Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Проектування комп’ютерних мереж в системі NETCRACKER
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Управління інформацією
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2010
Тип роботи:
Методичні вказівки до лабораторної роботи
Предмет:
Основи телекомунікаційних систем
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
/
Проектування комп’ютерних мереж в системі NETCRACKER
ІНСТРУКЦІЯ
до лабораторної роботи № 5
з курсу “Основи телекомунікаційних систем”
для студентів базового напряму
“Управління інформацією” 6.170103
Львів 2010
Топології комп’ютерних мереж. Базові технології локальних мереж: Інструкція до лабораторної роботи № 1 із курсу ”Основи телекомунікаційних систем” для студентів базового напряму "Управління інформацією" / Укл. А.З. Піскозуб, І.Р.Опірський - Львiв: Національний університет "Львівська політехніка", 2010. - 14 с.
Укладачі: А.З. Піскозуб, к. т. н, доцент
І.Р.Опірський, асистент
Метою даної лабораторної роботи є освоєння графічного інтерфейсу NetCracker, знайомство з головними можливостями даної програми і загальними принципами моделювання мережі в ній, самостійне створення моделі мережі, задання трафіків і отримання результатів моделювання (визначення завантаженості каналів, «пошук вузьких місць» і т. п.). А також знайомство з поширеними (шаблонними) конфігураціями мереж.
Вступ
NetCracker® — програмний пакет, розроблений компанією NetCracker Technology, дозволяє створювати проекти мереж різної тяжкості/топології і проводити їх аналіз, використовуючи технологію імітаційного моделювання.
1.ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
1.1. Область застосування
Область застосування пакету — створення проекту мережевого рішення, тестування цього рішення і документування остаточного варіанту. База даних устаткування допускає, хоча і з деякими обмеженнями, додавання нового устаткування з характеристиками, що задаються користувачем. Ця можливість, зокрема, в достатній мірі компенсує відсутність устаткування Gigabit Ethernet, яке користувач може створити самостійно.
По нашому досвіду при використанні пакету точність аналізу така, що дозволяє оцінювати якісно можливість перевантаження устаткування і каналів передачі даних — знаходити «вузькі місця» мережевого проекту. Також необхідно враховувати, що вимоги пакету до продуктивності процесора ростуть у міру збільшення числа заданих потоків даних і на машинах, наприклад, Се1егоп-500мгц симуляція проекту з числом потоків 15 вже може давати збої, а для нормальної роботи вимагає, принаймні, Се1егоп-800мгц.
Крім того, пакет дає можливість познайомитися з практикою створення найрізноманітніших мережевих рішень майже «живцем» без дорогої тестової лабораторії. Ця можливість, на наш погляд, надзвичайно корисна на лабораторних заняттях по мережевих технологіях, адмініструванні і проектуванні мереж.
1.2. Теорія телетрафіка і NetCracker
Як наголошувалося вище, пакет NetCracker використовує технологію імітаційного моделювання мережі і дозволяє отримати результати у випадках, коли аналітичні розрахунки громіздкі, украй складні, а нерідко і неможливі. Проте, в освітньому плані нам здається корисною звірка студентами отримуваних в NetCracker результатів з відомими результатами теорії масового обслуговування (ТМО) і прикладного розділу цієї теорії — теорії телетрафіка (ТТ). Такі перевірки можна провести в рамках лабораторних занять відповідних курсів для мереж з елементарними топологіями. Тим паче, що спосіб задання трафіку в NetCracker (Мал. 1) сумісний з визначеннями вхідного потоку заявок в ТМО: задається розмір блоку даних (транзакції) (англ. Transaction size) і час між приходами даних (транзакціями) (англ. Time Between Transactions). Оскільки потоки даних мають стохастичну природу, для розміру даних і часу приходу задаються закони розподілу і відповідні статистичні характеристики. Властивості «обслуговуючого приладу» в NetCracker, на жаль, визначаються не достатньо детально: у вигляді фіксованої затримки обслуговування і абсолютної межі швидкості надходження заявок. Розмір буфера «приладу» задати не можна.
Мал. 1. Потік даних між мережевими пристроями в NetCracker
При виконанні розрахунків реальних мереж з використанням пакету необхідно враховувати, що деякі мережеві технології (в т.ч. і поширена TCP/IP) додають трафіку властивості самосхожості. У моделях пакету ці ефекти не спостерігаються. У таких умовах результати ТТ, строго кажучи, непридатні, а на практиці даватимуть надмірно оптимістичні значення завантаження.
2.Теоретичні відомості для виконання роботи
Запустіть із стартового меню програму NetCracker. Натисніть на кнопку ОК у відповідь на можливе повідомлення про те, що база даних знаходиться в режимі читання «2read-only mode». Цей режим зазвичай пов'язаний із забороною на запис, встановленим системним адміністратором для файлів пакету і не дозволить створювати свої пристрої і зберігати їх в бібліотеках пакету. У останньому поведінка програми буде звичайною. Далі читайте і виконуйте завдання. Головне вікно додатку показане на (Мал. 2). Воно складається з браузера устаткування зліва, робочого вікна справа і головного меню вгорі.Познайомтеся з вмістом головного меню програми, вибираючи основні пункти: File, Edit, View, Database тощо.
Відкрийте (див. Мал. 3) файл-приклад проекту мережі NetCracker Professional з підкаталогу Samples каталога установки програми: File -> Open.
Мал. 2. Головне вікно NetCracker
Мал. 3. Відкриття файлу-прикладу
Виберіть файл Techno.net, натиснувши кнопку Open або подвійним клацанням лівої кнопки миші. Проект мережі завантажиться в робоче вікно (Мал. 4).
/
Мал. 4. Масштаб перегляду можна регулювати кнопками Zoom /
4. За допомогою лінійки прокрутки ознайомтеся із змістом браузера устаткування (закладка Devices). Групи пристроїв, помічені у вузлах знаком «+», розкриваються на складові.
/
Сортування устаткування, що міститься в БД NetCracker, можна проводити різними способами:
Database -> Hierarchy -> Types (сортування по типах устаткування) Database -> Hierarchy -> Vendors (сортування по фірмах-виробникам)
Наприклад, Вам необхідний в мережевому проекті сервер компанії Cray Research С916. Для цього в розділі Supercomputers виберемо групу з устаткуванням компанії Cray Research, а в нижньому вікні Devices - сервер С916. Подвійне клацання лівою кнопкою миші викличе сторінку властивостей сервера і ви побачите повний набір його технічних характеристик, в т.ч. і Price/Support. Пройдіть по закладках і ознайомтеся з інформацією, що міститься, про вибраний пристрій.
Використовуючи Database toolbar, можна здійснювати проглядання складу групи, пошук і створення нового устаткування:
/
Мал. 5.
Пошук устаткування проводиться також з розділу меню Database, наприклад, так: Database -> Find -> Condition=Description -> includes -> Frame Relay. Результати пошуку відображатимуться на закладці браузера устаткування «Compatible Devices». Перейти до звичайного режиму браузера можна вибравши закладку «Devices». Часто не потрібно використовувати в проекті устаткування конкретних виробників, тоді можна скористатися «узагальненими» пристроями з розділу Database -> Hierarchy -> Vendors->Generic Devices.
У відкритому файлі-проекті мережі Ви можете подивитися і змінити характеристики устаткування, включеного в проект. Наприклад, у Вас відкритий в даний момент файл Techno.net. Двічі клацніть мишкою по маршрутизатору Cisco 7000, в результаті з'явиться вікно конфігурації Cisco 7000 (Мал. 6).
Мал. 6.
При натисненні кнопки Device Setup з'являється вікно з описом властивостей Cisco 7000.
Якщо потрібна інформація про пристрої, якими укомплектований маршрутизатор Cisco 7000 з проекту Techno.net, потрібно вибрати назву пристрою і натиснути кнопку PluginSetup. Такого ж ефекту можна досягти, вибравши назву пристрою і натиснувши праву кнопку миші, потім в контекстному меню вибрати Properties (тут можна також і прослуховувати назву пристрою по-англійськи Say description). Наприклад, подивимося властивості АТМ Interface Processor TAXI multi-mode (Мал. 7).
Мал. 7.
Пройдіть по закладках і ознайомтеся з інформацією, що міститься, про вибраний пристрій.
Всі пристрої, наявні в базі даних NetCracker, з браузера устаткування (сторінка Devices) можна перетягувати в робоче поле свого проекту, утримуючи ліву кнопку миші.У головному меню View -> Media Colors ви можите встановити свої кольори для кожного типу каналу зв'язку (відповідно: коаксіальний кабель, вита пара, оптоволокно, багатожильний кабель і радіоканал):
/
Мал. 8.
2.1. З'єднання пристроїв
Пристрої з'єднуються за допомогою майстра з'єднань «Link Assistant». Середовище NetCracker перевіряє тип інтерфейсів пристроїв і сполучає тільки сумісні. Наприклад, в персональних комп'ютерах (LanWorkstations -> PCs -> GenericDevices -> РС) в початковому стані є тільки послідовні СОМ-ПОРТИ, тому для з'єднання їх з мережевим устаткуванням потрібно буде встановити мережеву карту.
Створіть новий проект File->New. Знайдіть ком’ютер в БД обладнання (LanWorkstations -> PCs > GenericDevices -> PC) і перенесіть методом Drag-and-Drop іконку PC в основне вікно проекта ТОР. Потім знайдіть мережеву карту в БД обладнання (LANadapter -> Ethernet -> GenericDevices -> FastEthernet). Перенесіть іконку "FastEthernetAdapter" методом Drag-and-Drop на комп’ютер PC. Для мереж Ethernet можно вибрати і готовий «мережевий комп’ютер» EthernetWorkstation(LANworkstation -> Workstations -> GenericDevices ->EthernetWorkstation).
Додайте в основне вікно ще один такий комп'ютер і комутатор FastEthernet (Switches -> Workgroup -> Ethernet -> GenericDevices -> EthernetSwich) і приступайте до з'єднання двох комп'ютерів через комутатор:
Мал. 9.
Порядок з'єднання такий: 1. Вибрати в панелі інструментів інструмент «Link devices»:
Мал. 10.
Переконатися, що модулі (комп'ютери, комутатори, концентратори), які ви плануєте з'єднати, мають сумісні мережеві порти, наприклад, Fast Ethernet. Це можна зробити вибравши «Properties» в контекстному меню пристрою, а потім закладку «Ports». Клацнути лівою кнопкою миші спочатку по джерелу, а потім по приймачу даного з'єднання. Натиснути в діалозі «Link Assistant» на кнопку «Link», а також задати тип, довжину і інші характеристики середовища (довжина лінії не враховується при симуляції передачі даних в мережі). Закрити діалог, натиснувши на кнопку «Close».
2.2. Створення нових пристроїв (Device Factory)
Не дивлячись на велику кількість пристроїв в базі даних середовища NetCracker, іноді необхідне устаткування відсутнє. За наявності доступу по запису до файлів баз даних програми NetCracker (звичайний шлях C:\Program Files\NetCracker\DDB\) можна створити нове устаткування. Майстер Device Factory запускається з меню Database. Нове устаткування створюється на основі існуючих шаблонів. На Мал. 11 показаний вибір шаблону для Gigabit Ethernet комутатора:
Мал. 11.
Потім послідовно вибираються додаткові властивості, такі як (наприклад, для комутаторів): назва нового пристрою, групи/кількість портів (на малюнках вибрана назва Gigabit Switch, додана одна група з 24 портів)
/
сигнальні стандарти (100Base-TX, 1000Base-T) для них:
/
Мал. 12.
і тип фізичного середовища:
Мал.13
В результаті отриманий новий призначений для користувача пристрій «Gigabit Switch» з 24 портами, що підтримують стандарти 100Base-TX, 1000Base-T. Новий пристрій буде доступний при виборі в тулбаре бази даних «User» (див. Мал. 5). Параметри пристрою, по-замовчуванню визначені шаблоном (в даному випадку Gigabit Ethernet Standalone), вимагають перевірки. Наприклад, в шаблоні для гігабітного комутатора задане аномально велике значення затримки (Telecom -> Latency) - 0.1 с. З такою затримкою будуть 100 %-ні втрати даних, що проходять через цей пристрій. Типове значення затримки для даного виду устаткування близько 0.1 мкс, тобто на 6 порядків менше.
2.3. Задання трафіку
Перш за все, при заданні трафіку потрібно враховувати процесорні можливості комп'ютера. Так, при 15 потоках трафіку і включеній анімації для стійкої роботи програми потрібний процесор не нижче Celeron-800. Перевірте конфігурацію свого комп'ютера: My Computer -> Properties. Небагато полегшити завдання для комп'ютера можна відмінивши візуалізацію передаваних даних: Global ->Data Flow ->Uncheck All ->Close. При цьому зберігається можливість спостерігати результати моделювання, що отримуються через індикатори статистики.
Трафік в модельованій мережі задається за допомогою майстра, що викликається кнопкою панелі інструментів «Set traffic». Порядок задання трафіку такий:
1. Вибрати в панелі інструментів інструмент «Set traffic»:
Мал. 14.
Клацнути лівою кнопкою миші спочатку по модулю-джерелу трафіку, потім по модулю-приймача трафіку.Наведіть покажчик миші на один із стандартних профілів трафіків, наприклад, «INTERLAN traffic». Потім клацніть правою кнопкою миші і в контекстному меню виберіть даний профіль трафіку (пункт Select). При виборі профілю можна змінювати характеристики профілю (кнопка Edit), задаючи статисстичні розмірі дейтаграмм «Transaction size», статистичні моменти приходу дейтаграмм, пауз «Time between transactions», а також протокол рівня додатку «Application Layer Protocol». Натиснувши на кнопку Add, можна створити свій профіль трафіку з визначеними Вами характеристиками. Трафік отримає ім'я Traffic (номер), яке можна змінити вибравши в контекстному меню трафіку пункт Rename (спробуйте це зробити).
Подивіться на визначені Вами потоки даних в мережі Global ->Data Flow. Тут же можна відредагувати (у тому числі і видалити) властивості потоків і профілів трафіків. Враховуйте максимальні пропускні спроможності каналів передачі даних і не перенавантажуйте їх надмірно. Відмічено, що при перевантаженні на порядок індикатори статистики середовища NetCracker дають невірні (довільні) дані.
5. При виборі трафіку клієнт-сервер, наприклад, профілю трафіку поштового клієнта «E-mail (POP)», встановіть серверне забезпечення (у даному прикладі — поштовий сервер). Для цього в браузере устаткування (закладка Devices) знайдіть групу «Network and Enterprise software». Потім перенесіть ікону «E-mail server» методом Drag-and-Drop на комп'ютер-сервер.
Після такої установки програмного забезпечення можливо призначати клієнт-серверні трафіки. Призначати такі трафіки потрібно від клієнта до сервера: спочатку вибирати комп'ютер-клієнт, потім - сервер. Додати інші види серверного трафіку можна у властивостях програмного забезпечення сервера: Контекстне меню комп'ютера-сервера Configuration -> Контекстне меню серверного програмного забезпечення Properties -> Закладка Traffic
При призначенні клієнт-серверного трафіку можна змінювати характеристики відповідей сервера, задаючи статистику розмірів дейтаграмм «Transaction size», статистику моментів приходу дейтаграмм/пауз «Time between transactions», а також протокол рівня додатку «Application Layer Protocol».
2.4. Звіти
В процесі розробки поточного варіанту проекту мережі можна отримати в NetCracker звіти про склад проекту. Наприклад: Tools -> Reports ->Bill of Material
Можна отримати звіт про номенклатуру устаткування, що входить в проект мережі, ціни кожної одиниці устаткування, загальної ціни проекту: Tools -> Reports -> Device Summary або специфікацію всіх одиниць устаткування. Подібні специфікації можна згенерувати і по окремих класах устаткування (наприклад, Workstations, Servers, Hubs, і т. д.). Отримані таким чином звіти можна роздрукувати або зберегти у файл, скориставшись панеллю меню по роботі із звітами (Мал. 15).
Мал. 15.
При виборі опції зберегти з'являється вікно Export (Мал. 16), в якому можна визначити формат звіту, що зберігається, і місце його зберігання (файл на диску або відправка поштою).
Мал. 16.
Закрийте проект Techno.net, вибравши File -> Close. У діалоговому вікні, що з'явилося, з питанням want to save the file? Дайте відповідь NO.
2.5.Мультимедійні можливості
Запустіть із стартового меню програму NetCracker. Відкрийте файл -приклад проекту Router.net. Далі, читайте і виконуйте завдання.
Перевірте значення затримки перехідного періоду (Global -> Model Settings -> Simulation -> Warm-Up period). У даних прикладах і завданнях значення затримки повинне бути нульовим.
Натисність кнопку старт на панелі керування. Ви побачите схему мал.17.
Задайте статистичні індикатори Average Workload (середнє навантаження), Average Utilization (середнє завантаження/використання). Для цього виділите канал MathLab <->Cisco7000, клацнувши лівою кнопкою миші по лінії каналу, і в контекстному меню (клацання правою кнопкою миші) виберіть Statistics. Помітьте відповідні індикатори. У властивостях індикаторів можна встановити одиницю вимірювання і розмір шрифту. Запам'ятаєте значення цих двох індикаторів.
Зупиніть симулятор і змініть середні паузи між пакетами (Time Between Transactions) для трафіку Global -> DataFlow -> Steve->Chris-> Edit -> INTERLAN traffic -> Edit із значення 0.008 с на значення 0.08 сек. Запустите знову симулятор і подивитеся свідчення встановлених Вами індикаторів. Поясните зміну свідчень.
Мал. 17.
Параметрами анімації можна управляти за допомогою меню Control Animation Setup.
Мал.18
Змініть параметри і натисніть на кнопу ОК. Звернете увагу на зміни в роботі мережі проекту. Розглянете роботу мережі детальніше. Для цього клацніть лівою кнопкою миші на відкритому проекті, на будівлі, відміченій як Math Lab. Переміщатися за ієрархією мережі можна і на закладці браузера устаткування «Project Hierarchy».
Середовище NetCracker дозволяє планувати виділення IP-адрес. Планувальник запускається: Tools -> IP Planner. Виділення адрес можливе тільки для окремих фізичних сегментів, що формуються парою Hub і порт Switch. У проекті Router.net розподіл може виглядати, наприклад, так.
/
3.ЗАВДАННЯ
3.1 Домашня підготовка до роботи
1. Вивчити для яких цілей використовується програма Netcracker.
2.Вивчити основні властивості меню програми
3.Ознайомитись з теоретичними відомостями наведеними в методичці.
4. Навчитись додавати нові пристрої в базу данних програми
5.Навчитись з’єднювати пристрої за допомогою меню програми та завдавати трафік.
6. Провести (по можливості) наведені в методичці приклади роботи программи Netcracker.
3.2.Виконати в лабораторії
1.Закріпити на практиці матеріали подані в методичці
2.Знати як за допомогою внутрішніх функцій програми Netcracker створювати і розробляти експерементальні мережі.
3. Отримати у викладача варіант завдання. Ознайомитися з описом завдання і в NetCracker зібрати мережу із заданою топологією і специфікаціями.
4.Задати мережевий трафік згідно завданню.
5.Вивести статистику основних каналів передачі даних. Запустити модель і визначити, чи є перевантаження устаткування або зв'язків. Показати результати викладачеві або зробити знімок екрану, експорт мережі в JPG-файл, якщо викладач вимагає письмовий звіт.
6.Висновок
4.Зміст Звіту
1.Повний текст завдання з метою.
2.Основні функції программи NetCracker.
3.Описати обранні стратегії створення мережі, параметрів мережевих пристроїв та ліній зв’язку згідно завдання.
4. Навести схему виконаного завдання з короткою характеристикою даної схеми.
5.Навести один із стандартних видів вихідної інформації(наприклад Bill of Materials)
5.Контрольні запитання
1. Для чого потрібна програма NetCracker?
2.Основні функції программи NetCracker?
3.Які основні кроки створення мережі в программі NetCracker?
4. Як задати мережевий трафік в программі NetCracker?
5. Як додати нові пристрої в NetCracker?
6.Як перевірити працездатність створеної мережі в NetCracker?
7.Як з’єднати пристрої в NetCracker?
8.Що таке багаторівневий проект?
9. Як в программі NetCracker найти мережу топологією «Зірка» або інші?
10.Як в программі NetCracker запровадити моніторінг завантаження каналу?
11.Як в программі NetCracker зменшити або збільшити швидкість мультимедії або об’єму передаваної інформації.
6.Список літератури
Завдання
Варіант 1. Створіть проект мережі з топологією і складом устаткування згідно Мал. 20. Задайте трафік з профілем LAN peer-to-peer між всіма робочими станціями. І клієнт-серверний трафік з профілем File server's client від кожної робочої станції до сервера.
Мал. 20. Топологія «шина в крапці» (англ. bus-in-a-point)
Варіант 2. Створіть проект мережі з топологією і складом устаткування згідно Мал. 20. Задайте трафік з профілем LAN peer-to-peer між всіма робочими станціями. І клієнт-серверний трафік з профілем SQL server's client від кожної робочої станції до сервера.
Варіант 3. Створіть проект мережі з топологією і складом устаткування згідно Мал. 20. Задайте трафік з профілем LAN peer-to-peer між всіма робочими станціями. І клієнт-серверний трафік з профілем FTP client від кожної робочої станції до сервера.
Варіант 4. Створіть проект мережі з топологією і складом устаткування згідно Мал. 20. Задайте трафік з профілем LAN peer-to-peer між всіма робочими станціями. І клієнт-серверний трафік з профілем HTTP client від кожної робочої станції до сервера.
Варіант 5. Створіть проект мережі з топологією і складом устаткування згідно Мал. 20. Задайте трафік з профілем LAN peer-to-peer між всіма комп'ютерами мережі. Збільшуючи трафік за рахунок зміни (див. розділ 2.4) параметра затримки між пакетами «Time between transactions» профілю «LAN peer-to-peen>, добийтеся максимально можливого завантаження каналів зв'язку. Запишіть набутого значення параметра затримки і відсоток завантаження каналів.
Варіант 6. Створіть проект мережі з топологією і складом устаткування згідно Мал. 21. Задайте трафік з профілем LAN peer-to-peer між всіма робочими станціями. І клієнт-серверний трафік з профілем File server's client від кожної робочої станції до сервера.
Мал. 21. Топологія «зірка» (англ. star)
Варіант 7. Створіть проект мережі з топологією і складом устаткування згідно Мал. 21. Задайте трафік з профілем LAN peer-to-peer між всіма робочими станціями. І клієнт-серверний трафік з профілем SQL server's client від кожної робочої станції до сервера.
Варіант 8. Створіть проект мережі з топологією і складом устаткування згідно Мал. 21. Задайте трафік з профілем LAN peer-to-peer між всіма робочими станціями. І клієнт-серверний трафік з профілем FTP client від кожної робочої станції до сервера.
Варіант 9. Створіть проект мережі з топологією і складом устаткування згідно Мал. 21. Задайте трафік з профілем LAN peer-to-peer між всіма робочими станціями. І клієнт-серверний трафік з профілем HTTP client від кожної робочої станції до сервера.
Варіант 10. Створіть проект мережі з топологією і складом устаткування згідно Мал. 21. Задайте трафік з профілем LAN peer-to-peer між всіма комп'ютерами мережі. Збільшуючи трафік за рахунок зміни (див. розділ 2.4) параметра затримки між пакетами «Time between transactions» профілю «LAN peer-to-peer», добийтеся максимально можливого завантаження каналів зв'язку. Запишіть набутого значення параметра затримки і відсоток завантаження каналів.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора