Протокол BOOTP (BOOT strap Protocol)

Протокол RARP (Reverse Adress Resolution Protocol)

Протокол ARP (Adress Resolution Protocol)

В локальных сетях, построенных, например, по топологии Ethernet и имеющих подключение к Internet-шлюзу любой сетевой интерфейс имеет физический Ethernet-адрес, действующий в рамках локальной сети, а компьютер – IP-адрес, действующий в глобальной сети. При замене интерфейса (сетевой карты) или перемещении машины в другую подсеть, может возникнуть проблема со старой адресацией данной машины, приводящая к ее потере в сети. Для устранения данных проблем разработан внутри-сетевой протокол преобразования IP-адресов в сетевые для данной топологии – протокол ARP. Такое преобразование производится на основе ARP-таблиц, описывающих соответствие адресов интерфейсов и IP для каждого интерфейса каждого компьютера. Протокол выполняет две основные функции – определение физического адреса пакета и ответ на ARP-запрос других компьютеров в локальной сети. ARP-таблицы автоматически динамически изменяются с течением времени или корректируются администраторами локальной сети вручную.

При стандартной конфигурации серверов и локальных машин, обычно, IP-адреса компьютеров хранятся на локальных носителях и считываются в память во время загрузки систем. В случае, когда необходимо инициализировать сетевую среду для машины, не имеющей своего локального дискового накопителя, или удаленно настроить активный сетевой элемент типа маршрутеризатора или хаба, возникает проблема определения или выделения IP-адреса. Имеется два принципиальных решения данной проблемы – записывать IP-адреса в ПЗУ сетевой карты и определять их динамически. Первый способ ранее был достаточно популярен, однако, он слабо пригоден в случае, когда машины постоянно перемещаются в рамках одной или нескольких локальных сетей или меняются параметры сетей (ведь, перепрошивка даже Flash ПЗУ сетевых карт неудобная и трудоемкая операция, которую необходимо производить вручную для каждой машины). Протокол RARP построен на принципиальных основах архитектуры клиент-сервер и предполагает наличие в подсети хотя бы одного RARP-сервера, который отвечает на запросы клиентов, желающих получить IP-адрес, и по аппаратному адресу сетевого интерфейса определяет соответствующий IP-адрес.

Данный протокол может также быть использован и для удаленной загрузки операционной системы или маршрутизатора в локальной сети.

Мы уже отмечали ранее, что не все сетевые компоненты (компьютеры, маршрутеризаторы, хабы и т.п.) имеют собственные локальные накопители информации, однако, каким-то образом, в них должна быть загружена операционная система или просто информация, необходимая для их нормального функционирования. Для решения данной проблемы необходим универсальный протокол, позволяющий отвечать на широковещательные запросы еще "пустых" сетевых устройств, не имеющих ни собственных IP-адресов, ни операционной системы, а только БСВВ сетевого интерфейса в которой записана специальная стартовая программа, выдающая в сетевую среду запрос на загрузку.

В рамках локальной сети, данная проблема с успехом решается протоколом RARP. Однако, широковещательные запросы RARP не ретранслируются маршрутеризаторами и "отражаются" не попадая в глобальную сеть. Для аналогичных целей, но с возможностью удаленной загрузки из глобальных сетей, предназначен протокол BOOTP. Он использует транспортный протокол UDP и архитектуру клиент-сервер. При этом его работа осуществляется следующим образом: компьютер-клиент имеет собственный порт BOOTP и посылает широковещательное сообщение с адресом 255.255.255.255; сервер, также имеет свой BOOTP-порт (отличный от такового у клиента) и изначально инициализирует IP-адрес клиента как 0.0.0.0; получив запрос в BOOTP-порт сервера, маршрутизатор записывает в поле адреса свой IP-адрес и пересылает пакет BOOTP-серверу данной сети; получив такой запрос на загрузку, сервер посылает широковещательный ответ в локальную сеть, IP-адрес которой известен (т.к., пока, ни IP-адрес клиентской машины, ни ее сетевой адрес в локальной сети серверу не известен, а использовать ARP-запросы процессам такого уровня запрещено); после получения клиентом отклика от сервера ему передается запрос следующего уровня, в ответ на который сервер сообщает клиенту его и свой IP-адрес и расположение необходимых ресурсов. В дальнейшем клиент используя протокол передачи файлов TFTP получает необходимые для загрузки файлы системы (необходимо подчеркнуть, что такие файлы не обязательно должны находиться на той же машине, которая является сервером удаленной загрузки) и стартует.

В дальнейшем, мы заметим, что архитектура клиент-сервер является наиболее распространенным принципом осуществления взаимодействия между различными сетевыми системами как системного, так и прикладного уровня.

Дата добавления: 2014-01-04