Проектування комп’ютерних мереж Навчальні

Проектування комп'ютерних мереж

Навчальні питання 1. Теоретичні основи проектування комп'ютерних мереж 2. Приклад створення проекту комп'ютерної мережі

Вступ • 24 січня – 22 лютого проводиться Олімпіада з дисципліни “Комп'ютерні мережі” • Олімпіада проводиться в 2 тури: теоретичний і практичний • Прийняття участі в олімпіаді зараховується як складання заліку

Теоретичний тур Тестування Питання, як у тесті з Питання, на яке наданням варіантів потрібно надати відповідей відповідь Питання, що стосуються ІР-адресування

Теоретичний тур Оцінювання: Тест складається з 15 питань. За кожну правильну відповідь на питання 1 -2, 8 -15 нараховується 1 бал. За кожну правильну відповідь на питання 3 -7 нараховується 2 бали. Таким чином, максимальна кількість балів, яку можна отримати – 20.

Теоретичний тур

Практичний тур

Практичний тур Оцінювання 50 – “достатньо” 3 65 – “задовільно” 3+ 75 – “добре” 4 90 – “дуже добре” 4+ 100 – “відмінно”

Залік - ТТ

Залік - І

Підсумок Бали не нараховуються у випадку, коли студент отримує позитивну оцінку за тест і негативну оцінку за практику. Обов'язково потрібно показати вміння розробляти схему адресування ІР-мережі.

Питання

1. Теоретичні основи проектування комп'ютерних мереж

1. 1. Структурована кабельна система

Визначення • Структурована кабельна система (Structured Cabling System, SCS) - це набір комутаційних елементів (кабелів, роз'ємів, конекторів, кросових панелей і шаф), а також методика їх спільного використання, що дозволяє створювати регулярні структури зв'язків в обчислювальних мережах, що легко розгортаються.

СКС Ієрархічна структура СКС включає: • горизонтальні підсистеми (у межах поверху); • вертикальні підсистеми (всередині будівлі); • підсистему кампусу (у межах однієї території з кількома будинками).

Main Distribution Frame - MDF Intermediate Distribution Frame - IDF

Кабель Екранована вита пара Неекранована вита Оптичне волокно Shielded Twister Pair пара Unshielded Twister Pair STP CAT 6 UTP CAT 5, 5 e UTxxx-SM-11

1. 2. Стандарти локальних мереж

1. 2. 1. Fast Ethernet

Стандарти 100 Base-T 4 100 Base-TX 100 Base-FX Неекранована вита пара 3 вита пара 5, 5 e Багатомодове категорії оптичне волокно UTP CAT 3 UTP CAT 5 Довжина кабелю 412 м – 2 км Довжина кабелю 100 м switch hub

1. 2. 2. Gigabit Ethernet

Стандарти 1000 Base-T 1000 Base-SX 1000 Base-LX Неекранована Багатомодове оптичне Одномодове оптичне вита пара 5 e волокно категорії UTP CAT 5 Довжина кабелю 550 м Довжина кабелю 100 м 1000 Base-LH Довжина кабелю 100 км Одномодове оптичне switch волокно

1. 2. 3. 10 Gigabit Ethernet

Стандарти 10 GBASE-CX 4 10 GBASE-SR 10 GBASE-LX 4 Мідний Багатомодове оптичне волокно кабель Довжина кабелю СХ 4 26 і 82 м 240 і 300 м Довжина кабелю 15 м 10 GBASE-T 10 GBASE-LR и 10 GBASE-ER Екранована вита Довжина кабелю 10 і 40 км пара 7 категорії STP CAT 7 Довжина кабелю 100 м

1. 3. IP-мережі. Супермережі

IP-мережі 1. Мережа 87. 110. 0. 0 має мережевий префікс /18. Запишіть її маску у десятковому вигляді. 18 = 8 +2 11111111. 11000000 255 192 0 Результат: 255. 192. 0

IP-мережі 2. Розрахувати групову маску для мережі 11. 36. 0. 0/18. В результаті виконання 1 -го питання маємо маску: 255. 192. 0 Групова маска 255 - 255. 192. 0 0. 0. 63. 255 Результат: 0. 0. 63. 255

Супермережа 3. Розрахувати адресу для супермережі, до складу якої входять наступні мережі: 192. 168. 25. 0/24, 192. 168. 27. 0/24, 192. 168. 28. 0/24, 192. 168. 30. 0/24. 4. Розрахувати маску для супермережі, до складу якої входять наступні мережі: 192. 168. 25. 0/24, 192. 168. 27. 0/24, 192. 168. 28. 0/24, 192. 168. 30. 0/24.

IP-мережі 5. Визначити, скільки підмереж можна створити у мережі 157. 10. 0. 0 за допомогою маски 255. 252. 0. 1. ІР-адреса 157. 10. 0. 0 – мережа класу В 2. Маска мережі класу В – 255. 0. 0, в нашому випадку маска - 255. 252. 0 мережа 255. 252. 0 вузли підмережі 252 = 11111100 6 біт використовуються для створення підмереж 6 2 = 64 підмережі

IP-мережі 6. Визначити, скільки вузлів можна створити у мережі 181. 123. 0. 0 за допомогою маски 255. 252. 0 Підрахуємо одиниці: 255 – 8 252 – 6 8 + 6 = 22, тоді 32 – 22 = 10 біт – використовуються для адресування вузлів 10 2 – 2 = 1024 – 2 = 1022 вузла

Питання

2. Приклад створення проекту комп'ютерної мережі

Завдання

Схема адресування 50 балів з використанням масок змінної довжини Variable length subnet mask, VLSM Крок 1. Визначаємо кількість підмереж 22 ПК 60 ПК 2 адреси 12 ПК 80 ПК

Розрахунок підмереж Головний офіс Крок 2. Розташуємо записи по 80 комп'ютерів офісам/мережам в порядку 60 комп'ютерів убування необхідної кількості ІР -адрес Віддалений офіс - 1 22 комп'ютери Віддалений офіс - 2 12 комп'ютерів Підмережа між R 1 -R 2 – 2 IP-адреси Підмережа між R 2 -R 3 – 2 IP-адреси

Розрахунок підмереж Головний офіс Вихідна ІР-адреса 172. 16. 1. 0/24 80 комп'ютерів 60 комп'ютерів Визначаємо параметри 1 підмережі для 80 ПК n 1)мережевий префікс: 2 >=80 n = 7, тобто 32 -7=25, префікс /25 2)ІР-адреса підмережі: 172. 16. 1. 0/25 3)широкомовна ІР-адреса підмережі: 172. 16. 1. 01111111 - 172. 16. 1. 127/25 4)діапазон доступних ІР-адрес: 172. 16. 1. 1/25 – 172. 16. 1. 126/25 172. 16. 1. 0 172. 16. 1. 127 + 1 - 1 172. 16. 1. 126

Розрахунок підмереж Визначаємо параметри 2 підмережі для 60 ПК n 1)мережевий префікс: 2 >=60 n = 6, тобто 32 -6=26, префікс /26 2)ІР-адреса підмережі: 172. 16. 1. 128/26 172. 16. 1. 127+1 3)широкомовна ІР-адреса підмережі: 172. 16. 1. 10111111 - 172. 16. 1. 191/26 4)діапазон доступних ІР-адрес: 172. 16. 1. 129/26 – 172. 16. 1. 190/26 172. 16. 1. 128 172. 16. 1. 191 + 1 - 1 172. 16. 1. 129 172. 16. 1. 190

Розрахунок підмереж Визначаємо параметри 3 підмережі для 22 ПК n 1)мережевий префікс: 2 >=22 n = 5, тобто 32 -5=27, префікс /27 2)ІР-адреса підмережі: 172. 16. 1. 192/27 172. 16. 1. 191+1 3)широкомовна ІР-адреса підмережі: 172. 16. 1. 11011111 - 172. 16. 1. 223/27 4)діапазон доступних ІР-адрес: 172. 16. 1. 193/27 – 172. 16. 1. 222/27 172. 16. 1. 192 172. 16. 1. 223 + 1 - 1 172. 16. 1. 193 172. 16. 1. 222

Розрахунок підмереж Визначаємо параметри 4 підмережі для 12 ПК n 1)мережевий префікс: 2 >=12 n = 4, тобто 32 -4=28, префікс /28 2)ІР-адреса підмережі: 172. 16. 1. 224/28 172. 16. 1. 223+1 3)широкомовна ІР-адреса підмережі: 172. 16. 1. 11101111 - 172. 16. 1. 239/28 4)діапазон доступних ІР-адрес: 172. 16. 1. 225/27 – 172. 16. 1. 238/27 172. 16. 1. 124 172. 16. 1. 239 + 1 - 1 172. 16. 1. 225 172. 16. 1. 238

Розрахунок підмереж Визначаємо параметри 5 підмережі - 2 адреси n 1)мережевий префікс: 2 >=2 n = 2, тобто 32 -2=30, префікс /30 2)ІР-адреса підмережі: 172. 16. 1. 240/30 172. 16. 1. 239+1 3)широкомовна ІР-адреса підмережі: 172. 16. 1. 11111011 - 172. 16. 1. 251/30 4)діапазон доступних ІР-адрес: 172. 16. 1. 241/30 – 172. 16. 1. 250/30 172. 16. 1. 240 172. 16. 1. 251 + 1 - 1 172. 16. 1. 241 172. 16. 1. 250

Розрахунок підмереж Визначаємо параметри 6 підмережі - 2 адреси n 1)мережевий префікс: 2 >=2 n = 2, тобто 32 -2=30, префікс /30 2)ІР-адреса підмережі: 172. 16. 1. 252/30 172. 16. 1. 251+1 3)широкомовна ІР-адреса підмережі: 172. 16. 1. 1111 - 172. 16. 1. 255/30 4)діапазон доступних ІР-адрес: 172. 16. 1. 253/30 – 172. 16. 1. 254/30 172. 16. 1. 252 172. 16. 1. 255 + 1 - 1 172. 16. 1. 253 172. 16. 1. 254

Адресування мережі 172. 16. 1. 2 172. 16. 1. 129 172. 16. 1. 194 172. 16. 1. 193 172. 16. 1. 240 172. 16. 1. 253 172. 16. 1. 226 172. 16. 1. 225 172. 16. 1. 254 172. 16. 1. 241 172. 16. 1. 130 172. 16. 1. 1

Схема адресування Кількість Префікс ІР-адреса Ш/а Діапазон: Остання ПК підмережі 1 адреса 80 /25 172. 16. 1. 0 172. 16. 1. 127 172. 16. 1. 126 60 /26 172. 16. 1. 128 172. 16. 1. 191 172. 16. 1. 129 172. 16. 1. 190 22 /27 172. 16. 1. 192 172. 16. 1. 223 172. 16. 1. 193 172. 16. 1. 222 12 /28 172. 16. 1. 224 172. 16. 1. 239 172. 16. 1. 225 172. 16. 1. 238 2 /30 172. 16. 1. 240 172. 16. 1. 251 172. 16. 1. 241 172. 16. 1. 250 2 /30 172. 16. 1. 252 172. 16. 1. 255 172. 16. 1. 253 172. 16. 1. 254

Приклад завдання • Створити модель комп’ютерної мережі на основі комутаторів з резервуванням каналів і 2 -а віртуальними мережами за допомогою програми Packet Tracer.

Створення віртуальних мереж VLAN 10 VLAN 20 1. Створити мережу за зазначеною топологією. 2. Створити на кожному комутаторі 2 віртуальні мережі: VLAN 10 і VLAN 20. 3. Призначити порти комутаторів, до яких підключені РС 1 і РС 2 до VLAN 10. 4. Призначити порти комутаторів, до яких підключені РС 0 і РС 3 до VLAN 20. 5. Визначити ІР-адреси 2 -х підмереж для 2 -х VLAN. 6. Задати ІР-адреси РС 1 і РС 2 з діапазону доступних адрес 1 -ї підмережі. 7. Задати ІР-адреси РС 0 і РС 3 з діапазону доступних адрес 2 -ї підмережі. 8. Перевести порти, за допомогою яких комутатори сполучаються між собою у режим магістралі. 9. Перевірити настроювання комутаторів і роботу мережі.

Створення віртуальної мережі • Switch(config)#vlan_number • Switch(config-vlan)#name vlan_name • Switch(config-vlan)#exit Команди виконуються на кожному комутаторі мережі

Призначення портів VLAN • Switch(config)#interface fa#/# • Switch(config-if)#switchport access vlan_number • Switch(config-if)# exit

Магістральні порти • Switch(config)#interface fa#/# • Switch(config-if)#switchport mode trunk В даний режим необхідно перевести порти, що сполучають комутатори між собою

Видалення VLAN • Switch(config)#no vlan номер_vlan Видалення порту з визначеної VLAN: • Switch(config)#interface fa#/# • Switch(config-if)#no switchport access vlan номер_vlan

Перегляд налаштувань VLAN • show vlan brief • show vlan id номер_id

Приклад завдання • Створити модель комп’ютерної мережі на основі маршрутизаторів зі статичною маршрутизацією за допомогою програми Packet Tracer.

Статична маршрутизація 1. Створити мережу за зазначеною топологією. 2. Визначити ІР-адреси 3 -х підмереж. 3. Задати ІР-адреси РС 0 і порту маршрутизатору Router 0 з діапазону доступних адрес 1 -ї підмережі. 4. Задати ІР-адреси РС 1 і порту маршрутизатору Router 1 з діапазону доступних адрес 2 -ї підмережі. 5. Задати ІР-адреси портам маршрутизаторів, за допомогою яких вони з'єднаються з діапазону доступних адрес 3 -ї підмережі. 6. Визначити статичні маршрути для кожного маршрутизатору і ввести їх. 7. Перевірити таблицю маршрутів маршрутизаторів і роботу мережі.

Визначити ІР-адреси підмереж 1 підмережа 2 підмережа 3 підмережа

Налаштування маршрутизатору

Налаштування маршрутизатору

Налаштування маршрутизатору Послідовний інтерфейс • Router>enable • Router#configure terminal • Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. • Router(config)#interface Serial 0/0/0 • Router(config-if)#no shutdown • Router(config-if)#clock rate 64000 • Router(config-if)#ip address 172. 16. 2. 1 255. 0 • Router(config-if)#

Налаштування маршрутизатору

Налаштування маршрутизатору Інтерфейс Fast Ethernet • Router>enable • Router#configure terminal • Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. • Router(config)#interface Fast. Ethernet 0/0 • Router(config-if)#no shutdown • Router(config-if)# • %LINK-5 -CHANGED: Interface Fast. Ethernet 0/0, changed state to up • %LINEPROTO-5 -UPDOWN: Line protocol on Interface Fast. Ethernet 0/0, changed state to up • ip address 172. 16. 1. 1 255. 0 • Router(config-if)#

Налаштування ПК

Налаштування ПК

Перевірка Ping

Show Ip Route

Маршрути Мережа Мережа 172. 16. 3. 0 172. 16. 1. 0 R 2 Ip route 172. 16. 3. 0 255. 0 172. 16. 2. 2

Маршрути Мережа Мережа 172. 16. 3. 0 172. 16. 1. 0 R 1 Ip route 172. 16. 1. 0 255. 0 172. 16. 2. 1

2. 3. Налаштування маршрутизації між VLAN

172. 16. 1. 2 172. 16. 1. 129 172. 16. 1. 194 172. 16. 1. 193 172. 16. 1. 240 172. 16. 1. 253 172. 16. 1. 225 172. 16. 1. 254 172. 16. 1. 241 172. 16. 1. 226 ? 172. 16. 1. 130 172. 16. 1. 1

Крок 1 1. Налаштуємо порт на комутаторі Sw 3, за допомогою якою вин підключається до маршрутизатору R 3, як магістральний. Switch(config)#interface fa 0/0 Switch(config-if)#switchport mode trunk

Крок 2 2. Налаштуємо на маршрутизаторі R 3 інтерфейс fa 0/0 без IP-адреси і маски підмережі. • Router(config)#interface fa 0/0 • Router(config-if)#no ip address • Router(config-if)#no shutdown

Крок 3 • Налаштуємо на маршрутизаторі R 3 підінтерфейси з IP-адресою і маскою підмережі для кожної VLAN. Кожний підінтерфейс має використовувати інкапсуляцію за стандартом 802. 1 Q. Команди для налаштування підінтерфейсів для кожної VLAN 11 будуть такі: Router(config)#interface fa 0/0. 11 Router(config-subif)#encapsulation dot 1 q 11 Router(config-subif)#ip address 172. 16. 1. 3 255. 128

Крок 3 Для VLAN 21 • Router(config)#interface fa 0/0. 21 • Router(config-subif)#encapsulation dot 1 q 21 • Router(config-subif)#ip address 172. 16. 1. 131 255. 192

172. 16. 1. 2 172. 16. 1. 129 172. 16. 1. 194 172. 16. 1. 193 172. 16. 1. 240 172. 16. 1. 253 172. 16. 1. 254 172. 16. 1. 225 172. 16. 1. 241 172. 16. 1. 226 172. 16. 1. 3 172. 16. 1. 131 172. 16. 1. 130 172. 16. 1. 1

2. 4. АСL-списки

АСL-списки • Для того, щоб заборонити трафік з підмережі 172. 16. 1. 192/27 досягнення підмережі 172. 16. 1. 224/28 можна скористатися стандартним списком контролю доступу. • Відповідно до правил застосування списків доступу стандартний список контролю доступу необхідно застосовувати як можна ближче до кінцевої мережі. В даному випадку кінцева мережа 172. 16. 1. 224/28 підключена до маршрутизатора R 1, тому саме на ньому буде застосований даний список.

АСL-списки Команда списку буде такою: access-list 1 deny 172. 16. 1. 192 0. 0. 0. 31 Router 1(config)#int fa 0/0 Router 1(config-if)#ip access-group 1 out Router 1(config)#end Router 1# %SYS-5 -CONFIG_I: Configured from console by console Router 1#

Питання