Задание для самостоятельного выполнения

В программе Cisco Packet Tracer постройте составную сеть, изображенную на рис. 3.1. По аналогии с примером на рис. 3.2 выполните планирование адресного пространства для составной компьютерной сети, состоящей из четырех IP-подсетей сетей c N1, N2, N3 и N4 хостами и пятой подсетью между маршрутизаторами. Количество пользовательских хостов в подсетях вычисляется следующим образом:

N1 = порядковому номеру студента в журнале;

N2 = N1 + 15;

N3 = N1 + 2N2;

N4 = N1 + N2 + N3.

Рис. 3.1. Пример составной IP-сети

Количество адресов в подсетях должно быть минимально возможным для рассчитанного числа хостов с учетом шлюза подсети. Используйте диапазон адресов 192.168.1.0 – 192.168.1.255 (при необходимости используйте следующую сеть класса С – 192.168.2.0). Количество адресов в пятой подсети выбирайте равным четырем: первый – адрес подсети, последний – широковещательный, оставшиеся два – для интерфейсов маршрутизаторов, соединенных связью «точка – точка». Адресное пространство подсети между маршрутизаторами должно находиться за последней из пользовательских подсетей.

Приведите в отчет адресную информацию для всех подсетей, указав для каждой подсети:

– адрес подсети;

– маску подсети;

– широковещательный адрес подсети;

– адрес шлюза;

– диапазон адресов хостов подсети;

– диапазон резервных адресов для хостов подсети.

Выполните конфигурирование сетевых интерфейсов пользовательских хостов IP-подсетей в программе Packet Tracer в соответствии с разработанным планом адресов. Адрес шлюза подсети указывайте в строке Gateway (Шлюз) вкладки Config (Конфигурирование). Выполните проверку правильности конфигурирования хостов пересылкой пакетов утилиты ping между хостами подсети внутри каждой пользовательской подсети.

Рис. 3.2. Пример планирования IP-адресов для четырех подсетей

Выполните настройку интерфейсов маршрутизаторов. Выберите интерфейс, к которому подключена первая сеть и назначьте этому интерфейсу IP-адрес шлюза и маску первой подсети. После чего включите интерфейс. Обратите внимание на команды Cisco IOS, автоматически отображаемые в нижнем поле при конфигурировании. Приведите эти команды в отчет и поясните их назначение.

Повторите конфигурирование для остальных интерфейсов маршрутизатора, которые связаны со второй подсетью и вторым маршрутизатором. Приведите в отчет команды Cisco IOS, выполняющие конфигурацию интерфейсов.

Выполните проверку сети посылкой пакетов утилиты ping:

– от хоста первой подсети интерфейсу шлюза этой подсети;

– от хоста первой подсети интерфейсу шлюза второй подсети;

– от хоста первой подсети хосту второй подсети.

Аналогичным образом выполните конфигурирование интерфейсов второго маршрутизатора – шлюзов третьей, четвертой подсети и интерфейса связи с первым маршрутизатором. Проверьте их функционирование с помощью утилиты ping. Обратите внимание, что связь между первой и второй подсетями, а также между третьей и четвертой подсетями организуется без всяких дополнительных настроек, только заданием IP-адресов и включением интерфейсов. Это происходит потому, что маршрутизатор фактически участвует в соседних сетях своими интерфейсами и «знает» об их существовании. В то же время первый маршрутизатор ничего «не знает» о существовании удаленных от него третьей и четвертой подсетях. Адреса этих сетей необходимо сообщить ему путем ввода двух правил статической маршрутизации, задающих маршруты к этим сетям. В этих правилах указывается:

– IP-адрес удаленной подсети;

– маска этой удаленной подсети;

– IP-адрес следующего по пути в эту удаленную подсеть маршрутизатора.

Для задания правил маршрутизации откройте вкладку Config (Конфигурирование) маршрутизатора и выберите из меню Routing (Маршрутизация) команду Static (Статическая). В полях Network (Сеть), Mask (Маска) и Next Hop (Следующий маршрутизатор) укажите, соответственно, IP-адрес подсети назначения, ее маску и адрес следующего по пути к ней маршрутизатора. Нажмите на кнопку Add (Добавить). Маршрут будет добавлен в список маршрутов ниже кнопки.

Добавьте аналогичным способом маршрут к другой удаленной подсети. Обратите внимание, что в нижнем поле автоматически указывается команда Cisco IOS добавления маршрута. В отчет приведите скриншот сделанных настроек и команды добавления обоих маршрутов.

Аналогичным образом сконфигурируйте правила статической маршрутизации к удаленным сетям на другом маршрутизаторе. Приведите команды Cisco IOS добавления маршрутов к ним в отчет.

Проверьте работоспособность всей составной сети посылкой пакетов утилиты ping от хоста первой подсети хостам остальных подсетей.

Для просмотра конфигурации маршрутизаторов используйте инструмент Inspect (Инспектировать) и выберите команду Routing Table (Таблица маршрутизации). Эту информацию также можно просмотреть командой Cisco IOS sh ip route.

Приведите в отчет листинги команд sh ip int brief (выводит адресную информацию интерфейсов) и sh ip route для обоих маршрутизаторов.

Вопросы для самоподготовки

1. Опишите основное назначение протокола IP. Сравните пределы передачи IP-дейтаграмм и Ethernet-кадров.

2. Опишите формат IP-адреса протокола IPv4, назовите его принципиальное отличие от МАС-адреса.

3. Дайте определение технологии маршрутизации.

4. Что называют шлюзом сети/подсети. В каком случае пакеты проходят через шлюз?

5. Что представляет собой фрагментация/дефрагментация дейтаграмм? В каком случае она выполняется? Что такое MTU?

6. Оцените объем пространства адресов IP v4 и опишите, как организовано их выделение конечным пользователям.

7. Назовите классы IP адресов и их характеристики. Каким образом маршрутизаторы определяют принадлежность IP-адреса получателя к тому или иному классу?

8. Опишите особые (выделенные под специальные нужды) IP адреса и их назначение.

9. Что представляют собой локальные IP-адреса, назовите диапазоны сетей таких адресов. Для чего служит технология сетевой трансляции адресов?

10. Опишите формат и использование маски подсети. Как по значению маски определить количество адресов, которое она выделяет? Перечислите известные Вам маски и их характеристики для сети класса С.

11. Определите, входят ли два IP-адреса (например, 192.168.1.67 и 192.168.117) в одну и ту же подсеть с маской 255.255.255.192.

12. Что представляет собой технология бесклассовой междоменной маршрутизации? Запишите адрес и маску суперсети для 2000 хостов.

13. Опишите структуру таблицы маршрутизации и способ нахождения маршрута маршрутизатором по IP-адресу получателя.

14. Что представляет собой маршрут по умолчанию, для чего он используется? Каким образом маршрут по умолчанию указывается в таблице маршрутизации?

15. Что такое метрика маршрута, какие параметры могут служить метрикой?

16. Чем отличается статическая маршрутизация от динамической? Приведите названия популярных протоколов динамической маршрутизации.

17. Опишите алгоритм нахождения маршрутизаторами следующего от них шага маршрута. Каким образом адресуется интерфейс, на который необходимо переслать пакет, на следующем шаге маршрута?

18. Выведите на экран Вашего компьютера таблицу маршрутизации для его интерфейсов.

19. Опишите формат заголовка IP и назначение его полей. Какова минимальная и максимальная длина IP пакета?

20. Опишите, каким образом выполняется фрагментация и дефрагментация пакетов при пересечении ними сетей с различным значением MTU.

21. Что такое время жизни пакета и для чего служит этот параметр?

22. Укажите идентификаторы наиболее популярных протоколов, пакеты которых переносятся в поле данных IP.

Инструктивно-методические указания по проведению практического занятия

обсуждены и одобрены на заседании кафедры КЭЭМ

Протокол № ____ от «___» ______________ 20___ года.

Заведующий кафедрой КЭЭМ И.П. Шумейко