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

Е. А. АЛЬТМАН

КОМПЬЮТЕРНЫЕ  СЕТИ
НА  БАЗЕ  ОБОРУДОВАНИЯ  ФИРМЫ  CISCO

ОМСК  2007

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

––––––––––––––––––––––––––––––––

Е. А. Альтман

КОМПЬЮТЕРНЫЕ  СЕТИ
НА  БАЗЕ  ОБОРУДОВАНИЯ  ФИРМЫ  CISCO

Утверждено редакционно-издательским советом университета

в качестве методических указаний к лабораторным работам
по дисциплине «Проектирование информационных систем»

Омск  2007

УДК 681.324 (075.8)

ББК 32.988я73

А58

Компьютерные сети на базе оборудования фирмы Cisco: Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Проектирование информационных систем» / Е. А. Альтман; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск,
2007. 32 с.

В методических указаниях рассмотрены вопросы настройки и администрирования сетевого оборудования в различных режимах: в локальных и виртуальных локальных сетях, с использованием протокола покрывающего дерева, при статической и динамической маршрутизации, а также способы управления сетевыми устройствами.

Методические указания предназначены для студентов четвертого курса специальности 230201 – «Информационные системы и технологии», могут быть использованы студентами других специальностей.

Библиогр.:  2 назв. Табл. 8. Рис. 5. Прил. 2.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение.    5

Лабораторная работа 1. Локальные  вычислительные  сети на  базе управляемых  коммутаторов  Ethernet   6

1.1. Краткие теоретические сведения.    6

1.2. Порядок проведения работы..    7

1.3. Содержание отчета.    9

1.4. Контрольные вопросы.. 10

Лабораторная работа 2. Виртуальные  локальные  сети. 10

2.1. Краткие теоретические сведения. 10

2.2. Порядок проведения работы.. 11

2.3. Содержание отчета. 13

2.4. Контрольные вопросы.. 14

Лабораторная работа 3. Протокол  покрывающего  дерева. 14

3.1. Краткие теоретические сведения. 14

3.2. Порядок проведения работы.. 15

3.3. Содержание отчета. 17

3.4. Контрольные вопросы.. 17

Лабораторная работа 4. Основы  маршрутизируемых  сетей. 17

4.1. Краткие теоретические сведения. 17

4.2. Порядок проведения работы.. 19

4.3. Содержание отчета. 21

4.4. Контрольные вопросы.. 21

Лабораторная работа 5. Протокол  маршрутизации  RIP. 21

5.1. Краткие теоретические сведения. 21

5.2. Порядок проведения работы.. 23

5.3. Содержание отчета. 25

5.4. Контрольные вопросы.. 25

Лабораторная работа 6. Управление  сетевым  оборудованием  фирмы  Cisco. 25

6.1. Краткие теоретические сведения. 25

6.2. Порядок проведения работы.. 26

6.3. Содержание отчета. 28

6.4. Контрольные вопросы.. 28

Библиографический список. 28

Приложение 1. Основы  работы  с  сетевым  оборудованием фирмы Cisco. 29

Приложение 2. Основные  команды  редактирования в  интерфейсе  командной  строки  IOS. 31

ВВЕДЕНИЕ

В методических указаниях представлен цикл лабораторных работ, позволяющий получить практические навыки настройки и администрирования
компьютерных сетей, построенных на базе сетевого оборудования фирмы Cisco. Эти навыки в дальнейшем можно применять при работе с оборудованием других фирм.

Выполнение курса лабораторных работ требует знания таких теорети­ческих вопросов, как семиуровневая модель взаимодействия открытых систем, стек протоколов TCP/IP. К каждой лабораторной работе даны краткие теоретические сведения, более подробно с рассмотренными в них вопросами можно ознакомиться по литературным источникам, представленным в библиографи-ческом списке.

Результатом выполнения лабораторных работ является получение навыков настройки на сетевом оборудовании технологий, описанных в теорети-ческих сведениях к работе. Для защиты работы необходимо выполнить за ограниченное время одно из предлагаемых преподавателем заданий, аналогичных заданиям, приведенным в подразделе «Порядок выполнения работы», и ответить на теоретические вопросы.

В отчете требуется представить все рассматриваемые в лабораторной работе схемы, выводы по результатам работы, «логи» – текстовую информацию о происходящих событиях, выдаваемых на терминал сетевыми устройствами, и дать ответы на контрольные вопросы.

Для выполнения лабораторных работ учебная подгруппа разбивается на три бригады (по числу лабораторных установок). Очередность использования бригадами лабораторных установок и порядок выполнения лабораторных работ определяется преподавателем в начале семестра.

Лабораторная работа 1
ЛОКАЛЬНЫЕ  ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ  СЕТИ
НА  БАЗЕ  УПРАВЛЯЕМЫХ  КОММУТАТОРОВ  ETHERNET

Цель работы: приобретение навыков работы с управляемыми коммутаторами.

1.1. Краткие теоретические сведения

Основными задачами коммутатора являются получение  пакетов с интерфейсов Ethernet, их обработка в соответствии с алгоритмом «прозрачного моста» и передача обработанных пакетов через другой интерфейс.

Технология Ethernet в настоящее время является самой распространенной технологией передачи данных в локальных сетях. Первые сети Ethernet имели на физическом уровне (на коаксиальном кабеле или концентраторе) топологию типа «общая шина» и работали с физической скоростью 10 Мбит/с. В дальнейшем за счет применения более качественных линий связи и сложных технологий передачи сигналов появились варианты технологии Ethernet, работающие на скорости 100, 1000 и 10000 Мбит/с.

Под топологией «общая шина» понимается использование общей среды передачи данных для всех устройств, что ограничивает количество подключаемых узлов сети и снижает скорость передачи данных из-за возникновения коллизий (одновременной передачи кадров несколькими узлами, приводящей к некорректной работе сети). Для решения этой проблемы используются мосты и коммутаторы, которые разделяют сеть на сегменты и коммутируют пакеты
между ними по алгоритму «прозрачного моста». Мосты функционально аналогичны коммутаторам, однако имеют более простое устройство, работают значительно медленнее и в настоящее время применяются редко.

При подключении узлов сети (персональных компьютеров, серверов и т. п.) непосредственно к коммутаторам (без концентраторов) появляется возможность отказаться от использования топологии «общая шина» и перейти на физическом уровне к соединениям типа «точка – точка». В этом случае линия Ethernet может работать в полнодуплексном режиме, т. е. передавать данные в обоих направлениях одновременно.