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);
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);
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:
·
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) ,
далее – сетевые коммутаторы
(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).
|
|
|
Рисунок
1.3 |
|
|
|
Рисунок
1.4 |
| |
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).
|
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).
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 Config → INTERFACE →FastEthernet0 (рис. 1.8)
|
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)?