Некоммерческое акционерное общество

АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра автоматической электросвязи

 

 

ЦИФРОВАЯ СЕТЬ С КОММУТАЦИЕЙ ПАКЕТОВ

 

Методические указания к выполнению лабораторных работ

(для студентов всех форм обучения специальностей

050719 – Радиотехника, электроника и телекоммуникация)

 

 

 

Алматы 2008

СОСТАВИТЕЛИ: Ш.А.Мирзакулова, С.А.Калиева - Цифровая сеть с коммутацией пакетов. Методические указания к выполнению лабораторных работ (для студентов всех форм обучения специальностей 050719 – Радиотехника, электроника и телекоммуникация). - Алматы: АИЭиС, 2008.- 33с.

 

Методические указания содержат материалы по подготовке и выполнению лабораторных работ с применением программного продукта NetCracker Professional 4.0. В методических указаниях дано описание экспериментов и приведена методика проведения и обработки опытных данных, перечень рекомендуемой литературы и контрольные вопросы.

Методические указания предназначены (для студентов всех форм обучения специальностей 050719 – Радиотехника, электроника и телекоммуникация).

 

ВВЕДЕНИЕ 

Данные методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Цифровые сети с коммутацией пакетов» включают материалы по четырем разделам курса. Позволяют студентам ознакомиться с программным продуктом NetCracker Professional и получения навыков при многофункциональном моделировании современных цифровых телекоммуникационных сетей с учетом разнообразия топологий, подбора параметров протоколов сети для обеспечения максимальной пропускной способности.

С помощью системы моделирования NetCracker Professional могут быть решены такие задачи: анализ зависимости пропускной способности сети при изменении ее топологии, подбор параметров протоколов сети для обеспечения максимальной пропускной способности сети при заданных  топологии и рабочей нагрузке. В NetCracker Professional имеется библиотека устройств, которая предоставляет пользователю широчайший выбор не только типов устройств от простых персональных компьютеров до многофункциональных машрутизаторов и средств спутниковой связи, но и множество конкретных моделей этих устройств от различных фирм-производителей. Библиотека элементов предоставляет возможность моделировать стандартные сетевые устройства, создавать модели устройств, удовлетворяющих требования пользователя, регулировать уровень параметризации элементов библиотеки, делать модели сопоставимыми с реальными объектами, учитывать количество классов моделируемых объектов.

На рисунке В.1 показано окно моделирования NetCracker Professional. Основными элементами окна проектирования являются главное окно, окно палитры устройств, рабочая область, и вспомогательное окно.

Главное окно имеет выпадающие меню, показывающие основные функции: File (Файл), Edit (Правка), View (Вид), Database, Global, Stes, Object, Control, Tools (Инструменты), Window (Окно), Help (Справка).

Главное окно выполняет следующие функции:

- управление моделями или группами моделей в окне проектирования;

- пуск и останов моделирования;

- обеспечение доступа к окну анализа и другим сервисным функциям.

Окно палитры устройств предназначено для выбора  конкретного устройства. Рабочая область предназначена для ввода в нее устройств, т.е для моделирования сетей. Вспомогательное окно предназначено для отображения различной информации.  Для перемещения выбранной модели необходимо:

- дважды быстро нажать мышкой на нужную кнопку;

- либо нажав мышкой и, удерживая ее в нажатом состоянии, переместить курсор с выделенной моделью на рабочее поле окна проектирования.

Для запуска программы NetCracker Professional нужно в меню «Пуск-Программы»- NetCracker Professional найти соответствующий ярлык и дважды кликнуть на нем мышкой. После запуска NetCracker Professional 4.0  на экране появится рабочее окно NetCracker Professional (см. рисунок В.1).

 

 

Рисунок В.1 - Рабочее окно программы NetCracker Professional

 Таким образом, рассмотренные элементы управления программы NetCracker позволяют выполнять моделирование различных топологий схем связи и определять основные характеристики сети путем ее моделирования. 

1 Лабораторная работа. Получение навыков построения стандартных локальных сетей

 1.1 Цель работы 

Целью лабораторной работы, является получение навыков по построению современных стандартных локальных коммуникационных сетей передачи данных, получение информации относительно технических характеристик любого устройства (порты, протоколы, режим передачи данных, технологии высокоскоростной передачи данных, стандарт) их топологии и элементов ЛВС.

 1.2 Предварительная подготовка  

Изучить архитектуру локально-вычислительных сетей. Структура и форматы кадров технологии Ethernet, Token Ring, FDDI. Методы доступа CSMA/CD, маркерный доступ. Алгоритм передачи и приема данных в локальных сетях. 

1.3 Рабочее задание 

1.3.1 Осуществить выбор узлов (рабочих станций) и концентраторов.

1.3.2 Конфигурирование узлов соответствующими сетевыми устройствами и подключение их к концентратору.

1.3.3 Просмотр и установка технических характеристик устройства. Возможность подбора сменного устройства.

1.3.4 Установка трафика передачи данных и статистики между узлами.

1.3.5 Выбор коммутатора и оснащение их нужными сетевыми адаптерами.

1.3.6 Установка трафика передачи данных и статистики между сетями.

1.3.7 Составить отчет о проведенной работе. 

1.4 Методические указания по выполнению работы 

Начало 1980 годов связано с знаменательным событием – появлением ПК, которые стали идеальными элементами для построения сетей: с одной стороны, они были достаточно мощными для работы сетевого программного обеспечения, а с другой – явно нуждались в объединении вычислительной мощности для решения сложных задач, а также разделения дорогих периферийных устройств и дисковых массивов.

Поэтому персональные компьютеры стали активно использовать в локальных сетях, причем не только в качестве клиентских компьютеров, но и  

в качестве центров хранения и обработки данных, т.е. сетевых серверов, потеснив с этих ролей мини-компьютеры и мейнфреймы.

В середине 80-х г. положение дел в локальных сетях стало меняться. Утвердились стандартные технологии объединения компьютеров в сеть - Ethernet, Token Ring, несколько позже FDDI.

Ethernet – самый распространенный на сегодняшний день сетевой стандарт локальных сетей, основанный на методе случайного доступа к общей среде, разработанный для радиосети Aloha Гавайского университета. Название Ethernet (эфирная сеть) придумал в 1973 г. один из изобретателей этого метода Роберт Меткалф. Это название относилось к экспериментальной сети на основе коаксиального кабеля.

Все виды стандартов Ethernet используют один и тот же метод доступа к среде передачи данных, называемый методом коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD).

Этот метод используется исключительно в сетях с общей шиной. Все компьютеры такой сети имеют непосредственный доступ к общей шине, поэтому она может быть использована для передачи данных между любыми двумя узлами сети.

Все данные, передаваемые по сети, помещают в кадры определенной структуры и снабжают уникальным адресом станции назначения. Затем кадр передается по кабелю. Все станции, подключенные к кабелю, могут распознать факт передачи кадра, и та станция, которая узнает собственный адрес в заголовках кадра, записывает его содержимое в свой внутренний буфер, обрабатывает полученные данные и посылает по кабелю кадр-ответ.

Чтобы поспевать за требованиями бизнеса, на рынок был выпущен ряд технологий высокоскоростных локальных сетей. Наиболее важными из них являются новые технологии Ethernet (Fast Ethernet и Gigabit Ethernet), а также технология Fibre Channel.

Сети стандарта Token Ring, так же, как и сети Ethernet, используют разделяемую среду передачи данных, которая состоит из отрезков кабеля, соединяющих все станции сети в кольцо. Кольцо рассматривается как общий разделительный ресурс, и для доступа к нему используется не случайный алгоритм, как в сетях Ethernet, а детерминированный, основанный на передаче станциями права на использование кольца в определенном порядке.

Стандарт Token Ring был принят комитетом IEEE 802.5 в 1985 году.

Высокоскоростной протокол FDDI – оптоволоконный интерфейс распределенных данных, появился значительно позже, чем Ethernet и Token Ring. Стандарт FDDI обеспечивает передачу кадров по двойному оптоволоконному кольцу со скоростью 100 Мбит/с. Он похож на стандарт Token Ring отличается особенностями, которые необходимы для поддержания большой скорости и больших расстояний.

 1.4.1 Выбор узлов и концентраторов.

После запуска программы NetCracker Professional в палитре устройств выберите ветвь LAN Workstation. Разверните ее, найдите ветвь Workstation и выберите рабочую станцию.

Перенесите рабочую станцию с вспомогательного окна  на рабочую область и продублируйте её пять раз. Выберите в соответствии варианта концентратор (см. таблицу 1.1.). Для этого в палитре устройств разверните ветвь Hubs. Выберите ветвь Shared media, разверните ее. В этой ветви имеются ещё три: Ethernet, Token Ring, FDDI. Развернув каждую ветвь, выберите в вспомогательном окне первые концентраторы фирмы 3Com Corp.

1.4.2 Конфигурирование узлов соответствующими сетевыми устройствами и подключение их с концентраторами.

Просмотрите конфигурацию порта каждого из устройств. Для этого щёлкните правой кнопкой мышки на устройстве и выберите меню Properties (свойства). В появившемся диалоговом окне выберите закладку Ports и просмотрите наличие в устройстве задействованных портов.

В зависимости от типа устройства и моделируемой сети необходимы различные порты. Просмотрев список портов, определите, есть ли в устройстве нужные порты? Если нет, то нужно их добавить. Для этого выберите в палитре устройств ветвь LAN adapters, раскройте ее и проделайте все действия, описанные при выборе концентраторов.

Найдите, ветвь LAN adapters разверните ее и в нужных ветвях (Ethernet, Token Ring, FDDI) выберите фирму изготовитель 3Com Corp. Щелкните мышкой на сетевом адаптере, вспомогательном окне и, не отпуская ее, перетащите на устройство. Просмотрите состав устройства, для этого два раза щелкните по устройству. Появится диалоговое окно (см. рисунок 1.1).

 

 

Рисунок 1.1 – Диалоговое окно 

Также можете просмотреть состав сетевого адаптера. Для этого в диалоговом окне, изображенном на рисунке 1.1, нужно выбрать адаптер и нажать на кнопку Plug in Setup. Проделайте все эти операции для всех компьютеров.

После конфигурирования компьютеров нужными портами подключить их с концентраторами. Для этого в главной панели нажмите на кнопку Link Devices. Потом щелкните по одному устройству, а потом по другому и если порты на обеих устройствах сконфигурированы правильно, то появится диалоговое окно установления соединения. Чтобы создать соединение, нужно нажать на кнопку Link. Если требуется установить параметры соединения в диалоговом окне необходимо нажать кнопку Close. Проделайте это со всеми компьютерами. Вы наверное заметили, что линии связи окрашены разными цветами. Просто каждый тип соединения (кабель, оптоволокно, витая пара) окрашены в определенный цвет. Чтобы просмотреть в какой цвет окрашено определенное соединение в главном окне, выберите меню View и подменю Media Colors.

1.4.3 Просмотр и установка технических характеристик устройства. Подбор сменного устройства (см. рисунок 1.2).

 

 

Рисунок 1.2 – Окно просмотра технических характеристик 

1.4.4 Установка трафика передачи данных и статистики между рабочими станциями.

Для установки трафика нажмите в главном окне кнопку Set Traffic и щелкните мышкой на компьютерах, между которыми и нужно установить

трафик передачи данных. Появится диалоговое окно, в котором можно выбрать тип устанавливаемого трафика.

На данном этапе возможно, установить только одно соединение типа LAN peer to peer traffic. Установления других видов трафика передачи данных, компьютеры нужно оснащать соответствующим программным обеспечением. Для установления трафика нужно выбрать трафик передачи данных, нажать кнопку Assign. Установите также трафик передачи для других компьютеров. Для просмотра установленного трафика передачи данных нужно в главном окне выбрать меню Global, подменю Data Flow.

Чтобы установить статистику, нужно щелкнуть правой кнопкой мышки на устройстве или линии связи и выбрать меню Statistic (статистика), появится диалоговое окно. Виды статистик: Average workload (средняя рабочая нагрузка), Current workload (текущая рабочая нагрузка), Current utilization (текущее использование), Average utilization (среднее использование), Packets for last second (пакеты за последний промежуток времени), Packets dropped for last s (пакеты потерянные за последний промежуток времени). Установите любую из статистик для любой из линий связи или устройства.

1.4.5 Выбор коммутатора и оснащение их нужными адаптерами, производится подключением концентраторов.

Чтобы сети могли взаимодействовать между собой, нужно выбрать маршрутизатор или коммутатор третьего уровня. Для этого в палитре устройств выберите ветвь Switches, разверните и выберите ветвь с нужным типами коммутаторов. Просмотрите порты коммутатора и, если нет нужных портов, снабдите их нужными адаптерами.

1.4.6 Установка трафика передачи данных и статистики между сетями.

Установите трафик передачи между сетями. Он устанавливается, точно как и трафик в сетях.

Оформите проект графически. Установите фон рабочей области, для этого щелкните правой мышкой по пустому месту рабочей области и выберите меню Site Setup, появится диалоговое окно, в котором можете установить фон и обои рабочей области.

Также можете рисовать на рабочей области. Для этого в главном окне нажмите кнопку Draw, и в правом углу рабочей области появится панель рисования, с помощью которой можно рисовать.

Данный программный продукт дает возможность создавать различные отчеты. Чтобы создать отчет, нужно в главном окне в меню Tools, выбрать подменю Reports, и на экран будет выведен список предлагаемых отчетов.

После выбора определенного отчета появится помощник, который поможет создать отчет. Создайте отчет Network Devices Statistic.

 

1.4.7 Выбор сменного коммутатора 3го уровня (альтернативный путь) оснащение их нужными адаптерами, подключение с концентраторами.

Осуществить просмотр распределения объемов трафика.

Осуществить перенаправление трафика согласно заданному протоколу маршрутизации.

 Исходные данные приведены в таблице 1.1. 

Т а б л и ц а 1.1 Исходные данные

Варианты

Технология

Средняя длина пакета, байт

1

Ethernet/Token Ring

500

2

Ethernet/ FastEthernet

200

3

Token Ring/FDDI

100

4

GigabitEthernet/ Token Ring

400

5

FDDI/ FDDI

300

6

Ethernet/FDDI

450

7

FastEthernet/ GigabitEthernet

600

8

Token Ring/ FastEthernet

350

9

FastEthernet/FDDI

700

 

1.5 Контрольные вопросы 

1.5.1 Что означает аббревиатура CSMA/CD?

1.5.2 Требования, предъявляемые к современным локальным вычислительным сетям?

1.5.3 Цель создания комитета IEEE 802?

1.5.4 Оборудование локальных вычислительных сетей. Назначение сетевых адаптеров, коммутаторов, концентраторов?

1.5.5 Почему имеется так много стандартов локальных сетей?

1.5.6 Основные характеристики технологии Ethernet, Token Ring и FDDI?

1.5.7 Спецификации физической среды Ethernet, Token Ring и FDDI?

  

2 Лабораторная работа. Получение навыков построения модели «Клиент - Сервер»

 2.1 Цель работы

 Целью данной лабораторной работы является получение навыков по построению модели сети «Клиент - Сервер». 

2.2 Предварительная подготовка 

Для этого необходимо общее понимание централизованного обслуживания и аутентификации клиентов, которое осуществляется сервером локальных сетей в модели сети «Клиент - Сервер». 

2.3 Рабочее задание 

2.3.1 Построить сеть Inter-Lan Server Access. Собрать схему по стандарту сети 10 Base-2 из следующих устройств: среда передачи - коаксиальный кабель Thick Ethernet Segment 10 Мбит/с; LAN, Workgroup, Power System 100, Aspire 2120, Worksystion with PCMCIA; Ethernet Access Point-3000E; Сервер - PowerEdge SP/Pentium.

Осуществить с рабочей станции запрос серверу через сеть. После принятия запроса сервер отсылает ответ.

2.3.2 Построить сеть Local Server Access. Сконфигурировать 3 рабочих станций. Установить сервер для аутентификации рабочих станций.

2.3.3 Построить модель сети Remote Server Access (удалённый сервер доступа). Собрать локальную сеть, состоящую из 5 рабочих станций. ЛВС подключить к модему. Модем снабдить сетевым адаптером ISDN. Далее подключить их к серверу доступа через ISDN, PSTN сети.

2.3.4 Установка трафика передачи данных и статистики между сетями.

2.3.5 Составить отчет о проведенной работе

2.4 Методические указания по выполнению работы 

Архитектура клиент-сервер – сетевое окружение, в котором управление данными осуществляется на серверном узле, а другим узлам предоставляется доступ к данным. В сети клиент – сервер компьютеры делятся на две категории – серверы и клиенты. Сервер – это, как правило, специализированный мощный компьютер, оснащенный всем необходимым для предоставления сетевым компьютерам совместного доступа к своим ресурсам.

Наиболее распротраненным типом сервера в архитектуре клиент-сервер является сервер базы данных, управляющий реляционной базой данных. 

В последние годы все большее распространение получает трехзвенная архитектура клиент-сервер, в которой прикладное программное обеспечение распределено между машинами трех типов: пользовательской машиной,

промежуточным сервером и сервером базы данных. Машина пользователя, представляет собой клиента, и в трехзвенной модели это, как правило, «тонкий» клиент. Промежуточные машины являются шлюзами между «тонкими» клиентами и разнообразными серверами баз данных.

2.4.1 Построить Inter-Lan Server Access. Собрать ЛВС из 9 рабочих станций. Локальную сеть присоединить к сети передачи данных сервера, точку доступа нужными портами и подключите их к общим устройствам.

Запустите программу NetCracker Professional, в палитре устройств выберите ветвь LAN Workstation разверните ее, найти ветвь Workstation и выбрать Austin Computer Systems, дальше рабочую станцию Power System 100 и ещё одну рабочую станцию Aspire 2120 из Acer America (см. рисунок 2.1).

 

 

Рисунок 2.1 – Конфигурирование сети 

Найдите ветвь LAN adapters, разверните ее и в нужных ветвях (Ethernet, Token Ring, FDDI) выберите фирму изготовитель 3Com Corp. Щелкните мышкой на сетевом адаптере, в вспомогательном окне и, не отпуская ее, перетащите на устройство.

Найдите ветвь LAN servers, разверните её и выберите ветвь Dell Computer. В вспомогательном окне найдите PowerEdge SP/Pentium/. Переместите объект PowerEdge SP/Pentium/ на рабочую область.  

В палитре компонентов найдите ветвь LAN adapters, разверните её, выберите ветвь Ethernet и фирму изготовителя Black Box Corp. В вспомогательном окне найдите объект LE1400C PCI Ethernet Adapter 32-bit Combo, щелкните по нему и, удерживая мышь, перетащите его на объект

PowerEdge SP/Pentium/. Ещё выберите в палитре компонентов ветвь Network operating systems, разверните её и найдите ветвь Server software.

В вспомогательном окне выберите Small office database server и переместите его на наш PowerEdge SP/Pentium/.

Выберите ёще один PC, который будет подключен через беспроводную точку доступа (Wireless Ethernet Access Point) и выберите ветвь Wireless LAN equipment разверните её  далее Aironet Wireless Communications и выберите сетевой адаптер PC3000.

Беспроводная точка доступа(Wireless Ethernet Access Point) AP3000-E  выбирается из ветви Wireless LAN equipment, Access points and bridges и Aironet Wireless Communications.

Теперь всё соединяем как показано на рисунке 2.1 через общее устройство Thick Ethernet Segment, которое выбирается  в палитре устройств из Generic LANs.

2.4.2 Построить модель сети Local Server Access. Применить рабочие станции в количестве 3 типов G6-200 Professional PC. Установить сервер типа  ProLiant 4500R Model NT/Array и концентратор типа MicroMMAC-32E для подключения рабочих станций.

Выберите ветвь LAN Workstation, разверните ее. Потом найдите ветвь PCs, далее Gateway 2000. Открывая ветвь Gateway 2000 выберите рабочую станцию G6-200 Professional PC.

Перенесите рабочую станцию на рабочую область и продублируйте её два раза. Выберите в палитре устройств ветвь LAN adapters, раскройте ее и, развернув ветвь Ethernet, найдите Compaq Computer, и выберите сетевой адаптер 10T PCI UTP. Щелкните мышкой на сетевом адаптере, вспомогательном окне и, не отпуская ее, перетащите на устройство.

Найдите ветвь LAN servers и выберите ветвь Compaq Computer. Развернув ветвь Compaq Computer в вспомогательном окне, найдите ProLiant 4500R Model NT/Array и переместите её на рабочую область.

Разверните LAN adapters выберите ветвь Ethernet и фирму изготовителя  Cisco Systems. В вспомогательном окне найдите объект FastNIC 100 EISA G110, щелкните по нему и, удерживая мышь, перетащите его на  ProLiant 4500R Model NT/Array. Ещё выберите в палитре компонентов ветвь Network operating systems, разверните её и найдите ветвь Server software.

В вспомогательном окне выберите  E-mail server и переместите  его на ProLiant 4500R Model NT/Array. В палитре устройств выберите и разверните ветвь Hubs. Выберите ветвь Shared media, разверните ее, в этой ветви фирму изготовителя Cabletron и выберите концентратор типа MicroMMAC-32E.  

Cоедините рабочие станции и сервер с концентратором, как показано на рисунке 2.2. Для конфигураций коммутатора, выберите и разверните в палитре компонентов ветвь Switches, потом ветвь Workgroup, потом ветвь Allied Telesyn и в ней ветвь 24-Port 10BASE-T Ethernet Switch.

 

 

Рисунок 2.2 – Схема соединения 

В вспомогательном окне щелкните на объекте 24-Port 10BASE-T Ethernet Switch и перенесите его на рабочую область. Соедините общее устройстве и концентратор через коммутатор (см. рисунок 2.3).

 

 

Рисунок 2.3 – Схема соединения 

2.4.3 Построить модель сети  Remote Server Access (удалённый сервер доступа). Построить сеть ЛВС с применением узлов Destination D6-200 и Aspire Model 2139. Сеть подключить к модему с ISDN адаптером, далее подключить их к серверу доступа через ISDN, PSTN. Выберите ветвь LAN Workstation, разверните ее. Потом найдите ветвь PCs, далее Gateway 2000 и Acer America. Открывая ветвь Gateway 2000 и Acer America, выберите рабочую станцию Destination D6-200 и Aspire Model 2139.

Разверните ветвь CPE for ISDN, Connectware. Найдите ветвь PhoneWorks ISDN External и перенесите его на рабочую область. Потом соединяем его с рабочей станцией Destination D6-200. В палитре компонентов выберите ветвь Modems, оттуда Modems (dial-up, short and extended range). Разверните её и найдите ветвь Motorola. В вспомогательном окне выберите Lifestyle 28.8, переместите его на рабочую область и соедините с Destination D6-200.

Найдите в палитре компонентов ветвь DSU/CSU в ней ветвь Digital Link. Разверните её и выберите DL220E. Затем выбрать ещё один модем Lifestyle 28.87. Теперь ISDN adapter(PhoneWorks ISDN External) и DL220E, два модема Lifestyle 28.87 соответственно соединяются через ISDN и PSTN сети. Сети ISDN и PSTN выбираются в политре компонентов из ветви Clouds.

В палитре компонентов выбираем ветвь Routers and Bridges, потом Access server. Разверните её и выберите ветвь Cisco Systems оттуда Cisco 2511. DL220E и модем Lifestyle 28.87 соединяются к серверу доступа Cisco 2511(см. рисунок 2.4).

 

 

Рисунок 2.4 – Схема соединения 

Выберите ветвь Routers and Bridges, потом, развернув ветвь Low end, найдите Bay Networks оттуда выбираем маршутизатор Access Stack Node и переносим его на рабочую область. Теперь соедините 24-Port 10BASE-T Ethernet Switch и сервера доступа Cisco 2511 через этот маршутизатор. Потом установите трафик передачи между сетями (см. рисунок 2.5).

 

 

Рисунок 2.5 – Схема соединения 

Исходные данные приведены в таблице 2.1. 

Т а б л и ц а 2.1 Исходные данные

Варианты

1

2

3

4

5

6

Модель

клиент-сервер

Файловый сервер

Web

сервер

DNS сервер

DHCP сервер

Сервер печати

Сервер приложений

 2.5 Контрольные вопросы 

2.5.1 Причины роста интереса к архитектуре клиент-сервер.

2.5.2 Эволюция архитектуры клиент-сервер. Приложения клиент-сервер.

2.5.3 Классы приложений клиент-сервер. Трехзвенная архитектура клиент-сервер.

2.5.4 Архитектура промежуточного программного обеспечения.

2.5.5 Какие серверы вы знаете? 

3 Лабораторная работа. Решение задач «Последней мили»  

3.1 Цель работы 

Целью данной лабораторной работы является получение навыков построения решений абонентского доступа

3.2 Предварительная подготовка 

Для этого необходимо общее понимание вида направляющей системы, технологий магистрали и абонентского доступа. 

3.3 Рабочее задание 

3.3.1 Построение WLAN (Беспроводная локальная-вычислительная сеть).

3.3.2 Построение LAN Server и рабочей группы.

3.3.3 Построение связи к почтовому LAN серверу через спутник.

3.3.4  Установка трафика передачи данных и статистики между сетями.

3.3.5 Составить отчет о проведенной работе

3.4 Методические указания по выполнению работы 

Под сетями доступа понимаются территориальные сети, необходимые для связи небольщих локальных сетей и отдельных удаленных компьютеров с центральной локальной сетью предприятия. Если органиции магистральных связей при создании корпоративной сети всегда уделялось большое внимание, то органиция удаленного доступа сотрудников предприятия перешла в разряд стратегически важных вопросов только в последнее время. Быстрый доступ к корпоративной информации из любой географической точки определяет для многих видов деятельности предприятия качество принятия решений нго сотрудниками. Важность этого фактора растет с увеличением числа сотрудников, работающих на дому (telecommuters - телекомпьютеров), часто находящихся в командировках, и с ростом количества небольших филиалов предприятий, находящихся в различных городах и, может быть, в разных странах.

В качестве отдельных удаленных узлов могут также выступать банкоматы или кассовые аппараты, требующие доступа к центральной базе данных для получения информации о легальных клиентах банка, пластиковые карточки которых необходимо авторизовать на месте. Банкоматы или кассовые аппараты обычно рассчитаны на взаимодействие с центральным компьютером по сети Х.25, которая в свое время специально разрабатывалась как сеть для удаленного доступа неинтеллектуального терминального оборудования к центральному компьютеру.

К сетям доступа предъявляются требования, существенно отличающиеся от требований к магистральным сетям. Так как точек удаленного доступа у предприятия может быть очень много, одним из основных требований является наличие разветвленной инфраструктуры доступа, которая может использоваться сотрудниками предприятия как при работе дома, так и в командировках. Кроме того, стоимость удаленного доступа должна быть умеренной, чтобы экономически оправдать затраты на подключение десятков или сотен удаленных абонентов. При этом требования к пропускной способности у отдельного компьютера или локальной сети, состоящей из двух-трех клиентов, обычно укладывается в диапазон нескольких десятков килобит в секунду (если такая скорость и не вполне удовлетворяет удаленного клиента, то обычно удобствами его работы жертвуют ради экономии средств предприятия).

3.4.1 Построение WLAN (Беспроводная локальная-вычислительная сеть).

Найдите ветвь Wireless access equipment, разверните её и выберите ветвь Subscribers Equipment (абонентское оборудование), потом Hughes Networks и выберите AIReach Broadband Customer Remote Station, перенесите рабочую станцию с вспомогательного окна на рабочую область и продублируйте её два раза.

Ёще раз развернув ветвь Wireless access equipment, выберите ветвь Base Stations, потом Hughes Networks и выберите AIReach Broadband Hub Equipment.

Соедините абонентское оборудование с базовой станцией как показано на рисунке 3.1.

 

 

Рисунок 3.1 – Схема соединения 

3.4.2 Построение LAN Server и рабочей группы.

В палитре компонентов найдите ветвь Buildings,campuses and LAN workgroups и выберите нужную рабочую группу.

Ещё выберите в палитре компонентов ветвь LAN servers, разверните её и найдите ветвь Silicon Graphics и выберите сервера Impact R10000.

В палитре компонентов ветвь Network operating systems, разверните её и найдите ветвь Server software.

В вспомогательном окне  выберите FTP и HTTP server и переместите его на наш Impact R10000 в рабочей области.

Соедините их через коммутатор в соответствии с рисунком 3.2.

Для конфигураций коммутатора, выберите и разверните в палитре компонентов ветвь Switches, потом ветвь Ethernet to ATM switch, затем ветвь 3Com Corp и в ней ветвь CoreBuilder 7000. В вспомогательном окне щелкните на объекте CoreBuilder 7000 и перенесите его на рабочую область.

 

 

Рисунок 3.2 – Схема соединения 

3.4.3 Построение связь к почтовому LAN серверу через спутник.

Выберите в палитре компонентов ветвь LAN servers, разверните её и найдите ветвь Compaq Computer и выберите сервера ProLiant 1200 (233MHz).

Найдите в палитре компонентов ветвь Network operating systems, разверните её и найдите ветвь Server software.

В вспомогательном окне выберите E-mail server и переместите его на наш ProLiant 1200 (233MHz) в рабочей области.

Выберите и разверните в палитре компонентов ветвь Switches, потом ветвь Ethernet to ATM switch, затем ветвь Digital Equipment и в ней ветвь DECswitch 400 LAN Switch. В вспомогательном окне щелкните на объекте DECswitch 400 LAN Switch и перенесите его на рабочую область. 

Теперь найдите ветвь Satellite communication equipment разверните её и выберите ветвь Earth equipment, и выберите VSATs, потом ветвь Motorola в вспомогательном окне AN/GSC 40. Перенесите её из вспомогательного окна  на рабочую область и продублируйте её один раз.

Один из них соединяется с почтовым сервером через коммутатор DECswitch 400 LAN Switch, а другой через спутник. Для этого надо найти ветвь Satellite communication equipment и выбрать ветвь Satellite, потом ветвь Hughes Networks и, развернув её, выбрать спутник Optus B (см. рисунок 3.3).

 

 

Рисунок 3.3 – Схема соединения

 

Соедините один из земных станций AN/GSC 40 с базовой станцией AIReach Broadband Hub Equipment и с коммутатором CoreBuilder7000 через сеть ATM как показоно на рисунке  3.4.

 

 

Рисунок 3.4 – Схема соединения 

Исходные данные приведены в таблице 3.1. 

Т а б л и ц а 3.1 - Исходные данные

Вари-

анты

1

2

3

4

5

6

САД

Коммути-руемые линии телефонной связи, точка доступа

DSL-подклю-чение, радиосети (спутник)

DSL-подклю-чение, DSL-подключение

Точка доступа, точка доступа

DSL-подклю-чение, радиосети (спутник)

Точка доступа, радиосети (спутник)

 3.5 Контрольные вопросы 

3.5.1 Какие имеются решения, позволяющих пользователю получить быстрый доступ к Интернету?

3.5.2 Какие вы знаете варианты цифровых абонентских сетей?

3.5.3 Возможно ли получить скоростной доступ к Интернету на базе абонентских окончаний кабельного телевидения?

3.5.4 Организация связи при помощи модемов. Классификация модемов.

3.5.5 Назовите основные области применения беспроводных линий связи?

3.5.6 В чем достоинства и недостатки беспроводной передачи информации по сравнению с проводной? 

4 Лабораторная работа. Получение навыков построения глобальных сетей  

4.1 Цель работы 

Целью данной лабораторной работы является получение навыков построения глобальных сетей передачи данных и ее техническая реализация. 

4.2 Предварительная подготовка 

Для лабораторной работы необходимо понимание построения глобальных и локальных сетей, изучение сетевых технологий глобальных сетей передачи данных.  

4.3 Рабочее задание 

4.3.1 Выбор карты Казахстана и создание проекта Алматы и Астаны. 

4.3.2 Сконфигурировать проект «Алматы» и создать четыре проекта.

4.3.3 Расширьте Центральный офис, Коммутационный центр в проекте Алматы.

4.3.4 Сконфигурируйте проекты Офис и Серверная  в проекте Алматы.

4.3.5 Сконфигурируйте Ethernet коммутатор, внутренний и  внешний коммутатор.

 4.3.6 Сконфигурировать  магистральный коммутатор.

4.3.7 Установка соединения и трафика передачи данных.

4.3.8 Соедините два магистральных коммутатора Алматы-Астана и установите трафик передачи данных. 

4.4 Методические указания по выполнению работы 

Глобальные сети (WAN), которые также называют территориальными компьютерными сетями, служат для того, чтобы предоставлять свои сервисы большому количеству конечных абонентов, разбросанных по большой территории – в пределах области, региона, страны, континента или всего земного шара. Ввиду большой протяженности каналов связи построение глобальной сети требует очень больших затрат, в которые входят стоимость кабелей и работ по их прокладке, затраты на коммуникационное оборудование и промежуточную усилительную аппаратуру, обеспечивающую необходимую полосу пропускания канала, а также эксплуатационные затраты на постоянное поддержание в работоспособном состоянии разбросанной по большой территории аппаратуры сети.

Типичными абонентами глобальной компьютерной сети являются локальные сети предприятий, расположенные в разных городах и странах, которым нужно обмениваться данными между собой. Услугами глобальных сетей пользуются также и отдельные компьютеры. Крупные компьютеры класса мэйнфреймов обычно обеспечивают доступ к корпоративным данным, в то время как персональные компьютеры используются для доступа к корпоративным данным и публичным даны Internet.

Глобальные сети обычно создаются крупными телекоммуникационными компаниями для оказания платных услуг абонентам. Такие сети называют публичными или общественными. Существуют также такие понятия, как оператор сети и поставщик услуг сети. Оператор сети (network operator) – это та компания, которая поддерживает нормальную работу сети. Поставщик услуг, часто называемый также провайдером (service provider), - та компания, которая оказывает платные услуги абонентам сети. Владелец, оператор и поставщик услуг могут объединяться в одну компанию, а могут представлять и разные компании.

Для эффективной передачи компьютерного трафика была разработана техника коммутации пакетов. Типичные сетевые приложения генерируют  

трафик очень неравномерно, с высоким уровнем пульсации скорости передачи данных. Коэффициент пульсации трафика отдельного пользователя сети, равный отношению средней интенсивности обмена данными к максимально возможной, может достигать1:50 или даже 1:100.

Коммутаторы пакетной сети отличаются от коммутаторов каналов тем, что имеют внутреннюю буферную память для временного хранения пакетов, когда выходной порт коммутатора в момент принятия пакета занят передачей другого пакета. Такая схема передачи данных позволяет сглаживать пульсации трафика на магистральных связях между коммутаторами и тем самым использовать их наиболее эффективным образом для повышения пропускной способности сети в целом.

4.4.1 Запустите NetCracker Professional. Создайте новый документ, сохраните его как АТМ.

Выбор карты Казахстана и создание проекта Алматы и Астаны.

Щелкните на рабочем пространстве правой кнопкой мыши в появившемся меню Site Setup  выберите закладку Background  и map. Появится окно, нажмите кнопку Browse.

Из диалогового окна найдите папку Country KAZAKHST.NTM. Итоговое окно рабочей области показано ниже.  Теперь начните строить сеть.

Примечание: если вы не проделали предыдущую работу, то проделайте её для полного понимания данной работы.

В палитре компонентов выберите ветвь Buildings, campuses and LAN workgroups. Затем в появившемся вспомогательном окне выберите иконку и переместите на рабочую область два раза. И назовите первую иконку «Алматы», а вторую «Астана».

Щелкните правой кнопкой на иконках «Алматы», «Астана» и выберите Expand. Появилось два новых проекта (окна). Назовите их, для этого в окне палитры компонентов, найдите закладку Project и щелкните на Top и из меню Sites выберите Site Setup и введите в строку Site name «ATM». Проделайте это с другими проектами (см. рисунок 4.1).

4.4.2 Сконфигурировать проект «Алматы» и создать четыре проекта.

В лабораторной работе назовите их: «Центральный офис в Алматы», «Алматинский филиал», «Коммутационный центр», «Дочернее предприятие в Алматы».

4.4.3 Расширьте Центральный офис, Коммутационный центр в проекте Алматы.

 

 

Рисунок 4.1 – Выбор проекта 

При помощи нажатия правой кнопки мыши на объекте, из падающего меню, выбрать пункт Expand. Появившиеся новые проекты назовите соответственно Центральный офис и Коммутационный центр. Те же самые действия выполните для проекта Астана. Если все действия выполнены правильно, то на экране увидите изображения, показанное на рисунке 4.2.

 

 

Рисунок 4.2 – Выбор параметров 

Теперь зайдем в проект Центральный офис в Алматы. Для этого в палитре компонентов выберем ветвь Buildings, campuses and LAN workgroups в вспомогательном окне выберите и переместите на рабочую область два раза следующий объект из вспомогательного окна.

Назовите первый объект “офис”, а второй “серверная”.

Затем расширьте оба объекта, щелкая правой мышкой по объектам, а из падающего меню выбирая пункт Expand. Те же самые действия выполните с проектом Астана.

4.4.4 Сконфигурируйте проекты Офис и Серверная в проекте Алматы.

В офисе у нас будет простая сеть Ethernet, состоящая из шести PC и одного хаба. Для успешного выполнения этого пункта нужно проделать предыдущую лабораторную работу. Зайдите в проект «Офис» и постройте простую Ethernet сеть. Все те же самое проделайте с проектом Астана.

Для Серверного, в палитре компонентов выберите закладку Devices найдите ветвь LAN serves, разверните её и выберите ветвь IBM. В вспомогательном окне найдите Netfinity 7000 (86808RY). Переместите объект Netfinity 7000 (86808RY) на рабочую область проекта Серверная.

Укомплектуйте сервер сетевым адаптером. Для этого в палитре компонентов найдите ветвь LAN adapters, разверните её, выберите ветвь Ethernet и фирму изготовителя  IBM. В вспомогательном окне найдите объект ISA Ethernet Adapter, щелкните по нему и, удерживая мышь, перетащите его на объект Netfinity 7000 (86808RY). Сейчас вы вставили сетевой адаптер в сервер.

Для проекта Алматы-Серверная, выберите в палитре компонентов ветвь Network operating systems, разверните её и найдите ветвь Server software.

В вспомогательном окне выберите E-mail server и переместите  его на наш Netfinity 7000 (86808RY) в рабочей области.

Вы конфигурировали Алматинский сервер. Для Астанинского сервера все то же самое, но только на Netfinity 7000 (86808RY) переносите не E-mail server, а HTTP server.

4.4.5 Сконфигурируйте Ethernet коммутатор, внутренний и внешний коммутатор.

Для конфигураций Ethernet коммутатора, выберите и разверните в палитре компонентов ветвь Switches, потом ветвь Ethernet (token ring) to ATM (FDDI) и фирму изготовителя IBM. В вспомогательном окне щелкните на объекте 8274 Nways LAN RouteSwitch Model W33, перенесите его на рабочую область.

Чтобы сконфигурировать внутренний коммутатор, в вспомогательном окне найдите объект 6863 12-Port Ethernet 10Base-T, и перенесите его на коммутатор (Nways LAN RouteSwitch). Найдите в вспомогательном окне  объект 7081 ATM Switch Module, щелкните по нему и перенесите его на коммутатор (Nways LAN RouteSwitch). Теперь вы сконфигурировали внутренний коммутатор Центрального офиса в Алматы. Те же самое выполните с проектом Астана.

Для конфигураций внешнего коммутатора, выберите и разверните в палитре компонентов ветвь Switches, потом ветвь Ethernet (token ring) to ATM (FDDI), потом ветвь IBM и в ней ветвь 8274 Nways LAN RouteSwitch Model W93. В вспомогательном окне щелкните на объекте 8274 Nways LAN RouteSwitch Model W93 и перенесите его на рабочую область.

Для конфигурации коммутатора в вспомогательном окне найдите объект 3009 ATM Switching Module. Щелкнете на объекте и перенесите его на коммутатор (Nways LAN RouteSwitch Model W93).

Найдите в вспомогательном окне обьект 3171 32-Port Ethernet 10Base-T, щелкните по нему и перенесите его на коммутатор (Nways LAN RouteSwitch Model W93). В вспомогательном окне обьект 6877 ATM Switch Module, щелкните по нему и перенесите его на коммутатор  (Nways LAN RouteSwitch Model W93). Конфигурирация внешнего коммутатора (см. рисунок 4.3). Все то же самое проделайте с проектом Астана.

 

 

Рисунок 4.3 – Выбор элементов 

4.4.6      Сконфигурировать магистральный коммутатор

Для этого зайдите в проект Алматы - Коммутационный центр. Выберите и разверните в палитре компонентов ветвь Switches, потом ветвь Ethernet (token ring) to ATM (FDDI), потом ветвь IBM и выберите в ней ветвь 8274 Nways LAN RouteSwitch Model W93. В вспомогательном окне щелкните на объекте 8274 Nways LAN RouteSwitch Model W93 и перенесите его на рабочую область.

Сконфигурируйте магистральный коммутатор. Для этого в вспомогательном окне найдите объект 7087 ATM Switching Module. Щелкните на объекте и перенесите его на коммутатор (Nways LAN RouteSwitch Model W93). Такую процедуру повторите четыре раза. То же самое проделайте с проектом Астана Коммутационный центр (см. рисунок 4.4).

 

 

Рисунок 4.4 – Конфигурация коммутатора 

4.4.7      Установка соединения и трафика передачи данных

Сначала установите связь проекта «Офис». Зайдите с проекта Алматы-Центральный офис в Алматы-Офис. Далее в главном окне нажмите на кнопку Link Devices.

Затем щелкните по объекту Hub. Переходите из проекта Алматы-Центральный офис в Алматы-Серверная и щелкните по объекту 8274 Nways LAN RouteSwitch Model W33, в результате появится окно установления связи, рисунок 4.5.

 

 

Рисунок 4.5 – Окно установления связи 

В появившемся окне выберите соответствующие порты на обоих устройствах и нажмите кнопку Link, тем самым установите соединение по рисунку 4.6.

 

 

Рисунок 4.6 – Конфигурирование портов 

Соедините сервер с внутренним коммутатором. Нажмите сначала в главном окне на кнопку Standart и Link Devices.

Щелкните по серверу и внутреннему коммутатору. Появится диалоговое окно установления соединения, выберите нужные порты и нажмите кнопку Link.

Соедините внутренний коммутатор с внешним коммутатором. Все действия по установлению соединения повторите для проекта Астана-Центральный офис в Астане. В результате получится следующая картина на рисунке 4.7.

 

 

Рисунок 4.7 – Установление соединения 

Установите оставшиеся соединения. Сперва соедините проект Алматы-Центральный офис в Алматы-Серверная, т.е. внешний коммутатор с магистральным коммутатором который находится в проекте Алматы-Коммутационный центр.

Нажмите кнопку Standart и Link Devices. Сперва щелкните по коммутатору в проекте Алматы-Центральный офис в Алматы-Серверная, потом выберите проект  Алматы-Коммутационный центр и щелкните по магистральному коммутатору и установите соединение. Теперь переходите в рабочую область проекта Алматы. Установите соединение объекта Алматинский филиал с магистральным коммутатором. Установите соединение объекта Дочернее предприятие в Алматы с магистральным коммутатором. Все те же самые действия выполните для проекта Астана.

4.4.8 Соедините два магистральных коммутатора Алматы-Астана и установите трафик передачи данных.

Установите трафик передачи данных таким образом, чтобы все клиенты Алматы обращались к Http Серверу в Астане, а все клиенты Астаны обращались к E-mail серверу в Алматы. Итоговое окно нашего моделирования на рисунке 4.8.

 

 

Рисунок 4.8 – Карта

 

4.5 Контрольные вопросы 

4.5.1 Отличие глобальных сетей от локальных?

4.5.2 Структура и типы глобальных сетей?

4.5.3 Основные принципы технологии АТМ?

4.5.4 Магистральные сети и сети доступа.

4.5.5 Компьютерные глобальные сети с коммутацией пакетов.

 

Список литературы

1.     Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. – СПб.: Питер, 2000

2.     П. Беккер. Цифровая сеть с интеграцией служб. Концепция, методы системы. Пер. с нем. Э.Б. Ершовой, Э.В. Кордонского М Радио и связь 1989г.

3.     Теоретические основы построения цифровой сети с интеграцией служб  ISDN

4.     Иванова Т.И. Абонентские терминалы и компьютерная телефония М.ЭКО-ТРЕНДЗ 1999г.


Содержание 

Введение

3

1 Лабораторная работа. Получение навыков построения

   стандартных локальных сетей…...…………………………………………..

 

5

1.1 Цель работы…………………………....……………………………..

5

1.2 Предварительная подготовка..………………...……………………

5

1.3 Рабочее задание……………………….….....………………………..

5

1.4 Методические указания по выполнению работы.…………………

5

1.5 Контрольные вопросы………………………………………………

10

2 Лабораторная работа. Получение навыков построения

   модели «Клиент - Сервер».........................……….………………………….

 

11

          2.1 Цель работы.…………………………………………………………

11

          2.2 Предварительная подготовка………………………………………..

11

          2.3 Рабочее задание.……………………………………………………..

11

2.4. Методические указания по выполнению работы..……………….

11

2.5 Контрольные вопросы….……………………………………………

16

3 Лабораторная работа. Решение задачи абонентского доступа..…………..

17

          3.1 Цель работы.………..………………………………………………..

17

          3.2 Предварительная подготовка……………………………………….

17

3.3 Рабочее задание..…………………….……..………………………..

17

3.4 Методические указания по выполнению работы.…………………

17

3.5 Контрольные вопросы………………………………………………

21

4 Лабораторная работа. Получение навыков построения

   глобальных сетей...…………………………………………………………..

 

21

4.1 Цель работы..………………………….……………………………..

21

4.2 Предварительная подготовка..………………………………………

21

4.3 Рабочее задание..…………………….……..………………………..

21

4.4 Методические указания по выполнению работы.…………………

22

4.5 Контрольные вопросы.................……………………………………

29

Список литературы……………………………………………………………

30