دانلود مقاله APIPA چیست ؟

بخشی از مقاله

APIPA چيست ؟

در يك شبكه كامپيوتری سرويس ها و خدمات متعددی از طريق سرويس دهندگان مختلف در اختيار سرويس گيرندگان قرار می گيرد . اختصاص پويای اطلاعات مربوط به آدرس دهی IP توسط سرويس دهنده DHCP ( برگرفته از Dynamic Host Configuration Protocol ) ، نمونه ای در اين زمينه است .
DHCP ، پس از پروتكل BOOTP مطرح و مهمترين هدف آن تامين اطلاعات مورد نياز يك ايستگاه و يا ساير دستگاه های شبكه ای در ارتباط با پروتكل TCP/IP است . بدين منظور از سه روش متفاوت استفاده می گردد :

• اختصاص اتوماتيك : در اين روش سرويس دهنده DHCP يك آدرس دائم را به يك سرويس گيرنده نسبت می دهد .
• اختصاص پويا : متداولترين روش استفاده از سرويس دهنده DHCP در يك شبكه می باشد كه بر اساس آن سرويس دهنده يك آدرس را به صورت پويا در اختيار سرويس گيرنده قرار می دهد . آدرس نسبت داده شده به سرويس گيرنده بر اساس مدت زمان مشخص شده توسط سرويس دهنده DHCP تعيين می گردد ( محدود و يا نامحدود )

• اختصاص دستی : در اين روش كه معمولا" توسط مديران شبكه استفاده می گردد ، يكی از آدرس های موجود در بانك اطلاعاتی سرويس دهنده DHCP به صورت دستی به يك سرويس گيرنده و يا سرويس دهنده خاص نسبت داده می شود ( Reservations) .
در صورتی كه پيكربندی پروتكل TCP/IP بر روی يك كامپيوتر بگونه ای انجام شده است كه كامپيوتر و يا دستگاه شبكه ای مورد نظر را ملزم به استفاده از خدمات سرويس دهنده DHCP می نمايد ( تنظيمات انجام شده در صفحه Properties پروتكل TCP/IP ) ولی در عمل سرويس دهنده وجود نداشته باشد و يا سرويس گيرندگان قادر به برقراری ارتباط با آن نباشند و يا برای سرويس دهنده DHCP مشكل خاصی ايجاد شده باشد ، تكليف سرويس گيرندگان و متقاضيان استفاده از خدمات سرويس دهنده DHCP چيست ؟

در چنين مواردی سرويس گيرندگانی كه بر روی آنان يكی از نسخه های ويندوز ( به جزء ويندوز NT ) نصب شده است ، می توانند از APIPA ( برگرفته از Automatic Private IP Addressing ) استفاده نمايند . با استفاده از سرويس فوق كه صرفا" در شبكه های كوچك قابل استفاده خواهد بود ( حداكثر 25 دستگاه موجود در شبكه ) ، هر يك از سرويس گيرندگان می توانند به صورت تصادفی يك آدرس IP خصوصی را بر اساس مشخصات جدول زير به خود نسبت دهند .

آدرس رزو شده توسط APIPA
169.254.0.1 TO 169.254.255.254
Subnet Mask
255 . 255 . 0 . 0

و اما چند نكته در ارتباط با روش آدرس دهی APIPA :
• زمانی كه يك سرويس گيرنده پاسخ مناسبی را از سرويس دهنده DHCP دريافت ننمايد ، پس از مدت زمان كوتاهی يك آدرس تصادفی را از شبكه دريافت می نمايد .
• با توجه به اين كه سرويس گيرنده به صورت كاملا" تصادفی يك آدرس IP را انتخاب می نمايد ، همواره اين احتمال وجود خواهد داشت كه يك كامپيوتر آدرسی را انتخاب نمايد كه قبلا" توسط كامپيوتر ديگری استفاده شده باشد . برای حل اين مشكل ، پس از انتخاب يك آدرس IP توسط سرويس گيرنده ، يك بسته اطلاعاتی broadcast شامل آدرس IP توسط سرويس گيرنده در شبكه ارسال و بر اساس پاسخ دريافتی ، در خصوص نگهداری و يا آزادسازی آدرس IP تصميم گيری می گردد.

• اطلاعات ارائه شده توسط APIPA ، يك آدرس IP و يك Subnet mask می باشد و ساير اطلاعلاتی كه عموما" توسط سرويس دهنده DHCP ارائه می گردد را شامل نمی شود . مثلا" با استفاده از APIPA نمی توان آدرس gateway پيش فرض را در اختيار سرويس گيرندگان قرار داد . بنابراين مبادله اطلاعات محدود به كامپيوترهای موجود در يك شبكه محلی كوچك می گردد كه تماما" دارای فضای آدرس دهی شبكه 0 . 0 . 254 . 169 می باشند . در صورت نياز می بايست ساير اطلاعات لازم در ارتباط با پيكربندی پروتكل TCP/IP به صورت دستی مشخص گردد.

• سرويس گيرندگانی كه از APIPA استفاده می نمايند به صورت ادواری و در بازه های زمانی پنج دقيقه ، شبكه را به منظور وجود يك سرويس دهنده DHCP بررسی می نمايند . در صورتی كه سرويس دهنده DHCP در دسترس قرار بگيرد ، سرويس گيرنده يك درخواست را برای وی ارسال و اطلاعات مربوط به پيكربندی TCP/IP را از آن دريافت می نمايد .
• پتانسيل استفاده از APIPA به صورت پيش فرض بر روی تمامی نسخه های ويندوز فعال می باشد . برای غيرفعال نمودن آن می بايست تنظميات ريجستری را تغيير داد:

- اجرای برنامه Regedit
- يافتن كليد زير بر اساس نام در نظر گرفته شده برای كارت شبكه :
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters\Interfaces
• - ايجاد يك DWORD Value ( نام آن IPAutoconfigurationEnabled و مقدار آن صفر در نظر گرفته شود )
- در صورتی بر روی كامپيوتر چندين آداپتور موجود است ،‌ می بايست مراحل فوق برای هر يك از آنان تكرار گردد .

________________________________________
طراحی VLAN : مفاهيم اوليه
Virtual Local Area Networks) VLAN) ، يکی از فن آوری های پيشرفته در شبکه های کامپيوتری است که اخيرا" با توجه به ويژگی های منحصربفرد خود توانسته است در کانون توجه طراحان و پياده کنندگان شبکه های کامپيوتری قرار بگيرد ( منبع : VLAN چيست ؟ ) .
طراحی و پياده سازی يک شبکه کامپيوتری کار ساده ای نمی باشد و شبکه های VLAN نيز از اين قاعده مستثنی نخواهند بود ، چراکه در اين نوع شبکه ها مجموعه ای متنوع از پروتکل ها به منظور نگهداری و مديريت شبکه بکار گرفته می شود .

در اين مطلب قصد نداريم به نحوه پيکربندی يک شبکه VLAN اشاره نمائيم ( در مطالب جداگانه ای به اين موضوع خواهيم پرداخت ) . در ابتدا لازم است به طرح های فيزيکی متفاوت VLAN و مفاهيم اوليه آن اشاره ای داشته باشيم تا از اين رهگذر با مزايا و دستاوردهای اين نوع شبکه ها بيشتر آشنا شويم .
بخاطر داشته باشيد که برای طراحی و پياده سازی شبکه های کامپيوتری که هر يک دارای منابع و ملزومات مختص به خود می باشند ، فنآوری های متفاوتی در دسترس می باشد و مهم اين است که بتوان با بررسی کارشناسی بهترين گزينه در اين رابطه را استفاده نمود .

طراحی اولين VLAN
در اکثر پيکربندی های VLAN ، محوريت بر اساس گروه بندی دپارتمان ها صرفنظر از محل استقرار فيزيکی آنان در يک شبکه می باشد. بدين ترتيب مديريت دپارتمان ها متمرکز و امکان دستيابی به منابع مهم و حياتی شبکه محدود و صرفا" در اختيار کاربران مجاز قرار خواهد گرفت .
در ادامه به بررسی يک سازمان فرضی خواهيم پرداخت که قصد طراحی و پياده سازی يک شبکه کامپيوتری را دارد . مدل پيشنهادی را بدون در نظر گرفتن VLAN و با لحاظ نمودن VLAN بررسی می نمائيم .

وضعيت موجود سازمان فرضی :
• سازمان فرضی دارای چهل دستگاه ايستگاه کاری و پنج سرويس دهنده است .
• در سازمان فرضی دپارتمان های متفاوتی با وظايف تعريف شده ، وجود دارد : دپارتمان مديريت ، دپارتمان حسابداری ، دپارتمان فنآوری اطلاعات
• دپارتمان های اشاره شده در سه طبقه فيزيکی توزيع و پرسنل آنان ممکن است در طبقات مختلف مشغول به کار باشند .
سناريوی اول : عدم استفاده از VLAN

دپارتمان فنآوری اطلاعات به عنوان مجری طراحی و پياده سازی شبکه به اين نتيجه رسيده است که بدليل رعايت مسائل امنيتی مناسب تر است که شبکه را پارتيشن نموده و آن را به چندين بخش تقسيم نمايد . هر دپارتمان در يک Broadcast domain قرار گرفته و با استفاده از ليست های دستيابی که بين محدوده های هر يک از شبکه ها قرار می گيرد، اين اطمينان حاصل می گردد که دستيابی به هر يک از شبکه ها با توجه به سياست های دستيابی تعريف شده، ميسر می گردد .
با توجه به وجود سه دپارتمان متفاوت ، سه شبکه جديد ايجاد می گردد . مدل پيشنهادی در اين سناريو به صورت زير است :

ويژگی های سناريوی اول :
• به هر دپارتمان يک شبکه خاص نسبت داده شده است .
• در هر طبقه از يک سوئيچ اختصاصی برای هر يک از شبکه های موجود ، استفاده شده است .
• مهمترين دستاورد مدل فوق ، افزايش امنيت شبکه است چراکه شبکه های فيزيکی عملا" از يکديگر جدا شده اند .
• سوئيچ های موجود در هر طبقه از طريق ستون فقرات شبکه با يکديگر گروه بندی و به روتر اصلی شبکه متصل شده اند .
• روتر مسئوليت پيچيده کنترل دستيابی و روتينگ بين شبکه ها و سرويس دهنده ها را با استفاده از ليست های دستيابی بر عهده خواهد داشت.
• مديريت شبکه بدليل عدم وجود يک نقطه متمرکز دارای چالش های مختص به خود می باشد .
سناريوی دوم : استفاده از VLAN
در اين مدل ، طراحی شبکه با در نظر گرفتن فنآوری VLAN به صورت زير ارائه شده است :

ويژگی های سناريوی دوم :
• در هر طبقه از يک سوئيچ استفاده شده است که مستقيما" به ستون فقرات شبکه متصل می گردد.
• سوئيچ های استفاده شده در اين سناريو دارای ويژگی VLAN بوده و بگونه ای پيکربندی می گردند که سه شبکه فيزيکی و منطقی جداگانه را حمايت نمايند .

• در مقابل روتر در سناريوی قبل از يک سوئيچ لايه سوم ، استفاده شده است . سوئيچ های فوق بسيار هوشنمند بوده و نسبت به ترافيک لايه سوم ( لايه IP ) آگاهی لازم را دارند .
• با استفاده از يک سوئيچ ، می توان ليست های دستيابی را به منظور محدوديت دستيابی بين شبکه ها تعريف نمود . دقيقا" مشابه عملياتی که با استفاده از روتر در سناريوی قبلی انجام می گردد ( روتينگ بسته های اطلاعاتی از يک شبکه منطقی به شبکه منطقی ديگر ) . سوئيچ های لايه سوم ، ترکيبی از يک سوئيچ قدرتمند و يک روتر از قبل تعبيه شده می باشند .
• مقرون به صرفه بودن ، تسهيل در امر توسعه شبکه ، انعطاف پذيری و مديريت متمرکز از جمله مهمترين ويژگی های سناريوی فوق می باشد.
VLANچيست ؟

Virtual Local Area Networks) VLAN) ، يکی از جديدترين و جالبترين تکنولوژی های شبکه است که اخيرا" مورد توجه بيشتری قرار گرفته است . رشد بدون وقفه شبکه های LAN و ضرورت کاهش هزينه ها برای تجهيزات گرانقيمت بدون از دست دادن کارآئی و امنيت ، اهميت و ضرورت توجه بيشتر به VLAN را مضاعف نموده است .

وضعيت شبکه های فعلی
تقريبا" در اکثر شبکه ها امروزی از يک (و يا چندين) سوئيچ که تمامی گره های شبکه به آن متصل می گردند ، استفاه می شود . سوئيچ ها روشی مطمئن و سريع به منظور مبادله اطلاعات بين گره ها در يک شبکه را فراهم می نمايند.با اين که سوئيچ ها برای انواع شبکه ها ، گزينه ای مناسب می باشند ، ولی همزمان با رشد شبکه و افزايش تعداد ايستگاهها و سرويس دهندگان ، شاهد بروز مسائل خاصی خواهيم بود . سوئيچ ها ، دستگاه های لايه دوم (مدل مرجع OSI ) می باشند که يک شبکه Flat را ايجاد می نمايند .

همانگونه که در شکل فوق مشاهده می نمائيد ، به يک سوئيچ ، سه ايستگاه متصل شده است . ايستگاههای فوق قادر به ارتباط با يکديگر بوده و هر يک به عنوان عضوی از يک Broadcast domain مشابه می باشند. بدين ترتيب ، در صورتی که ايستگاهی يک پيام broadcast را ارسال نمايد ، ساير ايستگاههای متصل شده به سوئيچ نيز آن را دريافت خواهند داشت.

در يک شبکه کوچک ، وجود پيام های Broadcast نمی تواند مشکل و يا مسئله قابل توجهی را ايجاد نمايد، ولی در صورت رشد شبکه ، وجود پيام های braodcast می تواند به يک مشکل اساسی و مهم تبديل گردد . در چنين مواردی و در اغلب مواقع ، سيلابی از اطلاعات بی ارزش بر روی شبکه در حال جابجائی بوده و عملا" از پهنای باند شبکه،استفاده مطلوب نخواهد شد. تمامی ايستگاههای متصل شده به يک سوئيچ ، پيام های Braodcast را دريافت می نمايند . چراکه تمامی آنان بخشی از يک Broadcast doamin مشابه می باشند .
در صورت افزايش تعداد سوئيچ ها و ايستگاهها در يک شبکه ، مشکل اشاره شده ملموس تر خواهد بود .همواره احتمال وجود پيام های Braodcast در يک شبکه وجود خواهد داشت .

يکی ديگر از مسائل مهم ، موضوع امنيت است . در شبکه هائی که با استفاده از سوئيچ ايجاد می گردند ، هر يک از کاربران شبکه قادر به مشاهده تمامی دستگاههای موجود در شبکه خواهند بود . در شبکه ای بزرگ که دارای سرويس دهندگان فايل ، بانک های اطلاعاتی و ساير اطلاعات حساس و حياتی است ، اين موضوع می تواند امکان مشاهده تمامی دستگاههای موجود در شبکه را برای هر شخص فراهم نمايد . بدين ترتيب منابع فوق در معرض تهديد و حملات بيشتری قرار خواهند گرفت . به منظور حفاظت اينچنين سيستم هائی می بايست محدوديت دستيابی را در سطح شبکه و با ايجاد سگمنت های متعدد و يا استقرار يک فايروال در جلوی هر يک از سيستم های حياتی ، انجام داد .

معرفی VLAN
تمامی مسائل اشاره شده در بخش قبل را و تعداد بيشتری را که به آنان اشاره نشده است را می توان با ايجاد يک VLAN به فراموشی سپرد . به منظور ايجاد VLAN ، به يک سوئيچ لايه دوم که اين تکنولوژی را حمايت نمايد ، نياز می باشد . تعدادی زيادی از افراديکه جديدا" با دنيای شبکه آشنا شده اند ، اغلب دارای برداشت مناسبی در اين خصوص نمی باشند و اينگونه استنباط نموده اند که صرفا" می بايست به منظور فعال نمودن VLAN ، يک نرم افزار اضافه را بر روی سرويس گيرندگان و يا سوئيچ نصب نمايند . ( برداشتی کاملا" اشتباه ! ) . با توجه به اين که در شبکه های VLAN ، ميليون ها محاسبات رياضی انجام می شود ، می بايست از سخت افزار خاصی که درون سوئيچ تعبيه شده است ، استفاده گردد (دقت در زمان تهيه يک سوئيچ)،در غير اينصورت امکان ايجاد يک VLAN با استفاده از سوئيچ تهيه شده ، وجود نخواهد داشت .

هر VLAN که بر روی سوئيچ ايجاد می گردد ، به منزله يک شبکه مجزا می باشد . بدين ترتيب برای هر VLAN موجود يک broadcast domain جداگانه ايجاد می گردد . پيام های broadcast ، به صورت پيش فرض ، از روی تمامی پورت هائی از شبکه که عضوی از يک VLAN مشابه نمی باشند، فيلتر می گردند . ويژگی فوق ، يکی از مهمترين دلايل متداول شدن VALN در شبکه های بزرگ امروزی است ( تمايز بين سگمنت های شبکه ) . شکل زير يک نمونه شبکه با دو VLAN را نشان می دهد :

در شکل فوق ، يک شبکه کوچک با شش ايستگاه را که به يک سوئيچ ( با قابليت حمايت از VLAN ) متصل شده اند ، مشاهده می نمائيم . با استفاده از پتانسيل VLAN سوئيچ ، دو VLAN ايجاد شده است که به هر يک سه ايستگاه متصل شده است (VLAN1 و VLAN2) . زمانی که ايستگاه شماره يک متعلق به VLAN1 ، يک پيام Braodcast را ارسال می نمايد ( نظير : FF:FF:FF:FF:FF:FF ) ، سوئيچ موجود آن را صرفا" برای ايستگاههای شماره دو وسه فوروارد می نمايد . در چنين مواردی ساير ايستگاههای متعلق به VLAN2 ، آگاهی لازم در خصوص پيام های broadcast ارسالی بر روی VLAN1 را پيدا نکرده و درگير اين موضوع نخواهند شد .