Компьютерные сети на базе оборудования фирмы Cisco: Методические указания к лабораторным работам, страница 2

Алгоритм «прозрачного моста» использует принцип самообучения коммутатора. В каждом кадре, приходящем на коммутатор, содержится MAC-адрес (адрес канального уровня в технологии Ethernet)  отправителя.  Очевидно,  что

устройство с таким адресом подключено к тому интерфейсу коммутатора, на который пришел кадр. В таблицу коммутации вносится запись о соответствии MAC-адреса отправителя интерфейсу (и некоторая другая дополнительная информация).

Пересылка пакетов осуществляется коммутатором на основании таблицы коммутации. Если в таблице находится запись для MAC-адреса получателя, то кадр отправляется на интерфейс, указанный в этой записи. Если такой записи в таблице нет, то кадр рассылается на все интерфейсы коммутатора (за исключением того, с которого кадр поступил). Никаких запросов о местонахождении получателя коммутатор не делает, никаких изменений в кадр не вносит, никакие кадры не уничтожает (за исключением кадров с ошибкой в контрольной сумме), поэтому алгоритм получил название «прозрачного моста».

Среди дополнительной информации, имеющейся в каждой записи в таблице коммутации, есть поле, в котором содержится время последнего обновления записи (последнего полученного пакета с данным MAC-адресом). По прошествии определенного времени с момента последнего обновления записи она удаляется (это делается во избежание замусоривания таблицы информацией о компьютерах, отключенных от сети).

Одному интерфейсу может соответствовать несколько записей в таблице коммутации (в том случае, если к интерфейсу присоединен другой коммутатор, к которому в свою очередь подключено несколько компьютеров).

1.2. Порядок проведения работы

Современные операционные системы часто посылают служебные сетевые пакеты независимо от пользователя, поэтому во избежание появления в таблице коммутации «лишних» записей работу необходимо проводить быстро, временной интервал между выполнением действия и просмотром таблицы коммутации не должен превышать одной минуты. Для этого следует предварительно тщательно продумать все шаги проведения эксперимента и изучить все необходимые команды.

Для выполнения данной работы можно использовать любой из коммутаторов, находящихся в лаборатории. Схема подключения оборудования с указанием адресов приведена на рис. 1.1. Перед подключением к устройствам необходимо проверить IP-адрес учебного компьютера.

Оборудование фирмы Cisco работает под управлением операционной системы IOS. Основным способом настройки оборудования с такой операционной системой является использование интерфейса командной строки (CLI), который является аналогом известного в unix-подобных операционных системах пользовательского интерфейса Вash. Основы работы с интерфейсом командной строки IOS рассмотрены в прил. 1 и 2.

Рис. 1.1. Схема подключения оборудования

Команды и утилиты, необходимые для выполнения работы, приведены в табл. 1.1 и 1.2. Параметры и ключи команд и утилит можно узнать, выполнив их без параметров. Дополнительные сведения о командах можно получить из справочных систем операционных систем IOS и Windows или из документации фирмы Cisco, размещенной на компьютерах в лаборатории. Необходимо учесть, что команды могут отличаться для различных версий системы и моделей сетевого оборудования.

В лабораторной работе необходимо выполнить следующие действия.

1)  Настройте на компьютерах рабочей группы IP-адреса из различных сетей. С помощью утилиты ping  проверьте соединения компьютеров между собой. Настройте на компьютерах рабочей группы IP-адреса из одной сети. С помощью утилиты ping  проверьте соединения компьютеров между собой. Объясните полученные результаты.

2)  Выведите на экран параметры одного из интерфейсов коммутатора и определите, что означает каждый из них. Переведите этот интерфейс поочередно в состояние полного дуплекса, полудуплекса, установите скорость 10 и 100 Мбит/с, проследите изменение параметров интерфейса.

3)  Очистите таблицу коммутации. Просмотрите записи таблицы коммутации. Перешлите пакет между компьютерами сети. Проанализируйте записи таблицы коммутации. Объясните изменение таблицы коммутации с точки зрения алгоритма работы «прозрачного моста».

Таблица 1.1

Сетевые утилиты операционной системы Windows

Утилита	Описание утилиты
ping ip_address	Определяет доступность узла с сетевым адресом ip_address
tracert ip_address	Определяет маршрут (промежуточные узлы сети) до узла с сетевым адресом ip_address
telnet ip_address	Позволяет осуществить подключение по протоколу telnet к сетевому устройству

Таблица 1.2

Команды операционной системы IOS

Команда	Режим	Описание команды
show interface имя_интер­фейса	Привилегированный	Выводит на терминал параметры интерфейса
interface имя_интерфейса	Глобальная конфигурация	Переводит в режим конфигурации интерфейса
duplex full/half/auto	Конфигурация интерфейса	Устанавливает режим передачи данных
speed 10/100/auto	То же	Устанавливает физичес­кую скорость интерфейса
clear mac-address-table	Привилегированный	Очищает таблицу коммутации
show mac-address-table	То же	Выводит на терминал таблицу коммутации

1.3. Содержание отчета

1)  Подробные схемы для всех экспериментов с указанием IP- и MAC‑адресов компьютеров и коммутаторов.

2)  Примеры таблиц коммутации для каждого эксперимента.

3)  Выводы по результатам экспериментов и ответы на контрольные       вопросы.

1.4. Контрольные вопросы

1)  Как настраиваются сетевые устройства?

2)  В каком случае интерфейс должен работать в полудуплексном режиме?