Інститут новітніх технологій та управління ім.В.Чорновола
ФІТ
Звіт
з лабораторної роботи №1
на тему:
“Вивчення основних утиліт для визначення працездатності хосту”
Мета: вивчення процедур, якими користуються мережеві адміністратори для визначення працездатності адрес Інтернету і визначення адреси комп'ютера з метою подальшої настройки сервісів Інтернет: визначення IP-адреси комп'ютера, знайомство з основними комунікаційними утилітами зі складу Windows XP, які дають змогу протестувати з'єднання з віддаленим вузлом (ping), визначити маршрут проходження пакетів (tracert), таблиці маршрутизації (route) та спостереження за часом і маршрутом проходження пакету (утиліта NeoTrace Pro 3.25).
Теоретична частина.
Кожен комп'ютер в мережі TCP/IP має адреси трьох рівнів:
1.Фізичний. МАС-адреса мережевого адаптера, наприклад 11-A0-17-3D-BC-01. Ці адреси призначаються виробниками устаткування і є унікальними адресами, оскільки видаються централізовано. MAC-адреса має формат з 6 байтів: старші 3 байти - ідентифікатор фірми виробника, а молодші 3 байти призначаються унікальним чином самим виробником.
2.Мережевий. Комп'ютер, який має IP-адресу називається хостом. IP-адреса (Internet Protocol address) - це унікальний ідентифікатор (адреса) комп’ютера, підключеного до локальної мережі чи Інтернету. IP-адреса представляє собою 32-розрядне (для IPv4) чи 128-розрядне (для IPv6) двійкове число. Переважно використовується IP-адреса, як 32-розрядне двійкове число представлене для зручності роботи у вигляді чотирьох десяткових чисел, разділеними крапками, наприклад 192.168.19.55
Ця адреса використовується на мережевому рівні та призначається адміністратором під час конфігурації комп'ютерів і маршрутизаторів. Існують динамічна та статична IP-адреси. При комутованому з'єднанні кожному комп'ютеру призначається IP-адреса з того діапазону, який вибрав провайдер (використовується не весь доступний діапазон, а лише частина його). Причому кожного разу при підключенні, ваш комп'ютер може отримати абсолютно іншу IP-адресу, оскільки колишня може бути зайнята іншим комп'ютером, який підключився до Інтернету раніше ніж ваш. Це динамічна IP-адреса. Якщо ви підключені до мережі і самі вказуєте IP-адресу, то це буде статична IP-адреса.
IP-адреса складається з двох частин: номеру мережі і номеру вузла. Номер мережі може бути вибраний адміністратором довільно, або призначений за рекомендацією спеціального підрозділу Інтернету (Network Information Centec NIC). Зазвичай провайдери отримують діапазони адресних підрозділів NIC, а потім розподіляють їх між своїми абонентами.
3.Символьний. Доменне ім'я, яке запам'ятати істотно простіше, ніж IP-адресу, наприклад www.polynet.ua. Ця адреса призначається адміністратором і складається з декількох частин, наприклад, імені сервісу (www.smtp.ftp) або імені користувача (vlad в доменному імені vlad.polynet.ua), або назви організації абонента (може бути бренд, назва фірми, слово, що характеризує діяльність компанії і так далі), доменної зони першого рівня (ua - позначення країни, com - позначення організації). Доменні імена несуть в собі певну інформацію, зрозумілу користувачам мережі.
Існують різні фізичні способи підключення до Інтернету:
1. Технологія ADSL. ADSL (англ. Asymmetric Digital Subscriber Line — асиметрична цифрова абоненська лінія) — модемна технологія, яка перетворює стандартні абоненські телефонні аналогові лінії в лінії високошвидкісного доступу. Основна перевага даної технології в тому, що немає необхідності прокладати кабель до абонента.
2. Сеансне підключення Dial-up (через телефонний дзвінок до провайдера - швидкість мала, зв'язок ненадійний). Підключення відбувається комутованими лініями зв’язку. 3.
4. Технологія GPRS (через мобільний телефон).
Для підключення до Інтернету необхідно, щоб у комп'ютера були задані параметри TCP/IP підключення (статично або динамічно):
- IP-адреса;
- IР-адреса маршрутизатора (шлюзу);
- маска підмережі, що визначає діапазон IP-адрес комп'ютерів в локальній мережі, керованих найближчим маршрутизатором (комп'ютеру необхідно знати своїх найближчих сусідів для обміну службовою інформацією). Приклад: 255.255.255.248, що означає 255.255.255.255- 255.255.255.248 = 7 мережевих підключень може бути у маршрутизатора;
Параметри TCP/IР- підключення визначаються адміністратором локальної мережі, провайдером інтернет-послуг або призначаються шлюзом автоматично.
Проаналізуємо повідомлення, які містять інформацію про підключення комп'ютера до мережі (рис.1.1.):
IP-адресу;
маску підмережі;
адресу шлюзу.
Рис. 1.1. Приклад повідомлення, яке містить інформацію про підключення комп'ютера до мережі.
Така інформація означає, що комп'ютер доступний в Інтернеті за мережевою адресою 172.16.6.254, тобто може бути 255.255.255.255 - 255.255.255.0 = 255 сусідніх комп'ютерів, підключених до єдиного шлюзу 172.16.6.1. Ці комп'ютери можуть бути доступні в локальній мережі. Сам шлюз 172.16.6.1 - комп'ютер, надає доступ в Інтернет і певний набір сервісів. Це комп'ютер мережевого адміністратора. DNS суфікс підключення (в даному випадку не вказаний) – допоміжна настройка, яка дозволяє автоматично дописувати імена комп'ютерів в локальній мережі до повного доменного імені.
До складу операційної системи Windows XP включено ряд комунікаційних утиліт, які дають можливість перевірити працездатність з'єднання з віддаленим вузлом (ping), прослідкувати маршрут проходження пакетів до віддаленого вузла (tracert). Для їх запуску достатньо перейти в режим командного рядка (Пуск-Програми-Стандартні-Командний рядок або Пуск-Выпольнить-cmd) і ввести з клавіатури у відповідь на запит ім'я утиліти з відповідними параметрами.
Ping - це службова програма, що перевіряє зв'язок з віддаленим комп'ютером. Для цього використовуються пакети відлуння-запиту і відлуння-відповіді спеціального протоколу міжмережевих керуючих повідомлень ІСМР (Internet Control Message Protocol). Команда ping (ping - в перекладі з англ. «продзвонити», на жаргоні - «пінгувати») використовується для перевірки працездатності адреси.
ping [-t] [-a] [-n count] [-l size] [-f] [-i TTL] [-v TOS]
[-r count] [-s count] [[-j host-list] | [-k host-list]]
[-w timeout] destination-list
Параметр
Призначення
-t
“Пінгувати” зазначений хост до моменту переривання.
-a
Привести відповідну текстовій числову чи відповідну числовій текстову адреси (задіяти DNS протокол для значення адрес).
-n count
Кількість відлуння-запитів, що посилаються.
-l size
Розмір буфера посилання.
-f
Встановити прапорець “не робити фрагментацію” в пакеті.
-i TTL
Час життя.
-v TOS
Тип сервісу.
-r count
Записати маршрут для кількості count транзитних ділянок.
-s count
Мітка часу для count транзитних ділянок.
-j host-list
Зробити довільним маршрут від джерела вздовж списку хостів.
-k host-list
Зробити “жорстким” маршрут від джерела вздовж списку хостів.
-w timeout
Таймаут в мілісекундах для очікування на кожну відповідь.
За замовчуванням ping посилає на віддалений хост чотири повідомлення з відлунням-запитом. Якщо хост не пошкоджений, після кожної передачі виводиться відповідне повідомлення з відлунням-відповіддю (рис.1.2.). Наприклад
Рис. 1.2. Приклад відгуку від діючого хосту.
З рис. 1.2 видно, що визначається IP-адреса комп'ютера і посилається 4 пакети по 32 байти. Тестований комп'ютер посилає відповідь про отримання пакету. Визначається час передачі і прийому, а також час життя пакету (TTL - time to live), що залишився, для подальшого сервінгу в Інтернеті (255 - TTL= 9 - число маршрутизаторів, що пройшли пакетом). Час життя пакету складає не більше 2 хвилин. Кожен маршрутизатор зменшує значення TTL на одиницю. При TTL=0 пакет далі не передається, а пишеться повідомлення, що час очікування перевищений. Якщо час очікування перевищений, тоді десь відбувся збій, можливо, сайт в цей час недоступний.
Якщо хост не відповідає, то видається повідомлення з текстом про помилку "Перевищений інтервал очікування для запиту" (рис. 1.3).
Рис. 1.3. Приклад відсутності відгуку від хосту.
Крім своєї основної функції - тестування з'єднання з віддаленим хостом, ping також дає змогу перевірити правильність функціонування DNS-серверів: якщо деякий вузол "відгукується" на IP-адресу, але "не відгукується" на доменне ім'я, то або DNS-сервер непрацездатний, або він неправильно вказаний у конфігурації.
Для тестування з'єднання рекомендує таку процедуру перевірки:
1.Запустіть утиліту ipconfig і визначте такі параметри, як IP-адреса локального комп'ютера (IPadressofLocalhost), маска підмережі, адреса шлюзу за замовчуванням (ІР_adress of_default_gateway) і адреса DNS-сервера (IP_adress_of_DNS_server).
2. Зверніться за IP-адресою "замикання на себе": ping 127.0.0.1.
3. Перевірте відгук власного комп'ютера: ping IP_adress_of_Local_host.
4. Запитайте відгук шлюзу за замовчуванням:
ping ІP_adress_of_default_gateway. Якщо команду не було успішно виконано, слід перевірити правильність IP-адреси основного шлюзу і працездатність цього шлюзу (маршрутизатора).
5. Зверніться за адресою віддаленого вузла:
ping IP_adress_of_reraote_host. Якщо команду не було успішно виконано, слід перевірити правильність IP-адреси віддаленого вузла, працездатність цього вузла, а також працездатність усіх шлюзів (маршрутизаторів) між локальним комп'ютером і віддаленим вузлом.
Зверніться за адресою DNS-сервера: ping IP_adress_of_ DNSserver. Якщо команду не було успішно виконано, слід перевірити правильність ІР-адреси DNS-сервера, працездатність DNS-сервера, а також працездатність усіх шлюзів (маршрутизаторів) між локальним комп'ютером і DNS-сервером.
Утиліта tracert (trace route - трасування маршруту) дає змогу прослідити маршрут проходження тестового пакета з даними до віддаленого вузла. З її допомогою можна визначити, на яких ланках маршруту затримка пакетів є максимальною.
Шлях до пункту призначення визначається за допомогою відправлення в пункт призначення відлуння-повідомлень протоколу ІСМР. Виведений шлях - це список найближчих маршрутизаторів, розміщених на шляху між вузлом джерела і пунктом призначення.
Формат команди такий:
tracert [-d] [-h maximum_hops] [-j host-list] [-w timeout] target_name
Параметр
Призначення
-d
Забороняє визначення доменних імен проміжних маршрутизаторів, що збільшує швидкість виведення результатів
-h maximum_hops
Задає максимальну кількість переходів при пошуку на шляху до кінцевого об'єкта. Значення за замовчуванням дорівнює 30
-j host-list
Вказує для повідомлень з відлунням-запитом використання параметра вільної маршрутизації в заголовку IP з набором проміжних місць призначення, зазначених у списку_вузлів. За вільної маршрутизації успішні проміжні місця призначення можуть бути розділені одним або кількома маршрутизаторами. Максимальна кількість адрес або імен у списку — 9
-w
timeout
Визначає в мілісекундах час очікування повідомлення відлуння-відповіді на повідомлення відлуння-запиту. Якщо повідомлення не отримане протягом заданого часу, виводиться зірочка (*). Тайм-аут за замовчуванням 4000 (4 секунди)
Наприклад при визначенні маршрут проходження даних до вузла www.yandex.ru (рис.1.4.), отримаємо наступне:
Рис. 1.4. Приклад визначення маршруту слідування пакетів за допомогою команди tracert.
Команда tracert відправляє по 3 пакети на задану адресу з часом життя TTL спочатку рівним 1, а потім - який поступово збільшується на одиницю. Визначається час приходу відповіді від маршрутизатора (і його символьна і мережева адреса), на якому відбулося обнулення TTL. Список маршрутизаторів і є шлях, по якому проходить пакет від клієнта до сервера. На якомусь етапі можливе перевищення часу очікування, тобто виявляється місце, де втрачаються пакети і відбувається уповільнення зв'язку. Під цифрою 1 знаходиться адреса шлюзу - комп'ютера, до якого комп'ютер безпосередньо підключений, 172.16.6.1. Далі пакет проходить по комп'ютерах організації з складними символьними іменами і виходить в іншу мережу з іменами, що належать якійсь організації, що надає послуги доступу до Інтернету. Далі з цієї мережі здійснюється підключення до мережі yandex.net і потім доступ до комп'ютера yandex.ru. Оскільки кожен маршрутизатор реєструється з вказівкою його географічного положення, за допомогою спеціалізованих програм можна проглянути географічний шлях руху пакету. У даному прикладі пакет дійшов до кінцевого комп'ютера за 7 кроків по комп'ютерах трьох організацій, що говорить про хорошу якість зв'язку з yandex.ru. При зв'язку із закордонними серверами число кроків може обчислюватися десятками, що приводить до повільної швидкості зв'язку, а також до великого ризику втрати пакету, що також зменшує швидкість передачі, оскільки втрачені пакети відправляються повторно.
Деякі маршрутизатори невидимі для команди tracert. У цьому разі перехід відображується рядом зірочок (*).
При трасуванні маршруту можна використовувати утиліту NeoTrace Pro 3.25, яка показує на карті світу, який шлях долають запити, щоб дістатися до сервера. (При установці в діалоговому вікні необхідно вибрати країну і місто для правильного початку трасування).
Утиліта ipconfig – програма для встановлення TCP/IP конфігурації на хості.
Формат:
ipconfig
Параметр
Призначення
/?
Показати допоміжну інформацію про синтаксис команди.
/all
Показати повну інформацію про конфігурацію TCP/IP на хості.
/release
Звільнити оренду IP-адреси для зазначеного адаптера (протокол DHCP).
/renew
Поновити оренду IP-адреси для зазначеного адаптера.
Утиліта route – для встановлення таблиці маршрутизації на хості.
Формат:
route [-f] [-p] [command [destination] [MASK netmask] [gateway] [METRIC metric] [IF interface]
Параметр
Призначення
-f
Очищення усіх записів таблиці маршрутизації. Якщо вживається разом з однією з команд, то таблиця очищується перед тим, як виконується команда.
-p
Коли використовується з командою ADD, то записується маршрут, який зберігається після перезавантаження комп’ютера (persistent). По замовчуванню нові маршрути після перезавантаження не зберігаються. Коли використовується з командою PRINT, то показує список зареєстрованих постійних (persistent) маршрутів. Ігнорується для інших команд, бо вони мають відношення лише до постійних маршрутів.
command
Одна з наступних:
PRINT - друкує маршрут;
ADD - додає маршрут;
DELETE - ліквідує маршрут;
CHANGE - модифікує існуючий маршрут.
destination
Вказує хост.
MASK
Вказує, що наступним параметром є значення netmask.
netmask
Вказує значення маски підмережі для зазначеного маршруту. Якщо маска не вказана, то значення по замовчуванню рівне 255.255.255.255.
gateway
Вказує шлюз по замовчуванню.
interface
Номер інтерфейсу для зазначеного маршруту.
METRIC
Вказує метрику, тобто вартість затрат для досягнення зазначеної адреси отримувача. Вартість затрат вимірюється в транзитних ділянках (hop). Кількість транзитних ділянок рівна 1, вказує на те, що отримувач знаходиться в локальній мережі. Додатковий транзитна ділянка вводиться в якості додаткових затрат по доставці пакету кожен раз, як пакет проходить через маршрутизатор.
Наприклад, додавання нового маршруту:
route ADD 194.128.12.0 MASK 255.255.255.0 150.50.70.1 METRIC 3 IF 1, де IF 1 – перший інтерфейс.
Якщо параметр IF не задається, то хост намагається знайти інтерфейс самостійно для зазначеного шлюзу по замовчуванню.
NeoTrace Pro - програма трасування веб-трафіка з розширеними можливостями. Програма показує маршрут проходження пакетів. До інших можливостей відноситься виведення на принтер і в HTML-файл, виведення детальної Whois-інформації, постійне обновлення часу проходження пакетів, мітки вузлів, швидкий доступ до вузлів браузерів, після успішного визначення ресурсу він показує місцезнаходження на світовій карті та багато інших функцій.
Хід роботи:
Відкрив вікно командного рядка на комп'ютері. Для цього вибрав команду Пуск/ Виконати і у вікні, що відкрилося, ввів букви cmd - ОК. Після появи вікна Командний рядок, там, де з'явився курсор, набрав команду ipconfig і натиснув клавішу Enter. З’явилось повідомлення, яке містить інформацію про підключення мого комп'ютера до мережі.
IP-адреса вузла
Результат тестування, позитивний (+) чи негативний (-)
127.0.0.258
-
192.168.19.249
-
189.199.256.18
-
127.0.0.1
+
192.168.19.252
-
192.168.19.299
-
255.243.66.1
-
166.84.75.22
-
Висновок: На лабораторній роботі я навчився користуватися процедурами, які використовують мережеві адміністратори для визначення працездатності адрес Інтернету і навчився визначати адреси комп'ютера з метою подальшої настройки сервісів Інтернет: визначення IP-адреси комп'ютера, знайомство з основними комунікаційними утилітами зі складу Windows XP, які дають змогу протестувати з'єднання з віддаленим вузлом (ping), визначення маршруту проходження пакетів (tracert), таблиці маршрутизації (route) та спостереження за часом і маршрутом проходження пакету (утиліта NeoTrace Pro 3.25).