Изучение настроек компьютера под ос windows для работы в сети Интернет.

Лабораторная работа №1. Основные понятия теории сети. Настройка DNS и TCP/IP

Цели:

Изучение настроек компьютера под ос windows для работы в сети Интернет.

¾ Использование пиктограмм и меню windows control panel для определения сетевых установок

¾ Использование утилит ipconfig, arp для определения сетевых установок компьютера

¾ Определение имени компьютера (computer name) и доменного имени (domain name)

¾ Определение производителя сетевого адаптера и его драйвера

¾ Идентификация используемого протокола сетевого уровня

¾ Определение сетевых ip-адресов

¾ Определение маски и ip-адреса шлюза по умолчанию (default gateway)

¾ Определение того, используется ли domain name system (dns), dynamic host configuration protocol (dhcp) и windows internet name service (wins).

¾ Определение локального адреса компьютера (mac)

¾ Использование менеджера устройств windows для определения правильности работы сетевого адаптера.

 

Теоретические основы.

1. Каждый компьютер в сети интернет имеет адреса трех уровней:

¾ Локальный адрес узла, определяемый технологией, с помощью которой построена отдельная сеть, в которую входит данный узел. Для узлов, входящих в локальные сети - это мас-адрес сетевого адаптера (network interface card- nic) или порта маршрутизатора, например, 11-а0-17-3d-bc-01. Эти адреса назначаются производителями оборудования и являются уникальными адресами, так как управляются централизовано. Для всех существующих технологий локальных сетей мас-адрес имеет формат 6 байтов: старшие 3 байта - идентификатор фирмы производителя, а младшие 3 байта назначаются уникальным образом самим производителем. Для узлов, входящих в глобальные сети, такие как х.25 или frame relay, локальный адрес назначается администратором глобальной сети.

¾ Ip-адрес, состоящий из 4 байт, например, 109.26.17.100. Этот адрес используется на сетевом уровне. Он назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов. Ip-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Номер сети может быть выбран администратором произвольно, либо назначен по рекомендации специального подразделения internet (network information center, nic), если сеть должна работать как составная часть internet. Обычно провайдеры услуг internet получают диапазоны адресов у подразделений nic, а затем распределяют их между своими абонентами.

¾ Номер узла в протоколе ip назначается независимо от локального адреса узла. Деление ip-адреса на поле номера сети и номера узла - гибкое, и граница между этими полями может устанавливаться весьма произвольно. Узел может входить в несколько ip-сетей. В этом случае узел должен иметь несколько ip-адресов, по числу сетевых связей. Таким образом ip-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.

¾ Символьный идентификатор-имя, например, serv1.ibm.com. Этот адрес назначается администратором и состоит из нескольких частей, например, имени машины, имени организации, имени домена. Такой адрес, называемый также dns-именем, используется на прикладном уровне, например, в протоколах ftp или telnet.

2. Ip-адрес состоит из двух логических частей - номера сети и номера узла в сети. Какая часть адреса относится к номеру сети, а какая к номеру узла, определяется значениями первых битов адреса:

¾ Если адрес начинается с 0, то сеть относят к классу а, и номер сети занимает один байт, остальные 3 байта интерпретируются как номер узла в сети. Сети класса а имеют номера в диапазоне от 1 до 126. (номер 0 не используется, а номер 127 зарезервирован для специальных целей, о чем будет сказано ниже.) В сетях класса а количество узлов должно быть больше 216, но не превышать 224.

¾ Если первые два бита адреса равны 10, то сеть относится к классу в и является сетью средних размеров с числом узлов 28 - 216. В сетях класса в под адрес сети и под адрес узла отводится по 16 битов, то есть по 2 байта.

¾ Если адрес начинается с последовательности 110, то это сеть класса с с числом узлов не больше 28. Под адрес сети отводится 24 бита, а под адрес узла - 8 битов.

¾ Если адрес начинается с последовательности 1110, то он является адресом класса d и обозначает особый, групповой адрес - multicast. Если в пакете в качестве адреса назначения указан адрес класса d, то такой пакет должны получить все узлы, которым присвоен данный адрес.

¾ Если адрес начинается с последовательности 11110, то это адрес класса е, он зарезервирован для будущих применений.

3. Количество централизовано выделенных администратору номеров сетей иногда недостаточно для того, чтобы структурировать сеть надлежащим образом, например, разместить все слабо взаимодействующие компьютеры по разным сетям. Одним из способов решения данной проблемы является использование так называемых масок, которые позволяют разделять одну сеть на несколько сетей. Маска - это число, двоичная запись которого содержит единицы в тех разрядах, которые должны интерпретироваться как номер сети. В масках, которые использует администратор для увеличения числа сетей, количество единиц в последовательности, определяющей границу номера сети, не обязательно должно быть кратным 8, чтобы повторять деление адреса на байты. Пусть, например, маска имеет значение 255.255.192.0 (11111111 11111111 11000000 00000000). И пусть сеть имеет номер 129.44.0.0 (10000001 00101100 00000000 00000000), из которого видно, что она относится к классу в. После наложения маски на этот адрес число разрядов, интерпретируемых как номер сети, увеличилось с 16 до 18, то есть администратор получил возможность использовать вместо одного, централизованно заданного ему номера сети, четыре:

129.44.0.0 (10000001 00101100 00000000 00000000)

129.44.64.0 (10000001 00101100 01000000 00000000)

129.44.128.0 (10000001 00101100 10000000 00000000)

129.44.192.0 (10000001 00101100 11000000 00000000)

Например, ip-адрес 129.44.141.15 (10000001 00101100 10001101 00001111), который по стандартам ip задает номер сети 129.44.0.0 и номер узла 0.0.141.15, теперь, при использовании маски, будет интерпретироваться как пара: 129.44.128.0 - номер сети, 0.0. 13.15 - номер узла. Таким образом, установив новое значение маски, можно заставить маршрутизатор по-другому интерпретировать ip-адрес. При этом два дополнительных последних бита номера сети часто интерпретируются как номера подсетей.

4. В интернете ip-адрес узла, то есть адрес компьютера или порта маршрутизатора (шлюза в интернет), назначается произвольно администратором сети и прямо не связан с его локальным адресом.. Локальный адрес используется только в пределах локальной сети. При обмене данными между маршрутизатором и узлом этой сети. Маршрутизатор, получив пакет для узла одной из сетей, непосредственно подключенных к его портам, должен для передачи пакета сформировать кадр в соответствии с требованиями принятой в этой сети технологии и указать в нем локальный адрес узла, например его мас-адрес. В пришедшем пакете этот адрес не указан, поэтому перед маршрутизатором встает задача поиска его по известному ip-адресу, который указан в пакете в качестве адреса назначения. Аналогичную задачу решает конечный узел, когда он хочет отправить пакет в удаленную сеть через маршрутизатор, подключенный к той же локальной сети, что и данный узел.

Для определения локального адреса по ip-адресу используется протокол разрешения адреса address resolution protocol, arp. Для решения обратной задачи используется протокол reversed arp.

5. Ip-адреса могут назначаться администратором сети вручную. Протокол dynamic host configuration protocol (dhcp) был разработан для того, чтобы освободить администратора от этих проблем. Основным назначением dhcp является динамическое назначение ip-адресов.

 

Средства/подготовка.

Ход работы.

Включите компьютер и введите свое имя и пароль для доступа к операционной системе.

Задание к лабораторной работе.

выполнить анализ прохождения ip-пакетов до адресов с помощью команд ping, tracert, netstat.

Команда ping служит для принудительного вызова ответа конкретной машины в сети, позволяет проверить функционирование основных узлов (элементов) сети. В выполнении команды ping принимает участие система маршрутизации, схемы разрешения адресов (firewall) и сетевые шлюзы, поэтому для получения положительного результата сеть должна быть в рабочем состоянии. Формат команды:

Ping [-t] [-a] [-n число] [-l размер] [-f] [-i ttl] [-v tos] [-r число] [-s число] [[-j списокузлов] | [-k списокузлов]] [-w таймаут] списокрассылки Параметры: -t отправка пакетов на указанный узел до команды прерывания. для вывода статистики и продолжения нажмите (ctrl)+(break), для прекращения - (ctrl)+(c). -a определение адресов по именам узлов. -n число число отправляемых запросов. -l размер размер буфера отправки. -f установка флага, запрещающего фрагментацию пакета. -i ttl задание срока жизни пакета (поле "time to live"). -v tos задание типа службы (поле "type of service"). -r число запись маршрута для указанного числа переходов. -s число штамп времени для указанного числа переходов. -j списокузлов свободный выбор маршрута по списку узлов. -k списокузлов жесткий выбор маршрута по списку узлов. -w таймаут таймаут каждого ответа в миллисекундах.

пример выполнения команды ping:

Ping www.dgtu.donetsk.ua Обмен пакетами с w3.donntu.edu [194.44.183.9] по 32 байт: Ответ от 194.44.183.9: число байт=32 время<1мс ttl=254 Ответ от 194.44.183.9: число байт=32 время<10мс ttl=254 Ответ от 194.44.183.9: число байт=32 время<10мс ttl=254 Ответ от 194.44.183.9: число байт=32 время<10мс ttl=254 Статистика ping для 194.44.183.9: пакетов: отправлено = 4, получено = 4, потеряно = 0 (0% потерь), Приблизительное время передачи и приема: наименьшее = 0мс, наибольшее = 1мс, среднее = 0мс

Ping k16c5 Обмен пакетами с k16c5 [192.168.18.250] по 32 байт: Ответ от 192.168.18.250: число байт=32 время<1мс ttl=128 Ответ от 192.168.18.250: число байт=32 время<10мс ttl=128 Ответ от 192.168.18.250: число байт=32 время<10мс ttl=128 Ответ от 192.168.18.250: число байт=32 время<10мс ttl=128 Статистика ping для 192.168.18.250: пакетов: отправлено = 4, получено = 4, потеряно = 0 (0% потерь), Приблизительное время передачи и приема: наименьшее = 0мс, наибольшее = 1мс, среднее = 0мс

Ping uran.donetsk.ua Обмен пакетами с uran. Donetsk.ua[194.44.183.1] по 32 байт: Ответ от 194.44.183.1: число байт=32 время=7мс ttl=252 Ответ от 194.44.183.1: число байт=32 время=4мс ttl=252 Ответ от 194.44.183.1: число байт=32 время=4мс ttl=252 Ответ от 194.44.183.1: число байт=32 время=4мс ttl=252 Статистика ping для 194.44.183.1: пакетов: отправлено = 4, получено = 4, потеряно = 0 (0% потерь), Приблизительное время передачи и приема: наименьшее = 4мс, наибольшее = 7мс, среднее = 4мс

перейти на начало лабораторной работы # 2

Команда tracert позволяет определить последовательность шлюзов, через которую проходит ip-пакет на пути до пункта своего назначения. Возвращаемой информацией команды является список машин, начиная с первого шлюза и заканчивая пунктом назначения. Формат команды:

Tracert [-d] [-h максчисло] [-j списокузлов] [-w интервал] имя Параметры: -d без разрешения в имена узлов. -h максчисло максимальное число прыжков при поиске узла. -j списокузлов свободный выбор маршрута по списку узлов. -w интервал интервал ожидания каждого ответа в миллисекундах.

пример выполнения команды tracert:

Tracert www.dgtu.donetsk.ua Трассировка маршрута к www.dgtu.donetsk.ua [194.44.183.9] С максимальным числом переходов 30: 1 <10 мс <10 мс <10 мс gw0if2.lan4.donntu [194.168.18.254] 2 4 мс 1 мс 10 мс dgtu.donetsk.ua [194.44.183.9] Трассировка завершена.

Tracert uran.donetsk.ua Трассировка маршрута к uran.donetsk.ua [194.44.183.1] С максимальным числом пeрexoдов 30: 1 <10 мс <10 мс <10 мс gw0if2.lan4.donntu [192.168.18.254] 2 4 мс 4 мс 5 мс uran.donetsk.ua [194.44.183.1] Трассировка завершена.

Tracert cs.dgtu.donetsk.ua Трассировка маршрута к www.dgtu.donetsk.ua [194.44.183.213] С максимальным числом переходов 30: 1 <10 мс <1 мс <10 мс gw0if2.lan4.donntu [194.168.18.254] 2 1 мс 1 мс 1 мс dgtu.donetsk.ua [194.44.183.213] Трассировка завершена.

перейти на начало лабораторной работы # 2

Еще одним средством изучения состояния сети есть команда netstat. Она пердназначена для отображения статистики протокола и текущего сетевого подключения tcp/ip. Формат команды:

Netstat [-a] [-e] [-n] [-s] [-p имя] [-r] [интервал] -a отображение всех подключений и ожидающих портов. (подключения со стороны сервера обычно не отображаются). -e отображение статистики ethernet. Этот ключ может применяться вместе с ключом -s. -n отображение адресов и номеров портов в числовом формате. -p имя отображение подключений для протокола "имя": tcp или udp. используется вместе с ключом -s для отображения статистики по протоколам. Допустимые значения "имя": tcp, udp или ip. -r отображение содержимого таблицы маршрутов. -s отображение статистики по протоколам. По умолчанию выводятся данные для tcp, udp и ip. Ключ -p позволяет указать подмножество выводящихся данных. интервал повторный вывод статистических данных через указанный интервал в секундах. Для прекращения вывода данных нажмите клавиши ctrl+c. Если параметр не задан, сведения о текущей конфигурации выводятся один раз.

пример выполнения команды netstat:

Netstat Активные подключения   имя локальный адрес внешний адрес состояние tcp k16c4:1074 host12.list.ru:9999 syn_sent tcp k16c4:nbsession dhcp_dyn_ip_242.lan4.donntu:1030 established tcp k16c4:nbsession dhcp_dyn_ip_243.lan4.donntu:1073 established tcp k16c4:nbsession dhcp_dyn_ip_243.lan4.donntu:1144 established tcp k16c4:nbsession dhcp_dyn_ip_250.lan4.donntu:1026 established

Netstat -a Активные подключения имя локальный адрес внешний адрес состояние tcp k16c3:1033 k16c3:0 listening tcp k16c3:1025 k16c3:0 listening tcp k16c3:1026 k16c3:0 listening tcp k16c3:137 k16c3:0 listening tcp k16c3:138 k16c3:0 listening tcp k16c3:nbsession k16c3:0 listening tcp k16c3:1025 *:* tcp k16c3:1026 *:* tcp k16c3:nbname *:* tcp k16c3:nbdatagram *:*

Netstat -e Cтатистика интерфейса получено отправлено   Байт 262891 23508 Одноадресные пакеты 155 137 Многоадресные пакеты 1405 55 Отброшено 0 0 Ошибки 0 0 Неизвестный протокол 302

 

 

Теоретические основы.

Протокол icmp

Протокол icmp (интернет-протокол контрольных сообщений) стека протоколов tcp/ip предназначен для передачи между сетевыми устройствами сообщений об ошибках и контрольных сообщений при помощи ip-пакетов.

В протоколе icmp определены несколько типов сообщений, в том числе см. таблицу 2.1.

 

Табл. 2.1 – Несколько типов сообщений в протоколе

Destination unreachable	Time to live exceeded	Parameter problem
Source quench	Redirect	Echo
Echo reply	Timestamp	Timestamp reply
Information request	Information reply	Address request
Address reply

 

Например, если маршрутизатор получает пакет, который он не может доставить по указанному в нем адресу, отправителю передается icmp-сообщение о недостижимости адреса (destination unreachable).

 

Инструментарий.

В работе будут использоваться сети, соединенные с рабочей станцией линками разных типов. Первая сеть (194.85.33.0) доступна через спутниковый канал связи, проходящий через спутниковый ретранслятор на геостационарной орбите с пропускной способностью 512 кбит/с. Вторая сеть 217.23.64.0 доступна через наземный волоконно-оптический канал связи с пропускной способностью 2 мбит/с, третья сеть 212.194.38.0 входит в состав корпоративной сети вуза и доступна в локальной сети с пропускной способностью 10/100 мбит/с.

 

Ход работы.

Задание 1. Ping.

Выполните команду ping в командной строке с различными значениями параметров -t, -n, -l, -i,-w. Какие наблюдения и выводы вы сделали?

Ping www.sgu.ru

Ping www.microsoft.com

Ping www.sun.com

Ping 212.193.38.83

Выполните ping к тем же хостам с параметром –f, увеличивая параметр -l size. При каком значении размера перестают получаться ответы?

Задание 2. Tracert.

Выполните команду tracert в командной строке с различными значениями параметров. Какие наблюдения и выводы вы сделали?

Используйте, например,

Ping www.sgu.ru

Ping www.microsoft.com

Ping www.sun.com

Ping 212.193.38.83

Задание 3. Поисковые сервисы европейского и российского ip-регистров.

Определите, кому принадлежат сети 194.85.33.0, 217.23.64.0, 212.193.38.0. Для этого используйте поисковые аппараты http://www.ripe.net/db/whois/whois.html и http://www.ripn.net:8080/nic/whois/index.html. Пользуясь данными этих информационных систем, попробуйте определите географическое расположение сетей. Попробуйте изобразить топологическую схему соединения этих сетей. Поместите ее на рис. 2.1.

Рис.2.1 – Для заполнения топологии сети

Задание 4. Использование программы ping для исследования параметров сети.

1. Приведите сравнительные результаты выполнения команд ping по адресам 194.85.33.29, 194.85.33.30, 217.23.64.2, 212.193.38.248, 212.193.35.10 по параметрам «время отклика», ttl в форме таблицы. Объясните полученные различия.
2. Соберите средние времена прохождения 10 пакетов на указанные адреса. Сравните с р4езультатами, полученными при использовании сервиса ping в интерфейсе looking glass на сайте http://noc.runnet.ru. Объясните полученные различия.
3. Соберите усредненные времена прохождения 10 пакетов увеличивающегося размера по указанным адресам. Начните с 64 байт и каждый раз удваивайте размер пакета. При каком размере пакета потери превышают 50 %. Как влияет время ожидания отклика на процент прохождения пакетов этого размера. При каком времени ожидания отклика потери для пакетов зафиксированного размера не возникают?
4. Представьте результаты измерений в форме таблиц, наилучшим образом проявляющим, по вашему мнению, обнаруженные зависимости.
5. Используя программу ping, оцените вклад разных сетевых участков, по которым проходит эхо-пакет между вашей рабочей станцией и интерфейсом 194.85.33.29.

Задание 5. Использование программы tracert для анализа соединений в сети.

1. Приведите сравнительные результаты выполнения команд tracert по адресам 194.85.33.29, 194.85.33.30, 217.23.64.2, 212.193.38.248, 212.193.35.10. Объясните полученные различия.
2. Выполните трассировку к адресу 212.193.38.248 и к адресу 217.23.64.2 со стороны сайта http://noc.runnet.ru. Приведите полученные результаты.
3. Используя данные, полученные в результате выполнения трассировки и отправки эхо-пакетов между интерфейсами 212.193.38.248 и 194.85.35.100, оцените вклад разных участков сетей, соединяющих эти интерфейсы, в среднее время прохождения пакетов между ними.
4. Используя полученную в ходе выполнения всех заданий информацию, уточните схему задания 1, изобразите на ней обнаруженные вами промежуточные интерфейсы и линки сети, объединяющей подсети 194.85.33.0, 217.23.64.0, 212.193.38.0.

 

Лабораторная работа № 3. Топология сети WWW

 

Цель работы:

Целью работы является изучение вопросов конфигурации сетей ethernet

 

Теоретические основы.

Наибольшее распространение среди локальных вычислительных сетей получила сеть ethernet (стандарт ieee 802.3). Стандарт определяет множественный доступ к моноканалу типа “шина” с обнаружением конфликтов и контролем передачи (по-русски мдкн/ок - метод доступа с контролем несущей и обнаружением коллизий (столкновений), по-английски csma/cd – carrier-sense multiple access/collision detection). Основные характеристики стандарта ieee 802.3 следующие: топология – “шина”, скорость передачи – 10 мбит/с, метод доступа - csma/cd, передача узкополосная (моноканал). Передача идет пакетами переменной длины. Предусмотрена индивидуальная, групповая и широковещательная адресация.

Помимо стандартной топологии типа “шина” применяются также топологии типа “пассивная звезда” и “дерево”. При этом предполагается использование репитеров и пассивных (репитерных) концентраторов, соединяющих между собой различные части (сегменты) сети (рис. 3.1). В качестве сегмента может выступать единичный абонент. Главное – чтобы в полученной в результате топологии не было замкнутых путей (петель). Фактически получается, что абоненты соединены все в ту же “шину”, так как сигнал от каждого из них распространяется сразу во все стороны и не возвращается назад.

 

Рис. 3.1 – Сегменты сети.

 

Для сети ethernet стандарт определяет четыре основных типа среды передачи:

¾ 10base5 (“толстый” коаксиальный кабель);

¾ 10base2 (“тонкий” коаксиальный кабель);

¾ 10base-t (витая пара);

¾ 10base-f (оптоволоконный кабель).

Обозначение среды передачи включает в себя три элемента: цифра “10” означает скорость передачи 10 мбит/с, слово base означает передачу в основной полосе частот (т.е. Без модуляции высокочастотного сигнала), а последний элемент означает допустимую длину сегмента: “5” – 500 метров, “2” – 200 метров (точнее, 185 метров) или тип линии связи: “t” – витая пара (от английского “twisted-pair”, “f” – оптоволокно (от английского “fiber optic”).

 

Примечание.

Задержки даны в битовых интервалах. Расчет сводится к следующему:

1. В сети выделяется путь наибольшей длины;

2. Если длина сегмента не максимальна, то рассчитывается двойное (круговое) время прохождения в каждом сегменте выделенного пути по формуле: ts=l·t1+t0, где l – длина сегмента в метрах (при этом надо учитывать тип сегмента: начальный, промежуточный или конечный);

3. Если длина сегмента максимальна, то из таблицы для него берется величина задержки tm;

4. Суммарная величина задержек всех сегментов выделенного пути не должна превышать 575 битовых интервалов;

5. Затем необходимо проделать те же действия для обратного направления выбранного пути (то есть, считая конечный сегмент начальным, и наоборот);

6. Если задержки в обоих случаях не превышают 575 битовых интервалов, то сеть работоспособна.

Если в выбранной вами конфигурации сети путь наибольшей длины не столь очевиден, то подобные расчеты необходимо произвести для всех путей, претендующих на наибольшую задержку сигнала. В любом случае двойное время прохождения в соответствии со стандартом недостаточно, чтобы сделать окончательный вывод о работоспособности сети.

 

Порядок выполнения работы.

1. Ознакомиться с теоретической частью к лабораторной работе.
2. В соответствии с заданным вариантом спроектируйте локальную вычислительную сеть организации (приложение а).
3. Подготовьте спецификацию на оборудование и материалы спроектированной локальной вычислительной сети организации (приложение б).

Требования к отчету.

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1. титульный лист;
2. задание;
3. конфигурацию спроектированной сети;
4. программу расчетов, подтверждающих работоспособность сети (программа должна выполнять расчеты для любой конфигурации сети);
5. программу подготовки спецификации на оборудование и материалы (программа должна выполнять расчеты для любой конфигурации сети);
6. результаты проектирования показать преподавателю на экране монитора.

 

Контрольные вопросы.

1. Среды передачи для сети ethernet?
2. Аппаратура 10base5?
3. Аппаратура 10base2?
4. Аппаратура 10base-t?
5. Аппаратура 10base-fl?
6. Выбор конфигурации ethernet?

 

Список литературы.

1. Новиков ю.в., карпенко д.г. Аппаратура локальных сетей: функции, выбор, разработка/ под общей редакцией ю.в. Новикова. – м., издательство эком, 1998. – 288с.: ил.
2. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы/ в.г. Олифер, н.а. Олифер. – спб: издательство “питер”, 2000. – 672 с.: ил.

Приложение а

 

Вари-ант	L1,М	H1,М	D1,М	L11,М	L12,М	H2,М	D2,М	L21,М	L22,М	Этажность здания 1	Этажность здания 2
1.	Max
2.	Max
3.	Max
4.	Max

 

Вариант	Здание	Этаж	Количество компьютеров
К.1	К.2	К.3	К.4	К.5	К.6
1.
						-
2.
							-
						-
						-
3.
							-
4.
							-
						-
						-

 

Вариант	Здание	Этаж	Тип среды Передачи	Тип среды передачи между зданиями
1.			10base5	10base5
	10base2
	10base-t
		10base-fl
	10base5
2.			10base2	10base2
	10base-t
		10base-fl
	10base5
	10base2
3.			10base-t	10base-t
	10base-fl
	10base5
		10base2
	10base-t
4.			10base-fl	10base-fl
	10base5
		10base2
	10base-t
	10base-fl

 

Примечание.

Можно применять репитеры и репитерные концентраторы на 4, 8, 12 портов.

Приложение б

 

№№	Наименование	Единица Измерения	Количество
Оборудование
1.	Репитер	Шт.
2.	Репитерный концентратор на 4 порта	Шт.
3.	Репитерный концентратор на 8 портов	Шт.
4.	Репитерный концентратор на 12 портов
5.
6.
7.
Материалы
1.	“толстый” коаксиальный кабель	М
2.	“тонкий” коаксиальный кабель	М
3.	Utp-кабель категории 3	М
4.	Оптический кабель	М
5.
6.
7.

 

Теоретические основы.

Сеть fast ethernet – это составная часть стандарта ieee 802.3. Она представляет собой более быструю версию стандарта ethernet, использующую метод доступа csma/cd (carrier-sense multiple access/collision detection) - метод доступа с контролем несущей и обнаружением коллизий (столкновений) и работающий на скорости передачи 100 мбит/с. В fast ethernet сохранен формат кадра принятый в классической версии ethernet.

Основная топология сети fast ethernet – “пассивная звезда”. Fast ethernet требует обязательного применения концентраторов. Концентраторы могут объединяться между собой связными сегментами, что позволяет строить сложные конфигурации. Стандарт определяет три типа среды передачи для fast ethernet:

¾ 100base-t4 (передача идет со скоростью 100 mбит/с в основной полосе частот по четырем витым парам электрических проводов);

¾ 100base-tx (передача идет со скоростью 100 mбит/с в основной полосе частот по двум витым парам электрических проводов);

¾ 100base-f4 (передача идет со скоростью 100 mбит/с в основной полосе частот по двум оптоволоконным кабелям).

Для присоединения сетевого адаптера к сетевому кабелю в сети fast ethernet иногда используются специальные трансиверы, ориентированные на какой-то один тип кабеля. В этом случае применяемый сетевой адаптер не зависит от типа среды передачи, что повышает гибкость системы. Трансивер при этом подключается к адаптеру трансиверным кабелем длиной 0,5 м, оснащенным 40-контактным разъемом. Однако гораздо чаще сетевой адаптер ориентируется изготовителем на какой-то один неизменяемый тип передачи, и трансивер при этом уже не требуется, так как сетевой кабель подключается непосредственно к адаптеру. Адаптер в данном случае оснащен соответствующим кабелю разъемом. Стандарт определяет два типа (класса) репитеров (концентраторов) для fast ethernet:

¾ репитеры класса i характеризуются тем, что они преобразуют приходящие по сегментам сигналы в цифровую форму прежде чем передавать их во все другие сегменты. Поэтому к ним можно подсоединять сегменты разных типов: 100base-tx, 100base-t4 и 100base-fx. Но процесс преобразования требует временной задержки, поэтому можно использовать только один репитер клас-са i в пределах одной зоны конфликта;

¾ репитеры класса ii непосредственно повторяют приходящие на них сигналы и передают их в другие сегменты без преобразования. Поэтому к ним можно подключаться только сегменты одного типа (например, 100base-tx) или сегменты, использующие одну систему сигналов (например, 100base-tx и 100base-fx). Задержка в репитерах класса ii меньше, чем в репитерах класса i, поэтому можно применять два таких репитера в пределах одной зоны конфликта.

 

Аппаратура 100base-tx.

Схема объединения компьютеров в сеть 100base-tx практически ничем не отличается от схемы 10base-t. Для присоединения неэкранированных кабелей, содержащих две витые пары (волновое сопротивление 100 ом) используются 8-контактные разъемы типа rj-45 категории 5. Длина кабеля не может превышать 100 метров. Также используется топология типа “пассивная звезда” c концентратором в центре. Только сетевые адаптеры должны быть fast ethernet, концентратор рассчитан на подключение сегментов 100base-tx, и кабель должен быть категории 5. Между адаптерами и сетевыми кабелями могут включаться трансиверы. Предельная длина 100 м в fast ethernet определяется заданными временными соотношениями обмена (ограничение на двойное время прохождения). Стандарт рекомендует ограничиваться длиной сегмента в 90 м, чтобы иметь 10% запас. Из восьми контактов разъема используется только 4 контакта: два для передачи и два для приема. Стандарт предусматривает также возможность применения экранированного сетевого кабеля с двумя витыми парами (волновое сопротивление – 150 ом). В этом случае применяется 9-контактный разъем d-типа.

 

Аппаратура 100base-t4.

Основное отличие аппаратуры 100base-t4 от 100base-tx состоит в том, что в качестве соединительных кабелей в ней используются неэкранированные кабели, содержащие четыре витые пары (кабели категории 3, 4 или 5). Схема объединения компьютеров в сеть ничем не отличается от 100base-tx. Длина кабелей не может превышать 100 м (стандарт рекомендует ограничиваться 90 м для 10 % запаса). Между адаптерами и кабелями в случае необходимости могут включаться трансиверы. Для подключения сетевого кабеля к адаптеру (трансиверу) используются 8-контактные разъемы типа rj-45, соответствующей категории. Обмен данными идет по одной передающей витой паре, по одной приемной витой паре и по двум двунаправленным витым парам с использованием дифференциальных сигналов.

Аппаратура 100base-fx.

Аппаратура 100base-fx очень близка к аппаратуре 10base-fl. Точно также здесь используется топология типа “пассивная звезда” с подключением компьютеров к концентратору с помощью двух разнонаправленных оптоволоконных кабелей. Между сетевыми адаптерами и кабелями возможно включение трансиверов. Оптоволоконные кабели подключаются к адаптеру (трансиверу) с помощью разъемов типа sc, st.

Максимальная длина кабеля между компьютером и концентратором составляет 412 метров, причем это ограничение определяется временными соотношениями.

 

Порядок выполнения работы.

1. Ознакомиться с теоретической частью к лабораторной работе.
2. В соответствии с заданным вариантом спроектируйте локальную вычислительную сеть организации (приложение а).
3. Подготовьте спецификацию на оборудование и материалы спроектированной локальной вычислительной сети организации (приложение б).

Требования к отчету.

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1. титульный лист;
2. задание;
3. конфигурацию спроектированной сети;
4. программу расчетов, подтверждающих работоспособность сети (программа должна выполнять расчеты для любой конфигурации сети);
5. программу подготовки спецификации на оборудование и материалы (программа должна выполнять расчеты для любой конфигурации сети);
6. результаты проектирования показать преподавателю на экране монитора.

Контрольные вопросы.

1. Среды передачи для сети fast ethernet?
2. Аппаратура 100base-t4?
3. Аппаратура 100base-tx?
4. Аппаратура 100base-fx?
5. Выбор конфигурации fast ethernet (первая модель)?
6. Выбор конфигурации fast ethernet (вторая модель)?

 

Список литературы.

1. Новиков ю.в., карпенко д.г. Аппаратура локальных сетей: функции, выбор, разработка/ под общей редакцией ю.в. Новикова. – м., издательство эком, 1998. – 288с.: ил.
2. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы/ в.г. Олифер, н.а. Олифер. – спб: издательство “питер”, 2000. – 672 с.: ил.
3. Куин л., рассел р. Fast ethernet. –к.: издательская группа bnv, 1998. – 448 с.

 

Приложение а

Вариант	L1,М	H1,М	D1,М	L11,М	L12,М	H2,М	D2,М	L21,М	L22,М	Этаж. здания 1	Этаж.здания 2
1.	Max
2.	Max
3.	Max
4.	Max

 

Вариант	Здание	Этаж	Количество компьютеров
К.1	К.2	К.3	К.4	К.5	К.6
1.
						-
2.
							-
						-
						-
3.