Альтман-11.102

2.3.Содержание отчета ……………………………………………………… 14

2.4.Контрольные вопросы ………………………………………………….. 14

3.3.Содержание отчета ……………………………………………………… 16

3.4.Контрольные вопросы ………………………………………………….. 17

Лабораторная работа 4. Основы маршрутизируемых сетей …………………. 17

4.1.Краткие теоретические сведения ………………………………………. 18

4.2. Порядок проведения работы …………………………………………… 19

4.3.Содержание отчета ……………………………………………………… 21

4.4.Контрольные вопросы ………………………………………………….. 21

5.3.Содержание отчета ……………………………………………………… 25

5.4.Контрольные вопросы ………………………………………………….. 25

Лабораторная работа 6. Управление сетевым оборудованием фирмы Cisco ... 26

6.1.Краткие теоретические сведения ………………………………………. 26

6.2. Порядок проведения работы …………………………………………… 27

6.3.Содержание отчета ……………………………………………………… 27

6.4.Контрольные вопросы ………………………………………………….. 29 Лабораторная работа 7. Брандмауэр Cisco Secure PIX 515 …………………... 29

7.1.Краткие теоретические сведения ………………………………………. 29

7.2. Порядок проведения работы …………………………………………… 32

7.3.Содержание отчета ……………………………………………………… 36

7.4.Контрольные вопросы ………………………………………………….. 36 Библиографический список …………………………………………………….. 36

3

ВВЕДЕНИЕ

Компьютерные сети и Интернет стали неотъемлемой частью повседневной жизни. Развитие телекоммуникационных средств и Интернета в последние десятилетия позволило эффективно объединить компьютерные сети, обеспечить быстрый доступ пользователей к информационным ресурсам. Большинство современных информационно-вычислительных и управляющих систем строится на базе технологий компьютерных сетей с применением телекоммуникационного оборудования, от правильной настройки которого зависят надежность, эффективность и безопасность таких систем, поэтому современные инженеры должны иметь опыт работы с сетевым оборудованием.

Вметодических указаниях представлен цикл лабораторных работ, позволяющий получить практические навыки настройки и администрирования компьютерных сетей, построенных на базе сетевого оборудования фирмы Cisco. Эти навыки в дальнейшем можно применять при работе с оборудованием других фирм.

Выполнение курса лабораторных работ требует знания таких теоретических вопросов, как семиуровневая модель взаимодействия открытых систем, стек протоколов TCP/IP. К каждой лабораторной работе даны краткие теоретические сведения, более подробно с рассмотренными в них вопросами можно ознакомиться по литературным источникам, представленным в библиографическом списке.

Результатом выполнения лабораторных работ является получение навыков настройки на сетевом оборудовании технологий, описанных в теоретических сведениях к работе. Для защиты работы необходимо выполнить за ограниченное время одно из предлагаемых преподавателем заданий, аналогичных заданиям, приведенным в подразделе «Порядок выполнения работы», и ответить на теоретические вопросы.

Вотчете требуется представить все рассматриваемые в лабораторной работе схемы, выводы по результатам работы, «логи» – текстовую информацию о происходящих событиях, выдаваемых на терминал сетевыми устройствами, и дать ответы на контрольные вопросы.

Для выполнения лабораторных работ учебная подгруппа разбивается на три бригады (по числу лабораторных установок). Очередность использования бригадами лабораторных установок и порядок выполнения лабораторных работ определяются преподавателем в начале семестра.

5

Лабораторная работа 1

ЛОКАЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ

НА БАЗЕ УПРАВЛЯЕМЫХ КОММУТАТОРОВ ETHERNET

Ц е л ь р а б о т ы: приобретение навыков работы с управляемыми коммутаторами.

1.1. Краткие теоретические сведения

Основными задачами коммутатора являются получение пакетов с интерфейсов Ethernet, их обработка в соответствии с алгоритмом «прозрачного моста» и передача обработанных пакетов через другой интерфейс.

Технология Ethernet в настоящее время является самой распространенной технологией передачи данных в локальных сетях. Первые сети Ethernet имели на физическом уровне (на коаксиальном кабеле или концентраторе) топологию типа «общая шина» и работали с физической скоростью 10 Мбит/с. В дальнейшем за счет применения более качественных линий связи и сложных технологий передачи сигналов появились варианты технологии Ethernet, работающие на скорости 100, 1000 и 10000 Мбит/с.

Под топологией «общая шина» понимается использование общей среды передачи данных для всех устройств, что ограничивает количество подключаемых узлов сети и снижает скорость передачи данных из-за возникновения коллизий (одновременной передачи кадров несколькими узлами, приводящей к некорректной работе сети). Для решения этой проблемы используются мосты и коммутаторы, которые разделяют сеть на сегменты и коммутируют пакеты между ними по алгоритму «прозрачного моста». Мосты функционально аналогичны коммутаторам, однако имеют более простое устройство, работают значительно медленнее и в настоящее время применяются редко.

При подключении узлов сети (персональных компьютеров, серверов и т. п.) непосредственно к коммутаторам (без концентраторов) появляется возможность отказаться от использования топологии «общая шина» и перейти на физическом уровне к соединениям типа «точка – точка». В этом случае линия Ethernet может работать в полнодуплексном режиме, т. е. передавать данные в обоих направлениях одновременно.

Алгоритм «прозрачного моста» использует принцип самообучения коммутатора. В каждом кадре, приходящем на коммутатор, содержится MAC-адрес (адрес канального уровня в технологии Ethernet) отправителя. Очевидно, что

6

устройство с таким адресом подключено к тому интерфейсу коммутатора, на который пришел кадр. В таблицу коммутации вносится запись о соответствии MAC-адреса отправителя интерфейсу (и некоторая другая дополнительная информация).

Пересылка пакетов осуществляется коммутатором на основании таблицы коммутации. Если в таблице находится запись для MAC-адреса получателя, то кадр отправляется на интерфейс, указанный в этой записи. Если такой записи в таблице нет, то кадр рассылается на все интерфейсы коммутатора (за исключением того, с которого кадр поступил). Никаких запросов о местонахождении получателя коммутатор не делает, никаких изменений в кадр не вносит, никакие кадры не уничтожает (за исключением кадров с ошибкой в контрольной сумме), поэтому алгоритм получил название «прозрачного моста».

Среди дополнительной информации, имеющейся в каждой записи в таблице коммутации, есть поле, в котором содержится время последнего обновления записи (последнего полученного пакета с данным MAC-адресом). По прошествии определенного времени с момента последнего обновления записи она удаляется (это делается во избежание замусоривания таблицы информацией о компьютерах, отключенных от сети).

Одному интерфейсу может соответствовать несколько записей в таблице коммутации (в том случае, если к интерфейсу присоединен другой коммутатор, к которому в свою очередь подключено несколько компьютеров).

1.2. Порядок проведения работы

Современные операционные системы часто посылают служебные сетевые пакеты независимо от пользователя, поэтому во избежание появления в таблице коммутации «лишних» записей работу необходимо проводить быстро, временной интервал между выполнением действия и просмотром таблицы коммутации не должен превышать одной минуты. Для этого следует предварительно тщательно продумать все шаги проведения эксперимента и изучить все необходимые команды.

Для выполнения данной работы можно использовать любой из коммутаторов, находящихся в лаборатории. Схема подключения оборудования с указанием адресов приведена на рис. 1.1. Перед подключением к устройствам необходимо проверить IP-адрес учебного компьютера.

Оборудование фирмы Cisco работает под управлением операционной системы IOS. Основным способом настройки оборудования с такой операционной системой является использование интерфейса командной строки (CLI), который является аналогом известного в Unix-подобных операционных системах

7

пользовательского интерфейса Вash. Основы работы с интерфейсом командной строки IOS рассмотрены в прил. 1 и 2.

Рис. 1.1. Схема подключения оборудования

Команды и утилиты, необходимые для выполнения работы, приведены в табл. 1.1 и 1.2. Параметры и ключи команд и утилит можно узнать, выполнив их без параметров. Дополнительные сведения о командах можно получить из справочных систем операционных систем IOS и Windows или из документации фирмы Cisco, размещенной на компьютерах в лаборатории. Необходимо учесть то, что команды могут различаться для разных версий системы и моделей сетевого оборудования.

При выполнении лабораторной работы необходимо произвести следующие действия.

1)Настройте на компьютерах рабочей группы IP-адреса из различных сетей. С помощью утилиты ping проверьте соединения компьютеров между собой. Настройте на компьютерах рабочей группы IP-адреса из одной сети. С помощью утилиты ping проверьте соединения компьютеров между собой. Объясните полученные результаты.

2)Выведите на экран параметры одного из интерфейсов коммутатора и определите, что означает каждый из них. Переведите этот интерфейс поочередно в состояние полного дуплекса, полудуплекса, установите скорость 10 и 100 Мбит/с, проследите изменение параметров интерфейса.

8

3)Очистите таблицу коммутации. Просмотрите записи таблицы коммутации. Перешлите пакет между компьютерами сети. Проанализируйте записи таблицы коммутации. Объясните изменение таблицы коммутации с точки зрения алгоритма работы «прозрачного моста».

Т а б л и ц а 1.1 Сетевые утилиты операционной системы Windows

Т а б л и ц а 1.2

Команды операционной системы IOS

1.3.Содержание отчета

1)Подробные схемы для всех экспериментов с указанием IP- и MAC-адресов компьютеров и коммутаторов.

2)Примеры таблиц коммутации для каждого эксперимента.

3)Выводы по результатам экспериментов и ответы на контрольные вопросы.

9