Сети передачи данных (А.В. Пуговкин, 2005 г., 121 с.)

Контрольная работа №1
Задание
Задана схема составной сети передачи данных Ni и пропускные способности Vк на некоторых ее участках.
Варианты заданий приведены в таблице и перечне схем сетей.

Выполнить:
1. Разбить схему СПД на простейшие составляющие Mj (j = 1,2,3….).
Дать характеристику каждой составляющей.
2. Для заданной простейшей сети Mj:
• описать состояние с помощью семиуровневой модели взаимодействия открытых систем;
• выбрать технологии и протоколы для всех уровней;
• определить максимальный размер сети;
• определить максимальное количество станций;
• привести пример MAC адресов сетевых станций (компьютеров и т.д.);
• рассчитать максимальную задержку пакетов.

ПРИМЕР
Задана составная сеть на основе коммутаторов К, к которым подключены сетевые станции Ст.
Заданы скорости:
V1=10 Mбит/с;
V2=1000 Mбит/с;
V3=100 Mбит/с.
В качестве простейшей сети задана M1.
Решение (схематично) – студент приводит более развернутое решение.
1. Схему можно разбить на три составляющие:
M1, М3 – активная звезда (студенту описать подробно).
M2 – кольцо на коммутаторах (привести характеристику, достоинства и недостатки кольцевых структур).

2. Сеть M1 активная звезда, в центре которой находится коммутатор. Входные порты коммутатора имеют пропускную способность 10 Mбит/с, а выходные 100 Mбит/с.
Здесь разумно выбрать технологию Fast Ethernet(описать эту технологию).
На первом (физическом) уровне ЭМВОС могут быть выбраны следующие варианты:
1. Витая пара категории 3 (описать).
2. Витая пара категории 5 (описать).
3. Многомодовый волоконооптический кабель (описать).
Второй канальный уровень разделяется на два подуровня:
- MAC-описать,
- LLC-описать.
Для технологии Fast Ethernet максимальный размер сети определяется средой передачи и режимом работы. В случае витой пары 5 категории максимальное расстояние от станции до коммутатора определяется затуханием сигнала и составляет 100 м. Для оптоволокна максимальное расстояние «станция-коммутатор» также определяется затуханием и составляет 2000 м.
В случае витой пары третей категории (интерфейс 100 Base T4) реализуется полудуплексный режим работы и максимальное расстояние будет 100 м.
Максимальное количество станций, подключаемых к коммутатору, определяется количеством его портов, которое колеблется от 8 до 32, максимальная задержка пакетов суммируется как задержка в кабеле tк и задержка в коммутаторе ts.
t3 = tk + ts = L * V + ts.
В нашем случае (для интерфейсов Tx и Fx) t3 = 50 ВT,
t3 = 0,55 * 100 =55 ВT для Tx,
t3 = 0,5 *2000 =1000 BT для Sx.
При этих расчетах учитывалось только время прохождения в одном направлении.

Приведем пример MAC адреса сетевой карты, он содержит 48 бит.
Первые 2 бита обычно содержит комбинацию 00, что означает адрес индивидуальный и присвоен производителем сетевой карты. Остальные могут быть произвольными.
Например:

00 0001110110001010110110 001011111100111111000111
2 22 24

Удобней этот адрес записать в шестнадцатеричном исчислении: 06E2B6.2FСFС7.

Контрольная работа №2. Маршрутизация в IP-сетях

Задание
Структура IP-cети, составляющую автономную систему(АС) и состоящую из маршрутизаторов Mi и подсетей Cik, изображена на рисунке.
Адрес сети 128.12.0.0. Выход в глобальную сеть осуществля-ется через маршрутизатор Mn. Количество станций в подсетях Nik.
Распределить адреса по подсетям, составить таблицу мар-шрутизации по протоколу RIPV2 для заданного маршрутизатора Mi. Варианты заданий приведены в таблице.

N варианта i n
1 2 3 4 5 1 4
6 7 8 9 10 2 5
11 12 13 14 15 3 6
16 17 18 19 20 1 5
21 22 23 24 25 2 6
100 150 200 300 500 N11
350 400 500 620 700 N12
150 370 50 250 120 N21
920 840 750 450 300 N31

Пример
Задано:
Таблица должна быть составлена для маршрутизатора M1.
Выход во внешнюю сеть через M6
N11= 250, N12 = 180, N21 = 400, N31 = 800.

Решение (схематично).
1. Составим маски подсетей C11-число станций 250
26 = 128 < 250 < 256 = 28.
Таким образом, маска будет содержать единицы в трех старших октетах
11111111 11111111. 11111111. 00000000
или
255. 255. 255. 0
Адрес подсети тогда будет
128. 12. 0. 0 или с префиксом
128. 12. 0. /24
Аналогично находим для C12
Маска 255. 255. 255. 128
Адрес подсети составим так. Поскольку адресное поле 128. 12. 0. 0 в четвертом байте полностью занято, возьмем адрес-ное поле 128. 12. 1. 0.
В этом поле будет задействовано только половина адресов от 128. 12. 1. 0 до 128. 12. 1. 127. Такие же действия произведем для подсетей N21 и N31 и получим N21-маска 255. 255. 254. 0, диа-пазон адресов от 128. 12.2. 0 до 128.12.3.255.
N31-маска 255. 255. 252.0, диапазон адресов от 128.12.4.0 до 128.12. 7. 255. 0
2. Составим теперь таблицу маршрутизатора M1 по прото-колу RIP.V2.
Для этого снова приведем схему сети с адресами подсетей и портов маршрутизаторов. Адреса портов выбираем из адресного пространства той сети, которая подключена к этому порту. Так порт 2 (M1) 128. 12. 0. 1.
Порт 3 (M1) 128. 12. 1. 6.
Для портов соединяющих маршрутизаторы 7, 4, 5 нужно организовать свои подсети.

Так для линии соединяющий M1 иM2 минимально возмож-ное адресное поле равно 4. Выберем подсеть 128. 12. 8. 0 с пре-фиксом 30 и адреса портов 128. 12. 8. 1 и 128. 12. 8. 2. Аналогич-но для системы M1-M3 подсеть 128. 12. 9. 0/30 и адреса портов 128. 12. 9.1 и 128. 12. 9.2.
Система M2 –M3 подсеть 128. 12.10. 0/30 и адрес 128. 12. 10. 1 и 128. 12. 10. 2.
Cистема M1–M6: подсеть 128. 12. 11. 0/30 и адрес а портов 128. 12.11.1 и128.12.11.2.
Перейдем к составлению таблицы.
Этап 1. Минимальная таблица учитывает только подклю-ченные подсети.

№ сети Адрес
следующего маршрутизатора Порт Расстояние
128. 12. 0.0 128.12.0.1 2 1
128.12 .1. 0 128.12.1.6 3 1
128.12.9.0 128.12.9.1 4 1
128.12.8.0 128.12.8.1 5 1
128.12.11.0 128.12.11.1 1 1

Этап 2. Рассылка минимальных таблиц.
Этап 3. Прием сообщений от соседей и пополнение табли-цы. Маршрутизатор M1 получает информацию от M2 и M3.

N N сети Адрес следую-щего маршрута Порт Расстоя-ние Примеча-ние
1 128.12.0.0 128.12.0.1 2 1
2 128. 12. 1.0 128.12. 1. 6 3 1
3 128. 12. 9. 0 128.12.9.1 4 1
4 128.12.8.0 128.12.8.1 5 1
5 128.12.11.0 128.12.11.1 1 1
6 128.12.4.0 128.12.9.2 4 2
7 128.12.9.0 128.12.9.2 4 2 отМ3
8 128. 12. 10.0 128.12.9.2 4 2
9 128.12.2.0 128.12.8.2 5 2
10 128. 12. 8.0 128.12.8.2 5 2 от M2
11 128.12.10.0 128.12. 8.2 5 2

В этой таблице есть повторяющиеся записи; N3 и N7 – 128. 12. 9.0 и №4 и №10 – 128.12.8.0. В этой таблице оставляем строки №3 и №4 так как у них расстояние меньше.
Записи №8 и №11 тоже одинаковы и имеют одно и то же расстояние. Оставляем ту запись, которая появилась первой т.е №8.
В нашем случае формирование таблицы закончено.