Отчет по лаб 3
В ходе практической работы закрепить знания о структуре и базовых элементах вычислительных сетей. Ознакомиться с программой эмуляции NetEmul для визуализации работы вычислительных сетей и облегчения понимания происходящих в них процессов передачи данных.
Компьютерная сеть — это совокупность компьютеров, взаимосвязанных через каналы передачи данных для обеспечения обмена информацией и коллективного доступа пользователей к аппаратным, программным и информационным ресурсам сети.
Рабочая станция (work station) – это компьютер, оснащенный собственной операционной системой для обеспечения пользователя всем необходимым при решении прикладных задач, и функционирующий как в сетевом, так и локальном режимах.
Сетевой концентратор ( англ. hub – центр) – устройство для объединения компьютеров в сеть c применением кабельной инфраструктуры типа витая пара. Концентраторы организуют для подключённых устройств разделяемую среду передачи данных
Сетевой коммутатор (англ. switch — переключатель) — это устройство, используемое в сетях передачи пакетов, предназначенное для объединения 2 нескольких сегментов. Сетевой коммутатор передает данные от одного порта к другому на основе информации, содержащейся в пакете.
Маршрутизатор – соединяет между собой несколько локальных сетей и предназначен для поиска наиболее оптимального пути до клиента в сети.
Сетевые протоколы (называемые также логическими интерфейсами) — это набор информационных сообщений, а также набор правил, определяющих логику обмена этими сообщениями.
Протокол UDP — сетевой протокол для передачи данных в сетях без установления соединения, обеспечивает доставку дейтаграмм, при этом не требует подтверждения их получения. Осуществляет доставку по возможности, или с максимальными усилиями.
Протокол TCP — это протокол с установлением логического соединения между отправителем и получателем. Осуществляет гарантированную доставку.
Локальная вычислительная сеть (англ. LAN – Local Area Network) относится к географически ограниченным (территориально или производственно) аппаратно-программным реализациям, в которых несколько компьютерных систем связаны друг с другом с помощью соответствующих средств коммуникаций и работают под управлением сетевой операционной системы и сетевого программного обеспечения.
Топология – это описание физических соединений в сети, указывающее, каким образом рабочие станции могут связываться между собой.
Все локальные вычислительные сети строятся на основе трёх базовых топологий: шина(bus); звезда(star); кольцо(ring).
Все кабели подключены к одному каналу ПД:
— простой и дешевый способ подключения
— при неисправности любого компьютера сеть работает
— при разрыве шины сеть перестает работать
— данные передаются по очереди (разделяемая среда –
— низкий уровень безопасности.
Каждый компьютер подключается отдельным кабелем к общему устройству, (концентратору или серверу), который является логическим центром сети.
В такой сети данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому в одном направлении. Доступ к линии связи осуществляется путем передачи от узла к узлу логических знаков – «маркеров», давая им возможность переслать пакет данных.
Используя программу NetEmul исследовать локальную сеть, состоящую из четырех компьютеров и концентратора.
На панели устройств выбираем объект «Компьютер» и щелкнув левой кнопкой мыши на свободные клетки поля добавляем устройства. Аналогично добавляем на рабочую область устройство «Концентратор».
Рис. 2 – Добавленные устройства
3. Присваиваем компьютерам IP-адреса.
Выделяем компьютер, щелкнув на него левой кнопкой мыши. На панели параметров выбираем пункт «Редактировать интерфейсы». В появившемся окне в строке «IP-Адрес» введем IP-адрес 192.168.0.1 и нажимаем последовательно кнопки «Применить» и «ОК». Аналогичным образом присвоим IP-адреса 192.168.0.2, 192.168.0.3, 192.168.0.4 оставшимся компьютерам.
Рис. 3 – Присваивание IP-адреса компьютеру
4. Выполняем соединение компьютеров с концентратором.
На панели инструментов выберем пункт «Создать соединение». Наводим курсор на устройство «Концентратор» и, зафиксировав левую кнопку мыши, проводим линию до первого компьютера, после чего следует отпустить кнопку. В появившемся диалоговом окне настроек интерфейсов выбираем в левой колонке пункт «LAN1» и нажимаем кнопку «Соединить». Аналогичным образом соединяем концентратор со вторым, третьим и четвёртым компьютером, выбрав в диалоговом окне настроек интерфейсов в левой колонке пункт «LAN2», «LAN3», «LAN4»
Рис. 4 — Соединение компьютера с концентратором.
Рис 5. — Устройства, соединённые с концентратором
5. Проверяем работоспособность сети.
На панели устройств выбираем пункт «Отправить данные». Наведем курсор на первый компьютер и нажимаем левую кнопку. В появившемся диалоговом окне «Отправка» выберем TCP протокол и установим необходимый объем данных для передачи, после чего нажимаем кнопку «Далее». Наводим курсор на другой компьютер и нажимаем левую кнопку мыши. В появившемся диалоговом окне «Отправка» выберем интерфейс приемника «eth0» и нажимаем кнопку «Отправка». В случае верной настройки сети, по линиям, которые соединяют устройства, начнется передача данных. Процесс передачи данных представлен в программе в виде точек.
Рис. 6 – Выбор протокола и размера передаваемых данных.
Рис. 7 – проверка на работоспособность
Сигнал передаётся от отправителя на концентратор, с концентратора дублируется и одновременно передается на все подключенные к сети устройства. Как только адресат получил отправленную информацию, ответ отправляется на сетевой концентратор, откуда он снова передается на все устройства, с целью отыскать компьютер-отправитель.
Используя программу NetEmul исследовать локальную сеть, состоящую из четырех компьютеров и коммутатора.
Создаём новый проект; добавляем на рабочую область четыре компьютера и один коммутатор.
Рис. 8 — Добавленные устройства
Присваиваем компьютерам IP-адреса: 192.168.0.1; 192.168.0.2; 192.168.0.3; 192.168.0.4.
Соединяем компьютеры с коммутатором.
Рис. 9 — Устройства, соединённые с коммутатором
Проверяем работоспособность сети для выбранных пар компьютеров (1 и 3).
Рис. 10 – Проверка работоспособности
В отличие от концентратора, сетевой коммутатор отправляет данные непосредственно адресату. Эффективность данного процесса обеспечивают присвоенные производителем уникальные MAC-адреса. Благодаря им коммутатор определяет в локальной сети конкретное устройство и целенаправленно передает ему информацию.
Рис. 11 – Таблица коммутации
Используя программу NetEmul исследовать локальную сеть, которая разделена на три виртуальные подсети.
Создаём новый проект; добавляем на рабочую область необходимые устройства.
Присваиваем компьютерам IP-адреса:
• для LAN1: 192.168.1.2; 192.168.1.3;
• для LAN2: 192.168.2.2; 192.168.2.3;
• для LAN3: 192.168.3.2; 192.168.3.3.
Соединяем компьютеры с коммутаторами и маршрутизатором.
Рис. 12 – Устройства, соединенные с коммутаторами и маршрутизатором
В свойствах маршрутизатора включаем маршрутизацию.
Также задаём IP-адреса для LAN1, LAN2, LAN3 в настройках маршрутизатора.
Рис. 13 – Включение маршрутизации
Включаем маршрутизацию у компьютера и указывает шлюзом IP-адрес LAN1 маршрутизатора.
Рис. 13 – Включение маршрутизации
Рис. 14 – Проверка работоспособности
Таким образом, маршрутизатор связывает наши локальные сети, через коммутаторы, которые образуют три виртуальные подсети.
В ходе работы были закреплены знания локальных сетях и принципах их работы. Выявлены отличия коммутатора от концентратора. Получен опыт работы в создании и исследовании локальных сетей с помощью эмулятора NetEmul.