Лабораторная работа № 1

Организация взаимодействия в локальных сетях с использованием коммуникационных устройств 1-2-го уровня модели OSI

Целью данной лабораторной работы является проектирования логической схемы сети с использованием эмулятора Cisco Packet Tracer.

Оборудование и ПО: ПК, эмулятор Cisco Packet Tracer (версия 5.3 и выше).

Содержание отчета: Отчет представить в виде архивного файла, в который включить два файла с логическими схемами сетей (Фамилия-net1.pkt, Фамилия-net2.pkt), отчетом в виде документа MS Word Фамилия-лаб1.docx.

Задание:

1.     Спроектировать простейшую сеть (рис. 1.1);

27_01.png

Рисунок 1.1. Простейшая одноранговая сеть

2. Назначить статическую адресацию для хостов;

3. Ознакомиться с утилитой Ping и запустить ping-процесс (любые две рабочие станции);

4. Спроектировать простейшую сеть с сервером (рис. 1.2);

27_02.png

Рисунок 1.2. Простейшая сеть под управлением сервера

5. Настроить на сервере сервис DHCP, раздающий адреса в подсети 192.168.0.0/24. Настроить хосты в сети на динамическое получение IP-адреса.

6. Настроить на сервере службу EMAIL, реализовать отправку и получение писем (любые две рабочие станции).

7. Запустить отправку и прием писем в режиме эмуляции. Проанализировать проходящий трафик.

8. Оформить отчет.

Ход работы (рекомендации к выполнению):

Ознакомиться с необходимым для выполнения лабораторной работы материалом можно, перейдя по нижеприведённым ссылкам:

·        о сетевой модели OSI;

·        об IP-адресах, классовой адресации и масках подсетей;

·        о ping-процессе;

·        о Cisco Packet Tracer.

Локальная вычислительная сеть – это компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий. В нашем случае это всего 6 рабочих станций, связанных между собой с помощью коммуникационного оборудования: концентратора (Hub) и коммутатора (Switch).

1. В нижнем левом углу Packet Tracer выбираем коммуникационные устройства (Network Devices) 27_021.png, далее – сетевые коммутаторы 27_022.png (Switches), и, в списке справа, выбираем коммутатор 2950 (или любой другой, содержащий не меньше 4-х портов технологии FastEthernet), нажимаем на изображение нужного устройства левой кнопкой мыши, вставляем его в рабочую область (нажимаем левой кнопкой мыши в рабочей области) или просто перетаскиваем нужное устройство (рис. 1.3). Так же поступаем с Hubs (добавляем сетевой концентратор Hub-PT) (рис. 1.4) и End Devices (добавляем рабочие станции PC-PT) (рис. 1.5).

 

 

27_03.png

 

Рисунок 1.3

 

 

 

27_04.png

 

Рисунок 1.4

27_05.png

Рисунок 1.5

2. Далее необходимо соединить устройства, как показано на рис.1, используя соответствующий интерфейс. Для упрощения выбираем в нижнем левом углу Packet Tracer Connections (Типы связи) и указываем Automatically Choose Connection Type (Автоматически выбрать тип соединения): нажимаем на данный значок левой кнопкой мыши, затем нажимаем на необходимое нам устройство, и соединяем с другим тем же нажатием (рис. 1.6).

 

27_06.png

Рисунок 1.6

3. Далее идет самый важный этап – настройка. Так как мы используем устройства, работающие на начальных уровнях сетевой модели OSI (коммутатор на 2-ом, концентратор – на 1-ом), то их настраивать не надо. Необходима лишь настройка рабочих станций, а именно: IP-адреса, маски подсети и шлюза (шлюз – в нашем случае необязательный параметр, т.к. взаимодействия с другими подсетями отсутствуют, т.е. сеть является одноранговой или равноранговой).

Ниже приведена настройка лишь одной станции (PC1) – остальные настраиваются аналогично.

Производим двойной щелчок по нужной рабочей станции, в открывшемся окне свойств выбираем вкладку Desktop (Рабочий стол), далее – IP Configuration (Конфигурация интерфейса), и производим соответствующую настройку:

IP Address (IP-адрес). В локальных сетях, основанных на протоколе IP, используют адреса из диапазона «серых» немаршрутизируемых во внешние сети IP-адресов:

     10.0.0.0—10.255.255.255;

     172.16.0.0—172.31.255.255;

     192.168.0.0—192.168.255.255.

Поэтому выбираем IP-адрес из данных диапазонов, например 192.168.0.1 (рис. 1.7).

 

27_07.png

Рисунок 1.7

Важно! IP-адреса всех рабочих станций должны находиться в одной и той же подсети (то есть из одного диапазона), иначе процесс ping не выполнится. В нашем случае адреса необходимо назначать из диапазона 192.168.0.Х, где Х – адрес хоста (от 1 до 254).

Subnet Mask (Маска подсети). Обязательный параметр! Значение подставится автоматически при переходе в окно ввода Subnet Mask, когда будет введен IP-адрес. Мы используем «серый» адрес класса C, поэтому маской сети будет IP-адрес 255.255.255.0

Default Gateway (Шлюз). Поле можно не заполнять, т.к. наша сеть не взаимодействует с другими подсетями посредством устройств 3-го уровня OSI (маршрутизатор).

Настройку IP-адреса и маски подсети можно также настраивать через конфигурацию интерфейса: вкладка ConfigINTERFACEFastEthernet0 (рис. 1.8)

27_08.png

Рисунок 1.8

4. Когда настройка всех хостов завершена, можно переходить ко второй части работы – к запуску ping-процесса. Например, запускать его будем с PC5 и проверять наличие связи с PC1.

Важно! Можно самостоятельно выбирать, откуда запускать ping-процесс, главное, чтобы выполнялось условие: пакеты должны обязательно пересылаться через коммутатор и концентратор.

Для этого производим двойной щелчок по нужной рабочей станции, в открывшемся окне выбираем вкладку Desktop (Рабочий стол), далее – Command Prompt (Командная строка). Нам предлагают ввести команду, что мы и делаем:

PC>ping 192.168.0.1

и нажимаем Enter. Если все настроено верно, то мы увидим информацию, подобную следующей:

Pinging 192.168.0.1with 32 bytes of data:

Reply from 192.168.0.1: bytes=32 time=183ms TTL=120

Reply from 192.168.0.1: bytes=32 time=90ms TTL=120

Reply from 192.168.0.1: bytes=32 time=118ms TTL=120

Reply from 192.168.0.1: bytes=32 time=87ms TTL=120

Ping statistics for 192.168.0.1:

    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),

Approximate round trip times in milli-seconds:

    Minimum = 87ms, Maximum = 183ms, Average = 119ms

PC>

Это означает, что связь установлена, и данный участок сети работает исправно.

5. В Packet Tracer предусмотрен режим моделирования, в котором подробно описывается и показывается, как работает утилита Ping. Перейти в данный режим можно, нажав на значок Simulation (Моделирование) в нижнем левом углу рабочей области, или по комбинации клавиш Shift+S. Откроется Панель моделирования, в которой будут отображаться все события, связанные с выполнения ping-процесса.

Теперь необходимо повторить запуск ping-процесса. После его запуска можно сдвинуть Панель моделирования, чтобы на схеме спроектированной сети наблюдать за отправкой/приёмом пакетов.

Кнопка Auto Capture/Play (Автоматически) подразумевает моделирование всего ping-процесса в едином процессе, тогда как Capture/Forward (Пошагово) позволяет отображать его пошагово.

Чтобы узнать информацию, которую несет в себе пакет, его структуру, достаточно нажать правой кнопкой мыши на цветной квадрат в графе Info («Информация»).

Моделирование прекращается либо при завершении ping-процесса, либо при закрытии окна «Редактирования» соответствующей рабочей станции.

Рекомендации к выполнению (пункты 4-7):

Настройка сети, изображенной на рис. 1.2 состоит из следующих этапов:

·        Настройка IP-адреса сервера;

·        Настройка DHCP-сервера;

·        Настройка рабочих станций на динамическое получение IP-адреса;

·        Настойка почтового сервера и регистрация пользователей;

·        Настройка клиентов электронной почты на рабочих станциях.

Рассмотрим эти этапы подробнее.

Настройка IP-адреса сервера аналогична настройке IP-адреса хоста (назначьте адрес 192.168.0.100, маска подсети – по умолчанию).

Важно!!! IP-адрес сервера должен назначаться статически, чтобы клиентские программы включенных сервисов (EMAIL, HTTP, FTP и др.) «знали», где находится серверная часть приложения, т.к. подключение к соответствующей серверной части происходит по IP-адресу.

Для настройки хостов на динамическое (автоматическое) получение IP-адресов, необходимо запустить сервис DHCP на сервере (Service DHCP), для выполнения задания достаточно, чтобы DHCP-сервер выдавал только IP-адрес и маску подсети, в нашем случае вся информация заполняется в сервисе DHCP автоматически на основе адреса и маски, назначенных серверу, остаётся перевести сервис в режим On (включить).

Теперь остальные хосты необходимо перевести в режим динамического получения адреса (Desktop IP Configuration DHCP). Убедитесь, что хосты получили адреса и маски подсети.

Для создания почтового сервера нужно выполнить настройку сервиса EMAIL, для этого откройте окно настроек сервера и выберите пункт EMAIL на вкладке Services. Для настройки почтового сервера необходимо установить доменное имя сервера (строка Domain Name) без префикса «www» или «mail», например ya.tut, и добавить учетные записи пользователей на панели User Setup.

Для настройки почтового клиента на рабочей станции откройте вкладку Desktop, далее откройте почтовый клиент (EMAIL). Настройте учётную запись, введя необходимые данные в окне Configure Mail и нажав Save (сервер входящей/исходящей почты задавать через IP-адрес сервера службы EMAIL). После этого можно отсылать (кнопка Compose) и получать (кнопка Receive) письма.

Проверьте работоспособность службы EMAIL (написать письмо себе и получить его, и другому адресату, получить и прочитать на хосте-получателе).

В режиме симуляции обратите внимание на протоколы, используемые во время пересылки пакетов.

Оформить отчёт в MS Word, указав: название лабораторной работы, ФИО, специальность, группу, время выполнения (длительность) задания, самостоятельность выполнения (в %). Включить в отчёт скриншоты параметров сервера (сетевого интерфейса службы DHCP, EMAIL), параметров клиента (сетевого интерфейса, конфигурации почтового клиента). Ответить на вопрос: какие протоколы используются в сети при пересылке письма (e-mail) от одного хоста другому (режим Simulation)?