ДЕРЖАВНА СЛУЖБА УКРАЇНИ З НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЙ
ЛЬВІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БЕЗПЕКИ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ
Кафедра управління інформаційною безпекою
Курсовий проект
з дисципліни
Комп’ютерні мережі
Варіант №11
Виконав
студентки групи КБ-21
Глянцевої С. О.
Комісія:
Доц. Полотай О.І.
Доц. Шабатура М.М.
ЛЬВІВ 2020
ЗМІСТ
ВСТУП ......................................................................................................................... 3
Індивідуальне завдання ........................................................................................... 5
Перша частина ........................................................................................................... 5
Друга частина........................................................................................................... 11
Частина третя........................................................................................................... 11
ВИСНОВКИ ............................................................................................................. 13
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ ..................................................... 14
2
ВСТУП
Комп’ютерна мережа – це група з декількох комп’ютерів, з’єднаних між
собою за допомогою мереженого обладнання.
Комп’ютерна мережа забезпечує:
· Колективну обробку даних користувачами
· Обмін даними між користувачами
· Спільне використання програм
· Спільне використання периферії (принтерів, модемів та ін.).
Класифікація комп’ютерних мереж
- за географічною площею: глобальні, регіональні, корпоративні, локальні
- за сферою застосування: побутові, офісні, промислові
- за топологією: шина, кільцева, зіркоподібна, деревоподібна
- за середовищем передачі: симетричний кабель, коаксіальний кабель, вита
пара,
волоконно-оптичний
кабель,
інфрачервоне,
мікрохвильове
випромінювання.
- за набором протоколів.
Локальні мережі – мережі з максимальною відстанню між вузлами не
більше декількох км.
Глобальні мережі – мережі, що охоплюють територію країни, кількох країн
з відстанню між окремими вузлами в тисячі кілометрів.
Регіональні мережі – мережі масштабу міста, району, області і т.п.
Корпоративні мережі фірми — об’єднання кількох локальних мереж за
допомогою телефонних, супутникових, чи інших каналів глобальної мережі у
єдину мережу фірми.
Проектування сучасних комп’ютерних мереж (КМ) зводиться до
кваліфікованого використання різноманітних міжнародних та організаційних
стандартів. На першому етапі проектування будь-якої КМ необхідно визначити
і сформулювати вхідні вимоги: просторові дані (кількість та щільність
розташування комп’ютерів, протяжність мережі); можливий трафік (вид та
3
об’єм мережної інформації); необхідний рівень безпеки (пожежної, фізичної,
інформаційної).
Корпоративні мережі передавання даних охоплюють, як правило, всі підрозділи
окремої організації (корпорації, фірми), які можуть бути розташованими на
великій території (місто, держава, континент). До їх складу можуть входити
декілька як локальних (LAN), так і глобальних (WAN) мереж.
Вони можуть використовувати складне комунікаційне обладнання і
багатофункціональну апаратуру передавання даних, різноманітні лінії зв’язку, в
т.ч. телефонні канали, радіо і супутниковий зв’язок. В залежності від масштабу
організації, мережі передавання даних, які їй належать, поділяються на мережі
відділів, мережі кампусів (міжбудинкові мережі) та корпоративні мережі.
Мережі відділів будуються, як правило, на базі однієї з базових технологій,
містять невелике число комп’ютерів (до 50) і розміщенні в границях одного
будинку. Метою побудови таких мереж є забезпечення колективного доступу
до дорогих розподілених ресурсів (прикладних програм, баз даних,
периферійного обладнання ). Вони, як правило не діляться на підмережі і не
вимагають для свого обслуговування висококваліфікованого адміністратора.
Фізичним середовищем таких мереж є, здебільшого, кабелі на основі скручених
пар і коаксіальний кабель.
Мережі кампусів складаються з окремих підмереж і охоплюють декілька
будинків, розміщених на площі в декілька квадратних кілометрів. Для них
характерна неоднорідність апаратного і програмного забезпечення. Окремі
підмережі можуть будуватися на базі різних мережевих технологій. Основна
мета побудови мережі кампусів – доступ до відомчої бази даних. Для з’єднання
підмереж між собою використовують повторювачі, концентратори, комутатори,
шлюзи та маршрутизатори. Фізичне середовище мережі кампусів – це кабелі на
основі скручених пар, коаксіальний і оптоволоконний кабель, на якому
будують магістральні лінії зв’язку.
За своєю структурою корпоративні мережі відноситься, як правило, до класу
об’єднаних мереж, до складу яких входять різнорідні, побудовані за різними
технологіями глобальні і локальні мережі. Для них є характерним використання
тисяч PC, сотень серверів, різноманітних операційних систем і пакетів
прикладних програм, великих об’ємів даних, які зберігаються у спільній базі
даних.
4
Індивідуальне завдання
Початкові дані
Таблиця 1
Варіант №
Адреса мережі
N
S
IP
Сервери
11
192.168.0.0/20
1 – 53
2 – 40
3 – 20
4–3
4
Статична
HTTP,
DNS
Перша частина
Розробивши структурну схему комп’ютерної мережі, згідно варіанту
завдання (табл. 1), де N – кількість комп’ютерів в кожній підмережі; S –
кількість підмереж; ІР – тип ip-адресації.
Рис. 1. Структурна схема КМ
5
Задану мережу з адресою 192.168.0.0/20, розбивши на підмережі, згідно
варіанту вказаного у таблиці 1, з детальним описом процедури розбиття
(вказавши адресу кожної підмережі та діапазон адрес хостів).
Мережу розділяємо на 5 підмереж:
1. Число вузлів повинне бути кратне 2. 53 вузли – найближча степінь 26 ,
тобто число 64. Отже, під номер вузла потрібно виділити 6 бітів, а
маску розтягнути до 25. Так отримуємо маску: 255.255.255.192. Перша
адреса першого вузла – 192.168.0.0. Діапазон усіх адрес 192.168.0.1 192.168.0.62. Кількість можливих адрес – 62.
2. Число вузлів повинне бути кратне 2. 40 вузли – найближча степінь 26 ,
тобто число 64. Отже, під номер вузла потрібно виділити 6 бітів, а
маску розтягнути до 25. Так отримуємо маску: 255.255.255.192. Перша
адреса першого вузла – 192.168.0.64. Діапазон усіх адрес 192.168.0.65 192.168.0.126. Кількість можливих адрес – 62.
3. Число вузлів повинне бути кратне 2. 20 вузли – найближча степінь 25 ,
тобто число 32. Отже, під номер вузла потрібно виділити 5 бітів, а
маску розтягнути до 25. Так отримуємо маску: 255.255.255.224. Перша
адреса першого вузла – 192.168.0.128. Діапазон усіх адрес 192.168.0.129
- 192.168.0.158. Кількість можливих адрес – 30.
4. Число вузлів повинне бути кратне 2. 3 вузли – найближча степінь 23 ,
тобто число 8. Отже, під номер вузла потрібно виділити 3 бітів, а маску
розтягнути до 25. Так отримуємо маску: 255.255.255.248. Перша адреса
першого вузла – 192.168.0.160. Діапазон усіх адрес 192.168.0.161 192.168.0.166. Кількість можливих адрес – 6.
5. (Для серверів) Число вузлів повинне бути кратне 2. 3 вузли – найближча
степінь 23 , тобто число 8. Отже, під номер вузла потрібно виділити 3
бітів, а маску розтягнути до 25. Так отримуємо маску: 255.255.255.248.
Перша адреса першого вузла – 192.168.0.168. Діапазон усіх адрес
192.168.0.169 - 192.168.0.174. Кількість можливих адрес – 6.
Побудуння розробленої схеми у середовищі моделювання КМ – Cisco
Packet Tracer. (Рис. 2)
6
Рис. 2.
За допомогою команд налаштування роутера надали ІР-адреси портам
роутера. (Рис.3).
Рис. 3.
7
На рисунку 4 зображено налаштування HTTP сервера.
Рис. 4. Налаштування НТТР сервера
Налаштування DNS сервера для того, щоб відкрився потрібний веб-сайт
(Рис. 5).
8
Рис. 5. Налаштування DNS сервера
Налаштування ПК відповідно їхнім ір-адресам
Рис. 6. Налаштування ІР-адрес
Перевірка пінгуванням вірних налаштувань ПК
Рис. 7. Пінгування
9
На комп’ютері відкриваємо Веб-сайт (Рис. 8).
Рис. 8. Веб-сайт
Друга частина
Розрахунок PDV.
Між усіма вузлами ми використовуємо кабель на основі 10Base – T, що
означає, що відстань між вузлами і концентраторами не більше 100 метрів.
І так, мінімальна довжина кадру у мережах Ethernet становить 72 байти або
576 бітів.
Також ми знаємо, що для такого типу кабелю і мережі нам відомі такі
критерії розрахунку PDV:
1. База лівого сегменту – 15,3;
2. База проміжного сегменту – 42;
3. База правого сегменту – 165;
4. Затримка середовища – 0,113.
Тоді для розрахунку ми рахуємо кількість проміжних сегментів, і
дізнаємось, що у нас їх є 4. Складаємо формулу:
10
PDV = 15,3*0,113+42*0,113+42*0,113+165*0,113+100*0,113 = 41,1659 <512
З цього ми бачимо, що наша мережа задовільняє настанову про мережі Ethernet,
так як затримки немає, а саме вона не перевищує 512-бітових інтервалів. Тобто
згідно розрахунків можемо бачити, що мережа є працездатною, але розрахунок
PDV не достатньо, щоб зробити остаточний висновок.
Частина третя
VTP (VLAN Trunking Protocol) – протокол локальної мережі, який служить
для обміну інформацією про VLAN (віртуальних мережі), наявних на обраному
порті. Був розроблений та використовується компанією Cisco для створення,
видалення і перейменування VLAN-мереж на мережевих пристроях та обміну
повідомленнями, проте передавати інформацію про те, який порт знаходиться в
якому VLAN, він не може.
Протокол VTP був створений для вирішення можливих проблем в
середовищі комутації віртуальних локальних мереж VLAN. У протоколі VTP
узгодженість конфігурацій VLAN-мереж підтримується в загальному
адміністративному домені. Крім того, протокол VTP зменшує складність
управління і моніторингу VLAN-мереж. Крім того, протокол VTP дозволяє
здійснювати централізовані зміни в мережі, про які повідомляється всім іншим
комутаторам в мережі.
Режими роботи протоколу VTP:
- Server (режим за замовчуванням)
Дає можливість створювати, змінювати і видаляти VLAN-мережу з
командного рядка комутатора, оновлювати свою базу даних VLAN,
зберігає інформацію про налаштування VLAN в файлі vlan.dat y flash.
- Client
Немає можливості створювати, змінювати і видаляти VLAN-мережу,
передає оголошення від інших комутаторів, синхронізує свою базу
даних VLAN.
- Transparent
Можна створювати, змінювати і видаляти VLAN-мережу, але тільки для
локального комутатора, не оновлює базу даних VLAN, зберігає
інформацію про налаштування VLAN в NVRAM.
11
Протокол VTP є пропрієтарним, тобто закритим. Він сильно полегшує
роботу адміністраторам, які працюють з обладнанням Cisco. Для обладнання
інших виробників існує аналогічний відкритий протокол – GVRP (GARP VLAN
Registration Protocol).
NTP (Network Time Protocol) – мережевий протокол синхронізації
внутрішнього годинника комп’ютера з використанням мереж; мережевий
протокол часу. Система NTP надзвичайно стійка до змін середовища передачі.
NTP використовує алгоритм Марзулло, включаючи таку особливість, як
облік часу передачі. У версії 4 здатний досягати точності 10 мс (1/100) при
роботі через Інтернет, і до 200 мікросекунд (1/5000 с) і краще усередині
локальних мереж.
NTP – один із найстарших використовуваних протоколів. NTP
розроблений Девідом Міллсом з університету Делавера й у цей час продовжує
вдосконалюватися. Поточна версія – NTP 4.
NTP використовує ієрархічну систему «годинникових рівнів». Рівень 1
синхронізований з високоточними годинниками, наприклад, система GPS або
еталони часу. NTP рівень 2 синхронізується з однією з машин рівня 1, і так далі.
Демон NTP – програма рівня користувача, працює постійно.
Час, представлений в системі 64-бітним числом, що складається з 32бітного лічильника секунд і 32-бітного лічильника часток секунди, дозволяючи
передавати час у діапазоні 232 секунд, з теоретичною точністю 2−32 секунди.
Простіша реалізація цього алгоритму відома як SNTP – простий
синхронізуючий мережевий протокол. Використовується у вбудованих
системах, і пристроях, що не вимагають високої точності.
NTP дозволяє домогтися високоточної синхронізації часу в мережі
серверів, що синхронізуються, кожний з яких одержує показання з декількох
джерел, обробляє їх, і передає далі. Він застосовується тільки усередині
невеликих локальних мереж і мереж з малими затримками пакетів. В Інтернеті
він практично не застосовується через велику затримку пакетів.
12
ВИСНОВКИ
На даній курсовій роботі я навчилася повністю будувати локальну мережу
у середовищі Cisco Packet Tracer, розбивати ІР – адресу на підмережі, надавати
статичну адресу вузлам мережі, підключати сервери до мережі, розраховувати
працездатність мереж, а також дізналась про типи протоколів VTP та NTP, що
використовуються при роботі мереж.
13
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. Березюк Б.М. Системи і мережі передавання даних / Конспект лекцій. – Львів,
2005.
2. Березюк Б.М., Піскозуб А.З. Методичні вказівки до лабораторної роботи
здисципліни «Системи і мережі передавання даних». – Львів: Національний
інституту «Львівська політехніка», 2004, 16 с.
3. Буров Є. Комп'ютерні мережі. СП "Бак", Львів, 2002 - 536 с.
4. Палмер М., Синклер Р.Б. Проектирование и внедрение компьютерных сетей.
Учебный курс. – 2-е изд., перераб. и доп.: Пер. с англ. – СПб.: Петербург, 2004
– 752 с.
5. Современные компьютерные сети. 2-е изд../ В.Столлинг. СПб.: Питер, 2003.
- 783 с.
6. Таненбаум. Компьютерные сети. - СПб.: Питер, 2002. - 848 с.
7. Ирвин Дж., Харль Д. Передача даних в сетях: инженерний подход: Пер. с
англ. - СПб.: БХВ- Петербург, 2003. - 448 с.
8. Компьютерные сети и сетевые технологии: Пер. с англ./ Марк Спортак,
Френк Паппас и др. - К.: ООО "ТИД "ДС", 2002 - 736 с.
14