Контрольная и Лабораторные работы 1-3 по дисциплине: Математические основы моделирования сетей связи. Вариант №08

Контрольная работа
Вариант No08

Задание на контрольную работу

Задано 10 населённых пунктов, связанных сетью (рис. 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

Цель работы: ознакомиться с основами работы с программным эмулятором NetEmul. Научиться строить простые модели ЛВС.

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;
b) ФИО студентов, выполняющих работу;
c) Исходные данные к заданию (адрес сети/маска) из таблицы 1 с указанием количества хостов в данной сети (таблицы 2,3).
Таблица 1- Исходные данные к заданию (выбирается по последней цифре пароля)

No Адрес сети/маска
8 192.168.31.4/25

Таблица 2 – Маска подсети
IP-адрес хоста 192 168 31 4
Маска сети 255 255 255 128
0 IP-адрес (двоичный) 11000000 10101000 00011111 00000100
Маска сети (двоичная) 11111111 11111111 11111111 10000000

Таблица 3 – Диапазон IP-адресов хостов сети
Адрес сети 192 168 31 4
Адрес сети (двоичный) 11000000 10101000 00011111 00000100
Маска сети (двоичная) 11111111 11111111 11111111 10000000
Наименьший адрес из диапазона (адрес сети) 11000000 10101000 00011111 00000101
 192 168 31 5
Наибольший адрес из диапазона (broadcasting address) 11000000 10101000 00011111 10000011
 192 168 31 131
Диапазон адресов хостов 192.168.31.5 - 192.168.31.130

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

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.

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

Лабораторная работа 2
Тема: Объединение нескольких сетей. Маршрутизация.

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

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:
d) Номер группы;
e) ФИО студентов, выполняющих работу.

Рисунок 1.

1.1. Объединение подсетей в единую сеть

Задание 1. Локальная сеть состоит из двух подсетей. Адрес сети выбирается в соответствии с вариантом (таблица 2.1).
Таблица 2.1- Исходные данные к заданию (выбирается по последней цифре пароля)

No Адрес сети/маска
8 10.10.80.0/23

Перед моделированием сети подсчитаем общее количество хостов в подсети, а потом разделим ее на возможное количество подсетей и смоделируем работу сети.
Разделим сеть на несколько подсетей и сведем полученные результаты в таблицу.
Используется исходная сеть: 10.10.80.0/23
Общее необходимое количество адресов для узлов: 10
Всего доступно адресов в исходном IP-адресе: 510
Требуемое количество узлов Адрес подсети и маска
256 10.10.80.0/24
256 10.10.81.0/24

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

Задание 2. Построить модель сети, состоящей из трёх подсетей (IP-адрес
сети: 192.168.0.0/22). В сеть входят два коммутатора и 6 компьютеров.
Продемонстрировать работоспособность сети, организовав передачу данных
между любой парой хостов различных подсетей заданной сети. В отчёт занести
схему сети, настройки устройств, настройки соединения, статистику по пакетам.
Сохранить документ под именем Сеть_2.2.

Построить модель сети, состоящей из трѐх подсетей (IP-адрес сети: 192.168.0.0/22). В сеть входят два коммутатора и 6 компьютеров.
Продемонстрировать работоспособность сети, организовав передачу данных между любой парой хостов различных подсетей заданной сети.
Произведем эмуляцию локальной сети с помощью передачи пакетов по сети как показано на рисунке, разделив сеть на 2 подсети как показано в таблице ниже.
Исходная сеть: 192.168.0.0/22
P адрес - 192.168.0.0
Маска - /22 (255.255.252.0)
Требуемые подсети - 250, 250, 500
Количество требуемых хостов - 1000

Номер подсети Требуемый размер Выделенно адресов Остаток свободных адресов IP адрес подсети Маска подсети Префикс маски Диапазон адресов Широковещание
1  500+2  512  10  192.168.0.0  255.255.254.0  /23  192.168.0.1 - 192.168.1.254  192.168.1.255
2  250+2  256  4  192.168.2.0  255.255.255.0  /24  192.168.2.1 - 192.168.2.254  192.168.2.255
3  250+2  256  4  192.168.3.0  255.255.255.0  /24  192.168.3.1 - 192.168.3.254  192.168.3.255

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

1.2. Объединение сетей маршрутизатором
Задание 1.Построить модель сети, изображённой на рис. 34.

Рисунок 34 – Схема сети задания 1 п. 1.2

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

Задание 2. Построить модель сети, изображённой на рис. 40.

Рисунок 40 – Схема сети задания 2 п. 1.2

Хосту РС1 и интерфейсу eth0 маршрутизатора R1 назначить IP-адреса из диапазона 91.122.40.4/30.

Для назначения IP-адресов узлам PC2 и PC3, а также соответствующему порту маршрутизатора R1 (eth1), следует использовать адреса из диапазона Сеть 1 табл. 2.2.

Таблица 2.2 - Варианты адресации сетей (выбирается по последней цифре пароля)
No Сеть 1 Сеть 2
  
8 10.10.80.0/24 192.168.80.0/24

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

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.

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

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

Цель работы: Ознакомиться с механизмом работы протокола ARP.

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:

f) Номер группы;
g) ФИО студентов, выполняющих работу.

1.1. Изучение работы протокола ARP

Задание 1: Выбрать исходные данные для выполнения работы согласно своему варианту (таблица 3.2). Полученную согласно варианту сеть с маской /27 разбить на две подсети с маской /28 каждая.

Таблица 3.2- Варианты адресации сетей (выбирается по последней цифре пароля)
No Адрес сети/маска
8 10.0.8.224/27

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

Задание 2 (Реализация атаки ARP-spoofing):

1. Запустить для компьютеров 1 и 2 журналы пакетов. При необходимости очистить их.

2. Очистить АRР-таблицу компьютера 1.

3. Выделить 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.

Рисунок 10 – Конструктор пакетов ARP-ответа ПК 2.

4. Запустить АRР-ответ, проследить за ним. Может возникнуть окно о дублировании IР-адресов в сети — это происходит в том случае, если из-за действий коммутатора пакет-атаку получает и роутер. Окно быстро закрыть.

5. Сразу же запустить передачу пакетов (UDP, 5 КВ) от компьютера 1 на компьютер

Рисунок 11 – Параметры отправки данных

Рисунок 12 – Указание принимающего интерфейса
3. Убедиться, что пакеты вначале приходят на компьютер 2 и лишь потом (если на компьютере 2 включена маршрутизация) отправляются на компьютер 3 (через маршрутизатор)

6. Сохранить скриншот экрана (с открытыми журналами) для отчета. После выполнения работы продемонстрировать преподавателю работоспособность построенной модели.

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

1.2. Настройка автоматического получения сетевых настроек по протоколу DHCP

1. Выбрать исходные данные для выполнения работы согласно своему варианту (таблица 3.3). Полученную согласно варианту сеть с маской /26 разбить на 8 подсетей с маской /29 каждая.

Таблица 3.3 Варианты адресации сетей (выбирается по последней цифре пароля)
No Адрес сети/маска
8 10.0.8.192/26

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

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