3464

Полученную связку IP-MAC компьютер сохранит в специальной структуре – ARP таблице, просматривать, изменять и очищать которую можно с помощью команды arp с различными аргументами. Чтобы просмотреть аргументы команды arp введите в командной строке arp /? . Время хранения записей в ARP таблице в windows составляет от 2 до 10 минут. Компьютер посылает ARP запрос только в том случае, если для IP адреса, на который он посылает запрос, отсутствует запись в ARP таблице.

Задания по лабораторной работе.

Первые 4 задания – в программе Packet Tracer

1.Подключитесь к коммутатору, просмотрите его таблицу коммутации.

2.Постройте сеть, состоящую из 3-х компьютеров и коммутатора.

3.Выпишите таблицу коммутации коммутатора до и после проверки связи между компьютерами. Команда show mac-address-table

4.Выпишите ARP таблицы всех компьютеров.

Остальные задания на виртуальной машине

1.Зная IP адрес соседа, со своего компьютера определите его MAC адрес.

2.Инициируйте в сети ARP запрос, запишите содержимое заголовков всех сетевых протоколов, входящих в его состав.

3.Настройте сетевой анализатор на сбор широковещательных пакетов (признак – широковещательный MAC адрес назначения), подключитесь к сети ННГАСУ и выпишите, какие протоколы используют широковещательные пакеты.

Вопросы по работе

1.Что такое таблица коммутации коммутатора, для чего она используется?

2.В каких случаях коммутатор передаёт пакет на все свои порты?

3.Для чего нужен протокол ARP и как он работает?

4.Как просматривать ARP таблицу и редактировать её?

5.Что представляет собой поле данные Ethernet кадра?

6.Каким образом посмотреть таблицу коммутации коммутатора?

7.Почему после перезагрузки коммутатора нагрузка на сеть может временно возрасти?

8.Каким образом коммутатор заполняет свою таблицу коммутации?

9.На какой MAC адрес отправляется широковещательные кадры?

Лабораторная работа №5. Разграничение трафика на канальном уровне..

Виртуальные локальные сети используются для ограничения сетевого взаимодействия между узлами сети на канальном уровне. VLAN настраивают на коммутаторах, маршрутизаторах и серверах. На коммутаторах - для того, чтобы разграничивать взаимодействие между узлами, подключенными к разным портам. Коммутатор не передаёт кадры между портами, входящими в различные VLAN. На серверах и маршрутизаторах VLAN

настраиваются для того, чтобы узлы из различных VLAN могли с ними взаимодействовать.

Для настройки VLAN стандарта 802.1Q на коммутаторе необходимо выполнить следующие действия:

1.Создать VLAN, и присвоить имя и идентификатор (VLAN ID). ID № 1 использовать нельзя, так как этот идентификатор используется для тех, кто не входит ни в какую vlan.

2.Включить нужные порты коммутатора в этот VLAN. Порты, включаемые в VLAN могут быть тегированными (tagged) и нетегированные (untagged).

К нетегированным портам подключаются узлы сети, которые не умеют работать с VLAN, обычно это клиентские машины. Нетегированный порт может входить только в один VLAN. К тегированным портам - те, кто умеет работать с VLAN - коммутаторы, серверы и маршрутизаторы. Тэг (англ. Tag) переводится метка. Кадры, идущие с тегированных портов, содержат кроме стандартных заголовков протокола Ethernet дополнительный заголовок (тэг), содержащий идентификатор VLAN (VLAN ID). Используя тэг, устройства, подключенные к тегированным портам, определяют из какого VLAN пришёл кадр.

Далее рассмотрим команды для настройки VLAN на коммутаторах и маршрутизаторах компании Cisco.

Команды для настройки VLAN на коммутаторе выполняются из режима глобального конфигурирования

Просмотр текущих настроек осуществляется с помощью команды show running-config в режиме конфигурирования.

Задания по работе

1.Создайте схему, состоящую из двух коммутаторов, к каждому из которых подключены по два компьютера: к первому коммутатору подключены компьютеры 1 и 2, ко второму 3 и 4. Настройте коммутаторы таким образом, чтобы компьютеры 1 и 3 входили в один VLAN, а компьютеры 2 и 4 в другой.

2.Имеется сеть провайдера, состоящая из главного коммутатора, к которому подключены 2 коммутатора в двух районах города. Провайдер подключает к своей сети 3 организации. Филиалы организаций имеются в каждом районе. В каждом филиале по одному компьютеру. Постройте эту сеть и настройте её таким образом, чтобы компьютеры филиалов могли связываться с другими филиалами своей организации, но не могла связываться с филиалами чужих организаций

3.Перейдите в режим просмотра содержимого сетевых пакетов (переключение в правом нижнем углу) и посмотрите, чем различаются заголовки Ethernet кадров, исходящих с тегированных и нетегированных портов. Для этого дважды щёлкните по идущему в сети пакету. Запишите в чём это различие.

4.Добавьте к схеме из предыдущего задания резервный канал связи между коммутаторами районов. Все ли порты коммутаторов, к которым подсоединены кабели находятся в рабочем состоянии? Отключите на всех коммутаторах провайдера протокол Spanning Tree командой no spanning-tree vlan 1-100, что изменится? Перейдите в режим просмотра пекетов, отправьте с одного из компьютеров широковещательный ARP запрос и проследите его распространение. Сделайте вывод о назначении протокола Spanning Tree (STP).

Вопросы по работе

1.Для чего нужны VLAN ?

2.В чём отличие тегированных и нетегированных портов коммутатора и исходящих с них кадров?

3.Каким образом настраивается VLAN на коммутаторах?

4.Что нужно настроить на компьютере, чтобы он входил в какой-либо VLAN?

5.Можно ли в сети из коммутаторов добавлять резервные каналы?

6.Для чего нужен протокол STP (Spanning Tree Protocol)

Лабораторная работа № 6 Передача данных на сетевом уровне.

Маршрутизация – процесс определения маршрута следования информации в сетях связи. Устройство, решающее задачу маршрутизации - маршрутизатор. Компьютер при передаче IP пакета также решает задачу маршрутизации. Рассмотрим решение этой задачи.

На маршрутизатор приходят IP пакеты. Задача маршрутизатора – сформировать и отправить Ethernet кадр, содержащий этот пакет, то есть решить, на какой M AC адрес и с какого из своих портов этот кадр будет отправляться. Компьютер решает аналогичную задачу с теми отличиями, что IP пакет он формирует сам и порт у него лишь один.

Задача эта решается на основании тех маршрутов, которые записаны в таблице маршрутизации устройства. Минимальная таблица маршрутизации строиться на основании значений IP адреса, маски подсети и основного шлюза, если он задан. Каждая строка таблицы маршрутизации представляет собой маршрут в какую-либо подсеть. Для каждой подсети указывается шлюз – IP адрес устройства, на которое следует отправлять пакеты.

Подсеть определяется IP адресом подсети и маской подсети. IP адрес подсети отличается от IP адреса узла тем, что в нём стоят ноли там, где маска подсети равно нолю. Так, IP 10.20.5.3 с маской 255.255.0.0 относится к подсети 10.20.0.0.

Таким образом, для передачи IP пакета в подсеть, которая имеется в таблице маршрутизации узел с помощью протокола ARP узнаёт M AC адрес шлюза и отправляет пакет на этот M AC адрес, предварительно вложив его в Ethernet кадр.

Если маршрута в подсеть назначения нет, то пакет будет отправлен на основной шлюз. Если основной шлюз не указан, такой пакет отправлен не будет.

Для отправки пакета в свою подсеть предварительно отправляется ARP запрос на IP адрес получателя и на основании ответа формируется Ethernet кадр.

Вданной работе вам необходимо будет построить две схемы: 1) «К –М–К» 2) «К-М-М-К».

Впервом случае необходимо задать различным интерфейсам маршрутизатора IP адреса из различных подсетей, а на компьютерах прописать эти адреса в качестве основных шлюзов. При этом компьютеры должны быть в тех же подсетях, что и соответствующие интерфейсы маршрутизаторов. Поскольку маршрутизатор входит в обе подсети, то он сможет доставлять пакеты, основываясь на минимальной таблице маршрутизации.

Для второй схемы минимальной таблицы маршрутизации недостаточно, поскольку всего подсетей три, а каждый маршрутизатор входит лишь в две подсети. В этом случае на каждом маршрутизаторе необходимо явно прописать маршрут в ту подсеть, в которую он не входит, указав в качестве шлюза другой маршрутизатор. Такой маршрут называется статическим.

Задания по работе.

1.Настроить сеть, состоящую из двух подсетей по одному компьютеру, которые соединены через маршрутизатор.

2.Рассмотрев заголовки протоколов Ethernet и IP до маршрутизатора и после ответьте на вопросы.

3.- На какой MAC адрес компьютер отправляет Ethernet кадр, содержащий IP пакет, идущий в чужую подсеть?

4.- Какие заголовки сетевых протоколов изменяются, а какие остаются неизменными при прохождении через маршрутизатор?

5.Исследуйте, какие типы пакетов протокола ICMP передаются в сети при использовании команд ping и tracert.

6.Создайте схему, на которой 3 подсети разделены двумя маршрутизаторами и настройте её на работу, добавив необходимые статические маршруты.

7.Выпишите таблицы маршрутизации одного маршрутизатора из первой и второй схемы.

8.Зарисуйте, каким образом настроить вторую схему, если на все три подсети в вашем распоряжении имеется диапазон адресов 10.0.1.0/255.255.255.0.

Вопросы по работе.

1.Что означают записи в таблице маршрутизации?

2.Вопросы из заданий № 2 и № 3.

3.В каких случаях необходимо прописывать статические маршруты, что они из себя представляют?

4.Представить и объяснить решение задания № 6.

Домрачев Анатолий Иванович

ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ

Учебно-методическое пособие

по выполнению лабораторных работ для обучающихся по дисциплине «ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ

СЕТЕЙ» по направлению подготовки 09.04.02 Информационные системы и технологии,

профиль Технология разработки информационных систем

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет» 603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65.

http://www.nngasu.ru, srec@nngasu.ru