Основы сетевой инфраструктуры Windows Server 2008 (стр. 3 )

Перед тем как определить маску подсети, вы должны оценить число сегментов и хостов в каждом сегменте, с учетом возможного их роста в будущем. Это позволит вам правильно рассчитать необходимое число бит для маски подсети.

Вопрос: Что более важно при расширении сети – возможно большее количество узлов или возможно большее число подсетей?

Ключевые моменты

Когда в IP-сети определяется маршрут для пакета данных, то необходимо определить, где находиться получатель с этим IP-адресом – в локальной сети или удаленной. Понимание того, как хост в IP-сети это делает, поможет вам решить задачи, связанные с IP-адресацией.

Вопрос: Необходимо ли знать двоичную математику для понимания подсетей?

Урок 3: Подсети в сложных сетях

После того, как вы определились с требуемым числом подсетей и хостов, вы должны вычислить маску подсети, которая будет отвечать этой конфигурации. Чтобы это сделать, вы должны определить для маски подсети число бит, которое необходимо для номера сети и номера хоста. После вы рассчитываете маску подсети, а с помощью нее определяете адрес сети и настраиваете хосты.

Ключевые моменты

Чтобы разделить большой диапазон IP-адресов на несколько небольших подсетей, необходимо определить, сколько выделить бит из номера хоста для номера сети. Это расчет и определит количество бит для подсетей.

Вопрос: Сколько бит доступно для подсетей в сети класса B?

Ключевые моменты

Вы должны также определить число бит, необходимых для всех хостов подсети. Рассчитать количество бит требуемых для хостов можно по формуле 2n-2, где n – число бит. Когда вы подставляете значение n в формулу 2n-2, полученный результат должен быть больше или равен количеству хостов в вашей подсети.

Вопрос: Почему из каждой сети, при вычислении необходимого числа хостов, вычитаются два адреса?

Ключевые моменты

Вы можете рассчитать адреса подсетей в двоичном виде или перевести их в десятичный вид с разделенными точками. Однако это может быть трудоемким процессом. Более быстрый способ определить адреса сети – это использование рассчитанных бит для подсетей.

Вопрос: Почему мы используем младшие биты подсети для определения адресов подсетей?

Сценарий

Ваша организация разрабатывает новую сеть с тремя офисами, которых позже может стать четыре. Вам нужно сеть 172.30.0.0 разделить на подсети для четырех офисов, с количеством 3000 хостов в каждом.

Лабораторная работа: Расчет адресного пространства IPv4

Сценарий

Вы – консультант по сетям у вас несколько клиентов, которым требуется разработать сеть IPv4. Вы должны определить маску подсети и адреса сетей учитывая требования их бизнеса.

Упражнение 1: Определение маски подсети для Глобальной сети.

Ваш клиент требует разработать корпоративную Глобальную сеть с восемью разделенными офисами, используя сеть класса B (172.23.0.0). IP-структура данной сети должна иметь возможность для будущего расширения, как минимум до четыре дополнительных офисов и максимальное число узлов в каждой подсети. Каждая офис должен иметь свою собственную подсеть. Используйте следующую таблицу для определения подсетей.

Описание	Двоичный вид	Десятичный вид
Оригинальная сеть	...	172.23.0.0
Оригинальная маска подсети	...	255.255.0.0
Новая маска подсети
Подсеть 1
Подсеть 2
Подсеть 3
Подсеть 4
Подсеть 5
Подсеть 6
Подсеть 7
Подсеть 8

Упражнение 2: Определение узлов для сети

Ваш клиент имеет четыре сети класса С в одном здании. Для снижения сложности администрирования сети вами было решено объединить все четыре подсети в одну сеть (supernetting). Для того чтобы это сделать, вам необходимо забрать биты из номера сети и добавить их в номер хоста. Используйте следующую таблицу для определения адреса первого, второго хоста и широковещательного адреса для объединенной сети.

Описание	Двоичный вид	Десятичный вид
Оригинальная сеть 1	...	192.168.204.0
Оригинальная сеть 2	...	192.168.205.0
Оригинальная сеть 3	...	192.168.206.0
Оригинальная сеть 4	...	192.168.207.0
Оригинальная маска подсети	...	255.255.255.0
Объединенная сеть	...	192.168.204.0
Новая маска подсети	...	255.255.252.0
Первый хост
Второй хост
Широковещательный адрес

Вопросы для самоконтроля

1. Какая маска подсети по умолчанию для сети класса С?

2. Какие параметры конфигурации IP используются для определения, к какой сети относится IP - адрес получателя локальной или удаленной?

3. Какая формула используется для подсчета числа возможных хостов, если известно число бит, выделяемых номеру хоста?

Глава 5: Основы протокола IPv6

Протокол IPv6 - это существенно обновленный протокол стека TCP/IP. В нем значительно расширено адресное пространство и могут быть использованы различные типы адресов. В Windows Server 2008 драйвер протокола IPv6 устанавлен по умолчанию.

Урок 1: Введение в IPv6

Новые функции и характеристики протокола IPv6 нацелены на устранение недостатков протокола IPv4. Усовершенствования IPv6 позволяют упростить настройки и организовать более безопасное взаимодействие в сети Интернет и корпоративных сетях.

Ключевые моменты

Протокол IPv4 был внедрен в 1981 году в соответствие со стандартом RFC 791 и с тех пор существенно не обновлялся. До настоящего времени он справлялся со своими задачами, но его серьезные недостатки делают его непригодным для будущих сетевых потребностей.

Вопрос: Какие из ограничений IPv4 затронули вас больше всего?

Ключевые моменты

Протокол IPv6, ранее известный еще как IP-Next Generation (IPng), был создан для устранения недостатков IPv4.

Вопрос: Какое из этих усовершенствований является самым важным для Вас?

Вопрос: Какие проблемы существуют при переходе на IPv6?

Ключевые моменты

Длина адреса IPv6 составляет 128 бит, по сравнению с 32 битами в IPv4. Это позволяет решить проблему нехватки адресов в IPv4. Для большей гибкости маршрутизации, адресное пространство IPv6 имеет иерархическую структуру. В результате чего адреса распределяются не эффективно.

Вопрос: Почему отведение 64 бита под идентификатор хоста приводит к неэффективному расходованию адресного пространства?

Ключевые моменты

В адресе IPv6 не используется десятичная запись с раздельными точками, которая применяется при записи адреса IPv4. Чтобы сделать адрес компактнее, в IPv6 используется шестнадцатеричное представление адреса с разделителем в виде двоеточия между группами из четырех цифр. Каждая шестнадцатеричная цифра представляет собой четыре бита.

Вопрос: Почему сокращение нулей можно использовать в адресе только один раз?

Ключевые моменты

Типы адресов IPv6 схожи с аналогичными типами адресов IPv4, но точного совпадения нет.

Ключевые моменты

Протокол взаимодействия соседних узлов (ND) необходимый для работы IPv6 – это часть сообщений протокола ICMPv6, которая управляет взаимодействием между соседними узлами (узлами в одной локальной сети). Он заменил широковещательный протокол ARP и ряд сообщений протокола ICMPv4 (такие как обнаружение маршрутизаторов (Router Discovery) и переадресация сообщений (Redirect messages)) более эффективными групповыми и одноадресными сообщениями.

Вопрос: Какие преимущества использования протокола ND для определения адресов соседних компьютеров по сравнению с протоколом ARP?

Урок 2: Адреса для одноадресной рассылки (Unicast) IPv6

В протоколе IPv4 одному хосту обычно назначается один индивидуальный адрес. В протоколе IPv6 каждому хосту, для различных целей, присваивается несколько адресов для одноадресной рассылки. Вы должны понимать, что необходимо проверять взаимодействие в сети, используя каждый из этих адресов.

Ключевые моменты

Последние 64 бита адреса IPv6 – это идентификатор интерфейса. Он аналогичен номеру хоста в адреса IPv4. Каждый интерфейс в сети IPv6 должен иметь уникальный идентификатор интерфейса, который используется в протоколе IPv6, вместо MAC адреса, для однозначного определения хоста.

Вопрос: Почему использование случайно генерируемого идентификатора интерфейса повышает вашу конфиденциальность?

Ключевые моменты

Глобальный адрес для одноадресной рассылки аналогичен публичному адресу IPv4. Это глобально маршрутизируемый адрес и используется в той части сети Интернет, которая построена на IPv6. В отличие от нынешней сети Интернет построенной на основе IPv4 и представляющей собой смесь как плоской, так и иерархической маршрутизации, Интернет на основе IPv6 с самого начала был разработан с поддержкой эффективной иерархической адресации и маршрутизации.

Вопрос: Сколько хостов поддерживает каждая подсеть?

Ключевые моменты

Адреса локальной связи используются хостами для общения с соседями в локальной сети (Например, в локальной сети IPv6 без маршрутизатора). Адреса локальной связи IPv6 аналогичны адресам APIPA (169.254.0.0/16) IPv4, которые определены в стандарте RFC 3927.

Вопрос: Почему адреса локальной связи важны для взаимодействия в сети IPv6?

Ключевые моменты

Уникальные локальные адреса (Unique Local) являются аналогом частных адресов IPv4 таких, как 10.0.0.0/8. Все уникальные локальные адреса имеют префикс fd00::/8 (первые восемь бит определяют этот тип адреса). Следующие 40 бит используются для назначения глобального идентификатора.

Вопрос: Почему в вашей компании желательно использовать уникальные локальные адреса (Unique Local), а не глобальные адреса для одноадресной рассылки (Global Unicast).

Ключевые моменты

IPv6 включает в себя два специальных адреса, которые могут быть использованы рограммами:

• Неопределенный адрес (0:0:0:0:0:0:0:0 или ::). Этот адрес аналогичен IPv4-адресу 0.0.0.0. Он используется только в качестве адреса отправителя для обозначения того, что адрес отсутствует. Он обычно используется во время проверки адреса на дублирование прежде, чем подтвердится, что адрес уникальный.

• Адрес обратной связи (0:0:0:0:0:0:0:1 или ::1). Этот адрес аналогичен IPv4-адресу 127.0.0.1. Он используется для отправки пакетов самому себе и для тестирования стека IPv6.

Вопрос: Можете вы придумать какой-нибудь пример использования адреса :: в сетевых приложениях?

Урок 3: Настройка IPv6

На каждом интерфейсе IPv6 должно быть настроено несколько IPv6-адресов. Некоторые из этих адреса присваиваются автоматически. Другие могут быть назначены вручную, если это необходимо. Сервер DHCPv6 является одним из способов, с помощью которого хосты IPv6 могут быть настроены автоматически.

Ключевые моменты

Хостам IPv6 присваивается несколько адресов для одноадресной и многоадресной рассылки.

Вопрос: Какие из этих адресов вы можете присвоить интерфейсу вручную?

Вопрос: Почему в протоколе IPv6 меньше, чем в IPv4 вероятность, что вы будете вручную настраивать интерфейс?

Ключевые моменты

Автонастройка адреса - это способ автоматического присвоения интерфейсу адреса IPv6. Автонастройка адреса может быть Полной (Stateful) или Базовой (Stateless). Полная (Stateful) автоконфигурация выполняется с использованием сервера DHCPv6. Базовой конфигурация (Stateless) осуществляется на основе сообщений «Объявления маршрутизатора» (router advertisements).

Вопрос: Если адрес IPv6 перешел в состояние «Устаревший» может ли этот хост продолжать взаимодействовать по сети?

Ключевые моменты

Первая часть процесса автонастройки – это создание и присвоение адреса локальной связи, который позволяет взаимодействовать хостам внутри локальной сети. Это часть необходима для выполнения дальнейшей автонастройки. Когда адрес локальной связи назначается хосту, то производится проверка адреса на уникальность.

Вопрос: Кто настраивает сообщения «объявления маршрутизатора»?

Ключевые моменты

DHCPv6 - это служба, которая обеспечивает Полную (Stateful) автонастройку хостов IPv6. Эта служба автоматически настраивает хосты IPv6, присваивая им IPv6-адреса и другие параметры, такие как серверы DNS. Служба DHCPv6 аналогична DHCPv4 для сетей IPv4.

Вопрос: Когда клиенту нужны от DHCPv6 только дополнительные параметры настройки?

Лабораторная работа: Настройка IPv6

Сценарий

Вы являетесь администратором сервера компании у которой 10 офисов и по 100 пользователей в месте. Ваша компания планирует внедрить IPv6 и вы участвуете в этом внедрении.

Упражнение 1: Определение IPv6 сети для внутреннего использования

Руководство вашей компании определило, что для настройки IPv6 необходимо использовать уникальные локальные адреса (Unique Local). В каждом из 10 офисов должна быть создана отдельная подсеть. Вы должны определить требуемую схему адресации.

Задача 1: Определение адресного пространства IPv6 для каждого офиса.

1. Определите префикс для уникального локального адреса (Unique Local):

• Префикс для уникального локального адреса одноадресный составляет 8 бит

• Посмотрите необходимый урок для определения правильного префикса

• Запишите префикс в таблицу расположенную ниже с использованием шестнадцатеричных цифр

2. Выберите случайное 40-битное шестнадцатеричное число:

• Каждая шестнадцатеричная цифра составляет 4 бита

• Придумайте 10 разрядное шестнадцатеричное число, и запишите его в таблицу, в колонку Глобального идентификатора

3. Выберите идентификатор подсети для каждой из десяти офисов:

• Диапазон подсетей может быть непрерывным

• Запишите в таблицу десять 16-битных идентификаторов подсети, используя группы из четырех шестнадцатеричных цифр.

Описание	Префикс	Глобальный идентификатор	Идентификатор подсети
Подсеть1
Подсеть2
Подсеть3
Подсеть4
Подсеть5
Подсеть6
Подсеть7
Подсеть8
Подсеть9
Подсеть10

Упражнение 2: Настройка на сервере статических IPv6-адресов

Подсети для каждого офиса уже были определены в предыдущем упражнении. Вы должны настроить DNS сервер в каждом офисе со статическим адресом IPv6, это облегчит настройку клиентов, а также поиск и устранение неисправностей. Сервер DNS должен иметь Идентификатор интерфейса ::5 и шлюз ::1.

Задача 1: Включите виртуальную машину и войдите в систему

1. Включите виртуальную машину VRN - DC1.

2. Войдите в VRN - DC1 под именем администратор с паролем Pa$w0rd.

Задача 2: Просмотр настроенного по умолчанию IPv6-адреса

1. Войдите в VRN - DC1 под именем администратор с паролем Pa$w0rd.

2. Откройте командную строку.

3. Используйте команду IPCONFIG/ALL для просмотра текущих адресов.

4. Запишите ниже следующий адрес:

• Адрес локальной связи (Link-Local) IPv6: ___________________

Задача 3: Настройка статического адреса IPv6

1. На VRN-DC1, откройте окно свойств подключения по локальной сети.

2. В свойствах Internet Protocol Version 6 (TCP/IPv6), введите следующее:

• IPv6 адрес: FD55: 5555:5555:1::5

• Длина префикса подсети: 64

• Основной шлюз: FD55: 5555:5555:1::1

• Предпочитаемый DNS-сервер:::1

Задача 4: Проверка новой конфигурации IPv6

1. На VRN-DC1, откройте окно командной строки.

2. Используйте команду IPCONFIG/ALL для просмотра текущих адресов.

3. Используйте команду Ping для проверки конфигурации адресов IPv6.

Задача 5: Закрыть все виртуальные машины без сохранения изменений

1. Для каждой виртуальной машины, которая запущена, в пункте меню Action выберите Close.

2. В открывшемся окне выберите Tunrn off and delete changes, а затем

нажмите кнопку ОК.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие из ограничений IPv4 устранены в IPv6?

2. Чем отличается идентификатор интерфейса в IPv6, от номера хоста в IPv4?

3. Какие адреса для одноадресной рассылки назначаются хосту?