Методическое пособие по проведению лабораторных работ по дисциплине «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей»
М етодическое пособие предназначено для студентов 3 курса специальности 09.02.02 «Компьютерные сети» в помощь при выполнении лабораторных работ по дисциплине «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей».
В представленном учебном пособии собран материал по методике проектирования компьютерной сети, а также описания этапов проектирования сети. Пособие может быть использовано для самостоятельной подготовки студентов к лабораторным работам.
Рекомендовано к использованию в учебном процессе.
Лабораторная работа №1
Тема «Знакомство с Cisco Packet Tracer »
Цель работы : Ознакомиться со средой эмуляции работы оборудования Cisco .
Cisco Packet Tracer – мощный программный продукт для моделирование локальных сетей, позволяет максимально приблизить настройку локальной сети к реальности. Cisco Packet Tracer включает эмулятор работы следующих устройств:
§ Сервера ( DHCP , HTTP , FTP и т.д.);
В качестве примера построения простой сети в программе Cisco Packet Tracer возьмем сеть состоящие из двух подсетей, двух коммутаторов, одного маршрутизатора и 2 рабочих станции одна которая входит сеть 172.168.32.2/23, а другая 10.10.122.32/15. Причем рабочие станции подключены к коммутатору по технологии 100 BASE — TX , а коммутатор и маршрутизатор по технологии 100 BASE — F .
Перед настройкой сети необходимо рассчитать следующие значения:
Первая рабочая станции с IP адресом 172.168.32.2/23:
Широковещательный адрес
Количество рабочих хостов
Вторая рабочая станции с IP адресом 10.10.122.32/15:
Широковещательный адрес
Количество рабочих хостов
Общая схема сети выглядит следующим образом:
Для моделирование сети необходимо собрать сеть, как указано выше в Cisco Packet Tracer .
1) Из панели инструментов выбрать 2 коммутатора ( Switch — PT — Empty ):
2) Из панели выбрать 1 маршрутизатор ( Router — PT — Empty ):
3) Из панели выбрать 2 компьютера ( PC — PT ):
Так как в рабочую область Cisco Packet Tracer были добавлены лишь только пустые маршрутизаторы и коммутаторы то необходимо добавить соответствующие заданию интерфейсы.
4) Перейти в меню настройки маршрутизатора двойным нажатием клавиши и добавить два интерфейса работающие по интерфейсу 100 BASE — F ( PT — ROUTER — NM -1 FFE ). Для добавления интерфейса необходимо перетащить в свободный слот:
5) Аналогичным способом добавить интерфейсы на каждый коммутатор. Для интерфейса 100 BASE — F выбрать ( PT — ROUTER — NM -1 FFE ), а для 100 BASE — TX выбрать ( PT — SWITCH — NM -1 CFE ):
6) Соединяем все устройства линиями связи (оптика и витая пара):
7) В результате схема должна выглядит следующим образом
Для добавления подписи необходимо выбрать Place Note
8) Настраиваем маршрутизатор. Для этого необходимо зайти в меню настройки и выбрать Config . Далее пописываем необходимые IP адреса на каждом интерфейсе.
9) Далее настраиваем рабочие станции для этого необходимо войти меню настройка станции. Далее перейти на рабочий стол ( Desktop ) и зайти в IP Configuration .
Настройка первой рабочей станции PC 1:
Настройка второй рабочей станции PC 2:
10) Проверить связь между рабочими станциями с помощью команды ping . Для этого необходимо зайти на рабочий стол, а затем выбрать Command Promt одной из рабочей станции и прописать IP адрес другой рабочей станции:
11) Проверить маршрут с помощью команды tracert :
12) Сохранить проект и завершить работу.
1) Тема лабораторной работы;
2) Цель лабораторной работы;
3) Скриншот полученной сети.
Примечание: Все файлы лабораторные работы сохраняются в папку ЭПБ на диски О:\ с названием lab _#, где #-номер лабораторной работы!
Лабораторная работа №2
Тема «Обучение работе со средством моделирования Packet Tracer»
Цель работы : Создание/имитация простой сети Ethernet с помощью двух узлов и концентратора. .
- Создание/имитация простой сети Ethernet с помощью двух узлов и концентратора.
- Наблюдение поведения трафика в сети.
- Наблюдение за потоком данных широковещательных рассылок по протоколу ARP и обменов пакетами данных (ping).
Подсказка. Чтобы инструкции во время выполнении упражнения отображались, поставьте флажок «Top» (вверх) в нижнем левом углу окна с инструкциями.
Шаг 1. Создание логической схемы сети с двумя ПК и концентратором.
В нижнем левом углу окна Packet Tracer отображены восемь значков, представляющих категории или группы устройств, например, Routers (маршрутизаторы), Switches (коммутаторы) или End Devices (конечные устройства).
При перемещении курсора над категориями устройств отображается имя категории в окне. Для выбора определенного устройства выберите сначала категорию. После выбора категории устройств рядом со значками категорий появится список устройств. Выберите нужное устройство.
Выберите пункт End Devices (конечные устройства) из списка вариантов в левом нижнем углу. Перетащите два однотипных ПК на область проектирования сети.
Выберите Hubs (концентраторы) из списка вариантов в левом нижнем углу. Добавьте концентратор к прототипу сети, перетащив типовой концентратор на область проектирования сети.
Выберите значок Connections (соединения) из списка вариантов в левом нижнем углу. Выберите тип кабеляCopper Straight-through (медный прямой). Щелкните первый узел PC0 и назначьте выбранный кабель разъему интерфейса FastEthernet. Щелкните концентратор Hub0и выберите порт соединения Port0 для соединения сPC0.
Повторите этот шаг для второго ПК PC1 для его подключения к Port1 на концентраторе.
*На концах кабельного соединения должны появиться зеленые точки. Если этого не произошло, проверьте выбранный тип кабеля.
Шаг 2. Настройка имен узлов и IP-адресов на компьютерах
Щелкните значок PC0. Появится окно PC0.
В окне PC0 выберите вкладку Config (конфигурация). Измените Display Name (отображаемое имя) ПК на PC-A. (Откроется окно с сообщением о том, что изменение имени устройства может оказать влияние на оценку упражнения. Не обращайте внимания на это окно с сообщением об ошибке.) Выберите вкладку FastEthernetслева и добавьте IP-адрес 192.168.1.1 и маску подсети255.255.255.0. Закройте окно конфигурации PC-A, нажав на кнопку x в правом верхнем углу окна.
Выберите вкладку Config (конфигурация). ИзменитеDisplay Name(отображаемое имя) ПК на PC-B. Выберите вкладку FastEthernet слева и добавьте IP-адрес 192.168.1.2 и маску подсети 255.255.255.0. Закройте окно конфигурации PC-B.
Шаг 3. Наблюдение за потоком данных от PC-A к PC-B при создании сетевого трафика
Включите режим Simulation (моделирование), выбрав вкладку, частично скрытую за вкладкой Realtime (в реальном времени) в нижнем правом углу. На вкладке изображен секундомер.
Нажмите кнопку Edit Filters (редактировать фильтры) в области Event List Filters (фильтры списка событий). После нажатия кнопки Edit Filters (редактировать фильтры) откроется всплывающее окно. Во всплывающем окне щелкните пункт Show All/None(показать все/ничего) для отмены выделения всех фильтров. Выберите только фильтры ARP и ICMP.
Выберите Simple PDU (простой PDU), щелкнув значок с изображением закрытого конверта на вертикальной панели инструментов. Переместите курсор в область отображения на экране. Щелкните PC-A для определения источника. Переместите курсор на PC-В и щелкните для определения адресата.
**Обратите внимание, что два конверта теперь находятся рядом с PC-A. Один конверт — это сообщение, передаваемое по протоколу ICMP, другой — сообщение, передаваемое по протоколу ARP. Event List (cписок событий) на панели «Simulation» (панель моделирования) точно отобразит, какой из конвертов представляет сообщение, передаваемое по протоколу ICMP, а какой — сообщение, передаваемое по протоколу ARP.
Нажмите кнопку Auto Capture / Play (автозахват / воспроизведение) в области Play Controls (регуляторы воспроизведения) на панели «Simulation» (панель моделирования). Под кнопкой Auto Capture / Play(автозахват / воспроизведение) имеется горизонтальная полоса с вертикальной кнопкой (ползунком), регулирующей скорость моделирования. При перетаскивании ползунка вправо/влево увеличивается/снижается скорость моделирования.
Воспроизведение анимации закончится при появлении окна с сообщением No More Events (больше событий нет). Это означает, что все запросы событий выполнены. Нажмите кнопку OK для закрытия окна с сообщением.
Нажмите кнопку Reset Simulation (восстановить моделирование) на панели «Simulation» (панель моделирования). Обратите внимание, что конверт типа ARP отсутствует. Процесс моделирования вернулся в исходное состояние, но при этом изменения конфигурации или записи в динамической таблице, например, записи в ARP-таблице, отменены не были. ARP-запрос не обязателен для выполнения командыping, поскольку PC-A уже имеет MAC-адрес в ARP-таблице.
Нажмите кнопку Capture / Forward (захват / вперед). ICMP-конверт переместится от отправителя к концентратору и остановится. Кнопка Capture / Forward(захват / вперед) позволяет запустить моделирование на один шаг вперед. Нажимайте кнопку Capture / Forward(захват / вперед) до тех пор, пока не выполните событие.
Нажмите кнопку Power Cycle Devices (силовые устройства) снизу слева, над значками устройств.
Откроется окно с запросом подтвердить сброс. Нажмите кнопку Yes (да). ICMP- и ARP-конверты появятся снова. Кнопка Reset Network (сброс сети) отменит все несохраненные изменения конфигурации и сотрет все записи в динамической таблице, например, записи ARP- и MAC-таблицы.
Шаг 4. Отображение ARP-таблицы на каждом ПК
Нажмите кнопку Auto Capture / Play (автозахват / воспроизведение) для заполнения ARP-таблицы на ПК. Нажмите кнопку OK при появлении окна No More Events (событий больше нет).
Выберите инструмент масштабирования с изображением увеличительного стекла на вертикальной панели инструментов.
Щелкните значок PC-A. Появится ARP-таблица для PC-A. Обратите внимание, что PC-A не имеет записи в ARP-таблице для PC-B. Отобразите ARP-таблицу для PC-B. Закройте все окна с ARP-таблицами.
Щелкните инструмент Select (выбор) на вертикальной панели инструментов справа. (Это первый по счету значок на панели инструментов.)
Щелкните PC-A и выберите вкладку Desktop (рабочий стол).
Выберите Command Prompt (командная строка), введите команду arp -a и нажмите клавишу ВВОД, чтобы отобразить ARP-таблицу на рабочем столе. Закройте окно конфигурации PC-A.
Изучите ARP-таблицу для PC-B.
Закройте окно конфигурации PC-B.
Нажмите кнопку Check Results (проверить результаты) внизу данного окна с инструкциями для проверки правильности топологии.
Лабораторная работа №3
Тема «Отслеживание прохождения пакетов через сеть»
Цель работы : •С помощью команд ping и tracert проверить возможность подключения от источника к адресату .
Администратор сети хочет проверить путь пакета до веб-сервера назначения.
Шаг 1. Проверка возможности подключения от узла-источника к узлу-назначения.
Откройте командную строку узла-источника и отправьте адресату эхо-запрос:
Выберите PC0.
Откройте вкладку Desktop (рабочий стол) > Command Prompt (командная строка).
Введите ping 192.168.3.2 и нажмите клавишу ВВОД.
*Наличие ответа подтверждает возможность подключения от узла к устройству назначения. Он не определяет пройденный пакетом путь.
**Первые несколько pings могут задержаться на время загрузки устройств. Если задерживаются все pingsповторите команду.
Шаг 2. Определение пройденного пути с помощью команды tracert
В том же окне Command Prompt (командная строка) для PC0 введите tracert 192.168.3.2 и нажмите клавишуВВОД.
*Команда tracert должна отображаться для четырех переходов (hop), четвертый переход (hop) — и есть искомый адресат. Эта процедура не только проверяет связь между устройствами, но также предоставляет информацию о точном пути пакетов до каждого из участков сети.
Закройте окно конфигурации PC0.
Шаг 3. Просмотр пути пакета в режиме моделирования
Откройте окно режима моделирования, щелкнув вкладкуSimulation (моделирование). Она расположена позади вкладки Realtime (в реальном времени) в правом нижнем углу.
Нажмите кнопку Add Simple PDU (добавить простой PDU). Это значок закрытого конверта, который находится в правой части экрана. После это щелкните PC0 и PC1. Добавится пакет ping от источника к адресату.
Нажмите кнопку Edit Filters (редактировать фильтры) для вызова списка фильтров. Убедитесь, что флажок стоит только в поле «ICMP».
В окне рабочей области щелкните облако сети для ее расширения и отображения маршрутизаторов, подключенных в рамках облака. Источник и адресат находятся за пределами экрана. Отображаются только маршрутизаторы и пакеты в рамках облака, которыми обмениваются эти устройства.
Нажмите кнопку Auto Capture / Play (автозахват / воспроизведение) на панели «Simulation» (панель моделирования) и просмотрите путь пакета к адресату.
*Обратите внимание, что, согласно списку «Event List» (список событий), между источником и адресатом находится три маршрутизатора. Именно этот путь отобразился ранее в окне командной строки, после подачи команды tracert.