ЗМІСТ
ВСТУП 2
1 Постановка задачі……………………………………………………………… 4
2 Порівняльна характеристика лкм Ethernet та Token ring……………………. 7
3 Обґрунтування побудови лкм……………………………………………….... 9
4 Обґрунтування побудови модемної лінії зв’язку між маршрутизатором корпоративної км та маршрутизатором мережі Ethernet 12
5 Перелік необхідного устаткування та матеріалів 14
6 Розрахунок найбільшої загальної протяжності та конфігурації км 15
8 Приклад адресної таблиці простого прозорого моста 18
9 Модульна структура маршрутизатора км із os windows server 20
10 Алгоритм автоматичного заповнення arp-таблиці і відображення адресу 22
11 Обгрунтування побудови схеми ip-адресацій мереж та вузлів 24
12 Розробка маршрутних таблиць 25
13 Алгоритм маршрутизації пакета 28
14 Перспективи розвитку і модернізації проектованої корпоративної комп’ютерної мережі 30
Висновок…………………………………………………………………………
Список використаних джерел 32
Додаток А
Додаток В
ВСТУП
Сучасній людині важко уявити собі життя без різних засобів зв’язку. Пошта, телефон, радіо та інші комунікації перетворили людство в єдиний “живий” організм, змусивши його обробляти величезний потік інформації. Підручним засобом для обробки інформації став комп’ютер.
Однак масове використання окремих, не взаємозв’язаних комп’ютерів породжує ряд серйозних проблем: як зберігати використовувану інформацію, як зробити її загальнодоступною, як обмінюватися цією інформацією з іншими користувачами, як спільно використовувати дорогі ресурси (диски, принтери, сканери, модеми) декільком користувачам. Рішенням цих проблем є об’єднання комп’ютерів у єдину комунікаційну систему – комп’ютерну мережу.
Комп’ютерна мережа – це система розподіленої обробки інформації між комп’ютерами за допомогою засобів зв’язку.
Комп’ютерна мережа являє собою сукупність територіально рознесених комп’ютерів, здатних обмінюватися між собою повідомленнями через середовище передачі даних.
Передача інформації між комп’ютерами відбувається за допомогою електричних сигналів, які бувають цифровими та аналоговими. У комп’ютері використовуються цифрові сигнали у двійковому вигляді, а під час передачі інформації по мережі – аналогові (хвильові). Частота аналогового сигналу – це кількість виникнень хвилі у задану одиницю часу. Аналогові сигнали також використовуються модеми, які двійковий нуль перетворюють у сигнал низької частоти, а одиницю – високої частоти.
Комп’ютери підключаються до мережі через вузли комутації. Вузли комутації з’єднуються між собою канали зв’язку. Вузли комутації разом з каналами зв’язку утворюють середовище передачі даних. Комп’ютери, підключені до мережі, у літературі називають вузлами, абонентськими пунктами чи робочими станціями. Комп’ютери, що виконують функції керування мережею чи надають які-небудь мережеві послуги, називаються серверами. Комп’ютери, що користуються послугами серверів, називаються клієнтами.
Кожен комп’ютер, підключений до мережі, має ім’я (адресу). Комп’ютерні мережі можуть обмінюватися між собою інформацією у вигляді повідомлень. Природа цих повідомлень може бути різна (лист, програма, книга і т.д.). У загальному випадку повідомлення по шляху до абонента-одержувача проходить декілька вузлів комутації. Кожний з них, аналізуючи адресу одержувача в повідомленні і володіючи інформацією про конфігурацією мережі, вибирає канал зв’язку для наступного пересилання повідомлення. Таким чином, повідомлення “подорожує” по мережі, поки не досягає абонента-одержувача.
Для підключення до мережі комп’ютери повинні мати:
апаратні засоби, що з’єднують комп’ютери із середовищем передачі даних;
мережеве програмне забезпечення, за допомогою якого здійснюється доступ до послуг мережі.
У світі існують тисячі різноманітних комп’ютерних мереж. Найбільш істотними ознаками, що визначають тип мережі, є ступінь територіального розосередження, топологія і застосовані методи комутації.
По ступеню розосередження комп’ютерні мережі поділяються на локальні, регіональні і глобальні.
1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧІ
В даному курсовому проекті поставлене завдання розробити корпоративну комп’ютерну мережу (КМ), яка об’єднує 8 окремих локальних КМ (ЛКМ). Для цього необхідно виконати такі задачі:
За номером варіанту скласти “дерево” графа проектованої КМ, зазначаючи вихідні дані. [1]
Дати порівняльну характеристику ЛКМ Ethernet та Taken Ring (топологія, методи доступу, формати кадрів, швидкість передавання, надійність, безпечність тощо).
Обґрунтувати будову ЛКМ (визначити стандарт ЛКМ, якщо він не заданий. Кількість сегментів та вузлів, з’єднання сегментів, протяжність кабелю, розташування та спосіб підключення РС, серверів тощо). [3]
Обґрунтувати будову модемної лінії зв’язку між маршрутизатором корпоративної КМ та маршрутизатором мережі Internet. [9]
Розробити кабельну схему корпоративної КМ з зазначенням на ній розташуванням маршрутизаторів, мостів, концентраторів, повторювачів, серверів, кількості РС, протяжності сегментів, типу кабелю і з’єднувачів. [5],[6]
Дати перелік необхідного обладнання та матеріалів потрібних для будівництва КМ.
Обчислити просторові показники сигналу в ЛКМ (найбільшу та загальну протяжність). [2]
Обчислити час затримки сигналу в ЛКМ Ethernet найбільшої протяжності та зробити висновки про можливість виявлення “зіткнень”.
Використовуючи задані Ethernet-адреси (табл. 3), навести приклад адресної таблиці простого прозорого моста.
Навести модульну структуру маршрутизатора КМ з ОС UNIX, який безпосередньо зв’язаний з мережею Ethernet. Дати стислі характеристики модулів.
Визначити кількість адрес класу С, необхідну для адресації ІР-вузлів КМ.
Розробити схему ІР – адресації мереж та вузлів з зазначенням на ній мережних інтерфейсів, мережної маски, ІР – адрес підмереж, ІР – адрес вузлів маршрутизаторів, серверів та кінцевих і деяких проміжних РС.
Для одного з вузлів ЛКМ, вважаючи, що відображені деякі Ethernet-адреси (табл. 3), навести ARP-таблицю та описати алгоритм автоматичного поповнення ARP-таблиці та перетворення адрес.
Розробити та навести ІР-таблиці маршрутів для: маршрутизаторів КМ, маршрутизатора Internet, безпосередньо зв’язаного з КМ, будь-якої кінцевої і проміжної (між маршрутизаторами) РС.
Описати алгоритм маршрутизації пакета з будь-якої РС ЛКМ до РС іншої ЛКМ через два маршрутизатори, зазначаючи на всіх вузлах, які він має проходити ІР – адреси та МАС-адреси утримувача і відправника заголовка пакету.
Оцінити перспективу розвитку та модернізації корпоративної КМ з точки зору збільшення підмереж і РС, зміни ІР – адресації, підвищення надійності, пропускної спроможності, безпеки тощо.
2 ВХІДНІ ДАНІ
У відповідності з варіантом №10 граф проектованої корпоративної комп’ютерної мережі має вид, представлений на рис.2.1.:
Рисунок 2.1 – «Дерево» графа проектованої корпоративної КМ.
Дані для кожної «гілки» графа представлені в таблиці 2.1.
Таблиця 2.1 - Дані відповідно до варіанта.
№ ЛКМ
№ «Гілки» графа
Стандарт
Кількість станцій
Довжина
ЛКМ-1
1
BT+B2
25+(n/2)
0.6l
ЛКМ-2
2
BT
30-n
0.851
ЛКМ-5
5
B5
90+n
Nl/60
ЛКМ-8
8
B5
115-n
Nl/60
ЛКМ-9
9
B2
45-n
Nl/30
ЛКМ-10
10
TR
15+n
0.9l
ЛКМ-11
11
-
20+n
Nl/50
ЛКМ-12
12
BF
30-(n/2)
0.71
3 ПОРІВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ЛКМ ETHERNET ТА TOKEN RING
Ethernet – пакетна технологія передачі даних переважно локальних комп'ютерних мереж.
Стандарти Ethernet визначають дротяні з'єднання і електричні сигнали на фізичному рівні, формат кадрів і протоколи управління доступом до середовища – на канальному рівні моделі OSI. У широкому розумінні Ethernet – це ціле сімейство технологій, що включають різні фірмові та стандартні варіанти. У залежності від типу фізичного середовища стандарт Ethernet IEEE 802.3 визначає різні специфікації: 10Base-5, 10Base-2, 10Base-T, 100Base-T, 100Base-T4, 10Base-FL, 10Base-FB.
Ethernet в основному описується стандартами IEEE групи 802.3. Ethernet став найпоширенішою технологією ЛВС в середині 1990-х років, витіснивши такі застарілі технології, як Arcnet і Token ring.
Token ring – технологія локальної обчислювальної мережі (LAN) кільця з «маркерні доступом» – протокол локальної мережі, який знаходиться на канальному рівні (DLL) моделі OSI. Він використовує спеціальний трехбайтовий фрейм, названий маркером, який переміщається навколо кільця. Володіння маркером надає право власникові передавати інформацію на носії. Кадри кільцевої мережі з маркерні доступом переміщуються в ціклі. Станції на локальної обчислювальної мережі (LAN) Token Ring логічно організовані в зіркоподібну топологію з даними, переданими послідовно від однієї кільцевої станції до іншої з керуючим маркером, циркулюючим навколо кільцевого доступу управління. Цей механізм передачі маркера спільно використаний ARCNET, маркерною шиною, і FDDI, і має теоретичні переваги перед стохастичним CSMA / CD Ethernet. Архітектура Token Ring розроблена фірмою IBM і затверджена в стандарті IEEE 802.5. Метою розробки була побудова платформи для надійної та високопродуктивної роботи мережі з детермінованими характеристиками. Технологія Token Ring є більш складною по відношенню до Ethernet. Вона має елементи відмовостійкості.
Дані технології характеризують поділюване середовище передачі даних. Нижче приведена таблиця (табл. 3.1) для порівняння Ethernet та TokenRing за відповідними ознаками.
Таблиця 3.1 – Порівняльна характеристика Ethernet та Token Ring
Властивість
Ethernet
Token Ring
Бітова швидкість
10 Мбіт/с
16 Мбіт/с
Топологія
Шина/Зірка
Зірка/Кільце
Метод доступу
CSMA/CD
Пріоритетна система резервування
Середовище передачі даних
Товстий коаксіал, тонкий коаксіал, вита пара категорії 3, оптоволокно
Екранована або неекранована вита пара, оптоволокно
Максимальна довжина мережі
2500 м
4000 м
Максимальна відстань між вузлами
2500 м
100 м
Максимальна кількість вузлів
1024
260 для екранованої витої пари, 72 для неекранованої витої пари
Тактування і відновлення після відмов
Не визначені
Активний монітор
4 ОБҐРУНТУВАННЯ ПОБУДОВИ ЛКМ
Дані з вибором стандарту побудови, точною кількістю станцій у сегментах та довжина сегментів представлені в таблиці 4.1.
Таблиця 4.1 – Дані з вибором стандарту побудови, точною кількістю станцій у сегментах та довжина сегментів.
№ ЛКМ
№ Гілки графа
Стандарт
Кількість станцій
Довжина
ЛКМ-1
1
BT+B2
25+10/2=30
0.6*100=60
ЛКМ-2
2
BT
30-10=20
0.85*100=85
ЛКМ-5
5
B5
90+10=100
10*500/60=83
ЛКМ-8
8
B5
115-10=105
105*500/60=875
ЛКМ-9
9
B2
45-10=35
45*185/30=277
ЛКМ-10
10
TR
15+10=25
0.9*45=40.5
ЛКМ-11
11
BT
20+10=30
30*100/50=60
ЛКМ-12
12
BF
30-10/2=25
0.7*100=70
Спроектована корпоративна комп’ютерна мережа, кабельна схема якої спроектована в додатку А, включає в себе 8 локальних підмереж.
Самостійно обраний стандарт 100Base-T в мережах ЛКМ-11 оскільки на даний час це найбільш розповсюджений стандарт зв’язку, значно дешевший в фінансовому плані ніж оптоволоконна мережа, мережі даної технології відрізняються високою швидкістю передачі даних і простотою обслуговування.
BT – Стандарт IEEE 802.3, специфікація 100Base-T;
BF – Стандарт IEEE 802.3, специфікація 10Base-FL;
B2 – Стандарт IEEE 802.3, специфікація 10Base-2;
B5 – Стандарт IEEE 802.3, специфікація 10Base-5;
TR – Стандарт IEEE 802.5 (або IBM Token Ring Network).
Мережа ЛКМ-1 побудована по стандарту IEEE 802.3, специфікація 10Base-T. Вона має протяжність 60 метрів і включає 29 станції та 1 сервер.
Мережа ЛКМ-2 побудована по стандарту IEEE 802.3, специфікація 100Base-T. Вона має протяжність 85 метрів і включає 19 станцій та 1 DNS сервер.
Мережа ЛКМ-5 побудована по стандарту IEEE 802.3, специфікація 10Base-5. Вона має протяжність 83 метрів і включає 9 станцію та 1 DNS сервер.
Мережа ЛКМ-8 побудована по стандарту IEEE 802.3, специфікація 10Base-5. Так як загальна кількість робочих станцій (105) перевищує допустиму кількість станцій у мережі (100), то виникає необхідність її розбиття на 2 сегменти. Вона має протяжність 875 метрів і включає 105 робочих станцій. Сегмент «1» включає 54 робочих станції, а сегмент «2», приєднаний за допомогою моста, включає також 54 робочих станції. Загальна протяжність обох сегментів становить 875 метрів. Протяжність сегментів – 440м. кожен. Для створення шини використовується коаксіальний кабель RG-11 зі з’єднувачами N-типу на кінцях.
Мережа ЛКМ-9 побудована по стандарту IEEE 802.3, специфікація 10Base-2. Так як загальна кількість робочих станцій (42) перевищує допустиму кількість станцій у мережі (30), то виникає необхідність її розбиття на 2 сегменти. Вона має протяжність 259 метрів і включає 42 робочих станції. Сегмент «1» включає 21 робочу станцію, а сегмент «2», приєднаний за допомогою моста, включає також 21 робочу станцію. Загальна протяжність обох сегментів становить 259 метрів. Для створення шини використовується коаксіальний кабель RG-58 з BNC з‘єднувачами на кінцях. З’єднання за допомогою повторювача з портами для BN.
Мережа ЛКМ-10 побудована по стандарту IEEE 802.3, специфікація 100Base-Т. Вона має протяжність 40.5 метрів і включає 24 станцій та 1 DNS сервер.
Мережа ЛКМ-11 побудована по стандарту IEEE 802.3, специфікація 10Base-5. Так як загальна кількість робочих станцій (102) перевищує допустиму кількість станцій у мережі (100), то виникає необхідність її розбиття на 2 сегменти. Вона має протяжність 567 метрів і включає 102 робочих станції. Сегмент «1» включає 51 робочу станцію, а сегмент «2», приєднаний за допомогою моста, включає також 51 робочу станцію. Загальна протяжність обох сегментів становить 567 метрів. Протяжність сегментів – 283,5м. кожен. Для створення шини використовується коаксіальний кабель RG-11 зі з’єднувачами N-типу на кінцях.
Мережа ЛКМ-12 побудована по стандарту IEEE 802.5, специфікація Token Ring. Вона має протяжність 38,3 метра і включає 45 станцій та 3 серверних комп’ютера.
5 ОБҐРУНТУВАННЯ ПОБУДОВИ МОДЕМНОЇ ЛІНІЇ ЗВ’ЯЗКУ МІЖ МАРШРУТИЗАТОРОМ КОРПОРАТИВНОЇ КМ ТА МАРШРУТИЗАТОРОМ МЕРЕЖІ ETHERNET
Згідно варіанту №10, для інтеграції корпоративної КМ у глобальну мережу Ethernet використовується чотирипровідна фізична лінія – вид кабелю зв'язку, являє собою одну або кілька пар ізольованих провідників, скручених між собою (з невеликим числом витків на одиницю довжини), покритих пластиковою оболонкою.
Звивання провідників виробляється з метою підвищення ступеня зв'язку між собою провідників однієї пари (електромагнітні перешкоди однаково впливають на обидва дроти пари) і подальшого зменшення електромагнітних перешкод від зовнішніх джерел, а також взаємних наведень при передачі диференціальних сигналів. Для зниження зв'язку окремих пар кабелю (періодичного зближення провідників різних пар) в кабелях UTP категорії 5 і вище дроти пари звиваються з різним кроком. Вита пара – один з компонентів сучасних структурованих кабельних систем. Використовується в телекомунікаціях і в комп'ютерних мережах як фізичне середовище передачі сигналу в багатьох технологіях, таких як Ethernet, Arcnet і Token ring. В даний час, завдяки своїй дешевизні і легкості в монтажі, є найпоширенішим рішенням для побудови дротових (кабельних) локальних мереж.
Залежно від наявності захисту – електрично заземленої мідної сітки або алюмінієвої фольги навколо скручених пар, визначають різновиди даної технології:
неекранована кручена пара (англ. UTP – Unshielded twisted pair) – без захисного екрану;
фольгована вита пара (англ. FTP – Foiled twisted pair), також відома як F / UTP) – присутній один загальний зовнішній екран у вигляді фольги;
екранована кручена пара (англ. STP – Shielded twisted pair) – присутній захист у вигляді екрану для кожної пари і загальний зовнішній екран у вигляді сітки;
фольгована екранована кручена пара (англ. S / FTP – Screened Foiled twisted pair) – зовнішній екран з мідного обплетення і кожна пара в фольгованій оплітці;
незахищена екранована кручена пара (англ. U / STP – Unshielded Screened twisted pair) – без зовнішнього екрана і кожна пара в фольгованій оплітці;
захищена екранована кручена пара (SF / UTP – або з англ. Screened Foiled Unshielded twisted pair). Відмінність від інших типів кручених пар полягає в наявності подвійного зовнішнього екрана, зробленого з мідної обплетення, а також фольги.
Екранування забезпечує кращий захист від електромагнітних наведень як зовнішніх, так і внутрішніх і т. д. Екран по всій довжині з'єднаний з неізольованим дренажним проводом, який об'єднує екран в разі поділу на секції при зайвому згині або розтягуванні кабелю.(рис. 5.1)
Залежно від структури провідників – кабель застосовується одно-і багатожильний.
Рисунок 5.1 - Схема з’єднання
6 ПЕРЕЛІК НЕОБХІДНОГО УСТАТКУВАННЯ ТА МАТЕРІАЛІВ
Перелік устаткування, матеріалів і мережного програмного забезпечення, необхідного для побудови проектованої корпоративної комп’ютерної мережі, представлені в таблиці 6.1.
Таблиця 6.1 – Перелік устаткування і програмного забезпечення
№
пп
Назва обладнання
Один вим
Кількість одиниць обладнання
ЛКМ2
ЛКМ3
ЛКМ4
ЛКМ5(6)
ЛКМ6(7)
ЛКМ9(8)
ЛКМ10(9)
ЛКМ12(10)
Всього по КМ
А. Мережні пристрої
1.1
Концентратор Ethernet з інтерфейсом 16-х входовий RJ45
Шт.
1
1
1
Концентратор Ethernet з інтерфейсом 24-х входовий RJ45
Шт.
1
1
2
Концентратор Ethernet з інтерфейсом 48-х входовий RJ45
Шт.
1
1
2
3
NIC Ethernet с портом RJ45
Шт.
24
13
33
39
109
4
NIC Ethernet с портом BNC
Шт.
43
43
5
NIC Ethernet з портом DIX
Шт.
109
103
212
6
NIC Token Ring с
портом MIC або DB-9
Шт.
48
48
7
MSAU(16) для Token Ring
Шт.
2
2
7.2
MSAU(24) для Token Ring
Шт.
1
1
8
Модем з інтерфейсним кабелем
Шт.
1
9
BNC термінатор
Шт.
4
4
10
N-термінатор
Шт.
6
6
12
11
Сплітер
Шт.
1
12
Повторювач Ethernet
з 8+1 портами BNC
Шт.
1
1
13
Повторювач Ethernet з DIX-портами
Шт.
2
2
4
Б. З’єднувачі
14
BNC-T
Шт.
45
45
15
RJ45
Шт.
48
14
36
78
176
16
BNC-N
Шт.
90
90
17
N-Barrel
Шт.
6
6
18
MIC або DB-9
Шт.
104
104
19
DB15 (DIX-connector)
Шт.
109
103
212
В. Кабелі
20
Тонкий коаксіальний кабель RG-58 A/U
М
260
260
21
Кабель з 2 неекранованими парами UТP 3-категорії
М
91
61
71
77
300
22
Товстий коаксіальний кабель RG-11
М
900
567
1467
23
Трансиверні інтерфейсні AUI-кабелі
М
109
103
212
24
Неекранований кабель Тип 3 (AWG)
М
39
39
Г. Комп’ютери
25
Монитор Acer S191HQLGb+ Quad Core AMD FX-4100 (3.6 ГГц) / RAM 4 ГБ / HDD 500 ГБ
Шт.
1
1
1
2
2
1
2
3
13
26
Монитор Acer S191HQLGb+Intel Celeron G530 (2.4 ГГц) / RAM 2 ГБ / HDD 250 ГБ
Шт.
23
12
32
108
42
38
102
48
405
27
Багатофункціональний пристрій EPSON Stylus TX 210
Шт.
1
2
1
2
1
3
1
1
12
Д. Мережні ОС
28
Windows 7 SP1 Professional 32-bit
Шт.
23
12
32
108
42
38
102
48
405
29
Windows 7 SP1 Ultimate 64-bit
Шт.
1
1
1
2
2
1
2
3
13
7 РОЗРАХУНОК НАЙБІЛЬШОЇ ЗАГАЛЬНОЇ ПРОТЯЖНОСТІ ТА КОНФІГУРАЦІЇ КМ
Найбільша довжина мережі знаходиться як сума довжин ЛКМ-8, ЛКМ-2, ЛКМ-11 по наведеній нижче формулі (7.1).
Lmax = ЛКМ8+ЛКМ2+ЛКМ11 (7.1)
Lmax = 875+85+60=1020 метрів.
Для того, щоб мережа Ethernet, що складається із сегментів різної фізичної природи, працювала коректно, необхідно, щоб виконувалися три основні умови:
Кількість станцій в мережі не перевищує 1024 (з урахуванням обмежень для коаксіальних сегментів).
Подвоєна затримка поширення сигналу (Path Delay Value, PDV) між двома найбільш віддаленими один від одного станціями мережі не перевищує 575 бітових інтервалів.
Скорочення міжкадрового відстані (Interpacket Gap Shrinkage) при проходженні послідовності кадрів через всі повторювачі не більше, ніж на 49 бітових інтервалів (нагадаємо, що при відправці кадрів станція забезпечує початкове міжкадрове відстань в 96 бітових інтервалів).
Дотримання цих вимог забезпечує коректність роботи мережі навіть у випадках, коли порушуються прості правила конфігурування, що визначають максимальну кількість повторювачів і максимальну довжину сегментів кожного типу.
Розрахунок PDV.
Для розрахунку часу подвійного обороту сигналу (Path Delay Value, PDV) будуть використані довідкові дані IEEE, приведені в таблиці 7.1.
Таблиця 7.1 – Довідкові дані IEEE для розрахунку PDV
Тип сегмента
База левого сегмента
База промежуточного сегмента
База правого сегмента
Задержка среды на 1 м
Максимальная длина сегмента
10Base-5
11.8
46.5
169.5
0.0866
500
10Base-2
11.8
46.5
169.5
0.1026
185
10Base-T
15.3
42.0
165.0
0.113
100
10Base-FB
-
24.0
-
0.1
2000
10Base-FL
12.3
33.5
156.5
0.1
2000
FOIRL
7.8
29.0
152.0
0.1
1000
AUI (> 2 м)
0
0
0
0.1026
2+48
Сегмент 5 (B5) 11,8 + 900*0,0866 = 89,74
Сегмент(п) 3 (BT) 42 + 60*0,113 = 48,78
Сегмент(п) 2 (BT) 42 + 90*0,113 = 52,17
Сегмент 10 (B5) 169,5 + 567*0,0866 = 218,6
PDV = 439,29
Час подвійного обороту сигналу не перевищує максимально допустиме значення часу обороту сигналу (575 bt). Відповідно цього можна визнати конфігурацію коректною.
Розрахунок PVV.
Для розрахунку PVV також можна скористатися табличними значеннями(Таблиця 7.2) (максимальних величин зменшення міжкадрового інтервалу при проходженні повторювачів різних фізичних середовищ.
Таблиця 7.2 – Довідкові дані IEEE для розрахунку PVV
Тип сегмента
Передаючий сегмент
Проміжний сегмент
10Base-5 або 10Base-2
16
11
10Base-FB
-
2
10Base-FL
10.5
8
10Base-T
10.5
8
У відповідності з цими даними розрахуємо значення PVV для нашого прикладу:
Розрахунок PVV:
Передавальний сегмент 5 (B5): 16
Проміжний сегмент 3(ВТ): 8
Проміжний сегмент 2 (ВТ): 8
PVV = 32bt
PVV не перевищує максимально допустиме значення між кадрового інтервалу (49bt)
В результаті, наведена у прикладі мережу по всіх параметрах відповідає стандартам Ethernet.
8 ПРИКЛАД АДРЕСНОЇ ТАБЛИЦІ ПРОСТОГО ПРОЗОРОГО МОСТА
Прозорі мости непомітні для мережевих адаптерів кінцевих вузлів, оскільки вони самостійно будують спеціальну адресну таблицю, на підставі якої можна вирішити, потрібно передавати кадр, що прийшов, в якій-небудь інший сегмент чи ні.
Мережеві адаптери при використанні прозорих мостів працюють точно так, як і у разі їх відсутності, тобто не роблять ніяких додаткових дій, щоб кадр пройшов через міст. Алгоритм прозорого моста не залежить від технології локальної мережі, в якій встановлюється міст, тому прозорі мости Ethernet працюють точно так, як і прозорі мости FDDI.
Прозорий міст будує свою адресну таблицю на підставі пасивного спостереження за трафіком, циркулюючим в підключених до його портів сегментах. При цьому міст враховує адреси джерел кадрів даних, що поступають на порти моста. За адресою джерела кадру міст робить висновок про приналежність цього вузла тому або іншому сегменту мережі.
Розглянемо процес автоматичного створення адресної таблиці моста і її використання на прикладі простій мережі, представленій у Таблиці 8.1
Таблиця 8.1. – Прозорий міст
Switch 16
МАС-адреса
Порт мосту
PC1 08:0A:22:15:70:17
2
PC2 08:0A:30:19:F1:2D
3
PC3 08:0A:20:F4:60:90
4
PC4 08:0A:20:F4:60:90
5
Рисунок 8.1 - Мережа 3-ЛКМ.
Кожен порт моста працює як кінцевий вузол свого сегменту за одним виключенням – порт моста не має власної МАС-адреси. Порт моста працює в так званому нерозбірливому (promisquous) режимі захоплення пакетів, коли всі пакети, що поступають на порт, запам’ятовуються в буферній пам’яті.За допомогою такого режиму міст стежить за всім трафіком, що передається в приєднаних до нього сегментах, і використовує пакети, що проходять через нього, для вивчення складу мережі. Оскільки в буфер записуються всі пакети, то адреса порту мосту не потрібна.
В початковому стані міст нічого не знає про те, комп’ютери з якими МАС-адресами підключені до кожного з його портів. Тому в цьому випадку міст просто передає будь-який захоплений і буферизуючий кадр на всі свої порти за винятком того, від якого цей кадр отриманий.
9 МОДУЛЬНА СТРУКТУРА МАРШРУТИЗАТОРА КМ ІЗ OS WINDOWS SERVER
Маршрутизатор – спеціалізований мережевий комп'ютер, що має мінімум два мережевих інтерфейсу і пересилає пакети даних між різними сегментами мережі, що приймає рішення про пересилання на підставі інформації про топологію мережі і певних правил, заданих адміністратором.
Маршрутизатор працює на більш високому «мережевому» рівні 3 мережевої моделі OSI, ніж комутатор (або мережевий міст) і концентратор (хаб), які працюють відповідно на рівні 2 і рівні 1 моделі OSI.
Таблиця маршрутизації містить інформацію, на основі якої маршрутизатор приймає рішення про подальшу пересилку пакетів. Таблиця складається з деякого числа записів – маршрутів, в кожній з яких міститься адреса мережі одержувача, адреса наступного вузла, якому слід передавати пакети, адміністративне відстань – ступінь довіри до джерела маршруту і деякий вага запису – метрика. Метрики записів у таблиці грають роль в обчисленні найкоротших маршрутів до різних одержувачам. Залежно від моделі маршрутизатора і використовуваних протоколів маршрутизації, в таблиці може міститися деяка додаткова службова інформація.
Таблиця маршрутизації може складатися двома способами:
статична маршрутизація – коли записи в таблиці вводяться і змінюються вручну. Такий спосіб вимагає втручання адміністратора кожного разу, коли відбуваються зміни в топології мережі. З іншого боку, він є найбільш стабільним і вимагає мінімуму апаратних ресурсів маршрутизатора для обслуговування таблиці.
динамічна маршрутизація – коли записи в таблиці оновлюються автоматично за допомогою одного або декількох протоколів маршрутизації – RIP, OSPF, IGRP, EIGRP, IS-IS, BGP, і ін Крім того, маршрутизатор будує таблицю оптимальних шляхів до мереж призначення на основі різних критеріїв – кількості проміжних вузлів, пропускної спроможності каналів, затримки передачі даних тощо.
Критерії обчислення оптимальних маршрутів найчастіше залежать від протоколу маршрутизації, а також задаються конфігурацією маршрутизатора. Такий спосіб побудови таблиці дозволяє автоматично тримати таблицю маршрутизації в актуальному стані і обчислювати оптимальні маршрути на основі поточної топології мережі. Однак динамічна маршрутизація надає додаткове навантаження на пристрої, а висока нестабільність мережі може приводити до ситуацій, коли маршрутизатори не встигають синхронізувати свої таблиці, що приводить до суперечливих відомостей про топологію мережі в різних її частинах і втраті передаваних даних.
Служба маршрутизації та віддаленого доступу в Windows server 2008R2 являє собою повнофункціональний програмний маршрутизатор і відкриту платформу для маршрутизації та роботи в мережі. Надає організаціям можливості маршрутизації в середовищах локальних і глобальних мереж або в Інтернеті за допомогою захищених VPN-підключень. Маршрутизація використовується для служб багатопротокольної маршрутизації зв'язку між локальними мережами, між локальними і глобальними мережами, віртуальних приватних мереж (VPN) і перетворення мережевих адрес (NAT).
10 АЛГОРИТМ АВТОМАТИЧНОГО ЗАПОВНЕННЯ ARP-ТАБЛИЦІ І ВІДОБРАЖЕННЯ АДРЕСУ
Address Resolution Protocol (ARP) – протокол дозволу адрес – призначений для перетворення IP-адрес (адрес мережевого рівня) в MAC-адреси (адреси канального рівня) в мережах TCP / IP. Він визначений в RFC 826. Відображення виконується лише для відправляються IP-пакетів, так як тільки в момент відправлення створюються заголовки IP та Ethernet.
Визначене за допомогою широкомовного запиту співвідношення "IP-адреса – MAC-адресу" заноситься в ARP-таблицю мережевої карти, і подальший широкомовний запит вже не потрібен.
Кожен хост має окрему ARP-таблицю для кожного свого мережевого інтерфейсу.
Якщо мережевої карти потрібно перетворити IP-адресу в Ethernet-адресу, то в першу чергу шукається запис з відповідним IP-адресою в локальній ARP-таблиці. ARP-таблиця необхідна тому, що IP-адреси та Ethernet-адреси вибираються незалежно, і немає будь-якого алгоритму для перетворення одного в інший. Локальна таблиця кожного хоста являє собою кеш ARP і заповнюється в міру необхідності, з видаленням записів після закінчення певного таймаута. Коли за допомогою локальної ARP-таблиці не вдається перетворити IP-адресу, хост формує відповідний широкомовний запит і відсилає його в мережу.
Тоді запит перехоплює керований комутатор, у якого є власна ARP-табліца. Заполняется вона автоматично: як тільки комп'ютер включається, він реєструється в мережі – і комутатор використовує дану інформацію для формування таблиці. Це значно підвищує продуктивність мережі за рахунок зменшення широкомовного трафіку.
Якщо хост призначення знаходиться в іншій підмережі, використовується MAC-адресу шлюзу, тобто наступного маршрутизатора. IP-адреса шлюзу береться з таблиці маршрутизації хоста, і дозволяється в фізичну адресу за наведеною вище схемою. При цьому на наступному маршрутизаторі MAC-адресу повинен замінятися або MAC-адресою хоста призначення (у разі належності маршрутизатора до мережі призначення), або MAC-адресою наступного.
Приклад ARP- таблиці, використовуючи адреси задані варіантом для перших 4-ох РС з мережі 3 ЛКМ(Таблиця 10.1):
Таблиця 10.1 – ARP- таблиця
МАС-адреса
ІР – адреса
PC1 08:0A:22:15:70:17
140.60.91.3
PC2 08:0A:30:19:F1:2D
140.60.91.4
PC3 08:0A:20:F4:60:90
140.60.91.5
PC4 08:0A:20:F4:60:90
140.60.91.6
11 ОБГРУНТУВАННЯ ПОБУДОВИ СХЕМИ IP-АДРЕСАЦІЙ МЕРЕЖ ТА ВУЗЛІВ
Відповідно до 12 варіанту в таблиці 11.1 розміщені IP–адреси заданих ЛКМ.
Таблиця 11.1 IP–адреси ЛКМ
№ ЛКМ
Кількість станцій/
Вузлів
IP-адреси станцій
IP-адреси під мереж
Маска підмережі
2
23/30
140.60.90.2,…,140.60.90.30
140.60.90.0
255.255.255.224