Задания к лабораторным работам / ЛР_2
.pdf
Сети ЭВМ и телекоммуникации
Лабораторная работа №2 Локальные сети на разделяемой среде
Цель работы
Изучить основные принципы построения и характеристики локальных сетей, использующих разделяемую среду для передачи данных, на примере метода доступа CSMA/CD и технологии Ethernet, получить практические навыки построения сетей Ethernet на коаксиальном кабеле и витой паре.
Теоретические сведения
Задание
Смоделировать работу локальной сети Ethernet на разделяемой при заданной нагрузке, зафиксировать и проанализировать изменение характеристик сети при возрастании нагрузки.
Схема ЛВС
Порядок выполнения
Варианты заданий моделируют работу сети в двух режимах:
1.«Одноранговая» сеть, в которой произвольные узлы взаимодействуют друг с другом (т.е. узлы равноправны с точки зрения сетевого взаимодействия). Пример такого взаимодействия:
1 
4
2 
5
3 
6
2.Сеть «клиент-сервер», в которой узлы преимущественно взаимодействуют с одним из узлов, который играет роль центра обмена информацией. Пример такого взаимодействия:
1 4
2 |
|
6 |
|
5 |
|
|
|
|
|
3
Выполнение лабораторной работы включает следующие шаги:
1.Собрать схему сети (компьютеры ПК-1, ПК-2, ПК-3 подключены к концентратору по умолчанию). Убедиться, что установлена и работает связь между всеми участвующими в обмене узлами (использовать команду ping 192.168.150.x).
2.Запустить утилиту «Генератор трафика – Мастер» на одном из компьютеров сети.
3.Запустить утилиту «Генератор трафика – Агент» на рабочих станциях, участвующих в обмене данными (в соответствии с вариантом).
4.Задать в «мастере» параметры обмена данными между «агентами» (по варианту).
5.Запустить из «мастера» процесс обмена данными между «агентами»
6.Зафиксировать условия опыта и измеренные показатели обмена данными в Таблице (колонки 1-8):
а. Предложенную нагрузку для каждого узла рассчитать как суммарную скорость исходящих информационных потоков.
б. Фактическую среднюю скорость отправки и среднюю длину очереди фиксировать по счётчикам производительности Windows. При этом выбирать сетевой адаптер Ethernet “Realtek 8029” или “3COM 900” (данные сетевые адаптеры рабочих станций имеют адреса 192.168.150.0/24).
в. Количество коллизий на рабочей станции ПК-6 фиксировать по показаниям утилиты «3COM NIC Doctor» (суммарные показатели счетчиков «Single Collisions» и «Multiple Collisions»). Количество коллизий, произошедших в процессе реализации одного опыта, определять как разницу показаний счетчиков после опыта и до него.
7.Изменить параметры обмена данными (по варианту), перейти к п. 4.
8.Рассчитать суммарные показатели обмена данными для каждого опыта и зафиксировать их в Таблице (колонки 9-13).
9.Построить графики зависимости средней длины очереди, суммарной фактической скорости, количества коллизий от предложенной нагрузки. Графики зависимостей построить отдельно для «одноранговой» сети и сети «клиент-сервер».
Содержание отчета
1. Титульный лист
2.Цель работы, задание
3.Схема ЛВС
4.Содержание работы:
a.Результаты моделирования, оформленные в виде таблицы.
b.Графики для «одноранговой» сети
c.Графики для сети «клиент-сервер»
5.Выводы по зависимости качества работы сети CSMA/CD от нагрузки.
Контрольные вопросы
1.Классификация методов доступа к разделяемой среде
2.Принцип случайного доступа к разделяемой среде
3.Возникновение коллизии
4.Обнаружение коллизии. Алгоритм работы узла при обнаружении коллизии.
5.Условия корректного обнаружения коллизий
6.Домен коллизий
7.Спецификация физического уровня Ethernet 10Base-5
8.Спецификация физического уровня Ethernet 10Base-2
9.Спецификация физического уровня Ethernet 10Base-T
10.Спецификации физического уровня Ethernet 10Base-F
11.Принцип работы концентратора
Литература
1.Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 3-е изд. – СПб.: Питер, 2006. – 958 с.
Приложение 1. Варианты
№ |
Схемы обмена |
Скорость, кбит/с |
Время |
||||
|
|
|
|
|
работы, |
||
|
1. «Одноранговая» |
2. Сеть «клиент- |
Началь |
Шаг |
Кол-во |
||
|
сеть |
сервер» |
ная |
шагов |
сек. |
||
|
|
|
|||||
|
1 → 4 |
1 → 6 |
1000 |
|
|
|
|
1. |
4 → 1 |
4 → 6 |
1500 |
300 |
6 |
30 |
|
2 → 6 |
6 → 3 |
600 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
3 → 2 |
6 → 2 |
900 |
|
|
|
|
|
5 → 4 |
2 → 6 |
1500 |
|
|
|
|
2. |
2 → 3 |
3 → 6 |
1700 |
250 |
6 |
40 |
|
4 → 6 |
6 → 4 |
950 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
1 → 2 |
6 → 2 |
1050 |
|
|
|
|
|
1 → 2 |
2 → 6 |
1000 |
|
|
|
|
3. |
2 → 3 |
3 → 6 |
1500 |
350 |
5 |
40 |
|
3 → 6 |
6 → 3 |
2000 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
3 → 2 |
6 → 2 |
400 |
|
|
|
|
|
3 → 4 |
1 → 6 |
1100 |
|
|
|
|
|
5 → 3 |
2 → 6 |
900 |
|
|
|
|
4. |
4 → 6 |
6 → 4 |
1400 |
200 |
6 |
30 |
|
|
1 → 2 |
6 → 5 |
800 |
|
|
|
|
|
4 → 3 |
6 → 2 |
1000 |
|
|
|
|
|
5 → 6 |
5 → 6 |
2000 |
|
|
|
|
5. |
3 → 5 |
3 → 6 |
950 |
250 |
5 |
30 |
|
4 → 5 |
6 → 5 |
850 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
2 → 3 |
6 → 2 |
3000 |
|
|
|
|
|
1 → 5 |
1 → 6 |
800 |
|
|
|
|
6. |
5 → 4 |
2 → 6 |
2000 |
260 |
6 |
40 |
|
2 → 3 |
6 → 5 |
1000 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
4 → 6 |
6 → 4 |
1400 |
|
|
|
|
|
2 → 4 |
4 → 6 |
1100 |
|
|
|
|
|
4 → 3 |
5 → 6 |
950 |
|
|
|
|
7. |
5 → 1 |
6 → 3 |
1700 |
200 |
6 |
40 |
|
|
1 → 5 |
6 → 2 |
850 |
|
|
|
|
|
6 → 2 |
1 → 6 |
750 |
|
|
|
|
|
4 → 6 |
3 → 6 |
2500 |
|
|
|
|
8. |
4 → 5 |
4 → 6 |
1500 |
250 |
6 |
30 |
|
3 → 5 |
6 → 5 |
700 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
5 → 4 |
6 → 4 |
1200 |
|
|
|
|
|
1 → 6 |
1 → 6 |
3000 |
|
|
|
|
9. |
2 → 5 |
4 → 6 |
700 |
200 |
6 |
40 |
|
3 → 4 |
6 → 3 |
1800 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
6 → 2 |
6 → 2 |
900 |
|
|
|
|
|
1 → 2 |
1 → 6 |
1900 |
|
|
|
|
10. |
2 → 3 |
4 → 6 |
1150 |
230 |
7 |
30 |
|
4 → 5 |
6 → 2 |
1000 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
6 → 4 |
6 → 3 |
850 |
|
|
|
|
|
1 → 4 |
1 → 6 |
850 |
|
|
|
|
11. |
4 → 1 |
4 → 6 |
2000 |
280 |
5 |
30 |
|
2 → 6 |
6 → 3 |
1200 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
3 → 2 |
6 → 2 |
1450 |
|
|
|
|
|
5 → 4 |
2 → 6 |
1400 |
|
|
|
|
12. |
2 → 3 |
3 → 6 |
950 |
220 |
7 |
40 |
|
4 → 6 |
6 → 4 |
1750 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
1 → 2 |
6 → 2 |
850 |
|
|
|
|
|
1 → 2 |
2 → 6 |
2500 |
|
|
|
|
13. |
2 → 3 |
3 → 6 |
1800 |
220 |
6 |
30 |
|
3 → 6 |
6 → 3 |
700 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
3 → 2 |
6 → 2 |
1200 |
|
|
|
|
|
3 → 4 |
1 → 6 |
3000 |
|
|
|
|
|
5 → 3 |
2 → 6 |
700 |
|
|
|
|
14. |
4 → 6 |
6 → 4 |
800 |
260 |
5 |
30 |
|
|
1 → 2 |
6 → 5 |
900 |
|
|
|
|
|
4 → 3 |
6 → 2 |
400 |
|
|
|
|
|
5 → 6 |
5 → 6 |
1900 |
|
|
|
|
15. |
3 → 5 |
3 → 6 |
1200 |
250 |
7 |
30 |
|
4 → 5 |
6 → 5 |
900 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
2 → 3 |
6 → 2 |
800 |
|
|
|
|
|
1 → 5 |
1 → 6 |
750 |
|
|
|
|
16. |
5 → 4 |
2 → 6 |
2000 |
260 |
6 |
40 |
|
2 → 3 |
6 → 5 |
1150 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
4 → 6 |
6 → 4 |
1400 |
|
|
|
|
2 → 4 |
4 → 6 |
1050 |
|
|
|
|
|
4 → 3 |
5 → 6 |
950 |
|
|
|
|
17. |
5 → 1 |
6 → 3 |
1750 |
240 |
5 |
40 |
|
|
1 → 5 |
6 → 2 |
800 |
|
|
|
|
|
6 → 2 |
1 → 6 |
650 |
|
|
|
|
|
4 → 6 |
3 → 6 |
2400 |
|
|
|
|
18. |
4 → 5 |
4 → 6 |
1700 |
280 |
6 |
30 |
|
3 → 5 |
6 → 5 |
500 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
5 → 4 |
6 → 4 |
1250 |
|
|
|
|
|
1 → 6 |
1 → 6 |
3200 |
|
|
|
|
19. |
2 → 5 |
4 → 6 |
750 |
200 |
7 |
40 |
|
3 → 4 |
6 → 3 |
800 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
6 → 2 |
6 → 2 |
950 |
|
|
|
|
|
1 → 2 |
1 → 6 |
2100 |
|
|
|
|
20. |
2 → 3 |
4 → 6 |
1500 |
200 |
7 |
30 |
|
4 → 5 |
6 → 2 |
1300 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
6 → 4 |
6 → 3 |
850 |
|
|
|
|
|
3 → 6 |
1 → 6 |
1500 |
|
|
|
|
21. |
5 → 4 |
4 → 6 |
2300 |
250 |
6 |
40 |
|
1 → 5 |
6 → 5 |
900 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
4 → 1 |
6 → 3 |
1100 |
|
|
|
|
|
5 → 6 |
2 → 6 |
2300 |
|
|
|
|
22. |
2 → 5 |
4 → 6 |
1800 |
200 |
6 |
30 |
|
4 → 2 |
6 → 5 |
950 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
6 → 5 |
6 → 4 |
1400 |
|
|
|
|
|
3 → 4 |
1 → 6 |
1600 |
|
|
|
|
23. |
4 → 5 |
3 → 6 |
1800 |
180 |
7 |
30 |
|
1 → 3 |
6 → 4 |
1350 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
6 → 2 |
6 → 2 |
850 |
|
|
|
|
|
1 → 4 |
1 → 6 |
1800 |
|
|
|
|
24. |
4 → 2 |
4 → 6 |
950 |
260 |
6 |
30 |
|
2 → 6 |
6 → 1 |
1050 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
3 → 1 |
6 → 2 |
1500 |
|
|
|
|
|
1 → 4 |
2 → 6 |
1600 |
|
|
|
|
25. |
2 → 3 |
3 → 6 |
750 |
230 |
7 |
40 |
|
4 → 6 |
6 → 4 |
1400 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
6 → 2 |
6 → 2 |
1200 |
|
|
|
Приложение 2. Таблица для фиксации результатов
|
|
|
Данные по узлам (исходящий трафик) |
|
Суммарные данные (исходящий трафик) |
Загружен |
|||||||
|
№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Предложен |
Фактическая |
Средняя |
Счетчик |
Предложен |
Фактическая |
Средняя |
|
||||
Схема |
|
Количество |
ность |
||||||||||
опы |
Узел |
ная |
средняя |
длина |
коллизий |
ная |
средняя |
длина |
|||||
обмена |
коллизий |
сети |
|||||||||||
та |
|
нагрузка |
скорость |
очереди |
до |
после |
нагрузка |
скорость |
очереди |
||||
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
кбит/с |
кбит/с |
кадров |
|
|
кбит/с |
кбит/с |
кадров |
|
% |
|
|
|
|
Ci |
Vi |
Qi |
N1i |
N2i |
C |
V |
Q |
N |
E |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
ПК-1 → |
|
ПК-1 |
C1 |
V1 |
Q1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПК-2 |
C2 |
V2 |
Q2 |
|
|
|
|
|
|
|
||
ПК-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
ПК-3 |
C3 |
V3 |
Q3 |
|
|
C |
V |
Q |
N |
E |
||
ПК-3 → |
|
|
|||||||||||
ПК-4 |
C4 |
V4 |
Q4 |
|
|
||||||||
ПК-4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
ПК-5 |
C5 |
V5 |
Q5 |
|
|
|
|
|
|
|
||
ПК-5 → |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ПК-6 |
|
ПК-6 |
C6 |
V6 |
Q6 |
N16 |
N26 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
ПК-1 |
C1 |
V1 |
Q1 |
|
|
C |
V |
Q |
N |
E |
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
… |
… |
… |
… |
… |
|
Приложение 3. Пример графика
Фактическая скорость, |
|
|
|
Количество |
Длина очереди, |
||
кбит/с |
|
|
|
|
коллизий |
||
|
|
|
|
|
|
|
кадров |
10000 |
|
|
|
|
400 |
70 |
|
7500 |
|
|
|
|
300 |
50 |
|
5000 |
|
|
|
|
200 |
30 |
|
2500 |
|
|
|
|
100 |
10 |
|
0 |
2000 |
4000 |
6000 |
8000 |
10000 |
Предложенная |
|
|
|
|
|
|
|
нагрузка, кбит/с |
|