Система распределения доменных имен DNS и протокол динамической настройки узла DHCP являются очень важными для сетей, особенно для сети Интернет, так как позволяют настроить доступ к интернету, сконфигурировать браузер и т.д. На предыдущих уроках мы уже рассматривали настройку DHCP-сервера, так что не будем терять время и приступим к уроку.
Сегодня мы рассмотрим три темы: работу DNS, настройку DNS и проблемы, которые могут встретиться при использовании этой системы, а также настройку и проблемы DHCP. Перед тем, как двинуться дальше, мы должны рассмотреть несколько вещей. Они не являются частью тематики курса CCNA, но нужны для понимания базовых понятий того, как осуществляется нового веб-сайта. Если вас интересует создание сайтов, вы хотите узнать о HTML, CSS, PHP, Java-script, хочу сказать, что я собираюсь сделать новую серию видеоуроков о том, как создавать сайты. Однако учитывая, что я занимаюсь этим в свободное от основной работы время, эта серия выйдет ещё не скоро. Пока же я хочу рассказать о некоторых основах сайтостроительства, касающихся не столько разработки сайтов, сколько и сетевого обеспечения работы веб-страниц.
Итак, для установки сайта в Интернете сначала нужно зарегистрировать домен, то есть приобрести доменное имя сайта. Для этого можно обратиться к такому крупнейшему регистратору доменных имен, как Go Daddy. Вы заходите на сайт регистратора и проверяете доступность придуманного вами имени сайта, например, imran.com. Доступным может оказаться как именно это имя, так и имя с расширением .org, .net и так далее. Выбрав его, вы должны будете заплатить некоторую сумму, от 10$ до тысячи долларов в зависимости от популярности зоны, в которой вы покупаете домен. После того, как вы купили доменное имя, вы должны приобрести хостинг-пространство. Доменное имя – это то, благодаря чему ваш сайт можно будет узнать в интернете. Хостинг-пространство, которое вы можете купить у того же регистратора Go Daddy, нужно для размещения в интернете разработанного вами сайта, то есть ваших веб-страниц, собранных в единое целое. Вы покупаете это пространство, чтобы загрузить туда ваш сайт. Третье, что вы должны сделать – это привязать доменное имя к сайту, находящемуся на хосте.
Если кто-то наберет в поисковике своего браузера imran.com, вы должны подсказать его компьютеру, где именно находится сайт с данным именем, чтобы он мог найти в интернете запрашиваемые HTML-файлы и открыть в браузере нужную страницу.
Предположим, слева у нас имеется доменное имя сайта www.imran.com, а справа в прямоугольнике расположен хост 74.1.1.10, на котором хранятся файлы этого сайта. Внизу я нарисую компьютер, браузер которого обращается к имени сайта www. imran.com. Поскольку компьютер не знает, где именно расположены файлы этого сайта, должен быть механизм, который поможет ему их найти. Этот механизм помогает компьютеру отослать запрос на , а по этому запросу отсылает файлы, которые отображаются в браузере на экране компьютера.
Технически вы можете вместо www.imran.com набрать в строке браузера IP-адрес хоста 74.1.1.10, и все будет работать точно также – вы сможете получить любые нужные вам файлы. Однако запомнить подобный адрес сайта очень трудно, вот почему создаются доменные имена. Предположим, что завтра поднял свои цены, и пользоваться хостом 74.1.1.10 для хранения файлов моего сайта стало очень дорого. В этом случае я нахожу более дешевый и загружаю свой сайт туда, при этом доменное имя сайта не меняется – я отвязываю домен от старого хоста и прилинковываю его к новому хосту 58.1.1.10.
Теперь компьютер точно также может получать HTML-файлы с нового хоста, если в строке браузера будет значиться доменное имя imran.com. Таким образом, пользователю нужно всего лишь помнить доменное имя и не думать о том, на каком хосте расположены файлы самого сайта. Вот в чем состоит причина, по которой мы используем доменные имена и хосты. Напомню ещё раз – эти понятия не входят в тематику курса CCNA, и если вы захотите узнать больше о и сайтах, то должны будете посмотреть другие серии видеоуроков.
Давайте перейдём к DNS. Это система, которая конвертирует доменные имена в IP-адреса. Как я сказал, доменное имя вида www.imran.com намного легче запомнить, чем набор чисел IP-адреса. Поэтому нужен механизм для перевода доменного имени в IP-адрес хоста, на котором хранятся файлы данного сайта. Сейчас я кое-что вам покажу. Вот командная строка, в которой я наберу команду ping google.com.
Вы видите, что рядом с доменным именем система показывает IP-адрес хоста. Если я наберу этот адрес в строке браузера и нажму ввод, то попаду на сайт google.com. При этом в адресной строке браузера отобразится именно доменное имя сайта, а не его IP-адрес. Технически браузеру все равно, какого вида адрес набирать, однако как я уже сказал, если вы запомните IP-адрес хоста какого-то ресурса, а его владелец перенесет сайт на другой , вы не сможете найти искомый ресурс. Потому что если моим сайтом пользуется 10000 людей, я не смогу сообщить всем, что сайт переехал на новый хост и его IP-адрес изменился. Так что лучшим способом будет запоминание доменного имени, ведь изменение адреса хоста будет проходить автоматически и никак не отразится на имени сайта.
Существует два типа DNS-серверов: приватный, или внутренний, и публичный, или внешний. В первом случае у нас может быть сеть из 100 компьютеров, которые нуждаются в локальном доменном имени. Например, для использования файлового сервера компании, который расположен на хосте с неким IP-адресом, вам не нужно будет набирать и помнить этот адрес, если вы будете пользоваться простым доменным именем fileserver. При этом администратор сети может поменять IP-адрес файлового сервера в любое время, и это никак не отразится на пользователях локальной сети.
Аналогично можно использовать публичный DNS-сервер, или DNS-резольвер. Если вы набираете в адресной строке браузера imran.com, ваш компьютер не знает, что это за имя и где его можно найти, поэтому обращается к DNS-серверу. В сетевых настройках Windows имеется возможность указать первичный, предпочитаемый и вторичный, альтернативный DNS-сервер.
Этот процесс может происходить автоматически при помощи ISP – вашего сетевого провайдера. Если вы вводите доменное имя imran.com, ваш компьютер обращается к DNS-серверу. Если предпочитаемый сервер, IP-адрес которого вы внесли вручную, будет недоступен по каким-то причинам, компьютер обратиться к альтернативному DNS-серверу. Это не означает, что если первичный сервер ничего не знает о доменном имени imran.com, он перешлет запрос вторичному серверу. Если набранное вами доменное имя не существует в сети, то есть первичный сервер о нем ничего не знает, он просто отбросит неверный запрос. Но если предпочитаемый DNS-сервер просто недоступен по техническим причинам, вас переадресует к альтернативному серверу.
Сейчас я покажу, как это работает. Я нарисую ваш компьютер, который связан с DNS- резольвером. Обычно как только вы набираете imran.com, ваш компьютер, вернее, его браузер, проверяет собственный кеш. Если компьютер имел ранее доступ к данному сайту, его IP-адрес сохранился в кеше. Если это первое обращение к сайту, запрос поступает к резольверу, который тоже в первую очередь проверяет свой кеш. Если там нет никакой информации, резольвер обращается к root-серверу. По всему миру раскиданы десятки корневых DNS – серверов, и если вы выходите в интернет из Индии, то связываетесь с индийским root-сервером, если из США, то попадаете на ближайший к вам американский корневой сервер. Эти сервера имеют anycast IP-адреса.
Получив ваш запрос, корневой сервер отвечает: «я не знаю, где находится сайт imran.com, но могу сказать, где находятся сайты с расширением .com», то есть предоставляет доступ к TLD-серверу, или к домену верхнего уровня Top Level Domain, потому что он знает IP-адреса всех сайтов, имеющих расширение .com. Этот ответ корневого сервера поступает к DNS-резольверу, после чего тот обращается со своим запросом уже к TLD-серверу.
Домен верхнего уровня отвечает: «я не знаю, где находится imran.com, но знаю, где находится авторитарный сервер имен Authoritative Nameserver для imran.com», и отправляет свой ответ резольверу.
После этого DNS-резольвер направляет запрос авторитарному серверу, и тот наконец отвечает резольверу: «imran.com находится по адресу 74.1.0.1».
После этого резольвер сохраняет этот IP-адрес в своем кеше и сообщает его компьютеру. Наконец, компьютер обращается напрямую к серверу 74.1.0.1, и тот отсылает браузеру нужный HTML-файл. Вы можете подумать, что это довольно длительный процесс, но в реальности обращение ко всем этим серверам и получение ответов занимает меньше секунды.
Существует очень популярный публичный резольвер, которым пользуются все – это Google DNS, который имеет IP-адрес 8.8.8.8. Google имеет множество резольверов, которые хранят в своих кешах огромное количество адресов самых разных ресурсов, поэтому обращение к Google и получение ответа происходит намного быстрее. А теперь давайте перейдем к рассмотрению DHCP.
Если вы помните, мы уже говорили об этом протоколе в одном из первых видеоуроков. DHCP организует процесс получения устройством IP-адреса и других параметров, которые нужны для работы в сети по протоколам TCP/IP. Устройства Cisco используют сервер DHCP, параметры которого настраиваются в режиме глобальной конфигурации роутера. Для этого используется команда ip dhcp pool <имя>, с помощью которой на роутере настраивается DHCP-пул, затем команда network <сеть> <маска подсети>, указывающая, для какой именно подсети он настраивается. В качестве идентификатора сети используется IP-адрес сети /24 и маска подсети 255.255.255.0. Слеш 24 указывает на то, что в сети может быть 254 возможных адресов, приписанные к данному DHCP-пулу.
Далее необходимо указать default router, который представляет собой IP-адрес шлюза по умолчанию, и указать сам DNS –сервер, обозначив его IP-адрес. Например, если в качестве DNS-сервера указать адрес 8.8.8.8, то DHCP сообщит этот адрес всем клиентам пула.
Предположим, в вашей сети 192.168.1.0 имеется DHSP-сервер, файловый сервер и веб-сервер. Тогда эти устройства будут иметь последний октет IP-адреса соответственно .1, .2 и .3. Допустим, у вас появился новый клиент, который обращается к DHCP-серверу с запросом на получение IP-адреса. При этом сервер не должен присвоить ему адреса .2 и .3, потому что они уже заняты другими устройствами. В данном случае нужен запрет на те адреса, которые нельзя присваивать новым устройствам, входящим в сеть.
Приведу пример, как можно реализовать данный запрет. В этом случае задается диапазон IP-адресов, которые DHCP-сервер не должен присваивать клиентам. Я покажу вам этот процесс в программе Packet Tracer. Вы видите топологию сети, в которой первый роутер играет роль DHCP-сервера.
В левой части расположена сеть 192.168.1.0, в состав которой входят два компьютера, свитч, веб-сервер и DNS-сервер. Компьютеры выступают в качестве клиентов, которые автоматически получают адреса из пула DHCP. Я настрою DNS-сервер таким образом, что каждый раз, когда клиенты обращаются к сайту google.com или cisco.com, они будут отсылать запрос веб-серверу, который будет снабжать их запрашиваемой информацией. Это первое, что необходимо сделать.
Затем я должен перейти к DHCP-серверу, справа от которого размещены еще две сети: сеть 192.168.2.0, которая связывает его с Router1, и сеть 192.168.3.0, в которой расположен свитч и компьютер PC2. Этот компьютер тоже должен иметь возможность обратиться к DHCP-серверу. Однако DHCP-запрос является широковещательным, а как мы знаем, роутер не воспринимает broadcast-запрос и отбрасывает его. Поэтому нам нужно настроить Router1 так, чтобы он служил передатчиком DHCP-запросов компьютера PC2 DHCP-серверу. Получив такой запрос, сервер должен предоставить третьему компьютеру IP-адрес, однако этот адрес не должен принадлежать диапазону адресов сети 192.168.1.0, так как компьютер PC2 находится в сети 192.168.3.0. Поэтому PC2 должен получить IP-адрес из диапазона адресов сети 192.168.3.0.
Таким образом, нам нужен механизм, позволяющий создавать несколько пулов для работы с устройствами, расположенными в разных подсетях. Для организации работы DHCP-сервера с несколькими подсетями нужно зайти в настройки роутера и присвоить его интерфейсам IP-адреса, которые я обозначил на схеме.
Сначала я вхожу в глобальный режим настроек и ввожу команду hostname DHCP_server, после чего присваиваю интерфейсу f0/0 IP-адрес командой ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 и добавляю команду no shutdown. Интерфейсу f0/1 присваивается адрес 192.168.2.1.
Теперь создадим пул IP-адресов. Для этого используется команда ip dhcp pool, в которой нужно указать название пула, чтобы затем перейти в режим подкоманд созданного пула, указать диапазон свободных IP-адресов пула и пассивный сервер DHCP-relay.
Итак, я создаю пул под названием NET1 с помощью команды ip dhcp pool NET1, нажимаю «Ввод» и перехожу к подкомандам. Система выдает подсказку, какие параметры можно настроить.
Можно указать роутер по умолчанию default-router, имя DNS-сервера dns-server, команда exit позволяет выйти из настроек DHCP-пула, параметр network позволяет указать номер сети и маску, команда no отменяет все изменения и сбрасывает к настройкам по умолчанию, а option позволяет указать функции Raw DHCP.
Начнем с того, что укажем роутер по умолчанию, то есть укажем IP-адрес 192.168.1.1. Это означает, что если компьютер PC0 или PC1 захочет получить IP-адрес, он должен будет обратиться к шлюзу, который имеет этот адрес. Этот параметр вводится командой default-router 192.168.1.1. Далее нужно указать, для какой сети настроен данный пул. Для этого используется команда network 192.168.1.0 255.255.255.0.
Теперь нужно указать DNS-сервер, который на нашей схеме имеет IP-адрес 192.168.1.2. Для этого я ввожу команду dns-server 192.168.1.2 без указания маски подсети.
Закончив настройку DHCP-сервера, перейдем к настройке DNS-сервера. Для этого я щелкаю по иконке этого устройства и захожу на вкладку IP configuration. В данном случае используется статический IP-адрес 192.168.1.2, адрес шлюза по умолчанию 192.168.1.1, а в качестве DNS-сервера устройство указывает само себя, то есть IP-адрес 192.168.1.2.
Теперь можно перейти к настройкам веб-сервера. Я точно также захожу в настройки IP и ввожу нужные параметры.
Мне также необходимо провести некоторую дополнительную настройку веб-сервера, но можете не волноваться, настройка таких серверов не входит в тематику курса CCNA, я просто должен это сделать, чтобы продолжить работать с примером нашей сети. Я просто хочу показать, что на вкладке «Службы» расположен HTML-файл, который я заранее сюда поместил. После того, как веб-сервер получит запрос компьютера, он отошлет ему этот файл. Я снова перехожу к настройкам DNS-сервера, открываю вкладку «Службы» и включаю DNS-службу. Затем я создаю запись DNS-сервиса: в поле Name я ввожу имя сайта, к которому обращается клиент – www.nwking.org, а в следующей строке Address ввожу IP-адрес веб-сервера, на котором хранится этот сайт – 192.168.1.3.
После этого я нажимаю на кнопку Add (Добавить), и у нас появляется запись о том, как можно добраться к ресурсу nwking.org. В данном случае эта запись просто конвертирует имя сайта в IP-адрес. Существует возможность её изменить, но я не буду останавливаться на этом, так как настройка DNS-сервера не входит в тематику вашего курса CCNA. Я просто показал, как настраивается веб-сайта.
Теперь я перейду к компьютеру PC0 и настрою DHCP. Для этого я отправлю запрос, и как видите, DHCP тут же автоматически ответит компьютеру, заполнив строки информацией. Таким образом PC0 получит свой IP-адрес 192.168.1.4
Данный адрес с последним октетом .4 был автоматически сконфигурирован с учетом того, что в сети уже присутствуют устройства с адресами .1, .2 и .3. Однако если вы вручную присвоите IP-адрес какому-либо устройству в этой сети, может возникнуть IP-конфликт, потому что DHCP-сервер не будет знать, что вы уже присвоили компьютеру, например, адрес 192.168.1.3, и может автоматически присвоить этот же адрес другому устройству.
Для предотвращения этого конфликта требуется вручную указать серверу, какие IP-адреса нужно исключить из списка доступных. Это делается командой ip dhcp excluded-address 192.168.1.1 192.168.1.10, то есть мы задали диапазон недопустимых адресов от .1 до .10. На всякий случай я зарезервировал больше адресов, чтобы в перспективе в данной сети можно было разместить еще файл-серверы, новые компьютеры и т.д. Если сейчас снова отправить запрос на присвоение IP-адреса компьютеру PC0, можно увидеть, что DHCP-сервер выдал адрес, находящийся вне диапазона недоступных IP-адресов, с четвертым октетом .11.
Перейдем к компьютеру PC1 и проделаем то же самое. Мы видим, что сервер присвоил ему следующий доступный IP-адрес 192.168.1.12, шлюз по умолчанию имеет адрес 192.168.1.1, а DNS-сервер — 192.168.1.2.
Теперь я зайду в настройки компьютера PC0 и перейду на вкладку Web Browser, затем наберу в адресной строке www.nwking.org и кликну кнопку Go. После этого браузер покажет мне страницу сайта, вернее, тот файл, который я разместил в качестве сайта на веб-сервере. При этом произошло следующее: компьютер отослал запрос DNS-серверу, тот сообщил, что если вы ищите данный сайт, то он доступен на устройстве с IP-адресом 192.168.1.3, после чего компьютер PC0 напрямую обратился к веб-серверу и получил от него нужную информацию.
Сейчас я отключу DNS-сервер, удалив кабель, который связывает его со свитчем. Если я снова попробую вызвать данный сайт с компьютера PC0, он должен снова открыть его в браузере, потому что данные сохранены в кеше. Я ввожу адрес www.nwking.org и нажимаю Go, однако ничего не происходит. Это странно, потому что информация о доступе к сайту должна была остаться в кеше браузера.
Я проделаю то же самое с PC1, и как видите, нажатие на кнопку Go не приводит ни к какому результату. Позвольте мне снова подключить DNS-сервер к свитчу и еще раз запустить браузер компьютера PC0. Технически, если информация о сайте сохранилась в кеше браузера, вам не нужна связь с DNS-сервером, чтобы получить доступ к этому сайту, потому что компьютер автоматически обратится напрямую к веб-серверу.
Я думаю, что нам это не удалось из-за того, что используются не физические устройства, а программа Packet Tracer. Сейчас я снова отсоединю DNS-сервер и повторю запрос сайта с компьютера PC0. На этот раз все получилось – сайт отображается в браузере при отключенном DNS-сервере, потому что PC0 использовал данные кеша. Однако кеш браузера компьютера PC1 пуст, поэтому при вводе адреса сайта www.nwking.org ничего не происходит – этот компьютер обращается к DNS-серверу, но попытка заканчивается неудачей. Думаю, вы поняли, как это работает, так что присоединю DNS-сервер обратно к свитчу.
Обратимся снова к нашему DHCP-серверу и организуем пул для второй сети, в которой находится компьютер PC2, я назову эту сеть NET2. Для этого я последовательно ввожу команды ip dhcp pool NET2 и network 192.168.3.0 255.255.255.0. Затем я ввожу IP-адрес DNS-сервера, общий для обеих сетей — 192.168.1.2 и назначаю роутер по умолчанию. Поскольку дело касается сети 3.0, в качестве default router я указываю второй роутер Router1 с IP-адресом 192.168.3.2.
Еще нам нужно настроить сеть между двумя роутерами, поэтому я захожу в настройки Router1 и присваиваю его интерфейсам f0/0 и f0/1 соответствующие IP-адреса 192.168.2.2 и 192.168.3.2.
Сейчас, если я зайду в IP-настройки PC2 и включу режим DHCP, этот компьютер обратиться с запросом к Router1. Поскольку роутер не является DHCP-сервером, система выдаст сообщение, что запрос потерпел неудачу и будет использована служба APIPA, которая автоматически присваивает устройствам IP-адреса, если в сети нет DHCP-сервера.
В данном случае APIPA назначила компьютеру случайный IP-адрес 169.254.133.157. Это нормально и мы знаем, почему так произошло. Однако нам нужно, чтобы Router1, получив запрос на IP-адрес, отправил его по сети дальше к DHCP-серверу, то есть нам нужно, чтобы этот роутер выполнял роль пассивного сервера DHCP-relay. Перед тем, как заняться его настройкой, вернемся к первому роутеру DHCP-server и включим функцию RIP-маршрутизации.
Затем перейдем ко второму роутеру Router1 и выполним аналогичные настройки, чтобы оба эти устройства могли связываться по протоколу RIP.
Теперь нужно настроить внешний интерфейс f0/1, указав для него вспомогательный адрес helper-address. Команда helper-address служит для пересылки широковещательного DHCP-запроса на указанный адрес, в нашем случае это 192.168.2.1.
Теперь любой DHCP-запрос компьютера PC2 будет автоматически пересылаться DHCP-серверу. Попробуем еще раз включить DHCP, и непонятно почему, но наш компьютер снова использует APIPA – запрос с DHCP-серверу остался без ответа.
Попробуем разобраться с проблемой, для этого я захожу в настройки Router1 и ввожу команду ping 192.168.2.1. Пинг не проходит, поэтому я по-быстрому проверю интерфейсы DHCP-сервера, используя команду show ip int brief, и обнаруживаю ошибку. Да, я бы не сдал экзамен с такими знаниями! Поэтому, ребята, нужно практиковаться, чтобы не делать подобных ошибок. Сейчас я её исправлю.
Я забыл использовать в настройках DHCP-сервера важную команду, и сейчас введу её для интерфейса f0/1: ip add 192.168.2.1 255.255.255.0. Это просто досадная ошибка, которую я исправил. Теперь снова заходим в настройки PC2 и включаем DHCP. Что, опять? Запрос снова не проходит!
Я снова проверяю настройки Router1. C таблицей маршрутизации все в порядке, все нужные записи присутствуют, в чем же проблема? Вспомогательный адрес тоже назначен правильно. Ну ничего, в конце концов я найду причину.
Я снова возвращаюсь к настройкам DHCP-сервера и ввожу команду show ip route. Выясняется, что маршрута не существует, потому что я не указал версию протокола. Я исправляю эту ошибку, и теперь все должно заработать.
Я возвращаюсь к PC2 и снова включаю DHCP – теперь все нормально, компьютер получает IP-адрес 192.168.3.6, присвоенный ему DHCP-сервером. Из-за своей невнимательности я допустил ошибку и потратил время на её поиск, так что прошу меня простить.
Сейчас, если зайти в браузер третьего компьютера и ввести в строке www.nwking.org, запрос отправится к авторитарному серверу Nameserver и будет возвращен с примечанием, что компьютер должен обратиться с этим запросом к веб-серверу 192.168.1.3. После этого PC2 направит запрос по указанному адресу и получит запрашиваемый HTML-файл.
Вот таким образом работает пассивный сервер DHCP-relay, который использует helper-address. Как видите, все очень просто и понимание изложенной темы не должно представлять для вас особых сложностей. Владение основами DNS и DHCP очень важно для подключения ваших компьютеров к сети.
Как я уже говорил, мы приближаемся к концу тематики, необходимой для сдачи первого экзамена CCNA, нам осталось еще несколько важных видеоуроков, в частности, ASL, NAT и PAT. Прошу не беспокоиться по поводу несовместимости видеоуроков старой и новой версий CCNA – я своевременно добавляю новые серии и удаляю не нужные, так что вы будете изучать только актуальные темы.
Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас оформив заказ или порекомендовав знакомым, 30% скидка для пользователей Хабра на уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps от $20 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).
Dell R730xd в 2 раза дешевле? Только у нас 2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $199 в Нидерландах! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — от $99! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?
Автор: ua-hosting
