CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии - Владо Дамьяновски

Многоадресные (multicast) адреса в IPv6 начинаются с «FF» (255), как и в IPv4.

Групповая (anycast) передача в IPv6 является вариацией многоадресной (multicast) передачи, но если многоадресная передача доставляет сообщения на все узлы группы, то групповая передача доставляет сообщение на один из узлов группы. Групповая (anycast) передача в данном случае предназначена для балансирования нагрузки и повышения отказоустойчивости серверов.

Зарезервированные адреса IPv6

IPv6 резервирует только два специальных адреса: 0:0:0:0:0:0:0:0 и 0:0:0:0:0:0:0:1.

IPv6 использует 0:0:0:0:0:0:0:0 для внутренних нужд протокола, поэтому узлы не могут использовать его для коммуникационных целей. А адрес 0:0:0:0:0:0:0:1 в IPv6 используется как адрес обратной связи, как адрес 127.0.0.1 в IPv4.

Служба имен доменов (DNS)

Хотя IP-адреса позволяют компьютерам и маршрутизаторам эффективно обмениваться информацией, люди предпочитают вместо чисел использовать имена.

Служба имен доменов DNS (Domain Name System) выбирает лучшее из этих двух подходов к адресации.

DNS позволяет назначать узлам в сети Интернет не только IP-адрес, но и соответствующее имя, которое называется доменным именем. Для того чтобы DNS работала корректно, все имена должны быть уникальны в международном масштабе. А это в свою очередь породило целую индустрию, занимающуюся регистрацией и спекуляциями на доменных именах в Интернете.

DNS — это иерархическая система, которая организует все зарегистрированные имена в древовидную структуру.

В ее основании или в корне этого дерева находятся группы доменов верхнего уровня, среди которых есть знакомые всем имена, как com, org и edu, а также многочисленные имена, связанные со странами, такие, как аu (Австралия), rи (Россия), fi (Финляндия) или uк (Великобритания).

Обычно доменные имена этого уровня не выставляются на продажу и их нельзя купить, но хорошо известен случай с доменом tv, право регистрации в котором в 2000 году было продано островом Тувалу частной компании.

Ниже доменов первого уровня находятся домены второго уровня, такие, как cctvlabs.com, которые можно зарегистрировать у многих уполномоченных организаций-регистраторов.

Регистрацию в доменах com, org и edu регулирует корпорация ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers). Домены нижнего уровня, такие, как cctvfocus.cctvlabs.com регистрируют и администрируют владельцы домена верхнего уровня. DNS также поддерживает три дополнительных уровня иерархического дерева.

Точка всегда разделяет в DNS уровни иерархии. DNS — это распределенная система. База данных DNS содержит список зарегистрированных доменных имен. Также она содержит соответствия между доменными именами и IP-адресами. Впрочем, для нормальной работы DNS требует усилия многих компьютеров (серверов), так как ни один компьютер не содержит полную базу DNS.

Каждый DNS-сервер поддерживает только часть иерархической структуры — один уровень дерева и только одну зону или часть ее на этом уровне. Верхний уровень иерархической структуры DNS (корневой уровень) обслуживается 13 серверами, которые называются серверами корневого уровня (root name servers). Эти серверы получили некоторую известность, так как они играют уникальную роль в сети Интернет. Эти серверы поддерживаются различными независимыми организациями и имеют уникальные буквенные наименования А, В, С и так далее вплоть до М. Десять этих серверов находятся на территории США, один — в Японии, еще один — в Лондоне, и последний — в Стокгольме (Швеция). DNS работает по клиент-серверному принципу. Получая запросы от клиентов, которые называются распознавателями (resolver), сервер отсылает им IP-адреса, соответствующие запрошенному имени. Интернет-провайдеры и многие организации устанавливают свои локальные распознаватели и DNS-серверы. Большинство DNS-серверов работают как распознаватели, перенаправляя запросы вверх по иерархическому дереву на DNS-серверы более высокого уровня и делегируя запросы другим серверам. В итоге DNS-серверы возвращают распознавателям соответствия адреса имени или имени адресу.

DHCP

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) — это протокол, который позволяет сетевым администраторам централизовано управлять распределением IP-адресов в корпоративной сети и автоматизировать этот процесс. Когда некая компания подключает своих пользователей к сети Интернет, IP-адрес должен быть назначен каждому компьютеру. Без протокола DHCP IP-адреса нужно вводить вручную на каждом компьютере сети.

Протокол DHCP позволяет сетевым администраторам централизованно управлять процессом назначения IP-адресов и автоматически посылает новый IP-адрес, когда к сети подключается новый компьютер. В протоколе DHCP используется понятие время выделения (lease), которое обозначает время, в течение которого IP-адрес, выделенный DHCP-сервером, будет действителен для данного компьютера в этой сети. Используя краткое время выделения, DHCP может регулярно динамически переконфигурировать сети, в которых больше компьютеров, чем доступных внешних IP-адресов.

DNS u DHCP

DNS не была задумана для работы с динамической адресацией, которая поддерживается в протоколе DHCP, и поэтому требует, чтобы в ее базе данных содержались статические IP-адреса.

Многие системы видеонаблюдения, которые проектировались с учетом возможности доступа извне по сети Интернет, должны иметь внешний статический IP-адрес, а не доменное имя. Такие адреса можно приобрести у большинства Интернет-провайдеров за дополнительные деньги, но после этого они будут закреплены именно за вашей системой видеонаблюдения.

Рис. 11.27. Схема сети Ethernet

Концентраторы, мосты и коммутаторы

Сетевые концентраторы в рамках эталонной модели OSI считаются устройствами первого уровня (Layer 1). Концентраторы соединяют несколько устройств Ethernet в сетевую топологию звезды. Таким образом, все устройства, которые подключены к концентратору, могут «видеть» друг друга и обмениваться данными в рамках своей группы (сетевого сегмента).

Работая на физическом уровне, концентраторы мало чем могут помочь в сложной организации сетевого взаимодействия. Концентраторы не считывают данные, которые через них проходят, и не знают адресов отправителя и получателя. По существу концентраторы просто принимают приходящую информацию, возможно, усиливают электрические сигналы и оправляют полученную информацию всем устройствам, подключенным к данному концентратору, включая то, которое посылало информацию. Как правило, к концентратору можно подключить 4, 8, 16 или 24 устройства, поскольку концентраторов с большим, чем 24, количеством портов не выпускают. Если требуется подключить больше сетевых устройств, то используются дополнительные концентраторы.

Поскольку в сетях Ethernet применяется метод доступа CSMA/CD (множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов), то очевидно, что чем больше сетевых устройств подключено к концентратору, тем чаще будут возникать конфликты данных, которые замедляют скорость передачи данных по сети. Одним из способов сокращения количества этих конфликтов является разделение одного сетевого сегмента на несколько, создавая тем самым несколько областей конфликтов (коллизионных доменов). Это решение, тем не менее, создает еще одну проблему, так как сегменты теперь отделены друг от друга и не могут обмениваться информацией. В этом случае используют мосты и коммутаторы.

Рис. 11.28. Концентраторы с различным количеством портов

Мосты и концентраторы являются сетевыми устройствами, которые оперируют уже на втором уровне (Layer 2) модели OSI. Напоминаем, что канальный уровень регулирует поток данных, обеспечивает контроль ошибок, физическую (в отличие от логической) адресацию и управляет доступом к физической среде передачи.

Мосты выполняют эти функции, используя различные протоколы канального уровня, которые определяют алгоритмы контроля потока данных, контроля ошибок, физическую адресацию, управление доступом к физической среде передачи. Впрочем, мосты и коммутаторы не являются сложными устройствами.

Они анализируют приходящие фреймы и направляют их к получателю в соответствии с информацией, которая содержится во фреймах. В некоторых случаях, как, например, при мостовом соединении «источник-маршрут» (source-route bridging, SRB), весь путь до получателя уже содержится в каждом фрейме. В других случаях, как при прозрачном мостовом соединении (transparent bridging, ТВ) фреймы отправляются к следующему транзитному участку по направлению к получателю.