ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЗАВОЛЖСКИЙ АВТОМОТОРНЫЙ ТЕХНИКУМ»
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине
«Компьютерные сети »
для студентов специальности 230105(2203)
«Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем»
Лабораторная работа № 11
Установка и настройка параметров локальной сети
г.Заволжье Нижегородской области
2007г.
Одобрена Предметной(цикловой) комиссией
Председатель __________________Лапина О.И. «____»______________ 200 г. |
|
Составлена в соответствии с государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности: 230105 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем»
|
Автор _______________ Сидоров М.В.
Рецензенты ________________ _________________ |
|
Зам. Директора по УР _____________ Нестерова Т.В. «____»______________ 200 г. |
1.Тема работы. Установка и настройка параметров локальной сети. Методы доступа.
2.Цели работы.
Научиться устанавливать и настраивать параметры локальной сети
Научиться корректировать параметры локальной сети
3.Материальное обеспечение
1. Персональный компьютер студента.
Celeron D, 2533 MHz, RAM 256 Mb, HDD 80 Gb, VRAM 128 Mb, SVGA, mouse, keyboard, Samsung SyncMaster 17" 1280 x 1024, CD-ROM
2.Программное обеспечение.
Операционная система. Microsoft Windows 2000 Professional. Лицензия
4.Краткие сведения
Локальными сетями называют сети, размещающиеся в одном здании или на территории какой-либо организации размерами нескольких километров. Локальные сети характеризуются: размерами, технологией передачи данных и топологией их построения
Под размерами локальных сетей понимают длину сетевого кабеля, соединяющего компьютеры. Они могут находиться в пределах от нескольких метров до нескольких километров.
По технологии организации локальные сети подразделяют на широковещательные и сети с передачей от «точки к точке» .
Широковещательные сети обладают единым каналом связи совместно используемым всеми машинами сети. Пакеты, передаваемые одной машиной, получают все компьютеры сети. Пакет имеет поле «адрес», по которому благодаря дешифратору адреса только одна машина, которой предназначается сообщение считывает его, а затем обрабатывает. Остальные машины и игнорируют это сообщение.
Сети с передачей от «точки к точке» состоят из большого числа соединенных машин и используются, в отличие от предыдущей технологии, в больших корпоративных сетях. Передаваемые пакеты проходят через ряд промежуточных машин по некоему ранее вычисленному алгоритму пути от источника к получателю.
Существует три основные топологии сети: шинная, кольцевая и топология типа «звезда», которые обладают свойством однородности, т. е. все компьютеры в такой сети имеют равные права в отношении доступа к другим компьютерам. Такая однородность структуры делает простой процедуру наращивания компьютеров, облегчает обслуживание и эксплуатацию сети. Однако, при этом в таких сетях использование типовых структур порождает различные ограничения, важнейшими из которых являются:
• ограничения на длину связи между узлами;
• ограничения на количество узлов;
• ограничения на интенсивность трафика, порождаемого узлами сети.
Для снятия этих ограничений используются специальные структуризации сети и специальное структурообразующее оборудование - повторители, концентраторы, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы.
При организации взаимодействия узлов в локальных сетях основную роль выполняет протокол канального уровня. При этом структура локальных сетей должна быть определенной, например, протокол канального уровня - Ethernet - рассчитан на параллельное подключение всех узлов сети к общей для них шине - отрезку коаксиального кабеля или иерархической древовидной структуре сегментов, образованной повторителями. Протокол Token Ring рассчитан на определенную конфигурацию: соединение компьютеров в виде логического кольца.
Методы доступа к среде передачи данных
Под доступом к сети понимают взаимодействие компьютера в сети со средой передачи данных для обмена информацией с другими ЭВМ.
Методы доступа (права на передачу информации) в локальной сети:
• случайный доступ CMA/CS - множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов;
• маркерные методы - на основе маркерной шины и маркерного кольца.
Существует две разновидности метода случайного доступа: CMA/CS - множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов и приоритетный доступ.
Множественнь,й доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов
В сетях Ethernet используется метод доступа к среде передачи данных, называемый методом коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий CSMA/CD.
Этот метод применяется в сетях с логической общей шиной. Все компьютеры такой сети имеют непосредственный доступ к общей шине, поэтому она может быть использована для передачи данных между любыми двумя узлами сети. Одновременно все компьютеры сети имеют возможность немедленно получить данные, которые любой из компьютер начал передавать на общую шину.
Все данные, передаваемые по сети, помещаются в кадры определенной структуры и снабжаются уникальным адресом станции назначения.
Чтобы получить возможность передавать кадр, станция должна убедиться, что разделяемая среда свободна. Это достигается прослушиванием основной гармоники сигнала, которая также называется несущей частотой (CS). Признаком незанятости среды является отсутствие на ней несущей частоты, которая при манчестерском способе кодирования равна 5-10 МГц в зависимости от последовательности единиц и нулей, передаваемых в данный момент.
Если среда свободна, то узел имеет право начать передачу кадра. В сети Ethernet на коаксиальном кабеле сигналы передатчика узла распространяются в обе стороны, так что все узлы сети их получают. Кадр данных всегда сопровождается преамбулой, которая состоит из 7 байт, состоящих из значений 10101010, и 8-го байта, равного 10101011. Преамбула нужна для вхождения приемника в побитовую и побайтовую синхронизацию с передатчиком.
Все станции, подключенные к кабелю, могут распознать факт передачи кадра, и та станция, которая узнает собственный адрес в заголовках кадра, записывает его содержимое в свой внутренний буфер, обрабатывает полученные данные, передает их вверх по своему стеку, а затем посылает по кабелю кадр- ответ. Адрес станции источника содержится в исходном кадре, этому станция-получатель знает, кому нужно послать ответ.
Если другой узел, желающий начать передачу, обнаружил, среда занята (на ней присутствует несущая частота), он будет вынужден ждать, пока первый узел не прекратит передачу кадра. После окончания передачи кадра все узлы сети обязаны выдержать технологическую паузу в 9,6 мкс. Эта пауза, называемая также межкадровым интервалом, нужна для приведения сетевых адаптеров в исходное состояние, а также для предотвращения монопольного захвата среды одной станцией. После окончания технологической паузы узлы имеют право начать передачу своего кадра, так как среда свободна.
При данном подходе возможна ситуация, когда две станции одновременно пытаются передать кадр данных по общей среде. Механизм прослушивания среды и пауза между кадрами не гарантируют от возникновения такой ситуации, когда две станции или более одновременно решают, что среда свободна, и начинают передавать свои кадры. Эта ситуация называется коллизия, так как содержимое обоих кадров сталкивается на общем кабеле и происходит искажение информации. Методы кодирования, используемые в Ethernet, не позволяют выделять сигналы каждой станции из общего сигнала.
Метод доступа CSMA/CD не гарантирует станции, что она получит доступ к среде. Этот недостаток метода случайного доступа - плата за его чрезвычайную простоту, которая сделала технологию Ethernet самой недорогой, другие методы доступа - маркерный доступ Token Ring, FDDI - свободны от этого недостатка.
Если коллизии не будут надежно распознаваться узлами сети Ethernet, то это приведет к снижению полезной пропускной способности данной сети.
Маркерные методы доступа
К маркерным методам доступа относятся два наиболее известных гипа передачи данных по локальной сети:
маркерная шина (стандарт IЕЕЕ 802.4)
маркерное кольцо (стандарт IЕЕЕ 802.5).
Маркер - управляющая последовательность бит, передаваемая компьютером по сети. Маркер предназначен для управления доступом к сети компьютеров в маркерных методах доступа.
Маркер включает в себя три поля длиной в один байт каждый:
начальный ограничитель (SD), представляющий собой уникальную последовательность JK00JK000, которую нельзя спутать ни с одной битовой последовательностью внутри кадра;
управление доступом АС, состоящее в свою очередь еще из четырех полей: PPP-битов приоритета, бита маркера Т (при Т =1 - переданный кадр - маркер доступа), бит монитора М (устанавливается в 1 активным монитором, и в 0 другими станциями сети), RRR- резервные биты;
конечный ограничитель ED, который, как и начальный ограничитель, содержит уникальную последовательность JK1LK1
Маркер включает в себя также два бита признаков:
I, указывающий, является ли кадр послед к серии кадров или промежуточным (I= 1),
Е (Еггог) – признак ошибки.
Станция, имеющая данные для передачи, получив маркер изымает его из кольца, тем самым получая право на передачу формации, заменяет его кадром данных установленного формата содержащего следующие поля:
начальный ограничитель управление кадром FC,
адрес назначения DA,
адрес источника SA,
Данные INFO
контрольная сумма INFO,
контрольная сумма FCS,
конечный ограничитель ED,
статус кадра FS
5.Задания(упражнения) и порядок их выполнения
Упражнение 1. Установка и настройка параметров локальной сети.
Упражнение 2. Коррекция параметров локальной сети..
Упражнение 3.. Методы доступа.
6.Контрольные вопросы
1. Что такое пакеты, посылаемые в сеть сетевым адаптером?
2. Что такое неисправности в локальной сети?
3. Что такое неисправности в локальной сети?
7.Оформление работы
Лабораторная работа оформляется в соответствии с «Инструкцией по оформлению лабораторных и практических работ»(Стандарт ЗАМТ)
Примечание.
1.Работа может оформляться в электронном виде или в виде жесткой копии.
2.Пример отчета о лабораторной работе приведен в приложении 4 учебного пособия «Основы построения автоматизированных информационных систем» И.Попов "Форум" 2007
8.Список литературы
1.И.И. Попов Компьютерные сети Форум 2004.