Cómo obtener la configuración de red a través de DHCP. Qué hacer si la red no está disponible en CentOS

EN mundo moderno La información se difunde en segundos. La noticia acaba de aparecer, y un segundo después ya está disponible en alguna web de Internet. Internet se considera uno de los avances más útiles de la mente humana. Para disfrutar de todos los beneficios que ofrece Internet, es necesario conectarse a esta red.

Pocas personas saben que el simple proceso de visitar una página web implica un complejo sistema de acciones, invisibles para el usuario. Cada clic en un enlace activa cientos de operaciones computacionales diferentes en el corazón de la computadora. Estos incluyen enviar solicitudes, recibir respuestas y mucho más. Los llamados protocolos TCP/IP son responsables de todas las acciones en la red. ¿Cuáles son?

Cualquier protocolo de Internet TCP/IP opera a su propio nivel. En otras palabras, cada uno hace lo suyo. Toda la familia de protocolos TCP/IP realiza una enorme cantidad de trabajo simultáneamente. Y el usuario en este momento solo ve fotos brillantes y largas líneas de texto.

El concepto de pila de protocolos.

La pila de protocolos TCP/IP es un conjunto organizado de protocolos de red básicos, que está dividido jerárquicamente en cuatro niveles y es un sistema para el transporte y distribución de paquetes a través de una red informática.

TCP/IP es la pila de protocolos de red más famosa utilizada en en este momento. Los principios de la pila TCP/IP se aplican tanto a redes de área local como a redes de área amplia.

Principios del uso de direcciones en la pila de protocolos.

La pila de protocolos de red TCP/IP describe las rutas y direcciones en las que se envían los paquetes. Esta es la tarea principal de toda la pila, realizada en cuatro niveles que interactúan entre sí mediante un algoritmo registrado. Para envío correcto paquete y su entrega exactamente en el punto que lo solicitaba, se introdujo y estandarizó el direccionamiento IP. Esto se debió a las siguientes tareas:

• Direcciones varios tipos, debe acordarse. Por ejemplo, convertir el dominio de un sitio a la dirección IP de un servidor y viceversa, o convertir un nombre de host en una dirección y viceversa. De esta forma, es posible acceder al punto no sólo mediante la dirección IP, sino también por su nombre intuitivo.
• Las direcciones deben ser únicas. Esto se debe a que en algunos casos especiales el paquete debe llegar sólo a un punto específico.
• La necesidad de configurar redes de área local.

En redes pequeñas donde se utilizan varias docenas de nodos, todas estas tareas se realizan de manera simple, utilizando las soluciones más simples: compilar una tabla que describe la propiedad de la máquina y su dirección IP correspondiente, o puede distribuir manualmente las direcciones IP a todos los adaptadores de red. Sin embargo para grandes redes para mil o dos mil máquinas, la tarea de emitir direcciones manualmente no parece tan factible.

Por eso se inventó un enfoque especial para las redes TCP/IP, que se convirtió en característica distintiva pila de protocolos. Se introdujo el concepto de escalabilidad.

Capas de la pila del protocolo TCP/IP

Hay una cierta jerarquía aquí. La pila de protocolos TCP/IP tiene cuatro capas, cada una de las cuales maneja su propio conjunto de protocolos:

Capa de aplicación: creado para permitir al usuario interactuar con la red. En este nivel, se procesa todo lo que el usuario ve y hace. El nivel permite al usuario acceder a varios servicios de red, por ejemplo: acceso a bases de datos, la capacidad de leer una lista de archivos y abrirlos, enviar mensaje de correo electrónico o abrir una página web. Junto con los datos y acciones del usuario, en este nivel se transmite información del servicio.

Capa de transporte: este es el mecanismo para transmitir paquetes a forma pura. En este nivel, ni el contenido del paquete ni su afiliación con ninguna acción importan en absoluto. En este nivel, sólo importan la dirección del nodo desde el que se envía el paquete y la dirección del nodo al que se entrega el paquete. Como regla general, el tamaño de los fragmentos transmitidos utilizando diferentes protocolos puede cambiar, por lo tanto, en este nivel, los bloques de información se pueden dividir en la salida y ensamblarse en un todo único en el destino. Esto se debe a posible perdida datos si, en el momento de la transmisión del siguiente fragmento, se produce una interrupción breve de la conexión.

La capa de transporte incluye muchos protocolos, que se dividen en clases, desde los más simples, que simplemente transmiten datos, hasta los complejos, que están equipados con la funcionalidad de acusar recibo o volver a solicitar un bloque de datos faltante.

Este nivel proporciona al nivel superior (de aplicación) dos tipos de servicios:

• Proporciona entrega garantizada utilizando el protocolo TCP.
  
• Entrega a través de UDP siempre que sea posible .

Para garantizar una entrega garantizada, se establece una conexión según el protocolo TCP, que permite numerar los paquetes en la salida y confirmarlos en la entrada. La numeración de paquetes y la confirmación de recepción es la denominada información de servicio. Este protocolo admite la transmisión en modo "Dúplex". Además, gracias a las bien pensadas regulaciones del protocolo, se considera muy fiable.

El protocolo UDP está destinado a momentos en los que es imposible configurar la transmisión a través del protocolo TCP o es necesario guardar un segmento de transmisión de datos en la red. Además, el protocolo UDP puede interactuar con protocolos más alto nivel, para mejorar la confiabilidad de la transmisión de paquetes.

Capa de red o "capa de Internet": nivel básico para todo el modelo TCP/IP. La funcionalidad principal de esta capa es idéntica a la capa del mismo nombre en el modelo OSI y describe el movimiento de paquetes en una red compuesta que consta de varias subredes más pequeñas. Vincula capas adyacentes del protocolo TCP/IP.

La capa de red es la capa de conexión entre la capa de transporte superior y la capa inferior. interfaces de red. La capa de red utiliza protocolos que reciben una solicitud de la capa de transporte y, a través de un direccionamiento regulado, transmiten la solicitud procesada al protocolo de interfaz de red, indicando a qué dirección enviar los datos.

En este nivel se utilizan los siguientes protocolos de red TCP/IP: ICMP, IP, RIP, OSPF. El principal y más popular a nivel de red es, por supuesto, el IP (Protocolo de Internet). Su tarea principal es transmitir paquetes de un enrutador a otro hasta que una unidad de datos llegue a la interfaz de red del nodo de destino. El protocolo IP se implementa no sólo en los hosts, sino también en equipo de red: enrutadores y conmutadores gestionados. El protocolo IP opera según el principio de entrega no garantizada y de mejor esfuerzo. Es decir, no es necesario establecer una conexión por adelantado para enviar un paquete. Esta opción permite ahorrar tráfico y tiempo en el movimiento de paquetes de servicios innecesarios. El paquete se enruta hacia su destino y es posible que el nodo permanezca inalcanzable. En este caso, se devuelve un mensaje de error.

Nivel de interfaz de red: es responsable de garantizar que subredes con diferentes tecnologías puedan interactuar entre sí y transmitir información del mismo modo. Esto se logra en dos simples pasos:

• Codificar un paquete en una unidad de datos de red intermedia.
• Convierte la información de destino a los estándares de subred requeridos y envía la unidad de datos.

Este enfoque nos permite ampliar constantemente la cantidad de tecnologías de red compatibles. Tan pronto como aparece nueva tecnología, encaja inmediatamente en la pila de protocolos TCP/IP y permite que las redes con tecnologías más antiguas transfieran datos a redes construidas con tecnologías más avanzadas. estándares modernos y maneras.

Unidades de datos transferidos

Durante la existencia de un fenómeno como los protocolos TCP/IP, se han establecido términos estándar para las unidades de datos transmitidos. Los datos durante la transmisión se pueden fragmentar de diferentes maneras, según las tecnologías utilizadas por la red de destino.

Para tener una idea de qué está pasando con los datos y en qué momento, fue necesario idear la siguiente terminología:

• Flujo de datos- datos que llegan a la capa de transporte desde protocolos de una capa de aplicación superior.
• Un segmento es un fragmento de datos en el que se divide una secuencia según los estándares del protocolo TCP.
• datagrama(especialmente las personas analfabetas lo pronuncian como "Datagrama"): unidades de datos que se obtienen dividiendo una secuencia utilizando protocolos sin conexión (UDP).
• bolsa de plastico- una unidad de datos producida a través del protocolo IP.
• Los protocolos TCP/IP empaquetan paquetes IP en bloques de datos transmitidos a través de redes compuestas, llamados personal o marcos.

Tipos de direcciones de pila del protocolo TCP/IP

Cualquier protocolo de transferencia de datos TCP/IP utiliza uno de siguientes tipos direcciones:

• Direcciones locales (hardware).
• Direcciones de red (direcciones IP).
• Nombres de dominio.

Direcciones locales (direcciones MAC): utilizadas en la mayoría de las tecnologías de área local redes informáticas, para identificar interfaces de red. Cuando se habla de TCP/IP, la palabra local significa una interfaz que no opera en una red compuesta, sino dentro de una subred separada. Por ejemplo, la subred de una interfaz conectada a Internet será local y la red de Internet será compuesta. Una red local se puede construir con cualquier tecnología y, independientemente de esto, desde el punto de vista de una red compuesta, una máquina ubicada en una subred dedicada por separado se llamará local. Por lo tanto, cuando un paquete ingresa a la red local, su dirección IP se asocia con la dirección local y el paquete se envía a la dirección MAC de la interfaz de red.

Direcciones de red (direcciones IP). La tecnología TCP/IP proporciona su propio direccionamiento global de nodos para resolver un problema simple: combinar redes con diferentes tecnologías en una gran estructura de transmisión de datos. El direccionamiento IP es completamente independiente de la tecnología utilizada en red local Sin embargo, una dirección IP permite que una interfaz de red represente una máquina en una red compuesta.

Como resultado, se desarrolló un sistema en el que a los hosts se les asigna una dirección IP y una máscara de subred. La máscara de subred muestra cuántos bits están asignados al número de red y cuántos al número de host. Una dirección IP consta de 32 bits, divididos en bloques de 8 bits.

Cuando se transmite un paquete, se le asigna información sobre el número de red y el número de nodo al que se debe enviar el paquete. Primero, el enrutador reenvía el paquete a la subred deseada y luego se selecciona un host que lo está esperando. Este proceso se lleva a cabo mediante el Protocolo de resolución de direcciones (ARP).

Las direcciones de dominio en redes TCP/IP son administradas por un sistema de nombres de dominio (DNS) especialmente diseñado. Para ello, existen servidores que relacionan el nombre de dominio, presentado como una cadena de texto, con la dirección IP, y envían el paquete de acuerdo con el direccionamiento global. No existe correspondencia entre el nombre de una computadora y una dirección IP, por lo que para convertir un nombre de dominio en una dirección IP, el dispositivo emisor debe acceder a la tabla de enrutamiento que se crea en servidor DNS e. Por ejemplo, escribimos la dirección del sitio en el navegador, el servidor DNS la compara con la dirección IP del servidor en el que se encuentra el sitio y el navegador lee la información y recibe una respuesta.

Además de Internet, es posible emitir computadoras. nombres de dominio. De esta forma, se simplifica el proceso de trabajo en una red local. No es necesario recordar todas las direcciones IP. En su lugar, puedes darle a cada computadora cualquier nombre y usarlo.

Dirección IP. Formato. Componentes. máscara de subred

Una dirección IP es un número de 32 bits, que en la representación tradicional se escribe como números del 1 al 255, separados por puntos.

Tipo de dirección IP en varios formatos entradas:

• Dirección IP decimal: 192.168.0.10.
• Forma binaria de la misma dirección IP: 11000000.10101000.00000000.00001010.
• Grabar una dirección en sistema hexadecimal notación: C0.A8.00.0A.

No hay ningún separador entre la ID de la red y el número de punto en la entrada, pero la computadora puede separarlos. Hay tres maneras de hacer esto:

1. Borde fijo. Con este método, la dirección completa se divide condicionalmente en dos partes de longitud fija, byte a byte. Por lo tanto, si damos un byte para el número de red, obtendremos 2 8 redes de 2 24 nodos cada una. Si el borde se mueve otro byte hacia la derecha, habrá más redes (2 16) y menos nodos (2 16). Hoy en día, este enfoque se considera obsoleto y no se utiliza.
2. Máscara de subred. La máscara está emparejada con una dirección IP. La máscara tiene una secuencia de valores "1" en aquellos bits que están asignados al número de red, y una cierta cantidad ceros en aquellos lugares de la dirección IP que están asignados al número de nodo. El límite entre unos y ceros en la máscara es el límite entre la ID de la red y la ID del host en la dirección IP.
3. Método de clases de dirección. Método de compromiso. Al usarlo, el usuario no puede seleccionar los tamaños de red; sin embargo, hay cinco clases: A, B, C, D, E. Tres clases: A, B y C, están diseñadas para varias redes, y D y E están reservados para redes de propósito especial. EN sistema de clases Cada clase tiene su propio número de red y límites de ID de nodo.

Clases de direcciones IP

A clase A Estos incluyen redes en las que la red se identifica por el primer byte y los tres restantes son el número de nodo. Todas las direcciones IP que tienen un valor de primer byte de 1 a 126 en su rango son redes de clase A. Hay muy pocas redes de clase A en cantidad, pero cada una de ellas puede tener hasta 2 24 puntos.

Clase B- redes en las que los dos bits más altos son iguales a 10. En ellas se asignan 16 bits para el número de red y el identificador de punto. Como resultado, resulta que el número de redes de clase B en lado grande difiere cuantitativamente del número de redes de clase A, pero tienen un número menor de nodos: hasta 65 536 (2 16) piezas.

En redes clase C- hay muy pocos nodos - 2 8 en cada uno, pero la cantidad de redes es enorme, debido al hecho de que el identificador de red en tales estructuras ocupa tres bytes.

Redes clase D- ya pertenecen a redes especiales. Comienza con la secuencia 1110 y se denomina dirección de multidifusión. Las interfaces con direcciones de clase A, B y C pueden ser parte de un grupo y recibir una dirección de grupo además de la individual.

Direcciones clase E- en reserva para el futuro. Estas direcciones comienzan con la secuencia 11110. Lo más probable es que estas direcciones se utilicen como direcciones de grupo cuando haya escasez de direcciones IP en la red global.

Configurar el protocolo TCP/IP

La configuración del protocolo TCP/IP está disponible en todos los sistemas operativos. Estos son Linux, CentOS, Mac OS X, Free BSD, Windows 7. El protocolo TCP/IP sólo requiere un adaptador de red. Por supuesto, servidor sistemas operativos capaz de más. El protocolo TCP/IP se configura ampliamente mediante servicios de servidor. Direcciones IP en condiciones normales computadoras de escritorio establecer en la configuración conexiones de red. Allí se configura la dirección de red, la puerta de enlace es la dirección IP del punto que tiene acceso red global, y las direcciones de los puntos donde se encuentra el servidor DNS.

El protocolo de Internet TCP/IP se puede configurar en modo manual. Aunque esto no siempre es necesario. Puede recibir parámetros del protocolo TCP/IP desde la dirección del servidor distribuido dinámicamente en modo automático. Este método se utiliza en grandes redes corporativas. En servidor DHCP se puede comparar dirección local al de red, y tan pronto como aparezca una máquina con una dirección IP determinada en la red, el servidor le dará inmediatamente una dirección IP preparada previamente. Este proceso se llama reserva.

Protocolo de resolución de direcciones TCP/IP

La única forma de establecer una relación entre una dirección MAC y una dirección IP es manteniendo una tabla. Si hay una tabla de enrutamiento, cada interfaz de red conoce sus direcciones (local y de red), pero surge la pregunta de cómo organizar adecuadamente el intercambio de paquetes entre nodos utilizando el protocolo TCP/IP 4.

¿Por qué se inventó el Protocolo de resolución de direcciones (ARP)? Para vincular la familia de protocolos TCP/IP y otros sistemas de direccionamiento. Se crea una tabla de mapeo ARP en cada nodo y se completa sondeando toda la red. Esto sucede cada vez que se apaga la computadora.

tabla ARP

Así es como se ve un ejemplo de una tabla ARP compilada.

Servidores que implementan estos protocolos en red corporativa, proporciona al cliente una dirección IP, puerta de enlace, máscara de red, servidores de nombres e incluso una impresora. Los usuarios no tienen que configurar manualmente sus hosts para poder utilizar la red.

El sistema operativo QNX Neutrino implementa otro protocolo de configuración automática llamado AutoIP, que es un proyecto del comité del IETF. configuración automática. Este protocolo se utiliza en pequeñas redes para asignar direcciones IP de hosts locales al enlace (link-local).

El protocolo AutoIP determina de forma independiente la dirección IP local del enlace, utilizando un esquema de negociación con otros hosts y sin contactar a un servidor central. Uso

La abreviatura PPPoE significa Protocolo punto a punto sobre Ethernet. Este protocolo encapsula datos para su transmisión a través de una red Ethernet con una topología puenteada.

PPPoE es una especificación de conexión de usuario Redes Ethernet a Internet a través de conexión de banda ancha, como una línea de abonado digital dedicada, un dispositivo inalámbrico o módem por cable. El uso del protocolo PPPoE y un módem de banda ancha proporciona a los usuarios de la red informática local acceso individual y autenticado a redes de datos de alta velocidad.

El protocolo PPPoE combina la tecnología Ethernet con protocolo APP, que le permite crear eficazmente conexión separada con un servidor remoto para cada usuario. El control de acceso, la contabilidad de conexiones y la selección del proveedor de servicios se determinan para los usuarios, no para los hosts. La ventaja de este enfoque es que ni compañía telefónica, ni es necesario que su ISP proporcione ningún soporte especial para esto.

A diferencia de las conexiones de acceso telefónico, las conexiones de módem por cable y DSL siempre están activas. Debido a que la conexión física a un proveedor de servicios remoto se comparte entre varios usuarios, se necesita un método de contabilidad que registre los remitentes y destinos del tráfico y cobre a los usuarios. El protocolo PPPoE permite que el usuario y el host remoto que participan en una sesión de comunicación reconozcan direcciones de red entre sí durante un intercambio inicial llamado detección

(descubrimiento). Una vez que se ha establecido una sesión entre un usuario individual y un host remoto (por ejemplo, un proveedor de servicios de Internet), la sesión se puede monitorear con fines de acumulación. Muchos hogares, hoteles y corporaciones brindan acceso público a Internet a través de líneas de suscriptores digitales que utilizan tecnología Ethernet y el protocolo PPPoE. Una conexión a través del protocolo PPPoE consta de un cliente y un servidor. El cliente y el servidor operan usando cualquier interfaz que esté cerca de Especificaciones de Ethernet . Esta interfaz se utiliza para emitir direcciones IP a clientes y asociar esas direcciones IP con usuarios y, opcionalmente, estaciones de trabajo, en lugar de una autenticación basada únicamente en puesto de trabajo

Configurar una sesión PPPoE

Para crear una sesión PPPoE, debe utilizar el serviciopppoed. Móduloio-pkt-*nProporciona servicios de protocolo PPPoE. Primero necesitas correrio-pkt-*Conconductor adecuado. Ejemplo:

La pila de protocolos TCP/IP es el alfa y omega de Internet, y no solo es necesario conocer, sino también comprender el modelo y el principio operativo de la pila.

Descubrimos la clasificación, los estándares de red y modelo OSI. Ahora hablemos de la pila sobre la que está construido. sistema mundial Redes informáticas unidas Internet.

Modelo TCP/IP

Inicialmente, esta pila fue creada para combinar computadoras grandes en las universidades según lineas telefonicas Comunicaciones punto a punto. Pero cuando aparecieron nuevas tecnologías, la radiodifusión (Ethernet) y el satélite, se hizo necesario adaptar TCP/IP, que resultó ser no es una tarea fácil. Por eso, junto con OSI, apareció el modelo TCP/IP.

El modelo describe cómo es necesario construir redes basadas en varias tecnologías para que la pila del protocolo TCP/IP funcione en ellos.

La tabla muestra una comparación de los modelos OSI y TCP/IP. Este último incluye 4 niveles:

1. El más bajo, nivel de interfaz de red, proporciona interacción con tecnologías de red (Ethernet, Wi-Fi, etc.). Esta es una combinación de las funciones de canal y niveles fisicos OSI.
2. nivel de internet es más alto y tiene tareas similares a las de la capa de red del modelo OSI. Proporciona búsqueda ruta optima, incluida la resolución de problemas de red. Es en este nivel donde opera el enrutador.
3. Transporte responsable de la comunicación entre procesos en diferentes computadoras, así como para la entrega de la información transmitida sin duplicación, pérdida o error, en la secuencia requerida.
4. Aplicado Combina 3 capas del modelo OSI: sesión, presentación y aplicación. Es decir, realiza funciones como soporte de sesión, conversión de protocolo e información e interacción usuario-red.

A veces los expertos intentan combinar ambos modelos en algo común. Por ejemplo, a continuación se muestra una representación de simbiosis en cinco niveles de los autores de Computer Networks E. Tanenbaum y D. Weatherall:

El modelo OSI tiene buen desarrollo teórico, pero no se utilizan los protocolos. El modelo TCP/IP es diferente: los protocolos se utilizan ampliamente, pero el modelo sólo es adecuado para describir redes basadas en TCP/IP.

No los confundas:

• TCP/IP es una pila de protocolos que forma la base de Internet.
• Modelo OSI (Básico Modelo de referencia Interacciones Sistemas abiertos) es adecuado para describir una amplia variedad de redes.

Pila de protocolo TCP/IP

Veamos cada nivel con más detalle.

El nivel inferior de interfaces de red incluye Ethernet, Wi-Fi y DSL (módem). Datos tecnologías de red No forman parte formalmente de la pila, pero son extremadamente importantes en el funcionamiento de Internet en su conjunto.

Protocolo básico capa de red– IP (Protocolo de Internet). Es un protocolo enrutado, parte del cual es el direccionamiento de red (dirección IP). Aquí también funcionan protocolos adicionales como ICMP, ARRP y DHCP. Mantienen las redes en funcionamiento.

En nivel de transporte TCP es un protocolo que proporciona transmisión de datos con garantía de entrega y UDP es un protocolo para transferencia rápida datos, pero sin garantía.

La capa de aplicación es HTTP (para la web), SMTP (transferencia de correo), DNS (asignación de nombres de dominio amigables a direcciones IP), FTP (transferencia de archivos). Protocolos sobre nivel de aplicación Hay más pilas TCP/IP, pero éstas pueden considerarse las más importantes a considerar.

Recuerde que la pila de protocolos TCP/IP define los estándares de comunicación entre dispositivos y contiene convenciones para interconexión y enrutamiento.