Компьютерные сети мет_указание. Компьютерные сети
 Скачать 2.91 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ПО РАЗВИТИЮ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И КОММУНИКАЦИЙ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН НУКУСКИЙ ФИЛИАЛ ТАШКЕНТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ИМЕНИ МУХАМАДА АЛ-ХОРАЗМИЙ МЕТОДИЧЕСКОЕ УКАЗАНИЕ к выполнению лабораторных работ ПО ДИСЦИПЛИНЕ “КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ” асс. в о п и р а З . Ф Н.Абдинасырова Нукус 20 1 2 Лабораторная работа №1 Знакомство со средой Cisco Packet Tracer. Моделирование простой сети. Целью данной лабораторной работы является знакомство с симулятором Cisco Packet Trace и получение базовых навыков по работе с ним. Задачи: Спроектировать простейшую сеть; Ознакомиться с утилитой ping и запустить ping-процесс. Теоретическая часть Программные продукты Packet Tracer дают возможность создавать сетевые топологии из широкого спектра маршрутизаторов и коммутаторов компании Cisco, рабочих станций и сетевых соединений типа Ethernet, Serial, ISDN, Frame Relay. Эта функция может быть выполнена как для обучения, так и для работы. Например, чтобы сделать настройку сети ещё на этапе планирования или чтобы создать копию рабочей сети с целью устранения неисправности. Для запуска Cisco Packet Tracer необходимо вызвать исполняемый файл, PacketTracer.exe. Общий вид программы можно увидеть на рис.5.1. Рис.5.1. Общий вид программы Packet Tracer. Рабочая область окна программы состоит из следующих элементов: 1. Menu Bar - Панель, которая содержит меню File, Edit, Options, View, Tools, Extensions, Help. 2. Main Tool Bar содержит графические изображения ярлыков для доступа к командам меню File, Edit, View и Tools, а также кнопку Network Information. 3. Common Tools Bar - Панель, которая обеспечивает доступ к наиболее используемым инструментам программы: Select, Move Layout, Place Note, Delete, Inspect, Add Simple PDU и Add Complex PDU. 4. Logical/Physical Workspace and Navigation Bar - Панель, которая дает возможность переключать рабочую область: физическую или логическую, а также позволяет перемещаться между уровнями кластера. 5. Workspace - Область, в которой происходит создание сети, проводятся наблюдения за симуляцией и просматривается разная информация и статистика. 6. Realtime/Simulation Bar - С помощью закладок этой панели можно переключаться между режимом Realtime и режимом Simulation. Она также содержит кнопки, относящиеся к Power Cycle Devices, кнопки Play Control и переключатель Event List в режиме Simulation. 7. Network Component Box - Это область, в которой выбираются устройства и связи для размещения их на рабочем пространстве. Она содержит область Device-Type Selection и область Device-Specific Selection. 8. Device-Type Selection Box - Эта область содержит доступные типы устройств и связей в Packet Tracer. Область Device-Specific Selection изменяется в зависимости от выбранного устройства 9. Device-Specific Selection Box - Эта область используется для выбора конкретных устройств и соединений, необходимых для постройки в рабочем пространстве сети. 10. User Created Packet Window - Это окно управляет пакетами, которые были созданы в сети во время симуляции сценария. Для создания топологии необходимо выбрать устройство из панели Network Component, а затем из панели Device-Type Selection выбрать тип выбранного устройства. После этого нужно нажать левую кнопку мыши в поле рабочей области программы (Workspace). Также можно переместить устройство прямо из области Device-Type Selection, но при этом будет выбрана модель устройства по умолчанию. Для быстрого создания нескольких экземпляров одного и того же устройства нужно, удерживая кнопку Ctrl, нажать на устройство в области Device-Specific Selection и отпустить кнопку Ctrl. После этого можно несколько раз нажать на рабочей области для добавления копий устройства. В Packet Tracer представлены следующие типы устройств: Маршрутизаторы; Коммутаторы (в том числе и мосты); Хабы и повторители; Конечные устройства – ПК, серверы, принтеры, IP-телефоны; Беспроводные устройства: точки доступа и беспроводной маршрутизатор; Остальные устройства – облако, DSL-модем и кабельный модем. Добавим необходимые элементы в рабочую область программы так, как показано на рис.5.2. Рис.5.2. Добавление элементов сети. При добавлении каждого элемента пользователь имеет возможность дать ему имя и установить необходимые параметры. Для этого необходимо нажать на нужный элемент левой кнопкой мыши (ЛКМ) и в диалоговом окне устройства перейти к вкладке Config. Диалоговое окно свойств каждого элемента имеет две вкладки: - Physical – содержит графический интерфейс устройства и позволяет симулировать работу с ним на физическом уровне. - Config – содержит все необходимые параметры для настройки устройства и имеет удобный для этого интерфейс. Также в зависимости от устройства, свойства могут иметь дополнительную вкладку для управления работой выбранного элемента: Desktop (если выбрано конечное устройство) или CLI (если выбран маршрутизатор) и т.д. Для удаления ненужных устройств с рабочей области программы используется кнопка Delete (Del). Свяжем добавленные элементы мы с помощью соединительных связей. Для этого необходимо выбрать вкладку Connections из панели Network Component Box. Мы увидим все возможные типы соединений между устройствами. Выберем подходящий тип кабеля. Указатель мыши изменится на курсор “connection” (имеет вид разъема). Нажмем на первом устройстве и выберем соответствующий интерфейс, с которым нужно выполнить соединение, а затем нажмем на второе устройство, выполнив ту же операцию. Можно также соединить с помощью Automatically Choose Connection Type (автоматически соединяет элементы в сети). Выберем и нажмем на каждом из устройств, которые нужно соединить. Между устройствами появится кабельное соединение, а индикаторы на каждом конце покажут статус соединения (для интерфейсов которые имеют индикатор). Рис. 5.3. Поддерживаемые в Packet Tracer типы кабелей. Packet Tracer поддерживает широкий диапазон сетевых соединений (см. табл. 1). Каждый тип кабеля может быть соединен лишь с определенными типами интерфейсов. Таблица 1. Типы соединений в Packet Tracer Тип кабеля Описание Console Консольное соединение может быть выполнено между ПК и маршрутизаторами или коммутаторами. Должны быть выполнены некоторые требования для работы консольного сеанса с ПК: скорость соединения с обеих сторон должна быть одинаковая, должно быть 7 бит данных (или 8 бит) для обеих сторон, контроль четности должен быть одинаковый, должно быть 1 или 2 стоповых бита (но они не обязательно должны быть одинаковыми), а поток данных может быть чем-угодно для обеих сторон. Copper Straight- through Этот тип кабеля является стандартной средой передачи Ethernet для соединения устройств, который функционирует на разных уровнях OSI. Он должен быть соединен со следующими типами портов: медный 10 Мбит/с (Ethernet), медный 100 Мбит/с (Fast Ethernet) и медный 1000 Мбит/с (Gigabit Ethernet). Copper Cross- over Этот тип кабеля является средой передачи Ethernet для соединения устройств, которые функционируют на одинаковых уровнях OSI. Он может быть соединен со следующими типами портов: медный 10 Мбит/с (Ethernet), медный 100 Мбит/с (Fast Ethernet) и медный 1000 Мбит/с (Gigabit Ethernet). Fiber Оптоволоконная среда используется для соединения между оптическими портами (100 Мбит/с или 1000 Мбит/с). Phone Соединение через телефонную линию может быть осуществлено только между устройствами, имеющими модемные порты. Стандартное представление модемного соединения - это конечное устройство (например, ПК), дозванивающееся в сетевое облако. Coaxial Коаксиальная среда используется для соединения между коаксиальными портами, такие как кабельный модем, соединенный с облаком Packet Tracer. Serial DCE and DTE Соединения через последовательные порты, часто используются для связей WAN. Для настройки таких соединений необходимо установить синхронизацию на стороне DCE-устройства. Синхронизация DTE выполняется по выбору. Сторону DCE можно определить по маленькой иконке “часов” рядом с портом. При выборе типа соединения Serial DCE, первое устройство, к которому применяется соединение, становится DCE-устройством, а второе - автоматически станет стороной DTE. Возможно и обратное расположение сторон, если выбран тип соединения Serial DTE. После создания сети ее нужно сохранить, выбрав пункт меню File -> Save или иконку Save на панели Main Tool Bar. Файл сохраненной топологии имеет расширение *.pkt . Packet Tracer дает нам возможность симулировать работу с интерфейсом командной строки (ИКС) операционной системы IOS, установленной на всех коммутаторах и маршрутизаторах компании Cisco. Подключившись к устройству, мы можем работать с ним так, как за консолью реального устройства. Симулятор обеспечивает поддержку практически всех команд, доступных на реальных устройствах. Подключение к ИКС коммутаторов или маршрутизаторов можно произвести, нажав на необходимое устройство и перейдя в окно свойств к вкладке CLI. Для симуляции работы командной строки на конечном устройстве (компьютере) необходимо в свойствах выбрать вкладку Desktop, а затем нажать на ярлык Command Prompt. Работа с файлами в симуляторе Packet Tracer дает возможность пользователю хранить конфигурацию некоторых устройств, таких как маршрутизаторы или свичи, в текстовых файлах. Для этого необходимо перейти к свойствам необходимого устройства и во вкладке Config нажать на кнопку “Export…” для экспорта конфигурации Startup Config или Running Config. Так получим диалоговое окно для сохранения необходимой конфигурации в файл, который будет иметь расширение *.txt . Текст файла с конфигурацией устройства running-config.txt (имя по умолчанию) аналогичен тексту информации полученной при использовании команды show running-config в IOS-устройствах. Необходимо отметить, что конфигурация каждого устройства сохраняется в отдельном текстовом файле. Пользователь также имеет возможность изменять конфигурацию в сохраненном файле вручную с помощью произвольного текстового редактора. Для предоставления устройству сохраненных или отредактированных настроек нужно во вкладке Config нажать кнопку “Load...” для загрузки необходимой конфигурации Stàrtup Config или кнопку “Merge…” для загрузки конфигурации Running Config. Практическая часть Добавим на рабочую область программы 2 комутатора Switch-PT. По умолчанию они имеют имена – Switch0 и Switch1.Добавим на рабочее поле четыре компьютера с именами по умолчанию PC0, PC1, PC2, PC3. Соединим устройства в сеть Ethernet , как показано на рис.5.4. Сохраним созданную топологию, нажав кнопку Save (в меню File -> Save). Откроем свойства устройства PC0, нажав на его изображение. Перейдем к вкладке Desktop и симулируем работу run, нажав Command Prompt. Список команд получим, если введем «?» и нажмем Enter. Для конфигурирования компьютера воспользуемся командой ipconfig из командной строки, например: ipconfig 192.168.1.2 255.255.255.0 IP адрес и маску сети также можно вводить в удобном графическом интерфейсе устройства (см. рис.1.5). Поле DEFAULT GATEWAY – адреса шлюза не важно, так как создаваемая сеть не требует маршрутизации. Рис.5.4. Экспериментальная модель сети Рис.5.5.Настройка узла Таким же путем настроим каждый компьютер. Таблица 2 На каждом компьютере посмотрим назначенные адреса командой ipconfig без параметров. В Packet Tracer 5.2 предусмотрен режим моделирования, в котором подробно описывается и показывается, как работает утилита Ping. Поэтому необходимо перейти в данный режим, нажав на одноименный значок в нижнем левом углу рабочей области, или по комбинации клавиш Shift+S. Откроется «Панель моделирования» (рис. 5.6.), в которой будут отображаться все события, связанные с выполнения ping-процесса. Рис.5.6. «Панель моделирования» Устройство IP ADRESS SUBNET MASK PC0 192.168.1.2 255.255.255.0 PC1 192.168.1.3 255.255.255.0 PC2 192.168.1.4 255.255.255.0 PC3 192.168.1.5 255.255.255.0 Теперь необходимо повторить запуск ping-процесса. После его запуска можно сдвинуть «Панель моделирования», чтобы на схеме спроектированной сети наблюдать за отправкой/приемкой пакетов. Кнопка «Автоматически» подразумевает моделирование всего ping-процесса в едином процессе, тогда как «Пошагово» позволяет отображать его пошагово. Чтобы узнать информацию, которую несет в себе пакет, его структуру, достаточно нажать правой кнопкой мыши на цветной квадрат в графе «Информация». Моделирование прекращается либо при завершении ping-процесса, либо при закрытии окна «Редактирования» соответствующей рабочей станции. Если все сделано правильно мы сможем пропинговать любой из любого компьютера. Например, зайдем на компьютер PC3 и пропингуем компьютер PC0. Мы должны увидеть отчет о пинге подобный рисунку 5.7. Однако, это не все преимущества Packet Tracer: в «Режиме симуляции» можно не только отслеживать используемые протоколы, но и видеть, на каком из семи уровней модели OSI данный протокол задействован (см.рис.5.8). Рис.5.7. Выполнение команды ping в командной строке Рис.5.8 Анализ семиуровневой модели OSI в Cisco Packet Tracer 5.2. Контрольные вопросы 1. Какие типы сетевых устройств и соединений можно использовать в Packet Tracer? 2. Каким способом можно перейти к интерфейсу командной строки устройства. 3. Как добавить в топологию и настроить новое устройство? 4. Как сохранить конфигурацию устройства в .txt файл? Задание для самостоятельной работы: 1. Создайте топологию рис. 5.9. Рис 5.9. Топология сети для исследования 2. Назначьте компьютерам адреса, согласно варианту v Таблица 3. Устройство IP ADDRESS SUBNET MASK PC1 v*10. v.1.1 Маска подсети определяется в зависимости от класса сети, к которому принадлежит IP адрес PC2 v*10. v.1.2 PC3 v*10. v.1.3 PC4 v*10. v.1.4 PC5 v*10. v.1.5 PC6 v*10. v.1.6 Например, для варианта 7 (v=7) и компьютера PC5 имеем IP ADDRESS 70.7.1.5, маска 255.0.0.0. Если сделано всё правильно вы сможете пропинговать любой компьютер из любого. 3. Выполните утилиту ping, согласно табл.4. Таблица 4. Вариант v%7 Пинг из Пинг в Вариант v Пинг из Пинг в 1 PC1 PC6 8 PC6 PC5 2 PC2 PC6 9 PC1 PC6 3 PC3 PC1 10 PC2 PC6 4 PC4 PC2 11 PC3 PC1 5 PC5 PC3 12 PC4 PC2 6 PC6 PC4 13 PC5 PC3 7 PC6 PC5 14 PC6 PC4 4. В «Режиме симуляции» отследите движение пакетов и используемые протоколы, (см.рис 5.8). 5. Переключившись в «Режим симуляции» рассмотреть и пояснить процесс обмена данными по протоколу ICMP между устройствами (выполнив команду Ping с одного компьютера на другой п.3), пояснить роль протокола ARP в этом процессе. Детальное пояснение включить в отчет. 6. Убедиться в достижимости всех объектов сети по протоколу IP. Содержание отчёта Отчёт готовится в электронном виде и распечатывается. Отчёт содержит: 1. Титульный лист; 2. Задание (Скриншот топологии согласно варианту) 3. Схема сети. 4. Ход работы: a. Данный раздел состоит из последовательного описания значимых выполняемых шагов (с указанием их сути) Пояснения работы команды ping и содержимго протоколов. b. копий экранов (должна быть видна набранная команда и реакция системы, если она есть). 5. Выводы. Лабораторная работа № 2 На сегодняшний день на рынке IT существуют не так уж и много сетевых симуляторов. Широко известны такие симуляторы, как: BOSON NET SIM; CISCO Router eSim; Cisco Packet Tracker; Network Emulator; Dynamips; Cisco 7200 Simulator. Из них наиболее распространенные в плане использования для обучения являются Boson NetSim, Cisco Packet Tracer и Network Emulator. Остановимся на них подробней. 1..1 Boson NetSim Boson NetSim – программное обеспечение, которое моделирует работу сетевого оборудования Cisco, и разработано, чтобы помочь пользователю в изучении Cisco IOS. Большинство других программных продуктов, «моделируя» поведение системы в заранее подготовленных лабораторных работах, фактически не могут отображать ситуаций, которые действительно могут случиться в сети. В отличие от них, NetSim использует технологии, специально разработанные компанией Boson, которые позволяют обойти этот недостаток и моделировать истинное поведение сети. Эти технологии позволят многим пользователям Boson NetSim выйти далеко за рамки выдуманных лабораторных работ, и лучше понять принципы функционирования Cisco IOS [5]. NetSim имеет очень развитую поддержку, обеспечивающую компанией Boson (это связано, конечно же, с бурными темпами развития телекоммуникационных сетей). В связи с этим, компания Cicso рекомендует использовать этот продукт для подготовки к сдачи экзаменов. Поэтому Boson выпускает различные версии NetSim’а, каждая из которых ориентирована на определенный экзамен и, соответственно, уровень знания пользователя. Существует три версии NetSim’а для следующих экзаменов: NetSim для CCENT, NetSim для CCNA и NetSim для CCNP. 1.2 Cisco Packet Tracer Данный программный продукт разработан компанией Cisco и рекомендован использоваться при изучении телекоммуникационных сетей и сетевого оборудования. Packet Tracer 4.0 включает следующие особенности: моделирование логической топологии: рабочее пространство для того, чтобы создать сети любого размера на CCNA-уровне сложности; 2 моделирование в режиме реального времени; режим симуляции; моделирование физической топологии: более понятное взаимодействие с физическими устройствами, используя такие понятия как город, здание, стойка и т.д.; улучшенный GUI, необходимый для более качественного понимания организации сети, принципов работы устройства; многоязыковая поддержка: возможность перевода данного программного продукта практически на любой язык, необходимый пользователю; усовершенствованное изображение сетевого оборудования со способностью добавлять / удалять различные компоненты; наличие Activity Wizard позволяет студентам и преподавателям создавать шаблоны сетей и использовать их в дальнейшем. С помощью данного программного продукта преподаватели и студенты могут придумывать, строить, конфигурировать сети и производить в них поиск неисправностей. Packet Tracer дает возможность более подробно представлять новейшие технологии, тем самым делая учебный процесс чрезвычайно полезным с точки зрения усвоения полученного материала [7]. |