Методические материалы к практическим занятиям по дисциплине Вычислительные системы, сети и телекоммуникацииСанктПетербург 2013 Оглавление
 Скачать 7.55 Mb.
|
|
Задача 3. Узлам назначены IP-адреса 172.30.30.30 и 172.30.30.50. Маски подсети оди- наковые – 255.255.255.240. Определить: Принадлежат ли узлы одной сети Решение: 1) Находим размер сети. Размер сети = 16 (таблица 1). 2) Определяем номер сети, которой принадлежит IP-адрес 172.30.30.30. Номер сети = 172.30.30.16 (делится на 16 без остатка и является ближайшим меньшим к заданному IP-адресу). Кстати, адрес 172.30.30.30 является последним, годным для на- значения какому-либо узлу. Следующий адрес 172.30.30.31 явля- ется широковещательным для этой сети, поскольку, Широковещательный адрес = Номер сети + Размер сети – 1 = = 172.30.30.16 + 16 – 1 = 172.30.30.31. Очевидно, что 2-й узел с IP-адрес 172.30.30.50 не может принадлежать сети 172.30.30.16. 3) Найдем сеть, в которую в которую входит 2-й узел. Номер сети = 172.30.30.48 (делится на 16 без остатка и является ближайшим меньшим к заданному IP-адресу). Узлам этой сети можно назначить IP-адреса из диапазона 172.30.30.49 – 172.30.30.62 (всего 16 – 2 = 14 адресов), а широ- ковещательным является адрес 172.30.30.63. Таким образом, узлы с заданными IP-адресами принадлежат разным сетям, и для обеспечения сетевого взаимодействия между ними необходимо решать задачу маршрутизации. 24 Задача 4. Помощнику сетевого администратора корпоративной сети поставлена задача: разделить сеть нового филиала компании на подсети в соответствии заданной схемой. На филиал выделяется адресное пространство 192.168.20.0 /24. Так- же необходимо обеспечить небольшой запас IP-адресов в сетях каждого под- разделения. Решение: Порядок расчетов: − для каждого подразделения подбирается подходящий размер сети; − определяется номер сети; − определяется диапазон IP-адресов, выделяемых каждому подразделению. А Б В Г Д M1 M2 Подразделение Количество узлов А 10 Б 3 В 40 Г 15 Д 8 Схема компьютерной сети филиала компании 25 Сеть «А» 1) Подберем размер сети «А». В сети планируется разместить 10 узлов. Ближайший минимальный размер сети – 16. С учетом того, что возможное количество узлов всегда на 2 мень- ше размера сети (16 – 2 = 14), в запасе остается 4 адреса. 2) Подберем номер сети «А». Для сети размером 16 из заданного пула адресов (192.168.20.0 – 192.168.20.255) подходят следующие номера: 192.168.20.0, 192.168.20.16, 192.168.20.32, 192.168.20.48, …, 192.168.20.240. Присвоим сети «А» номер 192.168.20.0. Таким образом, часть пула адресов (192.168.20.0 – 192.168.20.15) будет принадлежать сети «А». Сеть «Б» 1) Подберем размер сети «Б». В сети планируется разместить всего 3 узла. Ближайший минимальный раз- мер сети – 8 . С учетом того, что возможное количество узлов всегда на 2 меньше размера сети (8 – 2 = 6), в запасе остается 3 адреса. 2) Подберем номер сети «Б». Для сети размером 8 из заданного пула адресов (192.168.20.0 – 192.168.20.255) подходят следующие номера: 192.168.20.0, 192.168.20.8, 192.168.20.16, 192.168.20.24, …, 192.168.20.248. Поскольку первые два уже используются сетью «А», назначим сети «Б» но- мер 192.168.20.16. Таким образом, часть пула адресов (192.168.20.16 – 192.168.20.23) бу- дет принадлежать сети «Б». Сеть «В» 1) Подберем размер сети «В». В сети планируется разместить 40 узлов. Ближайший минимальный размер сети – 64 . С учетом того, что возможное количество узлов всегда на 2 мень- ше размера сети (64 – 2 = 62), в запасе остается 22 адреса. 26 2) Подберем номер сети «В». Для сети размером 64 из заданного пула адресов (192.168.20.0 – 192.168.20.255) подходят следующие номера: 192.168.20.0, 192.168.20.64, 192.168.20.128, и 192.168.20.192. Поскольку 192.168.20.0 является номером сети «А», а диапазон адресов по- сле 192.168.20.64 еще свободен, назначим сети «В» номер 192.168.20.64. Таким образом, часть пула адресов (192.168.20.64 – 192.168.20.127) бу- дет принадлежать сети «В». В результате решения задачи в такой последовательности имеемый диапазон адресов распределяется между сетями подразделений неравномер- но. Образуются промежутки свободных адресов, например, диапазон 192.168.20.24 – 192.168.20.63 пропущен. Его, вероятно, удастся использовать для оставшихся сетей малого размера. Если делить заданный пул адресов от больших сетей к меньшим, про- межутков не возникнет. Пример «красивого» решения задачи: Подразделение Количество узлов Размер сети Сеть Запас В 40 64 192.168.20.0 /26 64 – 2 – 40 = 22 Г 15 32 192.168.20.64 /27 32 – 2 – 15 = 15 А 10 16 192.168.20.96 /28 16 – 2 – 10 = 4 Д 8 16 192.168.20.112 /28 16 – 2 – 8 = 6 Б 3 8 192.168.20.128 /29 8 – 2 – 3 = 3 Задача 5 (для самостоятельного решения). Найти размер сети, допустимое количество узлов в сети, номер сети, широ- ковещательный адрес и диапазон IP-адресов, которые можно назначать узлам сети, если: a) узлу назначен IP-адрес 10.155.34.75, маска подсети 255.255.255.248; b) узлу назначен IP-адрес 192.168.168.168 /25; 27 c) узлу назначен IP-адрес 172.16.100.100, маска подсети 255.255.255.240; d) узлу назначен IP-адрес 10.20.30.40 /27; Вопросы для проверки 1) Для чего нужна маска подсети? 2) Как связаны маска подсети и префикс? 3) Какие IP-адреса нельзя назначать узлам сети и почему? 4) Можно ли номер сети назначить произвольно? 5) Какие диапазоны IP-адресов специально предназначены для локальных сетей? 28 Практическое занятие № 4 Составление таблицы маршрутизации Цель занятия: Систематизировать, закрепить и углубить теоретические зна- ния. Научить правилам решения задач объединения сетей, определению маршрутов продвижения сетевых пакетов и составлению таблиц маршрути- зации. Теоретические основы Компьютерная сеть нового филиала компании, рассмотренная в ПЗ №3, состоит из пяти подсетей (сетей подразделений), которые объединены с по- мощью маршрутизаторов М1 и М2. Маршрутизатор М1 непосредственно подключен к сетям «А», «Б» и «Д», а М2 – к сетям «В», «Г» и «Д». Заданный пул IP-адресов (192.168.20.0 /24) был разделен между сетями подразделений в соответствии с таблицей: А Б В Г Д M1 M2 Подразделение Количество узлов А 10 Б 3 В 40 Г 15 Д 8 Схема компьютерной сети филиала компании 29 Подразделение Количество Узлов Размер сети Сеть В 40 64 192.168.20.0 /26 Г 15 32 192.168.20.64 /27 А 10 16 192.168.20.96 /28 Д 8 16 192.168.20.112 /28 Б 3 8 192.168.20.128 /29 Чтобы пакеты могли продвигаться из одной сети в другую, в настрой- ках протокола TCP/IP необходимо указывать адрес основного шлюза. IP- адреса шлюзов (маршрутизаторов) назначаются администратором сети. При- чем, каждому интерфейсу маршрутизатора назначается IP-адрес из той сети, к которой подключен этот интерфейс. Эти адреса вводятся в настройки мар- шрутизатора при его конфигурировании. Предположим, что интерфейсу маршрутизатора М2, которым он под- ключен к сети «В», назначен IP-адрес 192.168.20.1. Тогда в настройках всех компьютеров сети «В» в поле «Основной шлюз» надо указать 192.168.20.1. 30 Допустим, сетевой администратор решил назначать интерфейсам мар- шрутизаторов первые IP-адреса сетей, к которым они подключены: Маршрутизатор Интерфейс Сеть IP-адрес интерфейса А 192.168.20.96 /28 192.168.20.97 Б 192.168.20.128 /29 192.168.20.1 M1 Д 192.168.20.112 /28 192.168.20.113 В 192.168.20.0 /26 192.168.20.1 Г 192.168.20.64 /27 192.168.20.65 M2 Д 192.168.20.112 /28 192.168.20.114 Поскольку к сети «Д» подключены оба маршрутизатора, то их интерфейсам назначены первый и второй IP-адреса из этой сети. Когда узел отправляет пакет в другую сеть, его принимает маршрути- затор и продвигает на другой порт в соответствии с таблицей маршрутиза- ции, которая имеет следующие поля: Номер сети (в которую идем) Маска подсети (в которую идем) Адрес следующего маршрутизатора (который ведет в сеть назначения) Адрес выходного порта нашего маршрутизатора Расстояние «Расстояние» означает количество маршрутизаторов до сети назначения Если сеть назначения подключена к маршрутизатору непосредственно, маршрут сформируется автоматически, а если нет, то маршрут надо добавить в таблицу маршрутизации. Таким образом, маршрутизатору М1 нужно «объяснить», как попасть в сети «В» и «Г», а маршрутизатору М2 – как попасть в сети «А» и «Б». Заполним таблицы маршрутизации. 31 Таблица маршрутизации маршрутизатора М1 Номер сети (в которую идем) Маска подсети (в которую идем) Адрес следующего маршрутизатора (который ведет в сеть назначения) Адрес выходного порта нашего маршрутизатора Расст. 192.168.20.0 255.255.255.192 192.168.20.114 192.168.20.113 1 192.168.20.64 255.255.255.224 192.168.20.114 192.168.20.113 Таблица маршрутизации маршрутизатора М2 Номер сети (в которую идем) Маска подсети (в которую идем) Адрес следующего маршрутизатора (который ведет в сеть назначения) Адрес выходного порта нашего маршрутизатора Расст. 192.168.20.96 255.255.255.240 192.168.20.113 192.168.20.114 1 192.168.20.128 255.255.255.248 192.168.20.113 192.168.20.114 1 Содержание занятия Помощнику сетевого администратора корпоративной сети поставлены сле- дующие задачи: 1) Разделить сеть нового филиала компании на подсети в соответствии заданной схемой. На филиал выделяется адресное пространство 10.0.0.0 /24. Необходимо обеспечить небольшой запас IP-адресов в се- тях каждого подразделения. 2) Назначить интерфейсам маршрутизаторов IP-адреса. 3) Дополнить таблицы маршрутизации маршрутами в удаленные сети. 4) Маршрутом по умолчанию (самым неспецифическим) является мар- шрут во внешнюю сеть, т.е. в Internet (это маршрут в сеть 0.0.0.0 с мас- кой 0.0.0.0) 5) Заполнить бланк «Задание к ПЗ №4» 32 Задание к ПЗ №4 IP-адреса интерфейсов маршрутизаторов Маршрутизатор Интерфейс IP-адрес A B M1 E C D M2 E E M3 F F M4 Internet M1 M2 M3 M4 E A B Internet C D F 33 Адресное пространство 10.0.0.0/24 Сеть A – 92 узла Префикс / Размер сети Номер сети: Маска: Количество узлов Сеть B – 10 узлов Префикс / Размер сети Номер сети: Маска: Количество узлов Сеть C – 8 узлов Префикс / Размер сети Номер сети: Маска: Количество узлов Сеть D – 20 узлов Префикс / Размер сети Номер сети: Маска: Количество узлов Сеть E – 24 узла Префикс / Размер сети Номер сети: Маска: Количество узлов Сеть F – 11 узлов Префикс / Размер сети Номер сети: Маска: Количество узлов Таблица маршрутизации маршрутизатора M1 Номер сети (в которую идем) Маска подсети (в которую идем) Адрес следующего маршрутизатора (который ведет в сеть назначения) Адрес выходного порта нашего маршрутизатора Расст. Таблица маршрутизации маршрутизатора M2 Номер сети (в которую идем) Маска подсети (в которую идем) Адрес следующего маршрутизатора (который ведет в сеть назначения) Адрес выходного порта нашего маршрутизатора Расст. 34 Таблица маршрутизации маршрутизатора M3 Номер сети (в которую идем) Маска подсети (в которую идем) Адрес следующего маршрутизатора (который ведет в сеть назначения) Адрес выходного порта нашего маршрутизатора Расст. Вопросы для проверки 1) Для чего предназначена таблица маршрутизации? 2) Что такое «Расстояние»? В каких единицах оно измеряется? 3) Что такое специфический маршрут? А неспецифический? 4) Как узнать адрес основного шлюза, используя командную строку? 5) Как проверить доступность маршрутизатора? 35 Практическое занятие № 5 Подключение компьютера к локальной сети Цель занятия: Систематизировать, закрепить и углубить теоретические зна- ния по технологиям локальных сетей. Научить правилам объединения ком- пьютеров в сеть, организации и порядку подключения и конфигурирования узлов сети. Теоретические основы Учебная локальная сеть строится на основе технологии IEEE 802.3u (Fast Ethernet). Топология – звезда, в качестве центрального устройства ис- пользуется коммутатор. Для обеспечения доступа во внешнюю сеть к одному из портов коммутатора подключается маршрутизатор. Маршрутизатор Коммутатор Принтер 36 Взаимодействие узлов сети осуществляется по протоколу TCP/IP. Ком- пьютеры работают под управлением операционных систем Microsoft Win- dows (Windows XP и Windows 7). Для создания сети необходимо: − обеспечить физическое соединение устройств; − настроить сетевые параметры на компьютерах и маршрутизаторе; − проверить доступность узлов; − присоединить компьютеры к одной рабочей группе. Содержание занятия Физическое соединение устройств Компьютеры и коммуникационное оборудование соединяются с помо- щью исправных патч-кордов. На компьютерах должны быть установлены драйвера сетевых адаптеров. После подачи питания на коммутатор, свето- диоды занятых портов должны показывать скорость 100 mbps. Настройка сетевых параметров на компьютерах Настройки выполняются на всех компьютерах. Состав операций оди- наков и не зависит от версии операционной системы компании Microsoft. Однако расположение некоторых настроек и опций может различаться. На компьютерах с Windows 7: Получить сведения о сети и выполнить настройки подключения. Для этого открыть «Панель управления» – «Центр управления сетями и общим досту- пом». Если подключение к сети отсутствует, то система выводит сообщение «В данный момент вы не подключены ни к какой сети». 37 После подключения компьютера к коммутатору активной становится «Не- опознанная сеть» и появляется опция «Подключение по локальной сети». Опция «Подключение по локальной сети» позволяет выполнить все необхо- димые настройки и привязки, а также просмотреть сведения о подключении. 38 Для обеспечения взаимодействия узлов локальной сети достаточно ука- зать IP-адрес и маску подсети, адреса основного шлюз и DNS-серверов ука- зываем заранее, ведь позднее сеть будет подключена к Интернету через мар- шрутизатор. Если оставить свойства протокола Интернет (TCP/IP v4) без изменения, т.е. с настройками на автоматическое получение адресов, то даже при отсут- ствии в сети DHCP-сервера, сетевому интерфейсу будет назначен IP-адрес из диапазона APIPA (169.254.0.0 /16). 39 Кроме того, к подключению по локальной сети должны быть привяза- ны «Клиент для сетей Microsoft» и «Служба доступа к файлам и принтерам». Проверить настройки сети можно из командной строки, введя команду ipconfig –all На компьютерах с Windows XP: Проверить свойства «Подключения по локальной сети» и настроить параметры подключения. Для этого открыть «Панель управления» – «Сете- вые подключения» (или через опцию «Свойства» контекстного меню ярлыка «Сетевое окружение» на рабочем столе). Открыть свойства «Подключения по локальной сети». Проверить привязку «Клиента для сетей Microsoft» и «Службы доступа к файлам и принтерам» к подключению по локальной сети. Настроить параметры Internet Protocol (TCP/IP). Достаточно ввести IP- адрес и маску подсети, но с учетом подключения локальной сети к Интерне- ту, заранее указываем адреса основного шлюза и DNS-серверов. 40 Если оставить параметры IP по умолчанию (получать адреса автомати- чески), то сетевому интерфейсу будет назначен IP-адрес из диапазона APIPA. Проверить корректность настройки сетевого интерфейса также можно консольной командой ipconfig –all. Проверка доступности узлов Для проверки доступности узлов в сети используется программа ping. Ее запускают из командной строки, в качестве параметра указывают IP-адрес удаленного узла 41 или его имя: Присоединение компьютеров к рабочей группе Присоединить компьютеры к рабочей группе или домену, а также из- менить имя компьютера можно в окне «Свойства системы» на закладке «Имя компьютера» после нажатия кнопки «Изменить». Окно «Изменение имени компьютера» окна выглядят одинаково во всех операционных системах Mi- crosoft, но доступ к нему немного различается: в Windows 7: «Компьютер» – «Свойства» (в контекстном меню) – «До- полнительные параметры системы» – Закладка «Имя компьютера»… в Windows XP: «Мой компьютер» – «Свойства» (в контекстном меню) – Закладка «Имя компьютера»… 42 Если у всех компьютеров сети указать одинаковое имя рабочей группы (например, HOME), то они станут участниками этой рабочей группы. Чтобы просмотреть список участников рабочей группы, используя гра- фический интерфейс Windows: в Windows XP: открыть папку «Сетевое окружение», затем последова- тельно открыть папки «Вся сеть» – «Microsoft Windows Network» – «Home». в Windows 7: «Компьютер» (или «Проводник») – «Сеть». 43 Посмотреть состав рабочей группы можно с помощью консольной ко- манды net view Если в сети несколько рабочих групп, узнать их названия можно с по- мощью команды: net view /domain Чтобы посмотреть список компьютеров какой-либо рабочей группы, надо указать ее имя, например, HOME: net view /domain:home Подключение локальной сети к Интернету К одному из портов коммутатора подключается маршрутизатор. В на- стройках TCP/IP компьютеров сети уже задан адрес основного шлюза: 192.168.1.1. Этот адрес должен быть назначен «внутреннему» интерфейсу маршрутизатора при его конфигурировании. «Внешний» интерфейс маршру- тизатора получает белый IP-адрес у Интернет-провайдера (автоматически или вручную). Если все настройки выполнены правильно, то сразу после появления в сети Интернет-шлюза, в окне «Центр управления сетями и общим доступом» (в Windows 7) отобразятся новые сведения: 44 |