Министерство образования и науки Украины

ОДЕССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ

им. А.С. ПОПОВА

______________________________________________________________

КАФЕДРА СЕТЕЙ СВЯЗИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № ___

нормативной дисциплины

“ Телекоммуникационные системы и сети ”

образовательно-профессиональной программы подготовки бакалавров

по направлению высшего образования

Одесса –2014

Лабораторная работа № ___

Проектирование и анализ конфигурации сети TCP/IP с применением программного симулятора Cisco Packet Tracer

1 Цель работы

1. . Изучение принципов построения сегментов сети.

2. Анализ функционирования сети TCP/IP с применением протоколов ICMP и ARP

3. Приобретение практических навыков работы в программной оболочке Cisco Packet Tracer.

.

2 Ключевые положения

Технология Ethernet в настоящее время является самой распространенной технологией локальных сетей. Сети с такой технологией используют метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Суть такого метода доступа к моноканалу состоит в следующем. Все компьютеры подключенные к сети прослушивают состояние среды передачи, и любой компьютер может начать передачу данных только в том случае, если среда свободна. Начав передачу, компьютер продолжает прослушивать физическую среду на предмет возможного возникновения коллизии, т.е. столкновения передаваемого им кадра с кадрами других компьютеров которые, возможно, тоже начали передачу одновременно с данным компьютером. В случае обнаружения коллизии компьютер прекращает передачу своего кадра, посылает в сеть двоичную интерференционную последовательность длиной 32 бита, служащую для усиления коллизии с целью ее скорейшего обнаружения всеми компьютерами сети, выдерживает случайный промежуток времени, после чего снова начинает прослушивать среду, чтобы повторить попытку передачи попавшего в коллизию кадра.

2.1 Сетевое оборудование, как компонент построения сетей

В любом узловом пункте сети, где сходятся две и более линий связи и который является промежуточным на пути следования потоков данных, могут выполняться такие функции как коммутация, концентрация, мультиплексирование, маршрутизация и т.д. Для их реализации в узловом пункте устанавливаются специальные устройства, которые определяются общим понятием «активное сетевое оборудование». Сетевое устройство может выполнять одну из перечисленных функций и соответственно называться «коммутатор», «концентратор», «маршрутизатор», либо совмещать ряд функций (например, АТС выполняет функции концентрации, коммутации, маршрутизации).

Применение тех или иных устройств зависит от типа организуемого сетевого сегмента (локальная сеть, территориальная сеть), а также требований к производительности сети, возможности ее наращивания (масштабирования) и реконфигурации (изменения топологии).

Сетевой концентратор или хаб (hub) – сетевое устройство предназначенное для объединения компьютеров в сеть Ethernet c применением кабельной инфраструктуры типа витая пара. Концентратор работает на первом (физическом) уровне сетевой модели OSI, соответственно работает только с тактовыми частотами, с битами (0 или 1). Принцип его работы прост все, что пришло на порт хаба, то он и передает на все остальные порты. В настоящее время хабы практически не используются, вместо них используют коммутаторы.

Коммутатор (switch)– сетевое устройство предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов (частей) сети. Коммутатор работает на физическом (первом) и канальном (втором) уровнеях модели OSI, а значит он уже может передавать не просто тактовые частоты, но и прочитывать их, распознавая среди них такой вид информации, как кадр, где в заголовке кадра находится МАС-адрес получателя и отправителя. Принцип работы коммутатора уже более эффективен, так как в отличие от хаба, который распространяет трафик (информацию) от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю по МАС-адресу. На основе таблиц коммутации коммутатор выполняет передачу пакетов, прочитывая МАС-адрес, из одного порта в другой.

Маршрутизатор (router) – сетевое устройство предназначенное для соединения нескольких сетей на основе сетевого уровня служат маршрутизаторы, в отличие от коммутатора поддерживает протоколы не только физического и канального уровней, но и селевого (третьего). Протоколы сетевого уровня обеспечивают сбор информации о топологии соединений между логическими сетями и построение таблиц маршрутизации с маршрутами ко всем известным маршрутизатору логическим сетям. На основе таблиц маршрутизации маршрутизатор выполняет передачу пакетов по ІР-адресам из одной сети в другую и может принимать решения по выбору наиболее рационального маршрута передачи информации в сложных топологиях связи (топологиях с петлями).

Имеет несколько физических интерфейсов, в том числе, различных сетевых технологий, а также может обеспечивать экономичный доступ к территориальным сетям, поскольку более эффективно изолирует локальный трафик. Если маршрутизатор способен поддерживать несколько протоколов сетевого уровня, он называется мультипротокольным маршрутизатором.