Зміст

Загальні методичні вказівки…………………………………….	5
Лабораторна робота № 1. Протоколи та використання IP-адрес для адресації комп’ютерів, DNS…………………………	6
Лабораторна робота № 2. Трасирувальні команди ping, tracerout, ipconfig ………………………………………………..	13
Лабораторна робота № 3. Мережеві ресурси Windows ……….	21
Лабораторна робота № 4. Налаштування VPN-з’єднання ……	27
Лабораторна робота № 5. Облікові записи користувачів мережі …………………………………………………………….	33
Лабораторна робота № 6. Налаштування проксі-сервера……..	38
Лабораторна робота № 7. Встановлення мережної операційної системи Windows NT Server………………………	45
Лабораторна робота 8. Фізична структуризація одноранговою ЛМ з використанням концентратора……………………………	49
Лабораторна робота 9. Побудова ЛМ широкомовного типа на основі концентраторів …………………………………………..	53
Лабораторна робота №10. Логічна структуризація ЛВС з комутованим середовищем на основі комутатора …………….	58
Лабораторна робота № 11. Вивчення моделюючої програми netcracker pro……………………………………………………..	60
Лабораторна робота № 12. Побудова локальних обчислювальних мереж з використанням технології ethernet..	76
Лабораторна робота № 13. Побудова локальних обчислювальних мереж з використанням технологій token ring і FDDI……………………………………………………….	95
Лабораторна робота № 14. Побудова корпоративної мережі з використанням засобів доступу до регіональних мереж…….	106
Лабораторна робота № 15. Технології бездротових мереж. Сімейство протоколів IEEE 802.11……………………………..	118
Лабораторна робота № 16. Статична маршрутизація …………	138
Лабораторна робота № 17. Динамічна маршрутизація ……….	152
Лабораторна робота № 18. Безкласова адресація і маски змінної довжини …………………………………………………	173
Лабораторна робота № 19. Списки керування доступом ACL..	189
Лабораторна робота № 20. Перетворення мережних адрес NAT ………………………………………………………………	214
Лабораторна робота № 21. Віддалений доступ. Frame Relay…	229
Лабораторна робота № 22. Віртуальні локальні мережі VLAN	270
ПЕРЕЛІК РЕКОМЕНДОВАНИХ ДЖЕРЕЛ……………………	289

Загальні методичні вказівки

Практикум містить лабораторні роботи з курсу “Системне програмування”. В теоретичних відомостях до виконання перших лабораторних робіт детально описуються дії, які необхідно виконати при проведенні роботи. В подальшому детальність опису порядку виконання роботи зменшується, зважаючи на досвід, отриманий студентами при виконанні попередніх робіт.

В процесі виконання лабораторних робіт необхідно реалізувати програму (на мовах Turbo Assembler, відповідно до заданого варіанту), яка забезпечує відповідну взаємодію з апаратним забезпеченням ЕОМ, що можна зробити за допомогою портів та відповідних функцій BIOS та DOS.

До лабораторних занять студент повинен самостійно підготуватися, використовуючи рекомендовану літературу.

В результаті проведення робіт студент повинен закріпити отримані теоретичні знання, а також відповідним чином оформити звіт з матеріалами, отриманими при дослідженні складеної програми, який повинен містити:

- титульний листок;

- завдання на лабораторну роботу;

- блок-схему, або опис функціонування програми;

- тексти програм на мові Turbo Assembler;

- висновок.

Текст програми повинен містити коментарі та пояснення до основних функціональних блоків та частин програми.

Лабораторна робота № 1. Протоколи та використання ip-адрес для адресації комп’ютерів, dns

Мета: вивчення протоколів, IP адресації, масок та класів IP адрес та DNS .

1.1 Основні теоретичні відомості

Весь процес мережевої взаємодії базується на переміщенні даних від одного комп’ютера до інших. Для того, щоб комп’ютери нормально взаємодіяли, потрібні визначені стандарти («мова») інформаційного обміну («спілкування») між комп’ютерами. Такі правила називаються протоколами.

Протокол інформаційного обміну – це форма подання інформації, з дотриманням правил якого комп’ютери здійснюють інфообмін в мережі. Для коректної роботи обидва комп’ютери повинні використовувати одинакові протоколи. Існують багато протоколів, кожен із яких орієнтований на конкретне обладнання та програмне забезпечення.

Таблиця 1.1 – Протоколи транспортного рівня

Виробник	Версія
Banyan	Banyan VINES Ethernet-протокол, Banyan VINES Token-Ring-протокол
DEC	PATHWORKS Ethernet-протокол, PATHWORKS Token-Ring-протокол
IBM	Наявний протокол IBM DLC
Microsoft	IPX/SPX-сумісний протокол, Microsoft DLC, NetBEUI, TCP/IP
Novell	Novell IPX ODI-протокол
SunSoft	PC-NFC-протокол

Реально протоколи вищих рівнів реалізуються в програмних модулях операційних систем.

З мережею Internet пов'язана поява нової групи протоколів – так званих міжмережевих протоколів, або IP-протоколів (Internet Protocol). Міжмережевий протокол узгоджує транспортну і мережеву служби різних комп'ютерних мереж. В даний час використовуються два основних підходи до формування міжмережевої взаємодії:

- об'єднання мереж в рамках мережі Internet відповідно до міжмережевого протоколу IP;

- об'єднання мереж комутації пакетів (Х.25) відповідно до Рекомендації МККТТ Х.75.

Основне розходження цих підходів полягає в наступному: протокол IP відноситься до протоколів без встановлення логічного з'єднання (дейтаграмний), а Рекомендація Х.75 припускає організацію віртуального з'єднання (каналу).

Протокол TCP/IP (Transport Control Protocol/Internet Protocol) представляє собою групу мережевих протоколів, що забезпечують комунікації по об'єднаних мережах, складених з комп'ютерів з різною апаратною архітектурою, що працюють під керуванням різних операційних систем.

Термін "TCP/IP" охоплює ціле сімейство протоколів, прикладні програми і навіть саму мережу. До складу сімейства входять протоколи TCP, IP, UDP, ARP, ICMP і інші. TCP/IP - це технологія міжмережевої взаємодії, технологія Internet.

Використання TCP/IP дає ряд переваг, надаючи можливість використання:

1 Стандартного маршрутизованого мережевого протоколу глобальних мереж, що є найбільш широко розповсюдженим серед всіх наявних протоколів.

2 Технології об'єднання гетерогенних систем для одержання доступу і здійснення обміну даними між системами, що не є цілком сумісними.

3 Надійної мережі, що маштабується і підтримує безліч платформ, основи для побудови мереж клієнт-сервер.

4 Технології, що дозволяють здійснити об'єднання локальних мереж із глобальною мережею Internet.

Архітектура протоколів TCP/IP призначена для об'єднаної мережі, що складається зі з'єднаних один з одним шлюзами окремих різнорідних мереж, до яких підключаються різнорідні машини. Кожна з мереж працює у відповідності зі своїми специфічними вимогами і має свою природу засобів зв'язку. Однак передбачається, що кожна мережа може прийняти пакет інформації (дані з відповідним мережним заголовком) і доставити його за зазначеною адресою в цій конкретній мережі. Таким чином, дві машини, підключені до однієї мережі можуть обмінюватися пакетами.

Коли необхідно передати пакет між машинами, підключеними до різних мереж, то машина-відправник посилає пакет у відповідний шлюз (шлюз підключений до мережі також як звичайний вузол). Звідти пакет направляється за визначеним маршрутом через систему шлюзів і мереж, доки не досягне шлюзу, підключеного до тієї ж мережі, що і машина-одержувач; там пакет направляється до одержувача.

Проблема доставки пакетів у такій системі вирішується шляхом реалізації у всіх вузлах і шлюзах міжмережевого протоколу IP. Міжмережевий рівень є власне кажучи базовим елементом у всій архітектурі протоколів, забезпечуючи можливість стандартизації протоколів верхніх рівнів.

Для того, щоб успішно відправляти і доставляти пакети між комп'ютерами, TCP/IP використовує принаймні три значення, що вказуються користувачем на своєму комп'ютері: IP-адресу, маску мережі (subnet mask) і мережевий шлюз за замовчуванням (default gateway).

Кожен вузол у мережі TCP/IP ідентифікується унікальною IP-адресою. Ця адреса використовується для ідентифікації комп'ютерів у мережі; крім того, у мережі, що є об'єднанням декількох мереж, він вказує інформацію маршрутизації. IP-адреса являє собою 32-бітове значення, що унікальним чином ідентифікує комп'ютер у мережі. Звичайно адреса представляється в десятковій нотації з використанням точки як розділювача. Кожен октет (8 біт) IP-адреси представляється десятковим числом і відокремлюється від інших октетів десятковою точкою. IP-адреси можуть виглядати приблизно так: 192.168.0.10.

Хоча IP-адреса являє собою єдине значення, він містить 2 інформаційних елементи: ідентифікатор мережі (network ID) і ідентифікатор хост-комп’ютера (host-ID).

Ідентифікатор мережі ідентифікує групу комп'ютерів або інших пристроїв, розташованих в одній логічній мережі. В об'єднаних мережах, що представляють собою групу об'єднаних між собою локальних мереж, кожна з ЛОМ, що входить до складу об'єднаної мережі, має унікальний ідентифікатор мережі.

Ідентифікатор хост-комп’ютера ідентифікує комп'ютер у межах конкретного ідентифікатора мережі.

Співтовариство Internet визначило класи адрес, що відповідають мережам різного розміру. Клас мережі можна визначити по першому октету IP-адреси. Таблиця резюмує співвідношення між першим октетом заданої адреси і значеннями ідентифікатора мережі й ідентифікатора хост-комп’ютера. Байти IP-адреси позначаються як w.x.y.z.

Таблиця 1.2 – Класи IP-адрес

Клас	Значення першого октету	Ідентифікатор мережі	Ідентифікатор хост-комп’ютера	Доступна кількість мереж	Кількість комп'ютерів у кожній мережі	Маска мережі октету в IP-адресі
А	1-126	w	x.y.z	126	16 777 214	255.0.0.0
B	128-191	w.x	y.z	16 384	65 534	255.255.0.0
C	192-233	w.x.z	z	2 097 151	254	255.255.255.0

Маски мереж представляють собою 32-бітні значення, що дозволяють виділити з IP-адреси складові ідентифікатора мережі і ідентифікатора хоста. Подібно до IP-адреси, значення маски мережі часто представляється десятковим значенням з використанням точки як розділювача. Маски мережі визначаються в такий спосіб: бітам, що належать до ідентифікатора мережі, присвоюється значення 1, а бітам, що належать до ідентифікатора хоста - 0.

Для забезпечення умови "відкритості" систем міжмережеві адреси (IP-адреси) є логічними і не залежать від апаратури чи конфігурації мережі. IP-пакет вміщується у фізичний кадр тієї мережі, по якій він у даний момент передається. IP-пакет містить міжмережеву адресу вузла-одержувача, мережевий кадр даних, в свою чергу повинен містити фізичну адресу вузла-передавача.

Особливу актуальність здобуває механізм перетворення (відображення) адрес для широкомовних мереж, таких як Ethernet, Token Ring і їм подібні. Ця процедура реалізується за допомогою протоколу ARP. Перед початком передачі IP-пакета вузол повинен визначити, якій фізичній адресі в мережі відповідає адреса одержувача, задана у IP-пакеті. Для цього вузол посилає широкомовний пакет ARP, що містить IP-адресу одержувача. Після цього він очікує на відповідь від вузла з даною IP-адресою. Одержувач посилає інформаційний кадр із вказівкою своєї фізичної адреси. З метою скорочення часу передачі пакетів і зменшення числа широкомовних запитів, кожен вузол містить кеш-пам'ять, у якій зберігається таблиця дозволу адрес. За допомогою цієї таблиці задається відповідність між фізичними і IP-адресами. Спочатку фізична адреса шукається в таблиці дозволу адрес. Якщо вузол знаходить відповідну фізичну адресу для IP-пакета, то він використовує його для звертання до одержувача. В інакшому випадку вузол запускає процедуру ARP, по завершенні якої здійснюється відповідна корекція таблиці дозволу адрес.

Для кожної мережі виділяється по три ІР-адреси, які визначають ІР-адресу шлюзу мережі, ІР-адресу широкосмугового запиту (остання ІР-адреса) та ІР-адресу мережі (перша ІР-адреса). Для підвищення надійності мережі для кожного комп’ютера створюється окрема мережа, яка має свої шлюз, широкосмуговий запит і адресу мережі.

DNS (Domain Name Server) представляє собою розподілену базу даних, що забезпечує ієрархічну систему найменування для розпізнавання комп'ютерів у Internet. Задачею DNS є надання користувачу дружніх (що легко сприймаються) імен комп'ютерів і перетворення цих імен у IP-адреси у відповідності зі стандартом міжмережевої взаємодії. Розпізнавання імен через DNS забезпечується серверами імен (DNS-серверами), що перетворять інформацію, надану повним ім'ям домену, у відповідний IP-адресу.

Доменне ім'я являє собою рядок символів, що складається з імен доменів, розділених точкою, наприклад www.microsoft.com. Ім'я кожного домену повинне бути не більше 63 символів. Домени більш високого рівня вказуються праворуч. Кожен домен має унікальне ім'я, а ім'я піддомену унікально в межах домену, що його утримує. Повне ім'я комп'ютера повинне бути унікальне в Internet, як і IP-адреса.

Сервери імен DNS представляють собою програми, що зберігають інформацію про частини простору імен доменів, які називаються зонами. Адміністратор домену настроює сервери імен, що містять файли бази даних, в яких зберігаються записи про ресурси, що описують всі хост-комп’ютери в межах даної зони. Якщо локальний DNS-сервер не містить даних, за яким зроблений запит, він відсилає назад імена разом з адресами інших серверів імен, що, можливо мають цю інформацію.