Лабораторная работа №№1,2,3 по дисциплине: Математические основы моделирования сетей связи. Вариант №02

Лабораторная работа No1
Построение простых моделей компьютерных сетей в NetEmul
Цель работы: ознакомиться с основами работы с программным эмулятором
NetEmul. Научиться строить простые модели ЛВС.
Основные термины и определения:
Концентратор (hub) – сетевое устройство, предназначенное для
объединения устройств сети в сегменты. Основной принцип его работы
заключается в трансляции пакетов, поступающих на один из его портов на все
другие порты. Работает на физическом уровне модели OSI.
Коммутатор (switch) – сетевое устройство, используемое в сетях передачи
пакетов, предназначенное для объединения нескольких сегментов. Передает
данные от одного порта к другому на основе содержащейся в пакете информации.
Работает на канальном уровне модели OSI.
Сетевой порт (application port) - параметр протоколов TCP и UDP,
определяющий назначение пакетов данных в формате IP, передаваемых на хост
по сети. Это идентифицируемый номером системный ресурс, выделяемый
приложению, выполняемому на некотором сетевом хосте, для связи с
приложениями, выполняемыми на других сетевых хостах (в том числе c другими
приложениями на этом же хосте).
MAC-адрес (от англ. Media Access Control — управление доступом к
среде, также Hardware Address) - это уникальный физический идентификатор
сетевого устройства. Установленный производителем аппаратный адрес
устройства, присоединѐнного к сетевой среде, необходимый для системы
управления доступом к ней.
IP-адрес (Internet Protocol Address) – уникальный идентификатор (адрес)
устройства (обычно компьютера), подключѐнного к сети, построенной по
протоколу IP. Существует две версии протокола IP: IPv4 и IPv6.
TCP (Transmission Control Protocol) – один из основных сетевых
протоколов Интернета, предназначенный для управления передачей данных в
сетях TCP/IP. Выполняет функции протокола транспортного уровня модели OSI
и стека TCP/IP.
UDP (User Datagram Protocol) - это простой, ориентированный на
дейтаграммы протокол без организации соединения, предоставляющий быстрое,
но необязательно надежное транспортное обслуживание. Выполняет функции
протокола транспортного уровня модели OSI и стека TCP/IP.
1. Порядок выполнения лабораторной работы
1. Запустить программу NetEmul. Создать новый документ. Для этого в
появившемся окне программы в главном меню выбрать Файл→ Новый. Панель
устройств станет активной и можно приступать к созданию модели сети.
2. С помощью инструмента «Вставить текстовую надпись» добавить на
рабочее поле эмулятора надпись, содержащую:
a) Номер группы;
11
b) ФИО студентов, выполняющих работу;
c) Исходные данные к заданию (адрес сети/маска) из таблицы 1.1 с
указанием количества хостов в данной сети (определение маски
подсети и количества адресов отразить в отчѐте).

Лабораторная работа No2
Объединение нескольких сетей. Маршрутизация.
Цель работы: Познакомиться с основными принципами маршрутизации.
Научиться формировать статические маршруты, прописывать их в таблицы
маршрутизации сетевых устройств.
Основные термины и определения:
Маршрутизатор (router) – сетевое устройство, которое на основании
информации о топологии сети и определѐнных правил принимает решения о
пересылке пакетов между различными сегментами сети. Использует адрес
получателя, указанный в пакетах данных, и определяет по таблице
маршрутизации путь, по которому следует передать данные. Работает на сетевом
уровне модели OSI.
Таблица маршрутизации – таблица, состоящая из сетевых маршрутов и
предназначенная для определения наилучшего пути передачи сетевого пакета.
Описывает соответствие между адресами назначения и интерфейсами, через
которые следует отправить пакет данных до следующего маршрутизатора.
Сетевой шлюз (gateway) – это точка сети, которая служит выходом в
другую сеть. Сетевой шлюз может быть аппаратным или программным
решением, или и тем, и другим, но обычно это программное обеспечение,
установленное на маршрутизаторе или компьютере.
В пределах сети или подсети хосты связываются друг с другом без
потребности в каком-либо промежуточном устройстве. Когда хост должен
связаться с другой сетью, посредническое устройство действует как шлюз к
другой сети. Адрес шлюза фактически представляет собой IP-адрес интерфейса
устройства (например, роутера), с помощью которого осуществляется
подключение компьютера локальной сети к внешней сети.


Лабораторная работа No3
Протокол ARP. Получение сетевых настроек по DHCP.
Цель работы: Ознакомиться с механизмом работы протокола ARP.
Основные термины и определения:
ARP (Address Resolution Protocol) – протокол сетевого уровня,
предназначенный для определения МАС-адреса по известному IP-адресу. В
семействе протоколов IPv6 протокола ARP не существует, его функции
возложены на ICMPv6.
ICMP (Internet Control Message Protocol) – это механизм сообщения об
ошибках. Обеспечивает маршрутизаторам, обнаруживающим ошибки, способ
сообщения об ошибке первоначальному источнику. Выполняет следующие
основные функции: обмен тестовыми сообщениями для выяснения наличия и
активности узлов сети; анализ достижимости узлов и сброс пакетов,
направленных к недостижимым узлам; изменение маршрутов (Redirect);
уничтожение пакетов с истекшим временем жизни (Time-To-Live); синхронизация
времени в узлах сети; управление трафиком (регулирование частоты отправки
пакетов).
Ethernet - технология передачи данных локальных компьютерных сетей.
Стандарты Ethernet определяют проводные соединения и электрические сигналы
на физическом уровне, формат кадров и протоколы управления доступом к среде
— на канальном уровне модели OSI.
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) — протокол динамической
настройки узла) - технология, предназначенная для автоматического присвоения
IP-адресов сетевым устройствам.
Краткие теоретические сведения:
ARP протокол получил широкое распространение благодаря
повсеместности IP-сетей, построенных поверх Ethernet. Описание протокола ARP
опубликовано в RFC 826.
Существуют следующие типы сообщений ARP: ARP-запрос (ARP-request) и
ARP-ответ (ARP-reply).
Принцип работы протокола: узел А, которому нужно выполнить
отображение IP-адреса на МAC-адрес узла В, формирует ARP-запрос, вкладывает
его в кадр канального уровня, указывая в нѐм известный IP-адрес (узел В), и
рассылает запрос широковещательно (в поле MAC-адрес назначения заголовка
Ethernet указывается широковещательный МАС-адрес FF:FF:FF:FF:FF:FF). Все
узлы локальной сети получают ARP-запрос и сравнивают указанный там IP-адрес
c собственным. В случае их совпадения узел В формирует ARP-ответ, в котором
указывает свой IP-адрес и свой МАС-адрес, и отправляет его непосредственно
узлу А.
При получении ARP-ответа узел А записывает в кэш ARP-запись
соответствия IP-адреса и МAC-адреса узла В. Время хранения записи ограничено.
По истечении времени хранения узел А отправляет повторный запрос, но уже
адресно. Если ответ не получен, то снова посылается широковещательный запрос.

Зачет 13.09.2021.
Не забудьте в программе и заданиях лабораторных работ указать своё ФИО и группу