Перечень условных обозначений, терминов и сокращений

СОДЕРЖАНИЕ

1. ОПИСАНИЕ СИМУЛЯТОРА CISCO PACKET TRACER

2. МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ К ПРОВЕДЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

2.1 Методические указания к лабораторному практикуму

2.2 Лабораторная работа №1. Знакомство со средой Cisco Packet Tracer

2.3 Лабораторная работа №2. Протоколы ARP и ICMP (программы ping и tracert)

2.4 Лабораторная работа №3. Протоколы SMTP и POP3

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Варианты индивидуальных заданий к лабораторной работе №2

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Варианты индивидуальных заданий к лабораторной работе №3

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, ТЕРМИНОВ И СОКРАЩЕНИЙ

ARP – Address Resolution Protocol

DCE – Data Circuit Equipment

DNS – Domain Name System

DTE – Data Terminal Equipment

ICMP – Internet Control Message Protocol

IOS – Internetwork Operating System

IP – Internet Protocol

MTA – Mail Transfer Agent

MUA – Mail User Agent

NS3 – Network Simulator, version 3

PC – Personal Computer

POP3 – Post Office Protocol, version 3

SMTP – Simple Mail Transfer Protocol

TCP – Transmission Control Protocol

UDP – User Datagram Protocol

ОПИСАНИЕ СИМУЛЯТОРА CISCO PACKET TRACER

Данный программный продукт разработан компанией Cisco и рекомендован использоваться при изучении телекоммуникационных сетей и сетевого оборудования. На основе программного продукта Packet Tracer есть возможность создавать сетевые топологии из широкого множества маршрутизаторов и коммутаторов компании Cisco, рабочих станций и сетевых соединений типа Ethernet, Serial, ISDN, Frame Relay. Функции симулятора могут быть пригодны как для обучения, так и для работы, настройки сети еще на этапе планирования.

Packet Tracer включает следующие особенности:

· Рабочее пространство для создания сети любого размера и сложности

· Моделирование в режиме реального времени

· Моделирование в режиме симуляции

· Графический интерфейс для взаимодействия с пользователем при настройке сетевых устройств

· Изображение сетевого оборудования с поддержкой добавления, удаления, перемещения различных компонентов

Данный симулятор позволяет студентам проектировать свои собственные сети, создавая и отправляя различные пакеты данных, сохранять и комментировать свою работу. Предоставляется возможность изучать и использовать такие сетевые устройства, как коммутаторы, маршрутизаторы, рабочие станции, определять типы связей между ними и соединять их.

Отличительной особенностью данного симулятора является наличие в нем режима симуляции (рис. 3.1). В данном режиме все пакеты, пересылаемые внутри сети, отображаются графически. Эта возможность позволяет студентам наглядно продемонстрировать, по какому интерфейсу в данные момент перемещается пакет, какой протокол используется и т. д. Работая в симуляторе в другом режиме, режиме реального времени, нельзя проследить за перемещением пакетов, сразу отображается конечный результат выполненных действий.

Рис. 3.1 Режим симуляции в Packet Tracer

Однако, это не все преимущества Packet Tracer: в режиме симуляции студент может не только отслеживать используемые протоколы, но и видеть, на каком из семи уровней модели OSI данный протокол задействован, а так же содержимое пакета, его формат.

Packet Tracer способен моделировать большое количество устройств различного назначения, а так же немало различных типов связей, что позволяет проектировать сети любого размера на высоком уровне сложности.

Моделируемые устройства:

· Коммутаторы второго и третьего уровня

· Маршрутизаторы

· Сетевые концентраторы

· Конечные устройства (рабочие станции, ноутбуки, серверы, принтеры)

· Беспроводные устройства (точки доступа, беспроводные маршрутизаторы)

· Глобальная сеть WAN

Поддерживаемые типы связей между устройствами:

· Консоль

· Медный кабель с прямым подключением

· Медный кабель с перекрещиванием

· Волоконно-оптический кабель

· Телефонная линия

· Serial DCE/DTE

Каждое устройство в программном продукте Cisco Packet Tracer может быть сконфигурировано через окно свойств, которое вызывается по двойному клику на устройстве. Первая вкладка Physical отвечает за физические параметры устройства (рис.3.2). При настройке маршрутизаторов и коммутаторов в них можно добавлять новые модули, в рабочие станции и серверы — вставлять сетевые адаптеры.

Рис. 3.2 Физический вид устройства (маршрутизатора)

На вкладке Config можно задавать основные параметры сетевых интерфейсов (IP-адреса, маску подсети, параметры беспроводной сети и пр.) В сетевых устройствах также можно конфигурировать маршрутизацию – статическую или динамическую, у серверов — конфигурировать службы (рис. 3.3).

Рис. 3.3 Конфигурация сервера

Третья вкладка CLI сетевых устройств обеспечивает доступ к командной строке операционной системы IOS. Третья вкладка Desktop рабочих станций и серверов содержит интерфейсы доступа к различным сетевым параметрам, а также несколько клиентских приложений (рис. 3.4).

1. Menu Bar – предоставляет интерфейс управления для оконных приложений со стандартными разделами:

· File – управление файлом в программе;

· Edit – правка, позволяет выполнять с открытым документом различные операции;

· Options – опции программы;

· View – вид программы;

Рис. 3.4 Вкладка Desktop рабочей станции

При запуске программы открывается главное окно симулятора (рис. 3.5):

Рис. 3.5 Общий вид симулятора Packet Tracer

Опишем элементы рабочей области главного окна программы (рис. 3.6):

Рис. 3.6 Элементы рабочей области программы

· Tools – настройки;

· Extensions – возможные расширения для программы;

· Help – справка;

2. Main Tool Bar – панель управления содержит графические изображения ярлыков для доступа к командам главного меню File, Edit, View и Tools, а так же кнопку Network Information.

3. Logical/Physical Workspace – вкладки переключения между логической рабочей областью и физической. Физическая топология подразумевает расположение устройств в городе, районе, офисе.

4. Workspace – рабочая область программы, в которой происходит создание сети, проводятся наблюдения за симуляцией и просматривается другая информация о сети и статистика.

5. Common Tools Bar – панель, которая обеспечивает доступ к часто используемым инструментам:

· Select – выбрать элемент/отдельную область сети;

· Move layout – перемещение по карте сети;

· Place note – разместить комментарий на карте сети;

· Delete – удалить элемент/отдельную область сети;

· Inspect – просмотр подробной информации о выбранном устройстве;

Кнопки визуального моделирования потоков данных:

· Add simple PDU – сформировать простой пакет ping-запроса между двумя узлами;

· Add complex PDU – сформировать сложный пакет данных;

6. Realtime/Simulation Bar – вкладки переключения между режимом realtime (реального времени) и режимом simulation (симуляции). Содержит кнопки Power cycle devices, Play control, Event list в режиме simulation.

7. User Created Packet Window – окно для управления пакетами, которые были созданы в сети во время симуляции.

8. Network Component Box – область, которая содержит все представленное оборудование, с помощью которого можно проектировать сеть.

9. Device-Type Selection Box – содержит все доступные типы устройств и связей в симуляторе.

10. Device-Specific Selection Box – содержит конкретные модели выбранного типа устройств и соединений.

Симулятор Packet Tracer поддерживает широкий диапазон сетевых соединений (таблица 3.1). Каждый тип кабеля может быть соединен лишь с определенным типом интерфейса.

Таблица 3.1

Тип кабеля	Описание
Console	Консольное соединение может быть выполнено между ПК и маршрутизаторами или коммутаторами. Скорость соединения обеих сторон должна быть одинаковая, передаваться может любой поток данных.
Copper straight-through	Этот тип кабеля является стандартной средой передачи Ethernet для соединения устройств, которые функционируют на разных уровнях OSI. Сигнал передается напрямую из одного конца в другой, а именно с 1-го контакта на 1-й, с 2-го на 2-й и т. д. Используется между ПК и хабом, ПК и DSL-модемом, хабом и коммутатором.
Copper cross-over	Этот тип кабеля является средой передачи Ethernet для соединения устройств, которые функционируют на одинаковых уровнях OSI. Используется для соединения двух ПК напрямую, т. е. без хаба или коммутатора. Таким образом можно подключить только 2 компьютера одновременно.
Fiber	Оптоволоконный кабель используется для соединения между оптическими портами.
Phone	Соединение через телефонную линию может быть осуществлено только между устройствами, имеющими модемные порты.
Coaxial	Коаксиальная среда используется для соединения между коаксиальными портами.
Serial Data Circuit Equipment/Data Terminal Equipment (DCE/DTE)	Соединения через последовательные порты, часто используются для связей WAN. Для настройки таких соединений необходимо установить синхронизацию на стороне DCE-устройства. Синхронизация DTE выполняется по выбору. Сторону DCE можно определить по маленькой иконке “часов” рядом с портом. При выборе типа соединения Serial DCE, первое устройство, к которому применяется соединение, становится DCE-устройством, а второе - автоматически станет стороной DTE. Возможно и обратное расположение сторон, если выбран тип соединения Serial DTE.

Packet Tracer является удобным средством моделирования сетей передачи данных. Работа с симулятором дает весьма правдоподобное ощущение настройки реальной сети, состоящей из различных устройств. Настройку сетевого оборудования можно проводить как с помощью команд операционной системы Cisco IOS, так и посредством графического интерфейса. Благодаря режиму симуляции можно проследить перемещение данных по сети, появление и изменение параметров пакетов при прохождении данных через сетевые устройства, скорость и пути перемещения пакетов. Анализ событий, происходящих в сети, позволяет понять механизм ее работы и обнаружить неисправности.