :
• маршрутизатор 4 має 2 IP-адреси: IP41,
IP42
• від вузла A до вузла В IP-пакет може
пройти по різним маршрутам:
• 17, 12, 5, 4, 1
• або 17,13,7,6,3 або …
Вибір маршруту (наступного
маршрутизатору) вузол або маршрутизатор
вибирає на основі маршрутної таблиці
Як працює маршрутизація?
Відеолекція Andrey Sozykin

9. N2
N1
N4
Спрощена таблиця маршрутизації на маршрутизаторі
18.05.2015 NET - IP pupena_san@ukr.net 9
Кожен запис маршрутної таблиці вміщує:
- адресу призначення:
- напр. адреса мережі (N1);
- адреса вузла (IPB) навіть для існуючих мереж в записах;
- адреса мережі по замовченню (Маршрут по замовч., default route), для
адрес призначення які не вказані в інших записах таблиці (напр. для N7, N8)
- адресу найближчого маршрутизатору на шляху (для прямого підключення не
вказується, для замовчення – маршрутизатор по замовченню, default router)
- вихідний порт (адреса інтерфейсу)
- метрика (кількість проміжних маршрут., час, завантаженість…) - критерій вибору
шляху
- записи в таблиці створюються автоматично (використання протоколів
маршрутизації) або вручну
Адреса
призначення
Мережна
адреса
наступного
маршрутизат.
Мережна
адреса
вихідного
порту
метрика
N1 IP12(R1) IP41 1
N2 - IP41 0(підкл.)
N3 IP12 (R1) IP41 1
N4 IP21 (R2) IP41 1
N5 - IP42 0(підкл.)
N6 IP21 (R2) IP21 2
IPB IP21 (R2) IP41 2
Маршрут по
замовч. IP51 (R5) IP42 -
Вузол В
IPB
IP12
IP52
IP51
IP42
IP41
IP13
IP11
IP31
IP32
IP61 IP62
1
3
6
4
Яку інформацію вміщує таблиця маршрутизації
на маршрутизаторі?
N3
N5
N7
N8
N6

10. Приклад таблиці маршрутизації (спрощений)
18.05.2015 NET - IP pupena_san@ukr.net 10
Адреса
призначення
Мережна адреса
наступного
маршрутизат.
Мережна адреса
вихідного порту
метрика
56.0.0.0 213.34.12.4 213.34.12.3 15
116.0.0.0 213.34.12.4 213.34.12.3 13
129.13.0.0 198.21.17.6 198.21.17.5 2
198.21.17.0 198.21.17.5 198.21.17.5 1(підкл.)
213.34.12.0 213.34.12.3 213.34.12.3 1(підкл.)
Маршрут по
замовч. 198.21.17.7 198.21.17.5 -

11. Спрощена таблиця маршрутизації на вузлі (хості)
18.05.2015 NET - IP pupena_san@ukr.net 11
- маршрутизація і на кінцевих вузлах (host)
- визначення призначення: в локальну мережу чи в іншу
• якщо в локальну (адреси мереж відправника і отримувача співпадає) –
маршрутизація не потрібна
• якщо в іншу мережу – пошук маршрутизатору
- записи в таблиці створюються:
- вручну, як правило тільки маршрутизатор за замовченням
- автоматично:
- через отримання маршрутизатору за замовченням з DHCP-серверу
- можливо і через протоколи маршрутизації
Адреса
призначення
Мережна адреса
наступного
маршрутизат.
Мережна
адреса
вихідного
порту
метрика
N1 IP13(R1) IPB 1
N2 IP13 (R1) IPB 1
N3 - IPB 0
N4 IP31 (R3) IPB 1
N5 IP13 (R1) IPB 2
N6 IP31 (R3) IPB 2
Маршрут по
замовч. IP31 (R3) IPB -
N2
N1
N4
Вузол В
IPB
IP12
IP52
IP51
IP42
IP41
IP13
IP11
IP31
IP32
IP61 IP62
1
3
6 N6
4
N3
N5
N7
N8
Яку інформацію вміщує таблиця маршрутизації на хості?

12. Маршрутизатор за замовченням - приклад
18.05.2015 NET - IP pupena_san@ukr.net 12
Адреса
призначення
Мережна адреса
наступного
маршрутизат.
Мережна адреса
вихідного порту
метрика
N12 - IPA 0
Маршрут по
замовч.
IP171(R17) IPA -
IPA = 192.168.100.102
IPN12= 192.168.100.0/24
192.168.100.150
Адреса призначення
Мережна адреса
наступного
маршрутизат.
Мережна адреса
вихідного порту
метрика
192.168.100.0/24 - 192.168.100.102 1(підкл.)
Маршрут по замовч. 192.168.100.150 192.168.100.102 -
Як це виглядить з
IP адресами?

13. Засоби налаштування маршрутизації Windows
18.05.2015 NET - IP pupena_san@ukr.net 13
- віконні засоби налаштування TCP/IP
- реєстр Windows (напр. через regedit, …)
- вбудовані консольні утиліти:
- route: налаштування таблиць маршрутизації
- netsh: налаштування будь-яких мережних
налаштувань
- ipconfig: перегляд, оновлення через DHCP та DNS

14. Налаштування маршрутизатору за замовченням
для хоста з Windows 7
18.05.2015 NET - IP pupena_san@ukr.net 14
- шлюз – це наступний маршрутизатор в лок.
мережі
- основний шлюз – це шлюз за замовченням
Як можна налаштувати і подивитися налаштування
маршрутизатору за замовченням?

15. Утиліта Route (Windows)
18.05.2015 NET - IP pupena_san@ukr.net 15
route [-f] [-p] [команда [кінцева_точка] [mask маска_мережі] [шлюз] [metric метрика]]
[if інтерфейс]]
Параметр Призначення параметру
/? виводить довідку по використанню
-f очищує таблицю маршрутизації від всіх записів, які не являються вузловими (хостовими) маршрутами, loopback (адреса
127.0.0.0 і маска 255.0.0.0) або маршрутом багатоадресної розсилки (адреса 224.0.0.0 і маска 240.0.0.0);
-p - з командою add - маршрут добавляється в реєстр
(HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetServicesTcpipParametersPersistentRoutes ); по замовченню добавлені
маршрути не зберігаються при запуску протоколу TCP/IP;
- з командою print - виводить на екран список постійних маршрутів;
команда add – добавлення маршруту
change – зміна існуючого маршруту
delete – видалення маршруту або маршрутів
Print – вивід маршруту або маршрутів (аналогічно netstat - r)
кінцева_точка мережна IP-адреса; IP-адреса маршруту вузла; 0.0.0.0 - маршрут по замовченню.
mask
маска_мережі
маска мережі (підмережі) для точки призначення (по замовченню 255.255.255.255.)
шлюз - для локально-підключених маршрутів підмережі — IP-адреса, назначена інтерфейсу
- для віддалених маршрутів (через маршрутизатори) — безпосередньо доступна IP-адреса найближчого
маршрутизатору.
metric метрика чисельна метрика дальності маршруту (в межах від 1 до 9999), пріоритетність маршруту, чим менше тим пріоритетніше
if інтерфейс Значення індексів інтерфейсів можуть бути як десяткові так і 16-кові. Перед 16-ковими номерами вводиться 0х. У випадку,
коли параметр if відсутній, інтерфейс визначається з адреси шлюзу.

16. Утиліта ipconfig (Windows)
18.05.2015 NET - IP pupena_san@ukr.net 16
Параметр Призначення параметру
/? виводить довідку по використанню
/all Виведення повної конфігурації TCP/IP для всіх адаптерів. Адаптери можуть представляти собою як фізичні інтерфейси
(мережні карти), так і логічні інтерфейси (підключення віддаленого доступу)
/renew *адаптер+ Оновлення конфігурації DHCP для всіх адаптерів (якщо адаптер на заданий) або для заданого адаптеру. Даний
параметр доступний тільки для адаптерів, налаштованих на отримання IP-адрес.
/release *адаптер+ Відправка повідомлення DHCPRELEASE серверу DHCP для вивільнення поточної конфігурації DHCP та видалення
конфігурації IP-адрес для всіх адаптерів (якщо адаптер не заданий) або для заданого адаптеру.
/flushdns Скидання та очистка вмісту кешу зіставлених імен DNS клієнта. Під час усунення неполадок DNS цю процедуру
виконують для видалення з кешу записів зіставлення
/displaydns Відображення змісту кешу зіставлення імен DNS клієнту, завантажених з файлу Hosts, та останні отримані записи
ресурсів. Ця інформація використовується службою DNS-клієнту для швидкого зіставлення частих імен без звернення
до DNS-серверу
/registerdns Динамічна реєстрація вручну імен DNS та IP-адрес, налаштованих на ПК. Цей параметр корисний при усуненні
неполадок у випадку відмови в реєстрації імені DNS або при виявленні причин неполадок динамічного оновлення між
клієнтом та DNS-сервером без перевантаження клієнту.
/showclassid адаптер Відображення коду класу DHCP для вказаного адаптеру. Щоб подивитися для всіх адаптерів, замість адаптеру
вказується зірочка (*). Даний параметр доступний тільки для адаптерів, налаштованих на отримання IP-адрес.
/setclassid адаптер
*код_класу+
Завдання коду класу DHCP для вказаного адаптеру. Щоб задати для всіх адаптерів, замість адаптеру вказується зірочка
(*). Даний параметр доступний тільки для адаптерів, налаштованих на отримання IP-адрес. Якщо код класу DHCP не
заданий, плинний код класу видаляється.
Для відображення всіх плинних параметрів мережі TCP/IP та оновлення параметрів DHCP та
DNS.
ipconfig [/all] [/renew [адаптер]] [/release [адаптер]] [/flushdns] [/displaydns] [/registerdns]
[/showclassid адаптер] [/setclassid адаптер [код_класса]]

17. Приклад таблиці маршрутизації на хості Windows XP
18.05.2015 NET - IP pupena_san@ukr.net 17
Сетевой адрес
(Net destination)
Маска
(Netmask)
Адрес шлюза
(Gateway)
Интерфейс
(Interface)
Метрика
(Metric)
198.168.100.0 255.255.255.0 192.168.100.102 192.168.100.102 30
0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.100.150 192.168.100.102 30
127.0.0.0 255.0.0.0 127.0.0.1 127.0.0.1 1
192.168.100.102 255.255.255.255 127.0.0.1 127.0.0.1 30
198.168.100.255 255.255.255.255 192.168.100.102 192.168.100.102 30
224.0.0.0 224.0.0.0 192.168.100.102 192.168.100.102 30
255.255.255.255 255.255.255.255 198.168.100.102 198.168.100.102 1
• метрика – умовна відстань (час доставки),
для вибору найбільш пріоритетного
маршрутизатору
• маска для визначення адреси
призначення:
• маска 255.255.255.255 для вузлОвих
маршрутів (хоста або широкомовної
адреси)
• маска 0.0.0.0 для маршрутизатору по
замовченню
• адреса шлюзу:
• для локальних маршрутів: IP-адреса
фізичного інтерфейсу ПК
• для віддалених маршрутів: IP-адреса
найближчого маршрутизатору
• інтерфейс:
• IP-адреса фізичного інтерфейсу ПК
• loopback
Адреса
призначення
Мережна
адреса
наступного
маршрутизат.
Мережна адреса
вихідного порту
метрика
192.168.100.0/24 - 192.168.100.102 1(підкл.)
за замовч. 192.168.100.150 192.168.100.102 -
Як виглядить таблиця маршрутизації на хості Windows?

18. Приклади маршрутної таблиці Windows XP та Windows 7
(route print)
18.05.2015 NET - IP pupena_san@ukr.net 18
Постійні маршрути зберігаються в реєстрі Windows
HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetservicesTcpipParametersPersistentRoutes
On-Link – підключено безпосередньо, адреса шлюза=Інтерфейс
XP
7
*
*
*
*

19. Приклади маршрутної таблиці Windows 7: "route print"
та "netsh interface ipv4 show route"
18.05.2015 NET - IP pupena_san@ukr.net 19