Контрольная и Лабораторные работы 1-3 по дисциплине: Математические основы моделирования сетей связи. Вариант №03

Контрольная работа
Вариант No03

Задание на контрольную работу

Задано 10 населённых пунктов, связанных сетью (рисунок 1). Расстояние между пунктами указано в километрах. Требуется:
Задача No 1. Определить номера населённых пунктов, размещение телефонных станций в которых будет оптимальным по удалённости от самого дальнего пункта.

Задача No 2. Найти минисуммное решение задачи размещения 5-и телефонных станций из предложенных вариантов: (1; 3; 5; 8; 9), (2; 4; 6; 8; 10), (1; 5; 6; 7; 10), (1; 2; 5; 6; 7).

Задача No 3. Определить, по каким кабельным линиям работник станции 5 пройдёт дважды в поисках повреждений на линии. Предложить вариант оптимального маршрута.

Задача No 4. Определить, как проложить телефонный кабель от пункта 1 до пунктов 4 и 9 и между пунктами 4 и 9, чтобы затраты на прокладку кабеля были минимальными. Рассчитать минимальные суммарные затраты, если стоимость 1 км кабеля – 11 единиц.

Задача No 5. Построить сеть с минимальной суммарной стоимостью кабельных соединений. Определить затраты на кабель, если стоимость 1 км кабеля составляет 10 единиц.

Задача No 6. Заданный граф представляет модель вторичной сети связи, веса рёбер которого являются пропускными способностями соответствующих каналов. Определить пропускную способность сети между узлами 3 и 10.

=============================================
=============================================

Лабораторная работа No1
Построение простых моделей компьютерных сетей в NetEmul

Исходные данные
10.2.7.64/28
2 Определение диапазона IP-адресов и количества узлов заданной сети
Адрес сети 10 2 7 64
Адрес сети (двоичный) 00001010 00000010 00000111 01000000
Маска сети (двоичная) 11111111 11111111 11111111 11110000
Неизменная часть адреса 00001010 00000010 00000111 0100
Наименьший адрес из диапазона (адрес сети) 00001010 00000010 00000111 01000000
 10 2 7 64
Наибольший адрес из диапазона (broadcasting address) 00001010 00000010 00000111 01001111
 10 2 7 79
Диапазон адресов хоста 10.2.7.65 - 10.2.7.78

Количество нулей в двоичной маске подсети: N=32-28=4.
Максимально возможное количество хостов в сети: 2^N-2=2^4-2=14.

------------------------------------------------------------------------------

4. Ответы на контрольные вопросы:
1. Уровни эталонной модели OSI, их функции.
2. Перечислить виды сетевой адресации. Пояснить структуру каждого вида сетевых адресов.
3. Что такое сетевой интерфейс?
4. Как работает концентратор?
5. Как работает коммутатор?
6. Топологии локальных сетей.
7. Принцип работы протокола TCP.

------------------------------------------------------------------------------

Содержание:

1 Исходные данные 
2 Определение диапазона IP-адресов и количества узлов заданной сети 
3 Выполнение лабораторной работы в программе NetEmul 
3.1 Непосредственное соединение двух компьютеров 
3.2 Построение локальной сети на концентраторах 
3.3 Построение локальной сети на коммутаторах 
4. Ответы на контрольные вопросы
Список использованных источников 

=============================================

Лабораторная работа No2
Тема: Объединение нескольких сетей. Маршрутизация.

Цель работы: Познакомиться с основными принципами маршрутизации. Научиться формировать статические маршруты, прописывать их в таблицы маршрутизации сетевых устройств.

Вариант 3
172.25.34.0/23
192.168.0.0/22
3 Определение диапазона IP-адресов и количества узлов заданной сети
Таблица 1.1 – Расчет сети 172.25.34.0/23
Адрес сети 172 25 34 0
Адрес сети (двоичный) 10101100 00011001 00100010 00000000
Маска сети (двоичная) 11111111 11111111 11111110 00000000
Неизменная часть адреса 10101100 00011001 0010001 
Наименьший адрес из диапазона (адрес сети) 10101100 00011001 00100010 00000001
 172 25 34 1
Наибольший адрес из диапазона (broadcasting address) 10101100 00011001 00100011 11111111
 172 25 35 255
Диапазон адресов хоста 172.25.34.1 - 172.25.35.254
Количество нулей в двоичной маске подсети: N=32-23=9.
Максимально возможное количество хостов в сети: 2^N-2=2^9-2=510.
Разобьем заданную сеть на две подсети:
Таблица 1.2 – Подсеть No1
Адрес сети 172 25 34 0
Адрес сети (двоичный) 10101100 00011001 00100010 00000000
Маска сети (двоичная) 11111111 11111111 11111111 00000000
Неизменная часть адреса 10101100 00011001 00100010 
Наименьший адрес из диапазона (адрес сети) 10101100 00011001 00100010 00000001
 172 25 34 1
Наибольший адрес из диапазона (broadcasting address) 10101100 00011001 00100010 11111111
 172 25 34 255
Диапазон адресов хоста 172.25.34.1 - 172.25.34.254

Таблица 1.3 – Подсеть No2
Адрес сети 172 25 35 0
Адрес сети (двоичный) 10101100 00011001 00100011 00000000
Маска сети (двоичная) 11111111 11111111 11111111 00000000
Неизменная часть адреса 10101100 00011001 00100011 
Наименьший адрес из диапазона (адрес сети) 10101100 00011001 00100011 00000001
 172 25 35 1
Наибольший адрес из диапазона (broadcasting address) 10101100 00011001 00100011 11111111
 172 25 35 255
Диапазон адресов хоста 172.25.35.1 - 172.25.35.254
Таблица 2.1 – Расчет сети 192.168.0.0/22
Адрес сети 192 168 0 0
Адрес сети (двоичный) 11000000 10101000 00000000 00000000
Маска сети (двоичная) 11111111 11111111 11111100 00000000
Неизменная часть адреса 11000000 10101000 000000 
Наименьший адрес из диапазона (адрес сети) 11000000 10101000 00000000 00000000
 192 168 0 0
Наибольший адрес из диапазона (broadcasting address) 11000000 10101000 00000011 11111111
 192 168 3 255
Диапазон адресов хоста 192.168.0.1 - 192.168.3.254
Количество нулей в двоичной маске подсети: N=32-22=10.
Максимально возможное количество хостов в сети: 2^N-2=2^10-2=1022.
Разобьем заданную сеть 192.168.0.0/22 на две подсети:
Таблица 2.2 – Подсеть No1
Адрес сети 192 168 0 0
Адрес сети (двоичный) 11000000 10101000 00000000 00000000
Маска сети (двоичная) 11111111 11111111 11111110 00000000
Неизменная часть адреса 11000000 10101000 0000000 
Наименьший адрес из диапазона (адрес сети) 11000000 10101000 00000000 00000000
 192 168 0 0
Наибольший адрес из диапазона (broadcasting address) 11000000 10101000 00000001 11111111
 192 168 1 255
Диапазон адресов хоста 192.168.0.1 - 192.168.1.254

Таблица 2.3 – Подсеть No2
Адрес сети 192 168 2 0
Адрес сети (двоичный) 11000000 10101000 00000010 00000000
Маска сети (двоичная) 11111111 11111111 11111110 00000000
Неизменная часть адреса 11000000 10101000 0000001 
Наименьший адрес из диапазона (адрес сети) 11000000 10101000 00000010 00000000
 192 168 2 0
Наибольший адрес из диапазона (broadcasting address) 11000000 10101000 00000010 11111111
 192 168 3 255
Диапазон адресов хоста 192.168.2.1 - 192.168.3.254

Т.к. нам требуется три подсети использовав весь пул адресов основной сети, разобьем No 2 еще на две подсети и получим подсеть No 3 и No 4 (таблица 2.4-2.5).

Таблица 2.4 – Подсеть No3
Адрес сети 192 168 2 0
Адрес сети (двоичный) 11000000 10101000 00000010 00000000
Маска сети (двоичная) 11111111 11111111 11111111 00000000
Неизменная часть адреса 11000000 10101000 00000010 
Наименьший адрес из диапазона (адрес сети) 11000000 10101000 00000010 00000000
 192 168 2 0
Наибольший адрес из диапазона (broadcasting address) 11000000 10101000 00000010 11111111
 192 168 2 255
Диапазон адресов хоста 192.168.2.1 - 192.168.2.254

Таблица 2.5 – Подсеть No4
Адрес сети 192 168 3 0
Адрес сети (двоичный) 11000000 10101000 00000011 00000000
Маска сети (двоичная) 11111111 11111111 11111111 00000000
Неизменная часть адреса 11000000 10101000 00000011 
Наименьший адрес из диапазона (адрес сети) 11000000 10101000 00000011 00000001
 192 168 3 0
Наибольший адрес из диапазона (broadcasting address) 11000000 10101000 00000011 11111111
 192 168 3 255
Диапазон адресов хоста 192.168.3.1 - 192.168.3.254

------------------------------------------------------------------------------

Ответы на контрольные вопросы
1. Как работает маршрутизатор?
2. Статическая и динамическая маршрутизация. Достоинства и недостатки. Основные протоколы динамической маршрутизации. Механизм работы.
3. Что такое шлюз? Какую функцию он выполняет?
4. Функция трансляции сетевых адресов в маршрутизаторе.
5. Принципы организации передачи по протоколу UDP.

------------------------------------------------------------------------------

Содержание:

1 Исходные данные 
2 Определение диапазона IP-адресов и количества узлов заданной сети 
3 Выполнение лабораторной работы в программе NetEmul 
3.1 Непосредственное соединение двух компьютеров 
3.2 Построение локальной сети на концентраторах 
3.3 Построение локальной сети на коммутаторах 
4. Ответы на контрольные вопросы
Список использованных источников 

=============================================

Лабораторная работа No3
Тема: Протокол ARP. Получение сетевых настроек по DHCP.

Цель работы: Ознакомиться с механизмом работы протокола ARP.

Вариант No 3
Задание 1:
1. Исходные данные для выполнения работы согласно своему варианту 10.0.3.64/27
Полученную согласно варианту сеть с маской /27 разбить на две подсети с маской /28 каждая.

Количество LAN подсетей равно 2. Префикс /27 означает, что 27 бит адресуют сеть и остальные 5 – хост. Выделим из пространства сети 10.0.3.64/27 две подсети одинакового размера.
Чтобы выделить 2 подсети потребуется 1 бит для адресации подсети, т.к. 21=2, можно выделить 2 подсети, следовательно, 1 бита достаточно для уникального обозначения 2 сетей.
Так как используется 1 бит для адресации подсети, длина префикса маски для 2 сетей: 27 + 1 = 28.
Хосты в данных подсетях адресуются с помощью 32 – 28 = 4 бит.
Количество доступных адресов в данных подсетях: 24–2=16-2 = 14 (вычитаемая цифра 2 является двумя адресами, которые нельзя присвоить хосту: адрес сети и широковещательный адрес).

Таблица 1 Адресное пространство подсетей
Номер подсети Требуемый размер IP адрес подсети Маска подсети Префикс маски Диапазон адресов Широковещание
1 14+2 10.0.3.64 255.255.255.240 /28 10.0.3.65- 10.0.3.78 10.0.3.79
2 14+2 10.0.3.80 255.255.255.240 /28 10.0.3.81- 10.0.3.94 10.0.3.95

------------------------------------------------------------------------------

Задание 2 (Реализация атаки ARP-spoofing):

Используем смоделированную сеть для реализации атаки ARP-spoofing.
1. Запустим для компьютеров 1 и 2 журналы пакетов.
2. Очистим АRР-таблицу компьютера 1.
3. Выделим компьютер 2 и сформировать пакет АRР-ответа, в котором
будут указаны
̶ МАС отправителя — МАС компьютера 2;
̶ IР отправителя — IР интерфейса роутера в левой подсети;
̶ МАС получателя — МАС компьютера 1;
̶ IР получателя — IР компьютера 1.
4. Запустим АRР-ответ, как показано на рисунке.
5. Запустим передачу пакетов (UDP, 5 КВ) от компьютера 1 на компьютер 3.

=============================================

Проверил(а): Квиткова Ирина Геннадьевна
Оценка: Зачет
Дата оценки: 18.05.2023г.

Помогу с вашим вариантом, другой работой, дисциплиной или онлайн-тестом.
E-mail: sneroy20@gmail.com
E-mail: ego178@mail.ru