Введение
Стек протоколов TCP/IP тесно связан с сетью Internet, ее историей и современностью. Создан он был в 1969 году, когда для сети ARPANET понадобился ряд стандартов для объединения в единую сеть компьютеров с различными архитектурами и операционными системами. На базе этих стандартов и был разработан набор протоколов, получивших название TCP/IP. Вместе с ростом Internet протокол TCP/IP завоевывал позиции и в других сетях. На сегодняшний день этот сетевой протокол используется как для связи компьютеров всемирной сети, так и в подавляющем большинстве корпоративных сетей. В наши дни используется версия протокола IP, известная как IPv4.
Назначение и функции утилиты TRACERT
TRACERT, по-прежнему остается наиболее часто используемым инструментом сетевой диагностики. Утилита позволяет получить цепочку узлов, через которые проходит IP-пакет, адресованный конечному узлу. В основе трассировки заложен метод анализа ответов при последоательной отправке ICMP-пакетов на указанный адрес с увеличивающимся на 1 полем TTL. (Время жизни – Time To Live). На самом деле это поле не имеет отношения к времени, а является счетчиком числа возможных переходов при передаче маршрутизируемого пакета. Каждый маршрутизатор, получив пакет, вычитает из этого поля 1 и проверяет значение счетчика TTL. Если значение стало равным нулю, такой пакет отбрасывается и отправителю посылается ICMP-сообщение о превышении времени жизни (Time Exceeded - значение 11 в заголовке ICMP). Если бы не было предусмотрено включение поля TTL в IP пакеты, то при ошибках в маршрутах, могда бы возникнуть ситуация, когда пакет будет вечно циркулировать в сети, пересылаемый маршрутизаторами по кругу. При выполнении команды tracert.exe сначала выполняется отправка ICMP пакета с полем TTL равным 1 и первый в цепочке маршрутизатор (обычно это основной шлюз из настроек сетевого подключения) вычтя единицу из TTL получает его нулевое значение и сообщает о превышении времени жизни. Эта последовательность повторяется трижды, поэтому в строке результата, формируемой tracert.exe, после номера перехода отображаются три значения времени отклика:
1 1 ms <1 <1 192.168.1.1
1 –номер перехода (1 – первый маршрутизатор)
1 ms <1 <1–время его ответа для 3-х попыток (1ms и 2 ответа менее чем 1 ms)
192.168.1.1 - его адрес (или имя)
Затем процедура повторяется, но TTL устанавливается равным 2 - первый маршрутизатор его уменьшит до 1 и отправит следующему в цепочке, который после вычитания 1 обнулит TTL и сообщит о превышении времени жизни. И так далее, пока не будет достигнут заданный узел, имя или адрес которого заданы в качестве параметра командной строки, например, tracert yandex.ru, или до обнаружения неисправности, не позволяющей доставить пакет узлу yandex.ru.
Синтаксис команды утилиты: tracert [-d] [-h кол-во_узлов] [-j список_узлов] [-w тайм_аут] имя_хоста
-d- отключает разрешение IP-адресов хостов в DNS-имена. Позволяет значительно ускорить процедуру проверки
-h кол-во_узлов- ограничивает количество узлов до исследуемого хоста. По умолчанию – 30
-j список_хостов- Свободный выбор маршрута по указанному списку хостов
-w тайм_аут- Время ожидания в миллисекундах при отправке каждого пакета
имя_хоста-Имя или IP-адрес хоста, маршрут до которого должен быть исследован.
При указании имени используется служба DNS для получения соответствующего IP-адреса, поэтому для проверки работоспособности протокола TCP/IP лучше указывать IP-адреса
Назначение и функци утилиты Ipconfig
Утилита командной строки для управления сетевыми интерфейсами.
В операционных системах Microsoft Windows ipconfig является утилитой командной строки для вывода деталей текущего соединения и управления клиентскими сервисами DHCP и DNS. Также есть подобные графические утилиты с названиями winipcfg и wntipcfg (последняя предшествовала ipconfig). Утилита ipconfig позволяет определять, какие значения конфигурации были получены с помощью DHCP, APIPA или другой службы IP-конфигурирования либо заданы администратором вручную.
Часто в операционных системах GNU/Linux и UNIX детали соединения отслеживаются несколькими утилитами, главной среди них является ifconfig. Тем не менее, ipconfig наряду с ifconfig присутствует в Mac OS X, там ipconfig команда сервиса как оболочка к агенту IPConfiguration и может использоваться для контроля BootP и DHCP клиента из CLI.
Служит для отображения всех текущих параметров сети TCP/IP и обновления параметров DHCP и DNS. При вызове команды ipconfig без параметров выводится только IP-адрес, маска подсети и основной шлюз для каждого сетевого адаптера.
Параметры:
/all
Вывод полной конфигурации TCP/IP для всех адаптеров. Без этого параметра команда ipconfig выводит только IP-адреса, маску подсети и основной шлюз для каждого адаптера. Адаптеры могут представлять собой физические интерфейсы, такие как установленные сетевые адаптеры, или логические интерфейсы, такие как подключения удаленного доступа.
/renew [адаптер]
Обновление конфигурации DHCP для всех адаптеров (если адаптер не задан) или для заданного адаптера. Данный параметр доступен только на компьютерах с адаптерами, настроенными для автоматического получения IP-адресов. Чтобы указать адаптер,нужно ввести без параметров имя, выводимое командой ipconfig.
/release [адаптер]
Отправка сообщения DHCPRELEASE серверу DHCP для освобождения текущей конфигурации DHCP и удаление конфигурации IP-адресов для всех адаптеров (если адаптер не задан) или для заданного адаптера. Этот адаптер отключает протокол TCP/IP для адаптеров, настроенных для автоматического получения IP-адресов. Чтобы указать адаптер,нужно ввести без параметров имя, выводимое командой ipconfig.
/flushdns
Сброс и очистка содержимого кэша сопоставления имен DNS клиента. Во время устранения неполадок DNS эту процедуру используют для удаления из кэша записей отрицательных попыток сопоставления и других динамически добавляемых записей.
Если имя адаптер содержит пробелы, его следует заключать в кавычки (т. е. имя_адаптера).
В именах адаптеров, задаваемых для команды ipconfig, поддерживается использование подстановочного знака звездочки (*) для задания имен, начинающихся с указанной строки или содержащих указанную строку. Например, имя Подкл будет включать все адаптеры, начинающиеся со строки Подкл, а имя *сет* - все адаптера, содержащие строку сет.
Эта команда доступна, только если в свойствах сетевого адаптера в объекте Сетевые подключения в качестве компонента установлен протокол Интернета (TCP/IP) лиента. Имена, зарегистрированные в DNS, определяются параметрами DNS в дополнительных свойствах протокола TCP/IP.
all выдает весь список параметров. Без этого ключа отображается только IP-адрес, маска и шлюз по умолчанию;
renew[adapter] обновляет параметры конфигурации DHCP для указанного сетевого адаптера;
release[adapter] освобождает выделенный DHCP IP-адрес;
adapter – имя сетевого адаптера;
displaydns выводит информацию о содержимом локального кэша клиента DNS, используемого для разрешения доменных имен.
Таким образом, утилита ipconfig позволяет выяснить, инициализирована ли конфигурация и не дублируются ли IP-адреса:
– если конфигурация инициализирована, то появляется IP-адрес, маска, шлюз;
– если IP-адреса дублируются, то маска сети будет 0.0.0.0;
– если при использовании DHCP компьютер не смог получить IP-адрес, то он будет равен 0.0.0.0.
/setclassid – Изменение идентификатора класса DHCP.
/showclassid6 – Отображение всех допустимых для этого адаптера идентификаторов классов DHCP IPv6.
/setclassid6 – Изменение идентификатора класса DHCP IPv6.
адаптер – Имя подключения
Изменение сетевых настроек с помощью команды IPCONFIG, в основном, применимо к тем сетевым адаптерам, которые настроены на автоматическое конфигурирование с использованием службы динамической настройки основных параметров на сетевом уровне DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) или службы автоматической настройки приватных IP - адресов APIPA (Automatic Private IP Addressing).
Если в параметрах командной строки IPCONFIG используется имя адаптера, содержащее пробелы, то оно должно заключаться в двойные кавычки. Если имя содержит символы русского алфавита, то оно должно быть представлено в DOS-кодировке.
Для имен адаптеров применимо использование символа * в качестве шаблона:
* – любое имя
Локальн* –имя адаптера начинается с Локальн;
* сети * – имя адаптера содержит строку сети.
Примеры использования:
ipconfig – отобразить базовые сетевые настройки для всех сетевых адаптеров, присутствующих в системе.
ipconfig /all – отобразить подробную информацию о настройках всех сетевых адаптеров, присутствующих в системе;
ipconfig /renew Подключение по локальной сети 2 – обновить сетевые настройки, полученные от DHCP-сервера только для сетевого подключения с именем Подключение по локальной сети 2;
ipconfig /release *локальной* – обновить сетевые настройки, полученные от DHCP – сервера для всех сетевых подключений, в имени которых присутствует строка локальной;
ipconfig /release Подключение по локальной сети 2 – освободить сетевые настройки, полученные от DHCP - сервера только для сетевого подключения с именем Подключение по локальной сети 2;
Если для параметров release и renew не указано имя адаптера, то аренда IP-адреса для всех адаптеров, для которых существуют привязки к TCP/IP, будет освобождена или обновлена;
ipconfig /dysplaydns – вывести на экран содержимое кэш службы разрешения имен DNS (службы DNS-клиент);
ipconfig /flushdns – очистить содержимое кэш службы разрешения имен DNS;
ipconfig /showclassid Подключение по локальной сети – отобразить все допустимые для этого сетевого подключения идентификаторы классов DHCP;
ipconfig /setclassid Local Area Connection TEST – установить для адаптера с именем Local Area Connection идентификатор класса DHCP TEST;
ipconfig /setclassid Local Area Connection TEST – установить для адаптера с именем Local Area Connection идентификатор класса DHCPv6 TEST;
Если для параметра setclassid или setclassid6 не указан идентификатор класса, то существующий идентификатор класса будет удален.
Наиболее часто используется команда ipconfig /all, позволяющая получить подробные сведения о сетевых настройках. Отображаются сведения о настройке протокола IP Пример сведений о настройках IP:
Настройка протокола IP для Windows
Имя компьютера.........: comp0
Основной DNS-суффикс......:
Тип узла.............: Смешанный
IP-маршрутизация включена....: Нет
WINS-прокси включен.......: Нет
В некоторых версиях утилиты ipconfig.exe вместо типа узла Смешанный, может отбражаться Гибридный (Hybrid). Тип узла определяет алгоритм определения и регистрации имен Netbios. С точки зрения протокола NETBIOS, узлы могут быть следующих типов:
b-node (b) – Использует только широковещательную регистрацию и просмотр имен.
p-node (p) – использует только соединения точка-точка для просмотра и регистрации имен.
m-node (m) и h-node (h) – смешанные типы, использующие как широковещательные сообщения, так и обращение к серверам имен.
Компьютеры под управлением Windows представляют собой узлы h-node или узлы смешанного типа, использующие WINS (NBNS) сервер для регистрации и просмотра имен, и используют широковещательные запросы, если сервер не доступен.
Пример отображаемой конфигурации сетевого адаптера:
Ethernet adapter Подключение по локальной сети: - имя сетевого подключения, присвоенное операционной системой.
DNS-суффикс подключения.....: - DNS-суффикс из настроек сетевого подключения
Описание.............: Realtek 8139d Adapter #2 - название сетевого адаптера..
Физический адрес.........: 00-14-02-7B-ED-67 - MAC- адрес данного адаптера.
DHCP включен...........: Да - признак использования DHCP для конфигурирования сетевого адаптера
Автонастройка включена......: Да - признак автоматической настройки параметров адаптера с использованием функции автоматического назначения адресов (APIPA) при отсутствии сервера DHCP. Данный режим позволяет назначить приватный немаршрутизируемый IP-адрес сетевому адаптеру и определяется значением ключа реестра
HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters\Interfaces\GUID адаптера\IPAutoconfigurationEnabled
Значение 0 (тип DWORD) параметра IPAutoconfigurationEnabled отключает APIPA. Если значение этого параметра равно 1, или параметр отсутствует в реестре, APIPA активируется. Обычно, в системах семейства Windows данный режим активирован.
Автонастройка IPv4-адреса....: 169.254.254.18(Основной) - автоматически полученный локальный адрес, если используется APIPA. На практике, такое значение IP-адреса означает, что сервер DHCP недоступен.
Локальный IPv6-адрес канала...: fe80::7c22:e7f8:3a71:8249%16(Основной) - локальный IPv6 адрес, если используется адресация IPv6
IPv4-адрес............: 10.10.11.77(Основной) - используемый для данного адаптера IPv4 - адрес.
Маска подсети..........: 255.255.224.0 - маска подсети.
Аренда получена..........: 2 марта 2015 г. 22:44:48 - дата и время получения сетевой конфигурации от сервера DHCP
Срок аренды истекает..........: 3 марта 2015 г. 2:31:27 - срок истечения аренды сетевых настроек. Определяется сервером DHCP.
Основной шлюз.........: 10.10.11.1 - IP - адрес маршрутизатора, используемого в качестве шлюза по умолчанию.
Код класса DHCPv4..........: TEST - код класса DHCP, если он существует.
DHCP-сервер...........: 10.10.11.11 - - IP-адрес DHCP-сервера, от которого получена сетевая конфигурация.
Следующие 2 параметра (идентификатор участников DHCP - DUID и идентификатор арендованного адреса IAID) присутствуют при автоматическом конфигурировании настроек протокола IPv6. В крупных сетях могут присутствовать несколько серверов DHCPv6. При автоматическом конфигурировании сетевого адаптера, все они получают от клиента специальный запрос DHCP REQUEST. Каждый из них проверяет, ему ли был направлен запрос. Сервер не приступает к обработке пакетов с DUID, отличающимся от его собственного. При совпадении DUID, сервер помечает адрес как присвоенный и возвращает ответ DHCP REPLY. На этом обработка запроса завершается.
IAID - это специальный идентификатор арендуемого IPv6-адреса длиной 4 байта. Клиенту выделяется адрес на время, определенное сервером (срок аренды). Когда предпочитаемый срок действия адреса заканчивается, клиент отправляет серверу пакет DHCP RENEW с запросом на продление этого срока. В сообщение включается идентификатор IAID, код которого также хранится в базе данных DHCP сервера. Если сервер готов продлить срок действия адреса, он отправляет ответ DHCP REPLY и клиент получает возможность использования арендованного адреса без повторного получения настроек.
IAID DHCPv6...........: 234890384 - идентификатор арендованного адреса IAID
DUID клиента DHCPv6.......: 00-01-00-01-14-E2-78-C0-00-0C-1E-7C-29-E3 - идентификатор участников DHCP
DNS-серверы...........: 94.25.128.74
94.25.208.74 - адреса DNS - серверов, используемых для разрешения имен в IP-адреса узлов.
NetBios через TCP/IP........: Включен - режим использования NetBios через протокол TCP/IP.
Вывод команды IPCONFIG, как правило, не помещается на экране, поэтому для постраничного отображения результатов можно использовать команду more в цепочке с командой IPCONFIG:
ipconfig /al | more
При необходимости, результаты можно записать в текстовый файл, используя перенаправление вывода:
ipconfig /all > C:\ipconfig-all.txt - записать результаты в текстовый файл ipconfig-all.txt на диске C:. Для русскоязычных версий Windows нужно учитывать, что результаты выполнения команды, записанные в текстовый файл, представлены в DOS-кодировке (OEM 866) и для их просмотра потребуется программное обеспечение, позволяющее просматривать текст в данной кодировке, например редактор файлового менеджера Far или средства для преобразования текста в кодировку Windows (CP 1251) (например, утилита iconv. Можно обойтись, например, стандартным средством Microsoft Word (winword.exe), используя командный файл следующего содержания:
ipconfig /all > %TEMP%\ipconfig-all.txt
start winword winword.exe %TEMP%\ipconfig-all.txt
Первая команда записывает результаты выполнения IPCONFIG в текстовый файл ipconfig-all.txt каталога временных файлов, путь которого определяется значением переменной TEMP, а вторая – открывает этот файл с помощью winword.exe. При открытии, приложение Microsoft Word выдаст запрос на преобразование файла и предложит выбрать исходную кодировку текста - Кириллица (DOS).
Также можно воспользоваться стандартным буфером обмена Windows, записав в него вывод результатов команды IPCONFIG. Для этого нужно выполнить ее в цепочке с командой Clip
ipconfig /all | clip
Результат выполнения команды будет записан в буфер обмена Windows, после чего в используемом редакторе (Блокнот, Wordpad, Word, OpenOffice Writer) можно выполнить вставку из буфера обмена (нажмите Ctrl+V или Shift+Insert).
Заключение
Открытость, масштабируемость, универсальность и простота использования - неоспоримые преимущества TCP/IP, но у этого семейства протоколов есть и очевидные недостатки. Столь привлекательная простота доступа оборачивается для Internet серьезнейшей проблемой защиты информации, которая приобретает особую остроту сейчас, когда мировая Сеть все активнее используется для электронной коммерции. Неупорядоченность передачи пакетов и невозможность отследить маршрут их продвижения также представляют собой важные проблемы, поскольку препятствуют реализации таких необходимых в современных коммуникациях возможностей, как передача мультимедийных данных в реальном времени. Наконец, как уже упоминалось, предоставляемый нынешней версией протокола IP объем адресного пространства, особенно в связи с его неэффективным использованием, уже с большим трудом позволяет удовлетворять потребности гигантской и все более разрастающейся Сети.
В XXI в. многие проблемы Internet, по-видимому, будут сняты реализацией уже упоминавшегося протокола IPv6. Помимо четырехкратного увеличения размера адреса, что обеспечит адресное пространство объемом около 4 квадриллионов адресов (по сравнению с современными 4 миллиардами), новый стандарт обещает реализацию встроенных функций защиты от несанкционированного доступа, поддержку передачи данных мультимедиа в реальном времени и возможности автоматического реконфигурирования адресов.
Список использованной литературы.
1. Филимонов. А. Н. Построение мультисервисных сетей Ethernet/ А. Н. Филимонов. М.: BHV, 2011. 300 с.
2. Горшов Н. Г. Руководство по технологиям объединенных сетей.4-е изд. / Н. Г. Горшов. М.: Вильямс, 2012. 320 с.
3. Новиков Ю. В. Основы локальных сетей. Курс лекций/ Ю. В Новиков М.: Интернет-университет информационных технологий, 2011. 250 с.
4. Камер Д. Г. Сети TCP/IP/ Д. Г Камер. М.: «Вильямс», 2010. 880 с.
5. Веттинг Д. Н. «NowellNetWare для пользователя»/ Д. Н. Веттинг М.: «АБФ», 2012. 500 с.
6..Казаков С. И «Основы сетевых технологий»/ С. И. Казаков Санкт-Петербург: «БХВ-Петербург», 2011. 350 с.
7. Флинт Д. «Локальные сети ЭВМ: архитектура, построение, реализация»/ Д. Флинт М.: «Финансы и статистика», 2011. 500 с.
8. Олифер Н. А. «Компьютерные сети»/ Н. А. Олифер. Санкт-Петербург: «Питер»,2010. 400 с.