МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра математического обеспечения и применения ЭВМ
отчет
По лабораторной работе № 1
по дисциплине «Сети и телекоммуникации»
Тема: Настройка IP-адресов в сети
Студент гр. 0303 |
|
Болкунов В.О. |
Преподаватель |
|
Борисенко К. А. |
Санкт-Петербург
2022
Цель работы.
Изучение и практическое освоение основ адресации, разрешения физических адресов и простейшей маршрутизации в IP-сетях.
Порядок выполнения работы.
Исправить структуру сети (если это необходимо), обеспечив
корректную доставку кадров на физическом уровне.
Задать IP-адреса, маски подсети и шлюзы по умолчанию для всех
узлов сети, чтобы обеспечить корректную доставку Echo-запроса от K1 к K2 и Echo-ответа обратно. Обосновать свои установки.
3. Выполнить Echo-запрос с K1 на K2. Посмотреть вывод программы.
4. Добавить статическую запись ARP для K3 на K1 (или для ближайшего
к К1 маршрутизатора, находящегося между К3 и К1). Подождать устаревания ARP-таблиц и выполнить Echo-запрос с K1 на K3. Объяснить результат.
5. Выполнить Echo-запрос на IP-адрес 200.100.0.1 c K1. Объяснить вывод программы.
6. Выполнить Echo-запросы с K1 и K2 на все узлы сети. Убедиться, что Echo-ответы приходят. В отчет необходимо включить схему сети, настройки протокола TCP/IP для всех узлов сети и результаты вывода программы, полученные при выполнении Echo-запросов
Выполнение работы.
Структура сети корректна и не требует исправлений, сеть изображена
на рисунке 1
Рисунок 1: физическая структура сети
Установлены следующие IP Адреса и шлюзы компьютеров (табл. 1)
Таблица 1: настройка компьютеров в сети
-
Название
IP (интерфейс eth0)
Маска подсети
Шлюз по умолчанию
MegaBoss (K1)
172.16.0.5
255.255.255.0
172.16.0.1
MicroBoss
172.16.0.2
255.255.255.0
172.16.0.1
Manager1
172.16.1.3
255.255.255.0
172.16.1.1
Manager2 (K2)
172.16.1.12
255.255.255.0
172.16.1.1
Manager3
172.16.1.2
255.255.255.0
172.16.1.1
FileServer (K3)
172.16.10.10
255.255.255.0
172.16.10.1
PrintServer
172.16.10.2
255.255.255.0
172.16.10.10
Таким образом в группы компьютеров Боссов, Менеджеров и Серверов находятся каждый в своей подсети 176.16.0.0, 176.16.1.0 и 176.16.10.0 соответсвенно. А шлюз по умолчанию для каждого компьютера содержит адрес роутера в их подсети (для связи с компьютерами из других подсетей).
Для маршрутизаторов установлены следующие настройки (табл. 2)
Таблица 2: настройка маршрутизаторов
Название |
IP (eth 0) |
Маска (eth 0) |
IP (eth 1) |
Маска (eth 1) |
Шлюз по умолчанию |
RBosses |
172.16.0.1 |
255.255.255.0 |
10.0.0.2 |
255.0.0.0 |
10.0.0.3 |
RManagers |
172.16.1.1 |
255.255.255.0 |
10.0.0.3 |
255.0.0.0 |
10.0.0.1 |
RServers |
172.16.10.1 |
255.255.255.0 |
10.0.0.1 |
255.0.0.0 |
10.0.0.2 |
На интерфейсе eth0 маршрутизатор связан с компьютерами в своей подсети, а на eth1 маршрутизаторы связаны в свою подсеть 10.0.0.0. В качестве шлюза по умолчанию каждому маршрутизатору установлен адрес следующего маршрутизатора в цепи (образуется своего рода кольцо), таким образом пакет из одной подсети может попасть в остальные.
Echo запрос с к1 (172.16.0.5) на к2 (172.16.1.12).
Результаты представлены на рисунке 2.
Рисунок 2: результат эхо-запроса с К1 на К2
Ниже представлен отрывок из логов программы на логическом слое
(network). Зелёным выделены строчки подтверждающие корректную отправку Echo запроса и получение на него ответа.
Таблица 3: логи echo-запроса
MegaBoss |
Echo Request Packet |
Created Echo Request packet to 172.16.1.12 |
MegaBoss |
ARP_packet |
Sending broadcast packet from ProtocolStack. |
MicroBoss |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RBosses |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RBosses |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
RBosses |
ARP_packet |
Sending packet from ProtocolStack (to 172.16.0.5). |
MegaBoss |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
MegaBoss |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
MegaBoss |
ICMP_packet |
Sending packet from ProtocolStack (to 172.16.0.1). |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
Manager2 |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
Manager2 |
ICMP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
Manager2 |
Echo Reply Packet |
Created Echo Reply packet to 172.16.0.5 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
MegaBoss |
ICMP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
MegaBoss |
Echo Reply Packet |
Echo reply packet received from 172.16.1.12 |
Добавление статической arp записи
На рисунке 3 показано подтверждение добавления статической ARP записи. В таблице 4 представлены логи до добавления записи, а в таблице 5 – после. Зелёным выделены строки подтверждающие корректность echo запроса, синим выделены строчки, которые есть только в echo-запросе до добавления ARP записи. Жёлтым выделены общие строки, показывающие работу ARP протокола между остальными узлами на пути от К1 до К3.
Рисунок 3: ARP таблица для К1
Таблица 4: логи до добавления ARP записи
MegaBoss |
Echo Request Packet |
Created Echo Request packet to 172.16.10.10 |
MegaBoss |
ARP_packet |
Sending broadcast packet from ProtocolStack. |
MicroBoss |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RBosses |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RBosses |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
RBosses |
ARP_packet |
Sending packet from ProtocolStack (to 172.16.0.5). |
MegaBoss |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
MegaBoss |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
RBosses |
ARP_packet |
Sending broadcast packet from ProtocolStack. |
RManagers |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RManagers |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
RManagers |
ARP_packet |
Sending packet from ProtocolStack (to 10.0.0.2). |
RBosses |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RBosses |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
RServers |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
RManagers |
ARP_packet |
Sending broadcast packet from ProtocolStack. |
RBosses |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RServers |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RServers |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
RServers |
ARP_packet |
Sending packet from ProtocolStack (to 10.0.0.3). |
RManagers |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RManagers |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
RServers |
ARP_packet |
Sending broadcast packet from ProtocolStack. |
PrintServer |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
FileServer |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
FileServer |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
FileServer |
ARP_packet |
Sending packet from ProtocolStack (to 172.16.10.1). |
RServers |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RServers |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
FileServer |
ICMP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
FileServer |
Echo Reply Packet |
Created Echo Reply packet to 172.16.0.5 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
MegaBoss |
ICMP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
MegaBoss |
Echo Reply Packet |
Echo reply packet received from 172.16.10.10 |
Таблица 5: логи после добавления ARP записи
MegaBoss |
Echo Request Packet |
Created Echo Request packet to 172.16.10.10 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
RBosses |
ARP_packet |
Sending broadcast packet from ProtocolStack. |
RManagers |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RManagers |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
RManagers |
ARP_packet |
Sending packet from ProtocolStack (to 10.0.0.2). |
RBosses |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RBosses |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
RServers |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
RManagers |
ARP_packet |
Sending broadcast packet from ProtocolStack. |
RBosses |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RServers |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RServers |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
RServers |
ARP_packet |
Sending packet from ProtocolStack (to 10.0.0.3). |
RManagers |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RManagers |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
RServers |
ARP_packet |
Sending broadcast packet from ProtocolStack. |
PrintServer |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
FileServer |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
FileServer |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
FileServer |
ARP_packet |
Sending packet from ProtocolStack (to 172.16.10.1). |
RServers |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RServers |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
FileServer |
ICMP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
FileServer |
Echo Reply Packet |
Created Echo Reply packet to 172.16.0.5 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
MegaBoss |
ICMP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
MegaBoss |
Echo Reply Packet |
Echo reply packet received from 172.16.10.10 |
Как можно увидеть из приведённых логов, после добавления статической
ARP записи, при отправке echo запроса от К1 к К2, узел К1 уже не отправляет ARP запросы чтобы связать mac-адрес маршрутизатора с его ip, при этом для остальных узлов ARP протокол работает точно также (так как была сделана только одна статическая запись в узел К1 о маршрутизаторе RBosses).