|
|
|
Вход на сайт Навигация по сайту » Начало » Преподаватели » Предметы » Статьи »  ФорУМРаботы:» Добавить работу Любить и уважать Бонус-счастливчики
Баннера:
|
Содержимое файла "__.doc" (без форматирования) Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Інститут радіоелектроніки і телекомунікацій Кафедра Радiотехнiчних систем Розрахунково – графічна робота з дисципліни "Основи мережних інформаційних технологій" Варіант 04 для студентів за напрямом 6.050901 –Радіотехніка Розробив студент гр. РT-101 _______________ Кауненко С.С. “__”_______________ 2011 р. Керівник роботи: ст. викл. кафедри РТС ____________ Кушніренко О.А. “__”_______________ 2011 р. Одеса 2011 Завдання по розрахунково-графічної роботі Студент Кауненко С.С. група РТ-101 варіант 04 Для заданного плана расположения узлов сети выбрать оптимальную топологию сети и рассчитать минимальную суммарную длину соединительного кабеля. Топологию выбирать с учетом того, что между строениями планируется использовать только оптоволоконный кабель, внутри строений – витую пару согласно варианту. Выбрать стандарт для реализации сети, соответствующее пассивное и активное оборудование и оценить его стоимость. Рис.1 План расположения строений и размещения узлов локальной вычислительной сети. Условные обозначения: Строение (зона размещения узлов в сети) Рабочая станция ( узел сети) Сервер ( узел сети) Таблица1. Величины параметров на плане расположения строений и рабочих станций № варианта a b c d e f g h k m n p q s 4 110 80 60 40 50 50 90 70 25 25 45 80 100 95 Таблица 2. Размещение рабочих станций по этажам (максимальное количество – 3; высота этажа – 3 м.) № узла- № варианта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 4 1 2 3 1 2 3 1 1 1 2 2 2 3 3 3 1 2 Рассчитать и определить такие характеристики и параметры сети: Количество, тип и схему размещения сетевого оборудования в строениях (хабов, коммутаторов и др.) Общую длину, длину каждого сегменту, тип кабельной системы в строениях и между ними. Разделить сеть на подсети (по строениям) c с помощью маршрутизаторов. Начертить структурную иерархическую схему сети. Назначить адреса узлам и маршрутизаторам. Определить маски подсети. Построить модель полученной сети с помощью пакета Packet Tracer. Настроить работу всех необходимых серверов. Рассчитать суммарную стоимость необходимого сетевого оборудования. Срок сдачи: 14 неделя +10 баллов 15 неделя +5 баллов 16 неделя зачет СОДЕРЖАНИЕ Теоретические сведения. Программный пакет Packet Tracer 4.0 Анализ поставленной задачи Создание сети на поле логической рабочей области Создание сети на поле физической рабочей области Тестирование сети. Создание сценариев Расчет стоимости оборудования. Выводы Теоретические сведения. Программный пакет Packet Tracer 4.0 Для создания модели сети и исследования ее работы был использован программный пакет Packet Tracer 4.0. Packet Tracer 4.0 –это автономная, основанная на моделировании обучающая среда для проектирования и исследования вычислительных сетей CCNA-уровня сложности. Packet Tracer предполагает моделирование, визуализацию и анимацию событий в сети. Как любой моделировщик, Packet Tracer 4.0 содержит упрощенные модели сетевых устройств и протоколов. Однако реальные вычислительные сети соответствуют эталонам для понимания поведения сети. Packet Tracer был создан, чтобы помочь студентам и преподавателям при недостатке оборудования, пропускной способности, и диалоговым режимам изучения создания сети. Элемент интерфейса Описание Logical Workspace (Логическая рабочая область) Создание топологии сети Устройства: генерируемые, реальные и модулируемые Routers (маршрутизаторы), switches (коммутаторы), hosts (рабочие станции), hubs (повторители), bridges (мосты), wireless access points (беспроводные точки доступа), clouds Physical Workspace (Физическая рабочая область) Иерархия устройств, помещений, зданий, городов и сетей между городами Загрузка созданных пользователем графиков Realtime Mode (Режим реального времени) Модификации протоколов в режиме реального времени Medium-fidelity Cisco IOS CLI конфигурация коммутаторов и маршрутизаторов Protocols (Протоколы сети) LAN протоколы: CSMA/CD*, Ethernet, и DHCP Коммутация: VLANs, 802.1q, trunking TCP/IP: ARP, IP, ICMP, UDP, и TCP* Маршрутизация: статическая, по умолчанию, RIPv1, RIPv2, EIGRP, inter-VLAN NAT (static, dynamic, and overload) и ACLs (standard, extended, and named) WAN (HDLC, PPP, и Frame Relay* – ретрансляция кадров) *указывает существенные наложенные моделированием ограничения Simulation Mode (Режим моделирования) Анимация сетевых пакетов Список глобальных событий (packet sniffer) Модель OSI, детализированный PDU, Device Table Views Пользовательские многоразовые сценарии пакетов Интерфейс содержит 10 компонентов: 1 Menu Bar (Меню) Содержит панели File, Options, и Help. Также здесь расположены панели Open, Save, Print, и Preferences. 2 Main Tool Bar (Панель инструментов) Содержит значки команд меню File. 3 Common Tools Bar Содержит основные инструменты рабочей области: Select, Move Layout, Place Note, Delete, Inspect, Add Simple PDU, and Add Complex PDU. 4 Logical/Physical Workspace Bar (Логическая/Физическая рабочая область) Осуществляет переключение рабочего поля между логической и физической областями. 5 Workspace (Рабочее поле) Пространство для создания сети, моделирования и наблюдения 6 Realtime/Simulation Bar Переключение между режимом реального времени и режимом моделирования 7 Network Component Box (Панель компонентов сети) Содержит устройства и связи, которые можно поместить на рабочее поле. Содержит панель Device-Type Selection Box и Device-Specific Selection Box. 8 Device-Type Selection Box (Панель выбора типа устройства) Содержит виды устройств и связей, доступных в Packet Tracer 4.0. Панель Device-Specific Selection Box изменится в зависимости от выбранного типа устройства. 9 Device-Specific Selection Box (Панель выбора определенного устройства) Содержит устройства одного типа, из которых надо выбирать то, которое необходимо поместить на рабочую область. 10 User Created Packet Window* Управляет пакетами, которые помещены в сеть в течение сценариев моделирования. Анализ поставленной задачи Выбор стандарта. Сеть построена по технологии Fast Ethernet. Исходя из критерия стоимости, здания объединены между собой по топологии “шина", а в домах применена топология “звезда", которая повышает надежность сети. Таким образом, для реализации сети с вышеприведенными характеристиками возможно использовать стандарты Fast Ethernet 100BaseTX, 100BaseT4 или 100BaseFX. Официальный стандарт 802.3 установил три различных спецификации для физического уровня Fast Ethernet и дал им следующие названия: 100Base- TX для двухпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTP категории 5 или экранированной витой паре STP Type1; 100Base- T4 для четырехпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTP категории 3,4, или 5; 100Base- FX для многомодового оптоволоконного кабеля, используется два волокна. Выбор оборудования. Оборудование сетей распределяется на активное (повторители, концентраторы и др.) и пассивное (кабели, соединители и др.). Для соединения рабочих станций в зданиях используется “витая" пара (120 Ом). Для соединения домов оптоволоконный кабель. Для коммутации узлов могут применяться концентраторы (хабы), коммутаторы, а, в случае необходимости, маршрутизаторы. К выбору активного и пассивного оборудования предъявляются следующие требования: - оптимальное количество - оптимальное расположение - оптимальная стоимость Требуется создать сеть из 16 компьютеров и сервера, для 4 зданий, по 3 этажа в каждом. Между строениями планируется использовать только оптоволоконный кабель, внутри строений – медный кабель. Сеть необходимо разбить на подсети с помощью маршрутизаторов (по зданиям). Назначение ip-адресов и масок для узлов подсетей: № здания Порт маршрутизатора IP-адрес компьютера Маска подсети 1 192.168.1.1 192.168.5.1 192.168.1.5 192.168.1.6 192.168.1.7 192.168.1.8 255.255.255. 0 255.255.255. 0 255.255.255. 0 255.255.255. 0 2 192.168.2.2 192.168.5.2 192.168.2.5 192.168.2.6 192.168.2.7 192.168.2.8 192.168.2.9 (сервер) 255.255.255. 0 255.255.255. 0 255.255.255. 0 255.255.255. 0 255.255.255. 0 3 192.168.3.3 192.168.5.3 192.168.3.5 192.168.3.6 192.168.3.7 192.168.3.8 255.255.255. 0 255.255.255. 0 255.255.255. 0 255.255.255. 0 4 192.168.4.4 192.168.5.4 192.168.4.5 192.168.4.6 192.168.4.7 192.168.4.7 255.255.255. 0 255.255.255. 0 255.255.255. 0 255.255.255. 0 3. Создание сети на поле логической рабочей области Вначале на рабочее поле программы переносятся необходимые компоненты схемы (рабочие станции, повторители, коммутаторы, маршрутизаторы). Для этого необходимо выбрать тип требуемого устройства на панели Network Component Box и само устройство – Device-Type Selection Box. Типы устройств: End Devices (рабочие станции): PC-PT (компьютер), Server-PT (сервер), Printer-PT (принтер). Routers (маршрутизаторы): 2620XM, 2621XM, Router-PT. Switches (коммутаторы): 2950-24, 2950T, Switch-PT, Bridge-PT (мост). Hubs (повторители): Hub-PT (многопортовый повторитель), Repeater-PT (двухпортовый повторитель). Wireless Devices (беспроводные устройства): AccessPoint-PT (точка входа). Connections (соединители): Default (по умолчанию), Console (консоль, для соединений PC-switch, PC-router), Copper Straight-through (медный, для связи устройств разных слоев), Copper Cross-over (медный, для связи устройств из одного слоя), Fiber (оптоволокно), Phone (используется для соединения по модему), Serial DCE, Serial DTE, Например, чтобы разместить на рабочей области компьютер, необходимо выбрать тип устройства End Devices, устройство PC-PT: На закладке Config свойств элемента можно изменить отображаемое название вместо заданного по умолчанию: Размещение устройств на рабочем поле Packet Tracer: 17 рабочих станций (включая 1 сервер) – End Devices->PC-PT, Server-PT, 3 повторителя – Hubs->Repeater, 12 коммутаторов – Switches->Switch-PT, 2950-24, 4 маршрутизатора – Routers->Router-PT. Элементы сети на логической рабочей области Packet Tracer: После того, как устройства перенесены на рабочее поле, они соединяются кабелем – оптоволокном либо медным. В случае если для данного оборудования не хватает какого-либо порта (например, для оптоволокна), можно самостоятельно подключить этот модуль к устройству (предварительно отключив его от питания), или выбрать другой вариант оборудования на панели устройств. Packet Tracer 4.0 поддерживает широкий ряд кабелей для создания сети (Copper Straight-through, Copper Cross-over, Serial DCE and DTE, Fiber, Phone, Console). Каждый кабельный тип может быть соединен только с определенными типами интерфейса. Ниже рассмотрены основные типы соединителей: Тип кабеля Описание Copper Straight-through (медный) Стандартное средство Ethernet для соединений между устройствами, которые принадлежат к различным уровням сетевой архитектуры (например, hub to router, switch to PC, router to hub, и т.д.). Может подсоединяться к портам следующих типов: 10 Mbps Copper (Ethernet), 100 Mbps Copper (Fast Ethernet), and 1000 Mbps Copper (Gigabit Ethernet). Copper Cross-over (медный) Кабель типа Ethernet для соединений между устройствами, которые принадлежат к одному уровню (например, hub to hub, PC to PC, PC to printer, и т.д.). Может подсоединяться к портам следующих типов: 10 Mbps Copper (Ethernet), 100 Mbps Copper (Fast Ethernet), и 1000 Mbps Copper (Gigabit Ethernet). Fiber (оптоволокно) Оптоволокно используется для осуществления связей между портами такого же типа (100 Mbps or 1000 Mbps). Далее рабочим станциям (компьютерам и серверу) назначаются ip-адреса, также должны быть настроены маршрутизаторы (назначены ip-адреса для каждого интерфейса, добавлены адреса сетей в таблицу маршрутизации). После назначения интерфейсов маршрутизаторов необходимо активировать данный порт. Определение ip-адреса для компьютера PC1 (маска назначена по умолчанию): Настройка интерфейса 0/0 маршрутизатора rt0: аналогично FastEthernet1/0: Таблица маршрутизации rt0: После этого, исходя из того, что адреса интерфейсов маршрутизаторов уже назначены, для каждого компьютера указывается шлюз (Gateway), т.е. ip-адрес, по которому будет передаваться пакет в случае, если он принадлежит к другой подсети. Этим адресом является адрес порта маршрутизатора, подключенного к данной подсети. Для всех узлов подсети адрес шлюза один и тот же. Например, чтобы назначить Gateway для PC0, надо посмотреть, какой ip-адрес у порта маршрутизатора, идущего на подсеть с PC0, это 192.168.1.1: Модель созданной топологии сети: Создание сети на поле физической рабочей области Physical Workspace (Физическая рабочая область): - Иерархия устройств, помещений, зданий, городов и сетей между городами - Загрузка созданных пользователем графиков Разрабатываемая сеть проектируется для четырех трехэтажных зданий, что можно наглядно отобразить на поле физической рабочей области. Все 4 здания принадлежат к одному городу. При этом можно находиться в разных масштабах: на уровне городов (intercity), в городе (city), в здании (building), в помещении (closet) Также есть возможность создания новых городов, зданий, помещений, также можно перемещать любые объекты в границах любой территории с помощью команды Move Object. Если выбрать город City, то в результате появится отображение содержимого города, а именно зданий (созданных пользователем и переименованных), при этом видно и соединения между ними: Далее, если выбрать нужное здание, то будут видны помещения, в данном случае они переименованы в этажи. Также можно любые объекты размещать просто на карте, не помещая в какое-либо конкретное помещение, это относится ко всем объектам физической рабочей области: В этом случае, находясь в здании2, видно, что на выходе кабель идет сразу к двум другим зданиям, также видно, что этаж2 соединен с первым этажом, а этаж3 не используется вообще (т.е. в нем ничего нет): Здание1: Можно также увидеть, что находится в помещениях. Например, на третьем этаже здания1 находится один коммутатор sw1_3 и один компьютер PC1: Если подвести курсор мыши к узлу сети (уже в логической области), то будет показана информация, в том числе и о его физическом расположении, которая будет полностью соответствовать данным на закладке физической области. Расчет параметров сети Правила корректного построения сегментов сетей Fast Ethernet включают: - ограничения на максимальные длины сегментов, которые соединяют устройства- источники кадров (соединение DTE- DTE); - ограничения на максимальные длины сегментов, соединяющих устройства-источники кадров (DTE) с портом повторителя; - ограничения на общий максимальный диаметр сети; Таблица 4. Правила построения сети на основе повторителей Тип кабелей Максимальный диаметр сети/ Максимальная длина сегмента Только витая пара (TX) 200 м/100 м Только оптоволокно (FX) 272 м/136 м Несколько сегментов на витой паре и один на оптоволокне 260 м/100 м (TX) 160 м (FX) Несколько сегментов на витой паре и несколько сегментов на оптоволокне 272 м/ 100 м (TX) 136 м (FX) 5. Тестирование сети. Создание сценариев Самый простой способ исследования работы сети – команда Add Simple PDU. PDU – Protocol Data Unit. Simple PDU – ping (посылается пакет ICMP от первого выбранного узла ко второму и обратно). В данном случае передача пакета от узла PC1 к PC2 прошла успешно: В режиме Simulation Mode можно изменять масштаб времени, и поэтому проследить события, связанные с пересылкой пакетов, а также просмотреть их содержимое: С помощью команды Inspect можно просмотреть содержимое различных таблиц (например, MAC-table для коммутаторов или ARP-table, Routing table для маршрутизаторов) в процессе обмена пакетами, проследить за изменением их содержимого при изменении состояния сети: Также можно отключать питание у любого устройства и наблюдать изменения в таблицах у подсоединенных к нему устройств и т.д. Packet Tracer позволяет создавать свои сценарии, в ходе которых можно осуществлять обмен пакетами между различными узлами сети, тем самым проверяя ее работоспособность и исследуя причины различных коллизий или ошибок. Запускать сценарии на выполнение лучше в режиме Simulation Mode, что позволяет пошагово проследить за перемещением пакета между узлами. Например, узел PC15 посылает Simple PDU хосту PC14. Исходные данные: Узел IP-адрес MAC-адрес PC14 192.168.4.7 00E0.A30D.5084 PC15 192.168.4.8 0060.5C1D.DB41 Состояние сети в начальный момент времени: Вначале PC15 отсылает пакет ARP (Address Resolution Protocol), который включает в себя свой MAC-адрес и ip-адрес приемника, по которому узел с этим адресом должен записать свой MAC-адрес, и передать эту информацию источнику, т.е. PC15. Содержимое ARP-пакета после отсылки из PC15: Модель пакета по уровням согласно открытой сетевой архитектуры OSI: Побитовая структура ARP-протокола: PC15 получает назад ARP-пакет, который прошел по пути (остальные узлы удаляли этот пакет из-за несоответствия ip-адресов): PC15 – switch14 - switch15- PC14 - switch15- switch14- PC15 ARP-пакет дошел успешно, результат – MAC-адрес PC14: Далее узлом PC15 отсылается ICMP пакет, в котором уже указан MAC-адрес адресата: Узел PC14 получил ICMP-пакет, содержимое пакета: Пакет дошел успешно назад к компьютеру PC15: 6.Расчет стоимости оборудования. Вита пара (956 м х 0.32 у.е./м); Вилка (45 х 0,2 у.е./ед); Cетевой адаптер тип (16 х 7.5 у.е./ед); Оптоволоконный кабель (320 м х 0,8у.е./м); Маршрутизатор (4 х 18 у.е./ед); Коммутатор (12 х 11 у.е./ед); Повторитель (3 х 10 у.е./ед) Суммарная сумма =305.92+9+120+256+72+132+30 =924 у.е. Выводы: Была спроектирована сеть в Packet Tracer согласно задания на расчетно-графическую работу, включающая в себя 16 узлов, сервер, 4 маршрутизатора, коммутаторы и повторители. Сеть охватывает четыре здания, в каждом здании по 3 этажа, что наглядно показано на физической рабочей области Packet Tracer. В ходе проектирования были назначены ip-адреса узлам и маршрутизаторам, а также интерфейсы и таблицы маршрутизации. Было проведено тестирование спроектированной сети с помощью сценариев, в ходе которых узлы обменивались пакетами, в результате чего можно было убедиться в работоспособности сети, следовательно, поставленная задача была решена. a s 5 6 7 8 I b d k n 17 1 2 4 3 c p q II e m f 10 9 12 11 III 14 13 15 16 g h IV 17 |
| Посетителей: 0, из них зарегестрированных: 0, гостей: 0 Зарегистрированные пользователи: Подробно | Страница сгенерирована за 0.2618 сек. |
