Тема роботи: Ознайомлення з програмами автоматизованого проектування корпоративних мереж та термінальним режимом маршрутизаторів (навчальним емулятором термінального режиму).

Тема роботи: Ознайомлення з програмами автоматизованого проектування корпоративних мереж та термінальним режимом маршрутизаторів (навчальним емулятором термінального режиму).

Мета роботи: Ознайомитися з основними можливостями програм автоматизованого проектування корпоративних мереж та навчальними емуляторами термінального режиму маршрутизаторів.

Завдання: Скласти план найпростішої розподіленої мережі із застосуванням маршрутизаторів, комутаторів, концентраторів, робочих станцій тощо. Кількість мережних пристроїв та зв’язків визначається на розсуд студента але не може бути меншою від 10. Увійти в термінальний режим маршрутизатора і підготувати його до введення команд операційної системи.

Обладнання та програмне забезпечення: ПК, Cisco ConfigMaker, Router eSIM Student Version 1.1, MS Word.

Короткі теоретичні відомості

Програми автоматизованого проектування корпоративних мереж дозволяють створити план такої мережі, задокументувати з’єднання, налаштувати активне мережне обладнання, перевірити працездатність.

Як правило, у правому верхньому куті робочого вікна програми проектування мереж вибирають типи і моделі мережних пристроїв, зокрема, маршрутизаторів, комутаторів, концентраторів, робочих станцій, локальних магістралей, голосових пристроїв тощо.

Обравши необхідний пристрій, перетягують його на робоче поле програми, при цьому, в разі необхідності, слід задати його параметри у діалогових вікнах (паролі доступу, назви тощо).

У правому нижньому куті є вибирають типи з’єднань між мережними пристроями, зокрема, Async, Frame Relay, Ethernet, HDLC, ISDN, ISDN на виділеній лінії, PPP, VPN а також з’єднання за допомогою телефонних ліній.

Обравши необхідне з’єднання, з’єднують на робочому полі програми, при цьому, в разі необхідності, слід задати його параметри у діалогових вікнах (IP- адреси, маски підмереж тощо).

Скориставшись головним меню програми можна зберігати розроблену схему мережі на жорсткий диск, дискету, flash-пам’ять, мережний ресурс тощо. Також, можна налаштовувати параметри сторінки, використовувати стандартні функції редагування, вибирати параметри відображення і вигляд робочого вікна програми, змінювати поточні параметри програми по замовчуванню, зокрема, змінювати протоколи динамічної маршрутизації, використовувати команди управління та, в разі необхідності, скористатись системою допомоги.

Маршрутизатор (роутер) — це мережевий пристрій, який підключається між локальною мережею і інтернетом. Часто маршрутизатор не обмежується простою пересилкою даних між інтерфейсами, а також виконує і інші функції: захищає локальну мережу від зовнішніх погроз, обмежує доступ користувачів локальної мережі до ресурсів інтернету, роздає IP-адреси, шифрує трафік і багато що інше

Рисунок 1.1 – Символьне зображення маршутизатора на схемах комп'ютерних мереж

Мере́жевий комута́тор (network switch) або світч (від англ. switch — перемикач) — пристрій, призначений для з'єднання декількох вузлів комп'ютерної мережі в межах одного сегмента. На відміну від концентратора, що поширює трафік від одного підімкненого пристрою до всіх інших, комутатор передає дані тільки безпосередньо отримувачу. Це підвищує продуктивність і безпеку мережі, рятуючи інші сегменти мережі від необхідності (і можливості) обробляти дані, які їм не призначалися.

Комутатор працює на канальному рівні моделі OSI, і тому в загальному випадку може тільки поєднувати вузли однієї мережі по їхніх MAC-адресах. Для з'єднання декількох мереж на основі мережного рівня служать маршрутизатори.

Комутатор зберігає в пам'яті таблицю, у якій вказуються відповідні MAC-адреси вузла порту комутатора. При включенні комутатора ця таблиця порожня, і він працює в режимі навчання. У цьому режимі дані, що поступають на який-небудь порт передаються на всі інші порти комутатора. При цьому комутатор аналізує кадри й, визначивши MAC-адресу хоста-відправника, заносить його в таблицю. Згодом, якщо на один з портів комутатора надійде кадр, призначений для хоста, MAC-адреса якого вже є в таблиці, то цей кадр буде переданий тільки через порт, зазначений у таблиці. Якщо MAC-адреса хоста-отримувача ще не відома, то кадр буде продубльований на всі інтерфейси. Згодом комутатор будує повну таблицю для всіх своїх портів, і в результаті трафік локалізується.

Концентратор (Hub) від англ. hub — центр діяльності) — Об'єднуючий компонент, до якого підключаються всі комп'ютери в мережі топології "зірка". Активні концентратори підключаються до джерела електроенергії; вони можуть відновлювати і ретранслювати сигнали. Пасивні концентратори лише виконують функцію комутації. Концентратор використовується для об'єднання кількох пристроїв Ethernet в спільний сегмент. Пристрої підключаються за допомогою витої пари, коаксіального кабелю чи оптоволокна.

В наш час майже не випускаються — їх змінили мережеві комутатори (світчі), що виділяють кожен підключений пристрій в окремий сегмент. Мережеві комутатори помилково називають «інтелектуальними концентраторами».

Концентратори (hubs) працюють, як центри зв'язку. Іншими словами вони об’єднують групу хостів, і зовні для іншої мережі вона виглядає, як один хост. Це об’єднання створюється пасивно, на рівні фізичного переключення сигналів. У свою чергу активні hubs не тільки зв’язують хости, але і регенерують сигнали.

IP-адреса (Internet Protocol address) — це ідентифікатор (унікальний числовий номер) мережевого рівня, що використовується для адресації комп'ютерів та чи пристроїв у мережах, що побудовані з використанням протоколу TCP/IP (наприклад Інтернет).

IP-адреса складається з чотирьох 8-бітних чисел, які називають октетами. Прикладом IP-адреси може бути адреса 192.168.0.31.

Процес перетворення доменного імені у IP-адресу виконується DNS-сервером.

Класифікація IP адрес

В залежності від розмірів мережі кількість адрес може бути більшою або меншою. Для різних потреб існує кілька класів мереж від яких залежить максимальна кількість адрес для хостів.

Class A

включає мережі з 1.0.0.0 до 127.0.0.0. Номер мережі знаходиться в першому октеті. Це забезпечує 24-ох розрядну частину для означення хостів. Дозволяє використання приблизно 16 мільйонів хостів у мережі.

Class B

вміщає мережі з 128.0.0.0 по 191.255.0.0; номер мережі знаходиться в перших двох октетах. Це нараховує 16320 мереж з 65024 хостами у кожній.

Class C

діапазон мереж від 192.0.0.0 по 223.255.255.0; номер мережі — три перших октети. Нараховує близько 2 мільйонів мереж з 254 хостами в кожній.

Class D, E, та F

адреси що підпадають в діапазон з 224.0.0.0 по 254.0.0.0 є або експериментальними, або збережені для використання у майбутньому і не описують будь-якої мережі.

У стеці TCP/IP використовуються три типи адрес: локальні (які також називаються апаратними), IP-адреси й символьні доменні імена.

У термінології TCP/IP під локальною адресою розуміється такий тип адреси, що використовується засобами базової технології для доставки даних у межах підмережі, що є елементом складеної інтермережі. У різних підмережах припустимі різні мережеві технології, різні стеки протоколів, тому при створенні стека TCP/IP передбачалася наявність різних типів локальних адрес. Якщо підмережею інтермережі є локальна мережа, то локальна адреса - це Мас-адреса. Мас-адреса призначається мережевим адаптерам і мережевим інтерфейсам маршрутизаторів. Мас-адреси призначаються виробниками обладнання і є унікальними, тому що управляються централізовано. Для всіх існуючих технологій локальних мереж Мас-адреса має формат 6 байт, наприклад 11-A0-17-3D-BC-01. Однак протокол IP може працювати й над протоколами більш високого рівня, наприклад над протоколом IPX або Х.25. У цьому випадку локальними адресами для протоколу IP відповідно будуть адреси IPX і Х.25. Варто врахувати, що комп'ютер у локальній мережі може мати кілька локальних адрес навіть при одному мережевому адаптері. Деякі мережеві пристрої не мають локальних адрес. Наприклад, до таких пристроїв відносяться глобальні порти маршрутизаторів, призначені для з'єднань типу «точка-точка».

IP-адреси являють собою основний тип адрес, на підставі яких мережевий рівень передає пакети між мережами. Ці адреси складаються з 4 байт, наприклад 109.26.17.100. IP-адреса призначається адміністратором під час конфігурування комп'ютерів і маршрутизаторів. IP-адреса складається із двох частин: номера мережі й номера вузла. Номер мережі може бути обраний адміністратором довільно, або призначений за рекомендацією спеціального підрозділу Internet (Internet Network Information Center, InterNIC), якщо мережа повинна працювати як складова частина Internet. Звичайно постачальники послуг Internet одержують діапазони адрес у підрозділів InterNIC, а потім розподіляють їх між своїми абонентами. Номер вузла в протоколі IP призначається незалежно від локальної адреси вузла. Маршрутизатор по визначенню входить відразу в кілька мереж. Тому кожен порт маршрутизатора має власну IP-адресу. Кінцевий вузол також може входити в кілька IP-мереж. У цьому випадку комп'ютер повинен мати кілька IP-адрес, по числу мережевих зв'язків. Таким чином, IP-адреса характеризує не окремий комп'ютер або маршрутизатор, а одне мережеве з'єднання.

Символьні доменні імена. Символьні імена в IP-мережах називаються доменними й будуються по ієрархічній ознаці. Складові повного символьного імені в IP-мережах розділяються крапкою й перераховуються в наступному порядку: спочатку просте ім'я кінцевого вузла, потім ім'я групи вузлів (наприклад, ім'я організації), потім ім'я більшої групи (піддомена) і так до імені домена найвищого рівня (наприклад, домена об'єднуючої організації по географічному принципу: UА - Україна, SU - США). Прикладом доменного імені може служити ім'я base2.sales.zil.uа. Між доменним ім'ям й IP-адресою вузла немає ніякої алгоритмічної відповідності, тому необхідно використовувати якісь додаткові таблиці або служби, щоб вузол мережі однозначно визначався як по доменному імені, так і по IP-адресі. У мережах TCP/IP використовується спеціальна розподілена служба Domain Name System (DNS), що встановлює цю відповідність на підставі створюваних адміністраторами мережі таблиць відповідності. Тому доменні імена називають також DNS-іменами

Ethernet (езернет, від лат. aether — етер) — базова технологія локальних обчислювальних (комп'ютерних) мереж з комутацією пакетів, що використовує протокол CSMA/CD (множинний доступ з контролем несучої та виявленням колізій). Цей протокол дозволяє в кожний момент часу лише один сеанс передачі в логічному сегменті мережі. При появі двох і більше сеансів передачі одночасно виникає колізія, яка фіксується станцією, що ініціює передачу. Станція аварійно зупиняє процес і очікує закінчення поточного сеансу передачі, а потім знову намагається повторити передачу.

Ethernet-мережі функціонують на швидкостях 10Мбіт/с, Fast Ethernet — на швидкостях 100Мбіт/с, Gigabit Ethernet — на швидкостях 1000Мбіт/с, 10 Gigabit Ethernet — на швидкостях 10Гбіт/с. В кінці листопада 2006 року було прийняте рішення про початок розробок наступної версії стандарту з досягненням швидкості 100Гбіт/с (100 Gigabit Ethernet).

ISDN (англ. Integrated Services Digital Network) — Цифрова мережа з інтеграцією служб. Основне призначення ISDN — передача даних зі швидкістю до 64 Кбіт/с по 4-кілогерцній провідній лінії й забезпечення інтегрованих телекомунікаційних послуг (телефон, факс, і ін.). Використання для цієї мети телефонних проводів має дві переваги: вони вже існують і можуть використатися для подачі живлення на термінальне устаткування.

PPP (англ. Point-to-Point Protocol) — протокол точка-точка.

Протокол канального рівня мережевої моделі OSI.

PPP — це механізм для створення й запуску IP (Internet Protocol) й інших мережевих протоколів на послідовних лініях зв'язку — прямий послідовний зв'язок (по нуль-модемному кабелю), зв'язок поверх Ethernet або модемний зв'язок по телефонних лініях.

Використовуючи PPP, можна під'єднати комп'ютер до PPP-сервера й одержати доступ до ресурсів мережі, до якої під'єднаний сервер так, начебто ви підключені безпосередньо до цієї мережі.

Протокол РРР є основою для всіх протоколів другого рівня. Зв'язок по протоколу РРР складається із чотирьох стадій: встановлення зв'язку (здійснюється вибір протоколів аутентифікації, шифрування, стиснення і встановлюються параметри з'єднання), визначення аутентичності користувача (реалізуються алгоритми аутентифікації, на основі протоколів РАР, СНАР або MS-CHAP), контроль повторного виклику РРР (необов'язкова стадія, у якій підтверджується справжність віддаленого клієнта), виклик протоколу мережевого рівня (реалізація протоколів установлених на першій стадії). PPP включає IP, IPX й NetBEUi пакети всередині PPP кадрів.

Зазвичай використовується для встановлення прямих з'єднань між двома вузлами. Широко застосовується для з'єднання комп'ютерів за допомогою телефонної лінії. Також використається поверх широкосмугових з'єднань. Багато хто з провайдерів використають PPP для надання комутованого доступу в Інтернет.

VPN (Віртуальна приватна мережа, англ. Virtual Private Network) — це логічна мережа, створена поверх інших мереж, на базі загальнодоступних або віртуальних каналів інших мереж (Інтернет). Безпека передавання пакетів через загальнодоступні мережі може реалізуватися за допомогою шифрування, в наслідок чого створюється закритий для сторонніх канал обміну інформацією. VPN дозволяє об'єднати, наприклад, декілька географічно віддалених мереж організації в єдину мережу з використанням для зв'язку між ними непідконтрольних каналів.

Прикладом створення віртуальної мережі використовується інкапсуляція протоколу PPP в будь-який інший протокол — IP (ця реалізація називається так само PPTP — Point-to-Point Tunneling Protocol) або Ethernet (PPPoE). Деякі інші протоколи так само надають можливість формування захищених каналів (SSH).

Хід роботи

1. Ознайомитись з можливостями однієї з програм проектування корпоративних мереж.

2. Створити за її допомогою схему елементарної розподіленої мережі, що містить не менше 2-х маршрутизаторів, 2-х комутаторів (концентраторів) і 6-ти робочих станцій.

Рисунок 1.2 – Приклад розподіленої мережі

3. Зробити висновки.

4. Реалізувати схему розподіленої мережі з використанням обладнання наведеного у таблиці 2.1: А - кількість маршрутизаторів, В - кількість комутаторів (або концентраторів), С – кількість робочих станцій.

Таблиця 2.1

Варіанти завдань до лабораторної роботи

Варіант №	А	В	С		Варіант №	А	В	С

5. Оформити звіт у відповідності до прийнятих вимог

Дата добавления: 2015-08-29