БВ-12Д / nets_uk_1
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОНИКИ И ПРИБОРОСТРОЕНИЯ Кафедра: «Информационные системы» А.И. Фролов СЕТИ ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН И СРЕДСТВА КОММУНИКАЦИЙ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА Дисциплина – «Сети электронно-вычислительных машин и средства коммуникаций» Специальность 340100 «Управление качеством» Печатается по решению редакционно-издательского совета ОрелГТУ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОНИКИ И ПРИБОРОСТРОЕНИЯ КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ А.И. Фролов СЕТИ ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН И СРЕДСТВА КОММУНИКАЦИЙ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА Дисциплина – «Сети электронно-вычислительных машин и средства коммуникаций» Специальность 340100 «Управление качеством» Печатается по решению редакционно-издательского совета ОрелГТУ Орел 2006
| Автор: | к.т.н., доцент |
| кафедры «Информационные системы» | А.И. Фролов |
| Рецензент: д.т.н., профессор, зав. кафедрой | |
| «Информационные системы» | И.С. Константинов |
Методические указания содержат описание семи лабораторных работ по дисциплине «Сети электронно-вычислительных машин и средства коммуникаций». Посвящены выработке у студентов навыков использования наиболее распространенных сервисов глобальной сети Internet и сетевого прикладного программного обеспечения, а также изучению общих принципов построения компьютерных сетей. Методические указания содержат теоретические сведения по рассматриваемым вопросам, практические примеры и справочную информацию, необходимую для выполнения лабораторных работ. Методические указания предназначены для студентов очной формы обучения специальности 340100 «Управление качеством» и смежных с ней специальностей. Редактор Г.А. Константинова Технический редактор Д.А. Суханов Орловский государственный технический университет Лицензия ИД 00670 от 5.01.2000 АНО «ОрелГТУ-РЦФИО» Подписано к печати 16 мая 2006 г. Формат 60×84 1\16 Печать офсетная. Усл. печ. л.5,6. Тираж 100 экз. Заказ №__________ Отпечатано с готового оригинал-макета на полиграфической базе ОрелГТУ © ОрелГТУ, 2006 © АНО «ОрелГТУ-РЦФИО», 2006 © Фролов А.И., 2006
| 1 Расчет конфигурации сети Ethernet . | 5 | |
| 1.1 | Критерии корректности конфигурации. | 5 |
| 1.2 | Методика расчета времени двойного оборота и уменьшения | |
| межкадрового интервала. | 6 | |
| 1.3 | Пример расчета конфигурации сети. | 8 |
| 1.4 | Задание на лабораторную работу . | 9 |
| 1.5 | Справочные данные IEEE . | 16 |
| 1.6 | Контрольные вопросы. | 17 |
| 2 Изучение структуры IP-адреса. | 18 | |
| 2.1 | Типы адресов стека TCP/IP. | 18 |
| 2.2 | Классы IP-адресов . | 19 |
| 2.3 | Особые IP-адреса. | 21 |
| 2.4 | Использование масок в IP-адресации. | 22 |
| 2.5 | Задание на лабораторную работу . | 24 |
| 2.6 | Контрольные вопросы. | 29 |
| 3 Основы работы в сети Internet. Программа Internet Explorer . | 30 | |
| 3.1 | Сеть Internet. Сервисы сети Internet. | 30 |
| 3.2 | Структура адресов в Internet . | 33 |
| 3.3 | Общие сведения и интерфейс программы Internet Explorer. | 34 |
| 3.4 | Основные принципы работы с программой Internet Explorer. | 36 |
| 3.5 | Упрощение доступа к часто посещаемым страницам. | 38 |
| 3.6 | Обеспечение доступа к ресурсам Internet в автономном режиме. | 39 |
| 3.7 | Основные настройки навигатора. | 41 |
| 3.8 | Задание на лабораторную работу . | 42 |
| 3.9 | Справочные данные . | 43 |
| 3.10 | Контрольные вопросы. | 44 |
| 4 Организация поиска информации в сети Internet . | 45 | |
| 4.1 | Простые приемы поиска Web-страниц . | 45 |
| 4.2 | Поисковые системы сети Internet . | 47 |
| 4.3 | Правила выполнения запросов в поисковых системах . | 48 |
| 4.4 | Примеры простых запросов в поисковой системе Яndex . | 49 |
| 4.5 | Задание на лабораторную работу. | 51 |
| 4.6 | Контрольные вопросы . | 52 |
| 5 Работа с электронной почтой через Web-интерфейс. | 54 | |
| 5.1 | Организация работы электронной почты . | 54 |
| 5.2 | Структура письма электронной почты . | 55 |
| 5.3 | Дополнительные функции электронной почты. | 56 |
| 5.4 | Общие принципы работы на почтовом сервере с доступом через | |
| Web-интерфейс. | 57 | |
| 5.5 | Задание на лабораторную работу. | 61 |
| 5.6 | Контрольные вопросы . | 63 |
| 6 Работа с электронной почтой в программе Microsoft Outlook Express. | 64 | |
| 6.1 | Краткая характеристика Microsoft Outlook Express . | 64 |
| 6.2 | Интерфейс программы Outlook Express. | 64 |
| 6.3 | Общие принципы работы в Outlook Express. | 66 |
| 6.4 | Задание на лабораторную работу. | 70 |
| 6.5 | Контрольные вопросы . | 72 |
| 7 Основы создания web-страниц средствами языка разметки | ||
| гипертекста HTML . | 73 | |
| 7.1 | Общие сведения о языке разметки гипертекста . | 73 |
| 7.2 | Структура HTML-документа. | 74 |
| 7.3 | Основные теги языка HTML . | 75 |
| 7.4 | Задание на лабораторную работу. | 80 |
| 7.5 | Контрольные вопросы . | 86 |
| Список рекомендуемой литературы . | 87 | |
| Приложение А (обязательное) Пример оформления титульного листа | ||
| отчета по лабораторной работе. | 88 | |
5 1 Расчет конфигурации сети Ethernet Цель работы: изучение принципов построения сетей по стандарту Ethernet и приобретение практических навыков оценки корректности их конфигурации. Необходимое оборудование: калькулятор. 1.1 Критерии корректности конфигурации Соблюдение многочисленных ограничений, установленных для различных стандартов физического уровня сетей Ethernet, гарантирует корректную работу сети (естественно, при исправном состоянии всех элементов физического уровня). Основные характеристики и ограничения технологии Ethernet приведены в таблицах 1.1 и 1.2. Наиболее часто приходится проверять ограничения, связанные с длиной отдельного сегмента кабеля, а также количеством повторителей и общей длиной сети. Правила «5-4-3» для коаксиальных сетей и «4 хабов» для сетей на основе витой пары и оптоволокна не только дают гарантии работоспособности сети, но и оставляют большой «запас прочности» сети. Например, если посчитать время двойного оборота в сети, состоящей из 4 повторителей 10Base-5 и 5 сегментов максимальный длины 500 м, то окажется, что оно составляет 537 битовых интервала. А так как время передачи кадра минимальной длины (вместе с преамбулой), составляющей 72 байт, равно 575 битовым интервалам, то видно, что разработчики стандарта Ethernet оставили 38 битовых интервала в качестве запаса для обеспечения надежности. Тем не менее в документах комитета IEEE 802.3 утверждается, что и 4 дополнительных битовых интервала создают достаточный запас надежности. Комитет IEEE 802.3 приводит исходные данные о задержках (таблицы 1.3 и 1.4), вносимых повторителями и различными средами передачи данных, для тех специалистов, которые хотят самостоятельно рассчитывать максимальное количество повторителей и максимальную общую длину сети, не довольствуясь
6 теми значениями, которые приведены в правилах «5-4-3» и «4 хабов». Особенно такие расчеты полезны для сетей, состоящих из смешанных кабельных систем, например, коаксиала и оптоволокна, на которые правила о количестве повторителей не рассчитаны. При этом максимальная длина каждого отдельного физического сегмента должна строго соответствовать стандарту, то есть 500 м для «толстого» коаксиала, 100 м для витой пары и т. д. Чтобы сеть Ethernet, состоящая из сегментов различной физической природы, работала корректно, необходимо выполнение четырех основных условий: − количество станций в сети – не более 1024; − максимальная длина каждого физического сегмента – не более величины, определенной в соответствующем стандарте физического уровня; − время двойного оборота сигнала (Path Delay Value, PDV) между двумя самыми удаленными друг от друга станциями сети – не более 575 битовых интервала; − сокращение межкадрового интервала (Path Variability Value, PVV) при прохождении последовательности кадров через все повторители – не больше, чем 49 битовых интервала (так как при отправке кадров конечные узлы обеспечивают начальное межкадровое расстояние в 96 битовых интервала, то после прохождения повторителя оно должно быть не меньше, чем 96 — 49 = 47 битовых интервала). Соблюдение этих требований обеспечивает корректность работы сети даже в случаях, когда нарушаются простые правила конфигурирования, определяющие максимальное количество повторителей и общую длину сети в 2500 м. 1.2 Методика расчета времени двойного оборота и уменьшения межкадрового интервала Для упрощения расчетов обычно используются справочные данные IEEE, содержащие значения задержек распространения сигналов в повторителях, приемопередатчиках и различных физических средах (таблица 1.3). Битовый интервал обозначен как bt.
7 Комитет 802.3 старался максимально упростить выполнение расчетов, поэтому данные, приведенные в таблице, включают сразу несколько этапов прохождения сигнала. Например, задержки, вносимые повторителем, состоят из задержки входного трансивера, задержки блока повторения и задержки выходного трансивера. Тем не менее в таблице все эти задержки представлены одной величиной, названной базой сегмента. Чтобы не нужно было два раза складывать задержки, вносимые кабелем, в таблице даются удвоенные величины задержек для каждого типа кабеля. В таблице используются также такие понятия, как левый сегмент, правый сегмент и промежуточный сегмент. Поясним эти термины на примере сети, приведенной на рисунке 1.1. Левым сегментом называется сегмент, в котором начинается путь сигнала от выхода передатчика конечного узла. На рисунке 1.1 это сегмент 1. Затем сигнал проходит через промежуточные сегменты 2-5 и доходит до приемника наиболее удаленного узла наиболее удаленного сегмента 6, который называется правым. Именно здесь в худшем случае происходит столкновение кадров и возникает коллизия.
8 С каждым сегментом связана постоянная задержка, названная базой, которая зависит только от типа сегмента и от положения сегмента на пути сигнала (левый, промежуточный или правый). База правого сегмента, в котором возникает коллизия, намного превышает базу левого и промежуточных сегментов. Кроме этого, с каждым сегментом связана задержка распространения сигнала вдоль кабеля сегмента, которая зависит от длины сегмента и вычисляется путем умножения времени распространения сигнала по одному метру кабеля (в битовых интервалах) на длину кабеля в метрах. Расчет PDV заключается в вычислении задержек, вносимых каждым отрезком кабеля (приведенная в таблице задержка сигнала на 1 м кабеля умножается на длину сегмента), а затем суммировании этих задержек с базами левого, промежуточных и правого сегментов. Общее значение PDV не должно превышать 575. Так как левый и правый сегменты имеют разные величины базовой задержки, то в случае различных типов сегментов на удаленных краях сети необходимо выполнить расчеты дважды: один раз принять в качестве левого сегмента сегмент одного типа, а во второй – сегмент другого типа. Результатом можно считать максимальное значение PDV. Чтобы признать конфигурацию сети корректной, нужно рассчитать также уменьшение межкадрового интервала повторителями, то есть величину PVV. Для расчета PVV также можно воспользоваться значениями максимальных величин уменьшения межкадрового интервала при прохождении повторителей различных физических сред, рекомендованными IEEE и приведенными в таблице 1.4. 1.3 Пример расчета конфигурации сети В примере крайние сегменты сети принадлежат к одному типу – стандарту 10Base-T, поэтому двойной расчет не требуется. Приведенная на рисунке 1.1 сеть в соответствии с правилом «4 хабов» не является корректной – в сети между узлами сегментов 1 и 6 имеются 5 хабов,