Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Августа 2015 в 19:25, курсовая работа
Компьютерной сетью передачи данных является совокупность трех и более оконечных устройств связи, объединенных каналами передачи данных и коммутирующими устройствами (узлами сети), обеспечивающими обмен сообщениями между всеми оконечными устройствами (компьютерами).
Рис. 3. Псевдозаголовок Ethernet и ARP при выполнении ответа рабочей станции H6 узлу H3
В заключении, нанесем графические элементы, изображающие передачу фреймов между узлами H3 (отправитель) и H6 (получатель) в подсети SH1 на граф сегмента сети ЕСПД. Полученные изображения приведены на рисунке 4.
8.2 Удаленные сегменты
Вторая часть задания состоит в рассмотрении сценария, согласно которому выполняется передача фреймов Ethernet между узлами, расположенными в удаленных подсетях. Как и в предыдущем пункте, узлы выбираются произвольно.
Узлом-отправителем назначена рабочая станция H2 из подсети SH1 (IP-адрес 172.16.0.3, MAC-адрес 00:10:11:01:AA:E5), узлом-получателем назначена рабочая станция H5 из подсети SH2 (IP-адрес 172.16.0.22, MAC-адрес 00:05:5E:34:32:06). По данным таблицы 4, маршрутизатор R1 имеет физический адрес 00:0A:F3:A8:68:01, маршрутизатор R2 имеет канальный адрес 00:90:21:55:19:01.
Рис. 4. Передача фреймов от узла H3 узлу H6 в пределах подсети Sh1
По исходным условиям задания, необходимости в заполнении полей фреймов Ethernet и псевдозаголовка протокола ARP нет, т.к. выполняемые процедуры разрешения адреса сетевого уровня на адрес канального уровня будут аналогичны процедурам, выполняемым при отображении адресов узлов, размещенных в одной подсети, с разницей в том, что вместо MAC-адреса узла получателя в соответствующем сегменте сети будет использоваться MAC-адрес маршрутизатора R2 (в случае передачи пакетов от узла H2 из подсети SH1 узлу H5 из подсети SH2) или MAC-адрес маршрутизатора R1 (в случае передачи пакетов от узла H5 из подсети SH2 узлу H2 из подсети SH1). Т.о. на каждом сегменте сети в заголовках фреймов Ethernet будут изменяться адреса канального уровня (MAC-адреса) отправителя и получателя. Адреса сетевого уровня узлов отправителя и получателя подвергаться изменениям не будут. На рисунке 5 приведен сегмент сети ЕСПД и изображена передача фреймов канального уровня с соответствующим содержанием заголовков (MAC, IP-адрес отправителя и MAC, IP-адрес получателя) от узла H2 из подсети SH1 узлу H5 из подсети SH2.
Рис. 5. Передача фреймов канального уровня от узла H2 из подсети Sh1 узлу H5 из подсети Sh2
9. Организация беспроводного доступа к компьютерной сети передачи данных
Для обеcпечения беспроводного доступа к информационно-вычислительным ресурсам проектируемой сети, необходимо подключить беспроводную точку доступа, организующую мост между проводной сетью Ethernet и беспроводной зоной WiFi. При проектировании сети, изображенной на рисунке 1, были использованы 9-ти и 8-ми портовые коммутаторы FastEthernet, на каждом из которых один физический порт зарезервирован для расширения. Т.о. подключение точки доступа, возможно, произвести к любому коммутатору SWi сети. В таком случае, беспроводные станции могут использовать резервные IP-адреса из каждого диапазона (см. табл.1). Предложенное решение достаточно просто при реализации, однако имеет ряд существенных недостатков: ограниченное адресное пространство, сложность контроля доступа беспроводных клиентов, смешение сетевого трафика от доверенных станций и временных клиентов. По указанным причинам, рассмотрим другой вариант структуризации сети беспроводного доступа.
Учитывая территориальное расположение объектов сети и степень концентрации беспроводных станций в центральной области, наиболее целесообразным представляется подключение точки доступа к отдельному интерфейсу (4) маршрутизатора R3.
Исходя из расчетов проведенных в разделах 4 и 5, адресное пространство проектируемой сети имеет достаточную глубину, для выделения отдельной IP-подсети, предназначенной для организации доступа беспроводных клиентов. Предполагая наличие одновременно не более 21 беспроводных клиентов в зоне доступа, возможно, рассчитать диапазон выделяемого адресного пространства.
В соответствии с расчетными данными из раздела 4, для создания, не перекрываемого адресного пространства можно, использовать диапазон адресов, начиная с 172.16.0.64. Для адресации 21 клиентов необходимо использовать 5 бит (2^5 = 32). Полученное пространство обеспечит возможность адресовать 28 беспроводных станций, учитывая расход на служебные адреса: IP-адрес интерфейса маршрутизатора, адрес точки доступа, адрес сети и широковещательный адрес. Таблица 5 содержит план адресации для беспроводного сегмента.
Таблица 5: Адресация беспроводного сегмента сети
Пул IP-адресов |
Двоичная нотация |
Назначение |
172.16.0.64/27 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0100 0000 |
Адрес подсети |
255.255.255.224 |
1111 1111.1111 1111.1111 1111.1110 0000 |
Маска подсети |
172. 16.0.65 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0100 0001 |
R3, интерфейс 4 |
172. 16.0.66 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0100 0010 |
Точка доступа |
172.16.0.67 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0100 0011 |
Беспроводной клиент 1 |
172.16.0.68 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0100 0100 |
Беспроводной клиент 2 |
172.16.0.69 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0100 0101 |
Беспроводной клиент 3 |
172.16.0.70 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0100 0110 |
Беспроводной клиент 4 |
172.16.0.71 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0100 0111 |
Беспроводной клиент 5 |
172.16.0.72 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0100 1000 |
Беспроводной клиент 6 |
172.16.0.73 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0100 1001 |
Беспроводной клиент 7 |
172.16.0.74 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0100 1010 |
Беспроводной клиент 8 |
172.16.0.75 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0100 1011 |
Беспроводной клиент 9 |
172.16.0.76 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0100 1100 |
Беспроводной клиент 10 |
172.16.0.77 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0100 1101 |
Беспроводной клиент 11 |
172.16.0.78 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0100 1110 |
Беспроводной клиент 12 |
172.16.0.79 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0100 1111 |
Беспроводной клиент 13 |
172.16.0.80 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0101 0000 |
Беспроводной клиент 14 |
172.16.0.81 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0101 0001 |
Беспроводной клиент 15 |
172.16.0.82 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0101 0010 |
Беспроводной клиент 16 |
172.16.0.83 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0101 0011 |
Беспроводной клиент 17 |
172.16.0.84 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0101 0100 |
Беспроводной клиент 18 |
172.16.0.85 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0101 0101 |
Беспроводной клиент 19 |
172.16.0.86 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0101 0110 |
Беспроводной клиент 20 |
172.16.0.87 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0101 0111 |
Беспроводной клиент 21 |
172.16.0.88 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0101 1000 |
Резерв |
172.16.0.89 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0101 1001 |
Резерв |
172.16.0.90 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0101 1010 |
Резерв |
Таблица 5: Адресация беспроводного сегмента сети
Пул IP-адресов |
Двоичная нотация |
Назначение |
172.16.0.91 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0101 1011 |
Резерв |
172.16.0.92 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0101 1100 |
Резерв |
172.16.0.93 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0101 1100 |
Резерв |
172.16.0.94 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0101 1101 |
Резерв |
172.16.0.95 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0101 1110 |
Резерв |
172.16.0.96 |
1010 1100.0001 0000.0000 0000.0101 1111 |
Широковещ. адрес |
Для корректной маршрутизации пакетов между проводными и беспроводным сегментом сети необходимо внести ряд изменений. В таблицу маршрутизации каждого маршрутизатора сети необходимо добавить маршрут до сети 172.16.0.64/27 через шлюз R3 (10.3.0.14 или 10.3.0.9). На беспроводных станциях необходимо указать шлюз по умолчанию R3 - 172.16.0.65.
В соответствии с заданием раздела 9 в таблице 6 сведены основные данные конфигурации беспроводной точки доступа: идентификатор беспроводной сети, используемый частотный диапазон, способ шифрования, секретная фраза и т.д.
Таблица 6: Конфигурация беспроводной точки доступа
Параметр |
Значение |
Место включения |
R3, интерфейс 4 |
IP-адрес |
172.16.0.66 |
Адресное пространство |
172.16.0.64/27 |
MAC-адрес точки доступа |
00:D0:BA:A1:64:02 |
Поддерж. стандарты |
802.11b/g/n, 2.4, 2.5, 5 GHz |
Аутентификация |
WPA-PSK |
SSID |
EKSPD |
Практическая апробация и подтверждение непротиворечивости теоретических расчетов, проводимых в предыдущих пунктах, выполнено с помощью компьютерного моделирования проектируемой сети ЕСПД в среде пакета «Cisco Packet Tracer».
В проекте, моделирующем работу сети передачи данных, присутствует полный граф сети ЕСПД, отражающий топологию связи узлов сети, проименованы все подсети, порты коммутаторов, интерфейсы маршрутизаторов. Каждый маршрутизатор имеет работающую таблицу маршрутизации, позволяющую передавать трафик к любому узлу сети ЕСПД. В качестве проверки работоспособности сети использована утилита ping. Результаты выполнения команд приведены в листинге 1. Содержимое таблиц маршрутизации сети ЕСПД представлено в листинге 2. Граф моделируемой сети ЕСПД представлен на рисунке 6.
Проект, файлы конфигурации маршрутизаторов и схема топологии сети ЕСПД приложены отдельным архивом к тексту курсовой работы. Компьютерное моделирование сети производилось в ПО «Cisco Packet Tracer» версии 6.0.
Листинг 1. Результат выполнения команд ping
R1:
Router#ping 172.16.0.2
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.2, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/0/1 ms
Router#ping 172.16.0.3
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.3, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/0/2 ms
Router#ping 172.16.0.4
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.4, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/3/12 ms
Router#ping 172.16.0.5
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.5, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/4/21 ms
Router#ping 172.16.0.6
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.6, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/3/19 ms
Router#ping 172.16.0.7
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.7, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/0/2 ms
………………………………………………………………………………
R2:
Router#ping 172.16.0.18
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.18, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/0/1 ms
Router#ping 172.16.0.19
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.19, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/0/1 ms
Router#ping 172.16.0.20
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.20, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/11/52 ms
Router#ping 172.16.0.21
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.21, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/2/10 ms
Router#ping 172.16.0.22
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.22, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/0/1 ms
Router#ping 172.16.0.23
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.23, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/0/1 ms
Router#ping 172.16.0.24
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.24, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/4/20 ms
..............................
R3:
Router>en
Router#ping 172.16.0.34
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.34, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/0/2 ms
Router#ping 172.16.0.35
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.35, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/0/1 ms
Router#ping 172.16.0.36
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.36, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/8/38 ms
Router#ping 172.16.0.37
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.37, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/0/3 ms
Router#ping 172.16.0.38
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.38, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/0/1 ms
Router#ping 172.16.0.39
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.39, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/0/1 ms
Router#ping 172.16.0.40
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.40, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/0/1 ms
………………………………………………………………………………
R4:
Router>en
Router#ping 172.16.0.50
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.50, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/0/1 ms
Router#ping 172.16.0.51
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.51, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/1/2 ms
Router#ping 172.16.0.52
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.52, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/0/1 ms
Router#ping 172.16.0.53
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.53, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/0/1 ms
Router#ping 172.16.0.54
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.54, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/0/1 ms
Router#ping 172.16.0.55
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.55, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 0/0/2 ms
Листинг 2. Таблицы маршрутизации указанных маршрутизаторов R сети ЕСПД
R1:
10.0.0.0/30 is subnetted, 5 subnets