Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» (ФГАОУ ВО «ЮФУ») Институт компьютерных технологий и информационной безопасности ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4 по дисциплине «Компьютерные сети» на тему: «Построение логической структуры и исследование качества передачи ЛВС» Выполнил студент группы КТбо2–2 _______________ А. А. Абашин старший преподаватель САиТ _______________ А. С. Грищенко Принял Таганрог 2024 1. Цели В ходе логической структуризации обеспечивается деление сети на сегменты, что повышает производительность сети за счет разгрузки сегментов, повышает гибкость построения сети, увеличивает степень защиты данных и облегчает управление сетью. Устанавливая различные логические фильтры на мостах, коммутаторах и маршрутизаторах, можно контролировать либо запретить доступ определенных пользователей к ресурсам других сегментов. 2. Методы Для логической структуризации сети используются коммуникационные устройства: мосты; коммутаторы; маршрутизаторы; шлюзы. Мост (bridge) делит разделяемую среду передачи сети на части (часто называемые логическими сегментами), передавая информацию из одного сегмента в другой только в том случае, если такая передача действительно необходима, то есть если адрес компьютера назначения принадлежит другой подсети. 3. Ход работы В панели «Выбор конкретных устройств» выберите концентратор Hub-PT и переместите его с панели устройств на рабочую область. Разместите в логическом рабочем пространстве еще четыре концентратора (рис. 1). Рис. 1. Размещение концентраторов в рабочей области CPT Перейдите в группу “Оконечные устройства” и установите в области рабочего пространства восемь компьютеров РС-PT. Соедините порты концентраторов Port1 и Port2 медным прямым кабелем (copper straight-trought cable, сплошная черная линия) c портами Fast Ethernet компьютеров, как показано на рис. 2. Для этого для каждого компьютера проделайте следующие операции: - выберите прямой медный кабель; - наведите курсор на пиктограмму компьютера и выберите порт “Fast Ethernet”; - доведите кабель до соответствующего концентратора и выберите Port 1 или Port 2. Убедитесь, что все соединения компьютеров и концентраторов находятся в активном состоянии “Up”. Рис 2. Топология сети Для идентификации каждого узла в сети используется сетевой IP-адрес (IP Adress). В лабораторной работе используются адреса класса С: на номер сети отведено три байта, на номер узла – один байт. Например, IP-адрес 192.168.10.5 указывает, что узел с номером 5 находится в сети 192.168.0. Маска подсети (Subnet mask) позволяет выделить из IP-адреса его сетевой префикс (номер сети). Для класса С маска имеет вид: 255.255.255.0. Выберите первый PC-компьютер и щелкните по его пиктограмме. В открывшемся окне настроек устройства перейдите на вкладку “Desktop” (Рабочий стол). Выберите пункт ”IP Configuration” (Настройка IP). Укажите следующие настройки (рис. 3): IP Address: 192.168.0.1 Subnet Mask: 255.255.255.0 Рис.3. Настройка сетевого адреса компьютера Проверьте правильность проведенной настройки компьютеров. Для этого откройте окно настроек PC-компьютера, на вкладке “Desktop” выберите приложение “Command promt” (Командная строка) – аналог интерфейса командной строки Windows. В открывшемся окошке после приглашения pc> наберите команду ipconfig /all и убедитесь в правильности введенных на прошлом шаге настроек сетевого подключения (рис. 4). Повторите процедуру проверки на других компьютерах. Рис 4. Проверка настроек сетевого интерфейса Для того чтобы проверить доступность, например, узла PC2 с узла PC1, необходимо на РС1 запустить интерфейс командной строки “Command promt” и выполнить команду ping 192.168.0.2. На все отправленные эхозапросы будут получены эхо-ответы. В случае правильной конфигурации сети и компьютеров PC1 и PC2 в окошке “Command promt” появится информационное сообщение (рис.5), в котором подтвержден IP-адрес PC2, время прохождения эхо-пакетов (time=) и число потерянных пакетов(Lost=0). При наличии ошибок в подключениях или настройках узлов будет получено сообщение о потере пакетов. Рис 5. Сообщение об успешной проверке доступности узла 192.168.0.2 В окне управления PC3 во вкладке Desktop выберите приложение Traffic Generator. Укажите следующие настройки (Рис.6): В разделе Source Settings (настройки источника) установить отметку Auto Select Port. В разделе PDU Settings (настройки IP-пакета) установить: Select application: PING Destination: IP Address: 192.168.0.7 (адрес получателя); Source IP Address: 192.168.0.3 (адрес отправителя); TTL: 32 (время жизни пакета; определяет максимальное число маршрутизаторов, которое пакет может пройти при продвижении по сети); TOS: 0 (тип обслуживания, «0» - обычный, без приоритета); Sequence Number: 1 (начальное значение счетчика пакетов); Size: 500 (размер поля данных пакета в байтах); В разделе Simulations Settings (настройки имитации): Periodic Interval: 0.31 Seconds (период повторения пакетов) Рис 6. Настройка генератора трафика После нажатия кнопки Send между PC3 и PC7 начнется активный обмен данными. Не закрывайте окна настройки, чтобы не прервать поток трафика! Зафиксируйте информацию, появляющуюся в списке событий при передаче пакета от РС3 к РС7 и эхо-отклика, передаваемого от РС7 к РС3 (Рис.7). Рис 7. Режим имитации (Simulation) Исследование качества передачи в сети с общей разделяемой средой Рис 8. Испытание 1 Рис 9. Испытание 2 Рис 10. Испытание 3 Рис 11. Испытание 4 Логическая структуризация сети при включении центрального коммутатора Замените центральный концентратор коммутатором 2950-24 (Рис. 12). Для этого: – удалите Hub1; – поместите на освободившееся место в рабочей области Switch0 – коммутатор 2950- 24; – соедините концентраторы с коммутатором перекрестными кабелями. Убедитесь, что сеть находится в рабочем состоянии. Маркеры портов коммутатора последовательно изменяют красный цвет на зеленый. Рис 12. Топология сети при замене центрального концентратора на коммутатор Исследование качества передачи трафика в сети с центральным коммутатором Рис 13. Испытание 1 Рис 14. Испытание 2 Рис 15. Испытание 3 Рис 16. Испытание 4 Логическая структуризация сети при включении сегментных коммутаторов Замените концентраторы, объединяющие пользователей каждого сегмента, коммутаторами 2950-24 (Рис. 17). Рис 17. Топология сети при замене всех концентраторов на коммутаторы Исследование качества передачи трафика в сети с сегментными коммутаторами Рис 18. Испытание 1 Рис 19. Испытание 2 Рис 20. Испытание 3 Рис 21. Испытание 4 Вывод: сеть с центральным коммутатором при всех видах нагрузок потеряла меньше больше, чем сеть с сегментными коммутаторами. Это связано с тем, что сеть с сегментными коммутаторами отправляет пакеты напрямую к компьютеру (это можно увидеть при симуляции)
