лаб3. Лабораторная работа 3 по дисциплине Протоколы компьютерных сетей (дв 2)
Единственный в мире Музей Смайликов
Самая яркая достопримечательность Крыма
Скачать 152.57 Kb.
Федеральное агентство связи РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
«Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики»
Лабораторная работа 3
Терентьева Елена Анатольевна
1. Изучить базовый синтаксис конфигурирования маршрутизаторов сетевого уровня
2. Получить навыки конфигурирования статической маршрутизации
3. Подготовиться к работе в среде эмулятора CORE
2. Задание на лабораторную работу
1. Составить схему сети, распределить адресные пространства, согласно варианте задания, приведенного в контрольной работе по курсу «Протоколы компьютерных сетей»
2. Указать необходимые статические маршрутные записи для обеспечения соединения между заданными узлами локальных подсетей М(0), M(i-l), M(i). Результат оформить в таблицу.
3. Составить маршрутные записи, которые будут сконфигурированы оператором сети на маршрутизаторах для заполнения таблиц маршрутизации адресации в локальные подсети М(0), M(i-l), M(i).
3. Теоретические сведения
3.1 Среда эмуляции Common Open Research Emulator (CORE)
Common Open Research Emulator (Общий открытый исследовательский эмулятор CORE) — это инструмент для эмуляции сетей на одной или нескольких персональных компьютерах (ПК). Вы можете подключить эти эмулированные сети к живым сетям. CORE состоит из графического интерфейса для рисования топологий и для эмуляции сетевых сценариев.
Получив навыки работы в среде эмулятора Вы будете готовы для конфигурирования реального оборудования.
3.2 Маршрутизация в IР-сетях
Маршрутизация служит для приема пакета от одного устройства и передачи его по сети другому устройству через другие сети. Если в сети нет маршрутизаторов, то не поддерживается маршрутизация. Маршрутизаторы направляют (перенаправляют) трафик во все сети, составляющие объединенную сеть.
Для маршрутизации пакета маршрутизатор должен владеть следующей информацией:
— Соседний маршрутизатор, от которого он может узнать об удаленных сетях
— Доступные пути ко всем удаленным сетям
— Методы обслуживания и проверки информации о маршрутизации
Маршрутизатор узнает об удаленных сетях от соседних маршрутизаторов или от сетевого администратора. Затем маршрутизатор строит таблицу маршрутизации, которая описывает, как найти удаленные сети.
Если сеть подключена непосредственно к маршрутизатору, он уже знает, как направить пакет в эту сеть. Если же сеть не подключена напрямую, маршрутизатор должен узнать (изучить) пути доступа к удаленной сети с помощью статической маршрутизации (ввод администратором вручную местоположения всех сетей в таблицу маршрутизации) или с помощью динамической маршрутизации.
В стеке TCP/IP маршрутизаторы и конечные узлы принимают решения о том, кому передавать пакет для его успешной доставки узлу назначения, на основании так называемых таблиц маршрутизации (routing tables).
Чтобы доставить пакет в сеть с адресом из поля Сетевой адрес и маской из поля Маска сети, нужно с интерфейса с IP-адресом из поля Интерфейс послать пакет по IP-адресу из поля Адрес шлюза, а «стоимость» такой доставки будет равна числу из поля Метрика.
В этой таблице в столбце «Адрес сети назначения» указываются адреса всех сетей, которым данный маршрутизатор может передавать пакеты. В стеке TCP/IP принят так называемый одношаговый подход к оптимизации маршрута продвижения пакета (next-hop routing) — каждый маршрутизатор и конечный узел принимает участие в выборе только одного шага передачи пакета. Поэтому в каждой строке таблицы маршрутизации указывается не весь маршрут в виде последовательности IP-адресов маршрутизаторов, через которые должен пройти пакет, а только один IP-адрес – адрес следующего маршрутизатора, которому нужно передать пакет. Вместе с пакетом следующему маршрутизатору передается ответственность за выбор следующего шага маршрутизации. Одношаговый подход к маршрутизации означает распределенное решение задачи выбора маршрута. Это снимает ограничение на максимальное количество транзитных маршрутизаторов на пути пакета.
Одношаговая маршрутизация обладает еще одним преимуществом — она позволяет сократить объем таблиц маршрутизации в конечных узлах и маршрутизаторах за счет использования в качестве номера сети назначения так называемого маршрута поумолчанию — default (0.0.0.0), который обычно занимает в таблице маршрутизации последнюю строку. Если в таблице маршрутизации есть такая запись, то все пакеты с номерами сетей, которые отсутствуют в таблице маршрутизации, передаются маршрутизатору, указанному в строке default. Поэтому маршрутизаторы часто хранят в своих таблицах ограниченную информацию о сетях интерсети, пересылая пакеты для остальных сетей в порт и маршрутизатор, используемые по умолчанию. Подразумевается, что маршрутизатор, используемый по умолчанию, передаст пакет на магистральную сеть, а маршрутизаторы, подключенные к магистрали, имеют полную информацию о составе интерсети.
Кроме маршрута default, в таблице маршрутизации могут встретиться два типа специальных записей — запись о специфичном для узла маршруте и запись об адресах сетей, непосредственно подключенных к портам маршрутизатора.
3.3 Команды настройки маршрутизатора
3.3.1 Настройка физического интерфейса маршрутизатора
1. Настроить с адресом и маской подсети в случае использования IPv4 используйте команду войти в конфигурацию интерфейса:
Например: R1 (config) # interface ethO
Выполните команду присвоения IP-адреса интерфейсу маршрутизатора:
nl (config-if) # ip address
2. Активировать: по умолчанию интерфейсы маршрутизатора не активированы (shutdown). Для включения интерфейса используется команда активации:
3.3.2 Заполнение таблиц маршрутизации
Чтобы на маршрутизаторе nl добавить маршрутную запись в сеть 192.168.60.64/26, нужно использовать команду:
nl (config) # ip route 192.168.60.64/26 2.2.2.50
Команда говорит о том, что сеть 192.168.60.64/26 доступна через шлюз (next hop) 2.2.2.50
ВАЖНО: в команде статической маршрутизации необходимо указать не адрес устройства ПК (пб), а адрес сети, в которой устройство находится.
4. Выполнение работы
4.1. Восстановим схему сети, согласно контрольной работе по курсу «Протоколы компьютерных сетей» Мавлютова Алексея Павловича.
Рисунок 1 — Адресное пространство маршрутизируемых подсетей
Зададимся правилом составления IP-адреса хоста (ПК):
— в локальной сети М(0): М-ый адрес в сети. М соответствует количеству букв в фамилии студента. В сети 172.32.16.0/26 восемь(Мавлютов) адрес сети 172.32.16.8/26;
— в локальной сети M(i-1)=M5: К-ый адрес в сети. К соответствует количеству букв в имени студента. В сети 172.32.21.0/26 Семь (Алексей) адрес сети 172.32.21.7/26;
— в локальной сети M(i)=М6: N-ый адрес в сети. N соответствует количеству букв в отчестве студента. В сети 172.32.22.0/26 десятый (Павлович) адрес сети 172.32.22.8/26.
Рисунок 2 – Структура сети
4.2 Задание:
Компьютерные сети. Лабораторная работа 1. Компьютерные сети и протоколы
Широкое внедрение персональных компьютеров привело к необходимости обмена информацией, обрабатываемой на разных компьютерах. Как перенести большой объем информации с одного компьютера на другой? Как распечатать информацию, если всего один принтер? Как предоставить всем компьютерам выход в Интернет? Эти и многие другие проблемы решают компьютерные сети.
Компьютерная сеть — это соединение двух или более компьютеров для решения следующих задач:
-общее использование программного обеспечения;
-общее использование оборудования (принтеры, модемы, диски и т.п.);
-Соединение в компьютерной сети.
Соединение, как правило, создается с помощью кабеля, но существуют и другие, более сложные средства. В рамках одного учреждения довольно практично использовать кабельное соединение. Преобразование информации для передачи по кабелю осуществляют устройства, встраиваемые в компьютер — сетевые адаптеры. Такие местные сети получили название локальные сети. А если нам нужно соединить нашу локальную сеть с другой локальной сетью, то как протянуть кабель для подключения к сети, расположенной достаточно удаленно от данной, например, в другом здании или другом городе? Для этого используют уже существующие кабельные соединения, такие как телефонные линии. Вопросами перекодировки информации для прохождения по телефонным линиям, занимаются специальные устройства, подключаемые к компьютеру — модемы. Можно использовать и другие способы соединения, например, радиосвязь. Устройства преобразования в этом случае будут другими.
Удаленные локальные сети, объединяются друг с другом, создавая глобальные сети. Примером глобальной сети является сеть Интернет.
Вся работа компьютеров в сети, независимо от назначения и размеров сети, сводится только к одному: обмену информацией. Каждый компьютер имеет встроенный сетевой адаптер, который в свою очередь подключается к кабельной системе.
Перед передачей по сети информация формируется в пакеты. Сетевые адаптеры общаются между собой, передавая и принимая пакеты с информацией. Каждый пакет состоит из двух основных частей: Заголовок и Данные.
Заголовок содержит адрес компьютера-отправителя и адрес компьютера-получателя.
Раздел данных содержит передаваемую информацию.
Переданный в сеть пакет отправляется на все компьютеры. Получив пакет, они читают заголовок, и только тот компьютер, которому этот пакет адресован, прочтет данные из этого пакета.
Если компьютер должен передать по сети, например, текстовый файл большого размера, то сетевой адаптер этого компьютера разделит файл на фрагменты и передаст каждый фрагмент в отдельном пакете. Делается это затем, чтобы большие файлы не загружали сеть на долгое время, давая возможность другим компьютерам работать в сети. Принимающий сетевой адаптер получит все передаваемые ему пакеты, соединит их в единый файл и только после этого передаст готовый файл своему компьютеру. Таким образом, в сети один за другим передаются пакеты от разных компьютеров, не создавая «заторов». Пакет имеет строго определенный формат, поэтому любой компьютер, получив пакет, сможет его прочитать. Этот формат определяется сетевым протоколом, который устанавливается в настройках операционной системы. Протокол представляет собой набор правил и соглашений для передачи информации по компьютерной сети. Если на компьютерах установлен одинаковый сетевой протокол, то они смогут «понимать» друг друга. Компьютеры с разными протоколами имеют разный формат пакетов и соответственно друг друга не поймут, также как люди, говорящие на разных языках. Например, пакет Ethernet может иметь размер от 64 до 1 518 байт, из них 18 байт используется под заголовок. Поэтому в одном пакете Ethernet можно передавать не более 1 500 байт данных. Пакеты Token Ring вмещают 4 202 байта данных.
Протоколы. Для стандартизации передаваемой по сети информации, разработаны так называемые сетевые протоколы. Протокол представляет собой набор правил и соглашений для оформления и передачи информации по компьютерной сети. Пакет, созданный по выбранному сетевому протоколу, имеет строго определенный формат. Если на компьютерах сети установлен одинаковый сетевой протокол, то они смогут «понимать» друг друга, т.е. читать пакеты. Компьютеры с разными протоколами имеют разный формат пакетов и соответственно друг друга не поймут, также как люди, сидящие в одной комнате, но говорящие на разных языках. Есть три наиболее распространенных протокола, используемых в компьютерных сетях Microsoft — NetBEUI, TCP/IP, IPX/SPX. Сетевой протокол Microsoft TCP/IP особенно широко используется в сети Интернет. Поэтому для совместимости пакетов локальной сети с пакетами сети Интернет мы будем пользоваться только протоколом TCP/IP. Microsoft TCP/IP-протокол, на основе которого разработаны многие службы в операционной системе Windows, дает следующие возможности:
Обеспечивает надежную, отказоустойчивую среду обмена информацией.
Поддерживается всеми современными операционными системами.
Позволяет компьютерам работать как в локальных, так и в глобальных компьютерных сетях.
Обеспечивает доступ в Интернет.