МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ

КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Московский технический университет связи и информатики»

(МТУСИ)

Кафедра «Системное программирование»

Лабораторная работа

по дисциплине

«»

Выполнил:

Оглавление

2. Построение простой сети с использованием симулятора компьютерных сетей 3

3. Аутентификация в сетях передачи данных с помощью Radius-сервера 9

4. Проектирование сети 12

5. Настройка электронного протоколирования событий, происходящих на телекоммуникационном оборудовании 14

6.2 Изучение технологии виртуальных локальных сетей VLAN (Virtual Local Area Network). Маршрутизация между VLAN 22

7. STP, Etherchannel 27

8. Изучение процесса работы протокола динамической маршрутизации OSPF 31

2. Построение простой сети с использованием симулятора компьютерных сетей

Цель

Изучить принципы построения простейших сетей и их настройки с использованием симулятора компьютерных сетей.

Собрать в соответствии с заданием топологии сетей, запустить и настроить виртуальное оборудование.

Задание

Организовать простейшие сети: - компьютер-коммутатор-маршрутизатор-коммутатор-компьютер.

Запустить и настроить виртуальное оборудование.

Выполнение работы

Сеть представляет собой древовидную систему, в которой 2 подсети с коммутаторами соединены через маршрутизатор.

Создам сеть согласно заданию. Схема сети представлена на рисунке 1

Рисунок 1 – схема сети

На всех компьютерах сети настроен статичный стандартный порт, соответствующий адресу интерфейса нужного маршрутизатора (рисунок 2).

Рисунок 2 – схема сети

После настройки сети компьютеры из разных подсетей становятся доступны друг другу. Проверю это с помощью ping от PC5 к PC1

Рисунок 3 – результат работы команды

Ответы на вопросы

1. Типовые топологии сетей:

   • Шинная топология: Все устройства подключены к одной общей линии (шине).

   • Звездообразная топология: Все устройства подключены к центральному узлу (хабу или коммутатору).

   • Кольцевая топология: Устройства соединены в кольцо, где каждое устройство подключено к двум другим.

   • Смешанная топология: Комбинация различных топологий (например, звезда + шина).

   • Деревовидная топология: Иерархическая структура, где устройства организованы в виде дерева.

2. Достоинства и недостатки типовых топологий:

   • Шинная:

     • Достоинства: Простота установки и минимальные затраты на кабель.

     • Недостатки: Если шина повреждена, вся сеть выходит из строя.

   • Звездообразная:

     • Достоинства: Удобство в управлении и добавлении новых устройств, если центральный узел работает, сеть функционирует.

     • Недостатки: Если центральный узел выходит из строя, вся сеть перестает работать.

   • Кольцевая:

     • Достоинства: Устойчивость к перегрузкам, простота в передаче данных.

     • Недостатки: Если один узел выходит из строя, это может нарушить работу всей сети.

   • Смешанная:

     • Достоинства: Гибкость и возможность адаптации к различным требованиям.

     • Недостатки: Сложность в установке и управлении.

   • Деревовидная:

     • Достоинства: Легкость в расширении и организации.

     • Недостатки: Если главный узел выходит из строя, это может повлиять на всю сеть.

3. Принцип действия сетевого концентратора (хаба):

   • Хаб является простым устройством, которое принимает данные от одного устройства и передает их всем остальным устройствам в сети. Он не анализирует или фильтрует данные, что может привести к увеличению трафика и коллизиям.

4. Принцип действия сетевого моста:

   • Мост соединяет две или более сегмента сети и фильтрует трафик между ними. Он анализирует MAC-адреса устройств и передает данные только тем устройствам, для которых они предназначены, что уменьшает трафик.

5. Принцип действия коммутатора:

   • Коммутатор работает аналогично мосту, но с большей эффективностью. Он создает виртуальные соединения между устройствами, направляя данные только к нужному получателю на основе MAC-адресов, что улучшает производительность сети.

6. Принцип действия маршрутизатора:

   • Маршрутизатор соединяет различные сети и направляет пакеты данных между ними. Он использует IP-адреса для определения наилучшего маршрута для передачи данных и может выполнять функции NAT (преобразование сетевых адресов) и DHCP (выдача IP-адресов).

7. Отличие между коммутатором и маршрутизатором:

   • Коммутатор работает на канальном уровне (Layer 2) и управляет локальной сетью, передавая данные между устройствами внутри сети. Маршрутизатор работает на сетевом уровне (Layer 3) и управляет трафиком между различными сетями, направляя пакеты данных на основе IP-адресов.

8. Формы маршрутизации:

   • Статическая маршрутизация: Администратор вручную настраивает маршруты.

   • Динамическая маршрутизация: Маршрутизаторы автоматически обмениваются информацией о маршрутах и обновляют свои таблицы маршрутизации (например, RIP, OSPF, BGP).

9. IP-адрес:

   • IP-адрес — это уникальный адрес, присвоенный каждому устройству в сети, который позволяет идентифицировать его и направлять данные. Он состоит из двух частей: идентификатора сети и идентификатора устройства (хоста). Существует несколько классов IP-адресов (A, B, C, D, E), которые различаются по размеру сети и количеству доступных хостов.

10. Подсеть:

    • Подсеть — это логическая часть сети, которая делит большую сеть на более мелкие, управляемые сегменты. Она создается для улучшения управления сетью, повышения безопасности и оптимизации использования IP-адресов.

11. Маска подсети:

    • Маска подсети — это 32-битное число, которое используется для определения, какая часть IP-адреса относится к сети, а какая — к хосту. Она помогает маршрутизаторам и устройствам правильно обрабатывать и направлять пакеты данных.

12. Команда ping:

    • Ping — это утилита для проверки доступности другого устройства в сети. Она отправляет ICMP-запросы на указанный IP-адрес и измеряет время отклика, что позволяет определить, работает ли устройство и насколько быстро оно отвечает.

Вывод

В ходе лабораторной работы я изучил принципы построения простейших сетей и их настройки. Собрал древовидную сеть и настроил оборудование. Настроил постоянный ip-адрес конечного устройства, стандартные порты.

3. Аутентификация в сетях передачи данных с помощью Radius-сервера

Цель

Изучить принципы аутентификации и ее настройки в локальных сетях, моделируемых в программном продукте Cisco Packet Tracer.

Собрать в соответствии с заданием топологии сетей, запустить и настроить виртуальное оборудование.

Задание

Составить схему сети с помощью встроенных средств Cisco Packet Tracer, настроить соответствующие порты и сервисы на оборудовании и проверить работу ЛВС.

Выполнение работы

Сеть представляет собой звезду, с подключённым через коммутатор конечными устройствами, маршрутизатором и радиус-сервером

Составлю сеть согласно заданию (рисунок 4)

Рисунок 4 – схема сети

Настрою механизм аутентификации, авторизации и учета на маршрутизаторе. Для этого войду в CLI и пропишу команды

Router>enable

Router#configure terminal

Router(config)#enable secret mtuci

Router(config)#aaa new-model

//вход в роутер

//переход в режим конфигурирования

//установление пароля

//включение сервиса ААА

Router(config)#radius-server host 192.168.0.17

Router(config)#radius-server key radius-server

//указывает IP-адрес ААА

Router(config)#aaa authentication login default group radius local

//аутентификация проводится в помощью RADIUS-сервера, в случае

невозможности отправки данных на сервер, аутентификация проводится

локально

Router(config)#line console 0

Router(config-line)#login authentication default

Router(config-line)#exit

Настрою механизм AAA на сервере (рисунок 5)

Рисунок 5 – Настройки сервера

С помощью telnet подключусь к роутеру через PC-0

Рисунок 6 – Подключение через telnet

Рисунок 7 – Подключение через terminal

4. Проектирование сети

Цель

Получить навыки по проектированию сетей и разбитию диапазонов сети.

Задание

Имеется ЛВС с адресом 192.168.N.0 (где N – номер по списку в группе) класса С. Разбить текущую сеть на подсети с использованием механизма масок:

1. Отдел кадров – 4 адреса;

2. Деканат – 10 адресов;

3. Компьютерный класс 1 – 14 адресов;

4. Компьютерный класс 2 – 24 адреса;

5. Компьютерный класс 3 – 30 адресов;

6. Читальный зал – 50 адресов.

Выполнение работы

Подготовим таблицу адресации для подсетей (таблица 1) на основе сети с IP-адресом 192.168.17.0.

Таблица 1 – Таблица адресации для подсетей

Подсеть	IP адрес подсети	Префикс маски	Диапазон адресов	Широковещание
Читальный зал	192.168.17.0	/26	192.168.17.1 – 192.168.17.62	192.168.17.63
Компьютерный класс 3	192.168. 17.64	/27	192.168.17.65 – 192.168.17.94	192.168.17.95
Компьютерный класс 2	192.168. 17.96	/27	192.168.17.97 – 192.168.17.126	192.168.17.127
Компьютерный класс 1	192.168.17.128	/28	192.168.17.129 – 192.168.17.142	192.168.17.143
Деканат	192.168.17.144	/28	192.168.17.145 – 192.168.17.158	192.168.17.159
Отдел кадров	192.168.17.160	/29	192.168.17.161 – 192.168.17.166	192.168.17.167

Здесь текущая сеть с адресом 192.168.17.0 делится на 6 подсетей, для каждой указан IP-адрес, префикс маски, диапазон адресов и адрес широковещания. Гарантируется, что указанное в задании число адресов вмещается в диапазон адресов.

Вывод

В ходе данной работы я изучил разбиение сетей на подсети с различными масками, подготовил таблицу разделения подсетей по заданию.

5. Настройка электронного протоколирования событий, происходящих на телекоммуникационном оборудовании

Цель

Изучить принципы работы технологии электронного журналирования и ее настройки в локальных сетях, моделируемых в программном продукте Cisco Packet Tracer.

Задание

Рассмотреть вариант настройки локального и удаленного журналирования событий. В процессе выполнения необходимо составить схему сети с помощью встроенных средств Cisco Packet Tracer, настроить соответствующие порты и сервисы на оборудовании и проверить работу ЛВС.

Выполнение работы

Схема представляет собой звезду, к которой подключен syslog сервер, маршрутизатор и конечное устройство.

Составлю схему согласно заданию

Рисунок 8 – схема сети

Настрою регистрационный журнал на ТКО, для этого введу команды в роутере

Router>enable

//вход в привилегированный режим

Router#configure terminal //переход в режим конфигурирования, сокращенно conf t

Router(config)#logging on

//включение журналирования событий

Router(config)#logging host 192.168.17.10 //(данные также будут направляться на узел

192.168. 17.10)

Router(config)#logging buffered 65535

//(установка размера журнала в байтах)

Router(config)#logging trap debugging //(установка уровня регистрации событий – в данном случае debugging) Router(config)#logging userinfo аутентификации на ТКО)

Router(config)#logging console

событий)

Router(config)#exit

Router#conf t

Router(config)#ntp server 192.168.1.10 //(установка сервера синхронизации времени,

расположенного по адресу 192.168.1.10)

Router(config)#exit

Router#conf t

Router(config)#service timestamps log datetime msec //(установка временной метки ко всем журналируемым событиям)

Затем в настройках сервера включу syslog

Рисунок 9 – syslog

Вывод

В ходе работы я рассмотрел настройку журналирования событий, локального (с использованием logging маршрутизатора) и удалённого (с использованием syslog на сервере)

В процессе выполнения составил схему сети с помощью встроенных средств Cisco Packet Tracer, настроил соответствующие порты и сервисы на оборудовании и проверить работу ЛВС.