Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Топології комп’ютерних мереж. Базові технології локальних мереж
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
УІ
Кафедра:
Захист інформації
Інформація про роботу
Рік:
2014
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
Комп’ютерні мережі та комунікації
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
Кафедра ЗІ
Звіт
до лабораторної роботи № 1
з курсу “Комп’ютерні мережі”
на тему:
«Топології комп’ютерних мереж. Базові технології локальних мереж»
Львів 2014
Мета роботи – ознайомитись з базовими технологіями локальних мереж, такими як Ethernet та Token Ring, конфліктними та безконфліктними методами множинного доступу, що лежать в основі цих технологій, топологіями мереж та набути практичні навички при виборі відповідних технологій локальних мереж для виконання певних завдань та побудові мереж на їх основі.
Короткі теоретичні відомості
Технологія Ethernet
В мережах Ethernet використовується метод доступу до середовища передавання даних, відомий під назвою множинний доступ із прослуховуванням несучої частоти і виявленням колізій (CSMA/CD – carrier-sense-multiply-access-with-collision-detection).
Даний метод застосовується виключно в мережах із логічною спільною шиною. Усі комп’ютери такої мережі мають безпосередній доступ до спільної шини, тому вона може бути використана для передавання даних між будь-якими двома комп’ютерами мережі.
Основний принцип, покладений в основу Ethernet, – випадковий метод доступу до розподіленого середовища передавання даних. В якості такого середовища може використовуватись тонкий (10Base-2) коаксіальний кабель та вита пара (10Base-T) та інші. В даній технології чітко зафіксована топологія логічного зв’язку (“спільна шина”), хоча комп’ютери можуть підключаються до розподіленого середовища у відповідності з типовою структурою електричних зв’язків “спільна шина ” (рис.1.) або “зірка” (рис.2).
Рис 1. Мережа Ethernet. Фізична топологія “спільна шина”.
Рис. 2 Мережа Ethernet. Фізична топологія “зірка”.
Метод доступу CSMA/CD залишається тим самим для будь-якої специфікації фізичного середовища технології Ethernet. В таблиці 1 наведені специфікації фізичного середовища Ethernet.
У стандарті 10Base-2 дозволяється використовувати в мережі не більше 5 сегментів кабелю. Тільки 3 сегменти із 5 можуть бути навантаженими (правило 5-4-3), тобто такими, до яких під’єднуються кінцеві мережеві пристрої. Фізична топологія 10Base-2 – шина. Логічна топологія 10Base-2 – також шина
У стандарті 10Base-Т дозволяється використовувати не більше 4 повторювачів. Обмежене число повторювачів пояснюється додатковими затримками розповсюдження сигналу, яке вони вносять. Застосування повторювачів збільшує час подвійного розповсюдження сигналу, який для надійного розпізнавання колізій не повинен перевищувати час передавання кадру мінімальної довжини (576 біт).
Фізична топологія 10Base-Т зірка. Логічна топологія 10Base-Т – шина.
Таблиця 1
Специфікації фізичного середовища Ethernet
10Base-5
10Base-2
10Base-T
10Base-F
Кабель
“Товстий” коаксіальний кабель RG-8 чи RG-11
“Тонкий” коаксіальний кабельRG-58
Неекранована вита пара категорії 3, 4,5
Волоконно-оптичний кабель
Максимальна довжина сегмента, м
500
185
100
2000
Максимальна віддаль між комп’ютерами мережі (при використанні повторювачів), м
2500
925
500
2500
(2740 для 10BaseFB)
Максимальне число станцій у сегменті
100
30
1024
1024
Максимальне число повторювачів між будь-якими станціями мережі.
4
4
4
4 (5 для
10BaseFB)
Технологія Fast Ethernet
Fast Ethernet (Швидкий Ethernet) — термін, що описує набір стандартів Ethernet для пакетної передачі даних з номінальною швидкістю 100 Мбіт/с, що в 10 разів швидше за початкову для Ethernet швидкість у 10 Мбіт/с. Він визначений 1995 року в документі IEEE 802.3u. Всі відмінності технології Fast Ethernet від Ethernet зосереджені на фізичному рівні. Рівні MAC і LLC у Fast Ethernet залишилися абсолютно тими ж, і їх описують колишні глави стандартів 802.3 і 802.2. Тому, розглядаючи технологію Fast Ethernet, тут описуються тільки кілька варіантів її фізичного рівня.
Складніша структура фізичного рівня технології Fast Ethernet викликана тим, що в ній використовуються три варіанти кабельних систем:
l00Base-TX для двопарного кабелю на неекранованій крученій парі UTP категорії 5 чи екранованій крученій парі STP Type 1;
100Base-T4 для кабелю з чотирьох пар на неекранованій крученій парі UTP категорії 3, 4 чи 5;
l00Base-FX для багатомодового оптоволоконого кабелю, використовуються два волокна.
Коаксіальний кабель, що дав світу першу мережу Ethernet, у число дозволених середовищ передачі даних нової технології Fast Ethernet не потрапив. Це загальна тенденція багатьох нових технологій, оскільки на невеликих відстанях кручена пара категорії 5 дозволяє передавати дані з тією же швидкістю, що і коаксіальний кабель, але мережа виходить більш дешевою і зручною в експлуатації. На великих відстанях оптичне волокно володіє набагато ширшою смугою пропущення, чим коаксіал, а вартість мережі виходить ненабагато вище, особливо якщо врахувати високі витрати на пошук і усунення несправностей у великій кабельній коаксіальній системі.
Відмова від коаксіального кабелю привела до того, що мережі Fast Ethernet завжди мають ієрархічну деревоподібну структуру, побудовану на концентраторах, як і мережі l0-Base-T/l0Base-F. Основною відмінністю конфігурацій мереж Fast Ethernet є скорочення діаметра мережі приблизно до 200 м, що порозумівається зменшенням часу передачі кадру мінімальної довжини в 10 разів за рахунок збільшення швидкості передачі в 10 разів у порівнянні з 10-мегабітним Ethernet.
Технологія Gigabit Ethernet
Gigabit Ethernet (GbE) описує набір технологій для передачі пакетів Ethernet зі швидкістю 1 Гбіт/с. У мережі Gigabit Ethernet зберігається метод доступу CSMA/CD, використовуються ті ж формати пакетів (кадрів) і ті ж їхні розміри. Не потрібно ніякого перетворення протоколів у місцях з'єднання із сегментами Ethernet й Fast Ethernet. Єдине, що потрібно, - це узгодження швидкостей обміну, тому головною областю застосування Gigabit Ethernet стане в першу чергу з'єднання концентраторів Ethernet й Fast Ethernet між собою.
Роботи зі створення мережі Gigabit Ethernet ведуться з 1995 року. В 1998 році прийнятий стандарт, що одержав найменування IEEE 802.3z (1000BASE-SX, 1000BASE-LX й 1000BASE-CX). Розробкою займається спеціально створений альянс (Gigabit Ethernet Alliance), у який, зокрема, входить така відома компанія, що займається мережними апаратурами, як 3Com. В 1999 році прийнятий стандарт IEEE 802.3ab (1000BASE-T).
Номенклатура сегментів мережі Gigabit Ethernet у цей час містить у собі наступні типи:
1000BASE-SX - сегмент на мультимодовому оптоволоконому кабелі з довжиною хвилі світлового сигналу 850 нм (довжиною до 500 метрів). Використовуються лазерні передавачі.
1000BASE-LX - сегмент на мультимодовому (довжиною до 500 метрів) і одномодовому (довжиною до 2000 метрів) оптоволоконому кабелі з довжиною хвилі світлового сигналу 1300 нм. Використовуються лазерні передавачі.
1000BASE-CX - сегмент на екранованій крученій парі (довжиною до 25 метрів).
1000BASE-T (стандарт IEEE 802.3ab) - сегмент на неекранованій крученій парі категорії 5 (довжиною до 100 метрів). Використовується 5-рівневе кодування (PAM-5), причому в повнодуплексному режимі передача ведеться по кожній парі у двох напрямках.
Спеціально для мережі Gigabit Ethernet запропонований метод кодування переданої інформації 8b/10b, побудований по тому ж принципі, що й код 4b/5b мережі FDDI (крім 1000BASE-T). Цей код дозволяє зберегти самосинхронізацію, легко виявляти несучу частоту.
Мережа Gigabit Ethernet, насамперед, знаходить застосування в мережах, що поєднує комп'ютери великих підприємств, які розташовуються в декількох будинках. Вона дозволяє за допомогою відповідних комутаторів, що перетворюють швидкості передачі, забезпечити канали зв'язку з високою пропускною здатністю між окремими частинами складної мережі або лінії зв'язку комутаторів з швидкодіючими серверами.
Завдання в лабораторії
Організувати віртуальні локальні мережі за наступними схемами:
II
I
III
Hub
Repeater
Hub
Hub
Repeater
Switch
Switch
Repeater
Switch
Hub
Bridge
Hub
Switch
Bridge
Switch
Switch
Router
Switch
Результат виконання
Тестування зв’язку між робочими станціями здійснюється за допомогою команди ping з ключем “–n 1” який вказує на число ехо-запитів (в даному випадку 1 пакет). Використовувати широкомовну адресу для тестування зв’язку доцільно лише у схемах, де відсутні концентратори і повторювачі, оскільки при їх використанні відбувається колізія.
схема Hub-Repeater-Hub
Тестування зв’язку від PC1(IP-адреса 192.168.0.1) до PC3(IP-адреса 192.168.0.3):
схема Hub-Repeater-Switch
Тестування зв’язку від PC2(IP-адреса 192.168.0.2) до PC3(IP-адреса 192.168.0.3):
схема Switch-Repeater-Switch
Тестування зв’язку від PC3(IP-адреса 192.168.0.3) до PC1(IP-адреса 192.168.0.1):
схема Hub-Bridge-Hub
Тестування зв’язку від PC4(IP-адреса 192.168.0.4) до PC1(IP-адреса 192.168.0.1):
схема Switch-Bridge-Switch
Тестування зв’язку від PC1(IP-адреса 192.168.0.1) до PC4(IP-адреса 192.168.0.4):
Тестування зв’язку від PC1(IP-адреса 192.168.0.1) через широкомовний запит (IP-адреса 192.168.0.255):
схема Switch-Router-Switch
Налаштування робочих станцій:
PC1
PC2
PC3
PC4
IP-адреса
192.168.1.11
192.168.1.12
192.168.2.13
192.1682.14
Маска підмережі
255.255.255.0
255.255.255.0
255.255.255.0
255.255.255.0
Шлюз за замовчуванням
192.168.1.1
192.168.1.1
192.168.2.1
192.168.2.1
Налаштування маршрутизатора:
Тестування зв’язку від PC3до PC1, PC2, PC3:
Висновок: В даній лабораторній роботі я ознайомився з базовими технологіями локальних мереж, такими як Ethernet, Fast Ethernet та Gigabit Ethernet та набув практичні навички при виборі відповідних технологій та стандартів для побудови мереж на їх основі. Зокрема, встановив, що при побудові мережі ефективніше використовувати комутатори, які на відміну від концентраторів, що поширюють трафік від одного під'єднаного пристрою до всіх інших, передають дані лише безпосередньо отримувачу. Це підвищує продуктивність і безпеку мережі, рятуючи інші сегменти мережі від необхідності (і можливості) обробляти дані, які їм не призначалися.
30.11.2014 20:11-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора