Введение

1.1 Актуальность использования компьютерной сети

Образовательные возможности компьютерной глобальной сети Интернет в повышении эффективности освоения школьных дисциплин. Интернет и локальная сеть дает большие возможности в плане массового образования. К значительным плюсам можно отнести

-Возможность быстрого получения информации при этом от различных источников данных.

-Возможность получать редкие документы в том числе картины.

-Возможность быстрого обмена информацией.

В 21 веке все значительные достижения в науке возможны только при коллективном и распределенном подходе. Данная возможность значительно облегчает процесс координирования и согласования групп ученых сообществ по каким бы то ни было проектам.

Возможность позволяющая даже самым отдаленным уголкам страны быть в курсе всех новостей. А так же ознакомливаться с трудами писателей ученых.

На сегодняшний день Интернет один из самых дешевых способов связи с зарубежными странами. Для многих учащихся это единственный способ общения с иностранцами.

1.2 Развитие компьютерных сетей

Слово «компьютер» означает «вычислитель», т.е. устройство для вычислений. Это связано с тем, что первые компьютеры создавались как устройства для вычислений, грубо говоря, как усовершенствованные, автоматические арифмометры.

Хотя компьютеры создавались для численных расчетов, скоро оказалось, что они могут обрабатывать и другие виды информации. Сейчас с помощью компьютеров не только проводятся числовые расчеты, но и подготавливаются к печати книги, создаются рисунки, кинофильмы, музыка, осуществляется управление заводами и космическими кораблями и т.д. Компьютеры превратились в универсальные средства обработки информации.

Компьютеры стали применяться в промышленной индустрии, в военной сфере, которая является одной из самых дорогих и трудоемких сфер использования компьютеров; в сфере правоохранительных органов для идентификации преступников.

В быту на основе компьютерных технологий появились так называемые вещи с ограниченным интеллектом. Таким интеллектом обладает почти вся бытовая аппаратура последнего поколения: стиральные машины, телевизоры, видеомагнитофоны, аудиоаппаратура, микроволновые печи и т.д.

В самих компьютерах произошли значительные изменения. Добавились различные устройства позволяющие слышать музыку, просматривать видеофильмы и т.д. Одним из последних достижений в бытовых персональных компьютерах стало создание звукового редактора текста. Если раньше текст вводился в основном с клавиатуры, то после массового выпуска этого редактора, текст можно будет вводить голосом.

Благодаря быстродействию компьютеров появились электронные переводчики, обладающие к тому же памятью на десятки тысяч слов и выражений. Такой переводчик в течение нескольких секунд может переводить тексты и выражения, облегчая общение между людьми говорящими на разных языках.

В киноиндустрии компьютер позволил создавать такие эффекты, о которых раньше и не задумывались. Знаменитый фильм «Парк юрского периода» на 80% состоит из компьютерной графики, то же самое можно сказать о многих фильмах и мультфильмах.

В настоящее время широкую огласку получила всемирная компьютерная сеть InterNet.

IP адресация

В 4-й версии IP-адрес представляет собой 32-битовое число. Удобной формой записи IP-адреса (IPv4) является запись в виде четырёх десятичных чисел значением от 0 до 255, разделённых точками, например, 192.168.0.3.

Б)IPv6 (не надо)

В 6-й версии IP-адрес (IPv6) является 128-битовым. Внутри адреса разделителем является двоеточие (напр. 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334). Ведущие нули допускается в записи опускать. Нулевые группы, идущие подряд, могут быть опущены, вместо них ставится двойное двоеточие (fe80:0:0:0:0:0:0:1 можно записать как fe80::1). Более одного такого пропуска в адресе не допускается.

IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. В случае изолированной сети её адрес может быть выбран администратором из специально зарезервированных для таких сетей блоков адресов (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 или 192.168.0.0/16). Если же сеть должна работать как составная часть Интернета, то адрес сети выдаётся провайдером либо региональным интернет-регистратором (Regional Internet Registry, RIR). Согласно данным на сайте IANA,[1] существует пять RIR: ARIN, обслуживающий Северную Америку, а также Багамы, Пуэрто-Рико и Ямайку; APNIC, обслуживающий страны Южной, Восточной и Юго-Восточной Азии, а также Австралии и Океании; AfriNIC, обслуживающий страны Африки; LACNIC, обслуживающий страны Южной Америки и бассейна Карибского моря; и RIPE NCC, обслуживающий Европу, Центральную Азию, Ближний Восток. Региональные регистраторы получают номера автономных систем и большие блоки адресов у IANA, а затем выдают номера автономных систем и блоки адресов меньшего размера локальным интернет-регистраторам (Local Internet Registries, LIR), обычно являющимся крупными провайдерами.

Номер узла в протоколе IP назначается независимо от локального адреса узла. Маршрутизатор по определению входит сразу в несколько сетей. Поэтому каждый порт маршрутизатора имеет собственный IP-адрес. Конечный узел также может входить в несколько IP-сетей. В этом случае компьютер должен иметь несколько IP-адресов, по числу сетевых связей. Таким образом, IP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.

Разработка структурной схемы сети

1.1 Сетевое оборудование

1.1.1 Коммутатор

- Коммутатор нужен для соединения компьютеров в пределах одной локальной сети. Коммутатор хранит в памяти таблицу коммутации в которой указывается соответствие MAC-адреса узла порту коммутатора. При включении коммутатора эта таблица пуста, и он работает в режиме обучения.

- Используйте команду show version чтобы убедиться, что у коммутатора достаточно памяти DRAM для работы ПО Cisco IOS, show version: выводит конфигурацию аппаратного обеспечения системы и сведения о версиях программного обеспечения.

-

2.2 Протокол STP

Spanning Tree Protocol (STP, протокол связующего дерева) — сетевой протокол. Основной задачей STP является устранение петель в топологии произвольной сети Ethernet, в которой есть один или более сетевых мостов, связанных избыточными соединениями. STP решает эту задачу, автоматически блокируя соединения, которые в данный момент для полной связности коммутаторов являются избыточными.

Необходимость устранения топологических петель в сети Ethernet следует из того, что их наличие в реальной сети Ethernet с коммутатором с высокой вероятностью приводит к бесконечным повторам передачи одних и тех же кадров Ethernet одним и более коммутатором, отчего пропускная способность сети оказывается почти полностью занятой этими бесполезными повторами; в этих условиях, хотя формально сеть может продолжать работать, на практике её производительность становится настолько низкой, что может выглядеть как полный отказ сети.

STP относится ко второму уровню модели OSI. Протокол описан в стандарте IEEE 802.1d. STP основан на одноимённом алгоритме, который разработала Радья Перлман (англ. Radia

2.2 Протокол VTP

Общие положения протокола VTP

Назначение протокола VTP состоит в поддержке согласованности конфигураций в общем административном домене. Протокол VTP является протоколом обмена сообщениями, использующим магистральные фреймы 2-го уровня для управления добавлением, удалением и переименованием VLAN-сетей в одном домене.

Кроме того, протокол VTP позволяет осуществлять централизованные изменения в сети, о которых сообщается всем другим коммутаторам в сети. Сообщения протокола VTP инкапсулируются в фирменные фреймы протоколов ISL или IEEE 802.1Q и передаются далее по магистральным каналам другим устройствам. К фреймам IEEE 802.1Q в качестве тега добавляется 4-х байтовое поле. В обоих форматах передаются идентификатор ID VLAN-сети.

Описание структуры диапазонов ip адресов

Узел

IP узла

IP шлюза

IP сети

PC1

176.18.0.1

172.18.0.21/16

172.18.0.0.

PC2

176.18.0.2

172.18.0.21/16

172.20.0.0

PC3

176.18.0.3

172.18.0.21/16

172.20.0.0

PC4

176.18.0.4

172.18.0.21/16

172.20.0.0

PC5

176.18.0.5

172.18.0.21/16

172.20.0.0

PC6

176.18.0.6

172.18.0.21/16

172.20.0.0

PC7

176.18.0.7

172.18.0.21/16

172.20.0.0

PC8

176.18.0.8

172.18.0.21/16

172.20.0.0

PC9

176.18.0.9

172.18.0.21/16

172.20.0.0

PC10

176.18.0.10

172.18.0.21/16

172.20.0.0

PC11

176.18.0.11

172.18.0.21/16

172.20.0.0

PC12

176.18.0.12

172.18.0.21/16

172.20.0.0

PC13

176.18.0.13

172.18.0.21/16

172.20.0.0

PC14

176.18.0.14

172.18.0.21/16

172.20.0.0

PC15

176.18.0.15

172.18.0.21/16

172.20.0.0

PC16

176.18.0.16

172.18.0.21/16

172.20.0.0

PC17

176.18.0.17

172.18.0.21/16

172.20.0.0

PC18

176.18.0.18

172.18.0.21/16

172.20.0.0

PC19

176.18.0.19

172.18.0.21/16

172.20.0.0

PC20

176.18.0.120

172.18.0.21/16

172.20.0.0

R0/0

176.18.0.21

172.18.0.21/16

172.20.0.0

R0/1

20.0.0.1

-

172.20.0.0

Server

20.0.0.2

-

60.0.0.0

1.3 Назначение IP- адресов узлам сети

IP-адресация

Некоторые адреса IPv4 зарезервированы для специальных целей и не предназначены для глобальной маршрутизации

0.0.0.0/8 — Адреса источников пакетов «этой» («своей») сети, предназначены для локального использования на хосте при создании сокетов IP. Адрес 0.0.0.0/32 используется для указания адреса источника самого хоста. Пакеты с такими адресами не должны посылаться в сеть.

10.0.0.0/8 — Для использования в частных сетях.

127.0.0.0/8 — Подсеть для коммуникаций внутри хоста.

172.16.0.0/12 — Для использования в частных сетях.

100.64.0.0/10 — Для использования в сетях сервис-провайдера.

192.0.0.0/24 — Регистрация адресов специального назначения.

192.0.2.0/24 — Для примеров в документации.

192.168.0.0/16 — Для использования в частных сетях.

198.51.100.0/24 — Для примеров в документации.

198.18.0.0/15 — Для стендов тестирования производительности.

203.0.113.0/24 — Для примеров в документации.

- Адреса протокола IP имеют длину 32 бита, состоят из четырех восьмибитных октетов. Кажды октет — один байт.

IP-адрес состит из двух частей. Первая часть идентифицирует сеть, вторая узел сети.Класс IP-адресаДиапазон адресов (десятичное значение первого октета)

Класс A1 — 126

Класс B128 — 191

Класс C192 — 223

Класс D224 — 239

Класс E240 — 255

Адреса класса A8 бит24 бита

Первый бит в адресе класса А всегда равен 0

Адреса класса B16 бит16 бит

Первый и второй биты в адресе класса B всегда равны 0

Адреса класса C24 бита8 бит

Первый и второй биты в адресе класса С всегда равны 1, третий бит равен 0

Адреса класса D4 бита28 бит

Первый, второй, третий биты в адресе класса D всегда равны 1, четвертый бит равен 0

Адреса класса E4 бита28 бит

Первый, второй, третий, четвертый биты в адресе класса E всегда равны 1

Зарезервированные IP-адреса

Сеть с номером 127.0.0.0 зарезервированна для обратного петлевого тестирования (loopback).

Частные IP-адресаКласс IP-адресаДиапазон адресов

Класс A10.0.0.0 — 10.255.255.255

Класс B172.16.0.0 — 176.31.255.255

Класс C192.168.0.0 — 192.168.255.255

- Назначение и формат маски подсети

Маска назначается по следующей схеме (для сетей класса C), где — количество компьютеров в подсети + 2,[1] округленное до ближайшей большей степени двойки (эта формула справедлива для ≤ 254, для > 254 будет другая формула).

Пример: В некой сети класса C есть 30 компьютеров, маска для такой сети вычисляется следующим образом:

28 — 32 = 224 (0E0h) < = > 255.255.255.224 (0xFFFFFFE0)

. Формат записи маски подсети такой же как и формат IP-адреса, это четыре двоичных октета или четыре поля, разделяемых точкой. Значения полей маски задаются следующим образом:

все биты, установленные в 1, соответствуют идентификатору сети;

все биты, установленные в 0, соответствуют идентификатору узла.

Класс сети

Биты маски подсети

Маска подсети

A

11111111 00000000 00000000 00000000

255.0.0.0

B

11111111 11111111 00000000 00000000

255.255.0.0

C

11111111 11111111 11111111 00000000

255.255.255.0

Любой узел в сети требует наличия маски подсети. Маска не является IP-адресом узла, она лишь описывает адресное пространство подсети, с какого адреса начинается подсеть и каким заканчивается. Если в одной физической сети будут работать компьютеры с разной маской, то они не увидят друг друга.

- перечислить основные правила назначения IP-адресов

Теперь, когда мы знаем, что такое IP-адрес, маска подсети, идентификаторы сети и узла, полезно запомнить правила, которые следует применять при назначении этих параметров:

идентификатор сети не может содержать только двоичные нули или только единицы. Например, адрес 0.0.0.0 не может являться идентификатором сети;

идентификатор узла также не может содержать только двоичные нули или только единицы такие адреса зарезервированы для специальных целей:

все нули в идентификаторе узла означают, что этот адрес является адресом сети. Например, 192.168.5.0 является правильным адресом сети при использовании маски 255.255.255.0 и его нельзя использовать для адресации компьютеров;

все единицы в идентификаторе узла означают, что этот адрес является адресом широковещания для данной сети. Например, 192.168.5.255 является адресом широковещания в сети 192.168.5.0 при использовании маски 255.255.255.0 и его нельзя использовать для адресации компьютеров;

идентификатор узла в пределах одной и той же подсети должен быть уникальным;

диапазон адресов от 127.0.0.1 до 127.255.255.254 нельзя использовать в качестве IP-адресов компьютеров. Вся сеть 127.0.0.0 по маске 255.0.0.0 зарезервирована под так называемый «адрес заглушки» (loopback), используемый в IP для обращения компьютера к самому себе. Это легко проверить: достаточно на любом компьютере с установленным протоколом TCP/IP выполнить команду PING 127.12.34.56 и, если протокол TCP/IP работает, вы увидите, как ваш компьютер будет отвечать на собственные запросы.



Страницы: 1 | 2 | Весь текст