1. Практична робота 4-1. Моделювання мережі з топологією зірка на базі комутатора
2. завдання 4.1
3. Практична робота 4-2. Дослідження якості передачі трафіку по мережі
4. Перше знайомство з Traffic Generator
5. Дослідження якості роботи мережі
6. Підвищення пропускної здатності локальної обчислювальної мережі
7. завдання 2

Спочатку трохи теорії. Hub працює на 1м рівні моделі OSI і відправляє інформацію в усі порти, крім порту - джерела. Switch працює на 2м рівні OSI і відправляє інформацію тільки в порт призначення за рахунок використання таблиці MAC адрес хостів. У мережах IP існує 3 основних способи передачі даних: Unicast, Broadcast, Multicast.

• Unicast (Юнікаст) - процес відправки пакета від одного хоста до іншого хосту.
• Multicast (мультикаст) - процес відправки пакета від одного хоста до деякої обмеженої групи хостів.
• Broadcast (бродкаст) - процес відправки пакета від одного хоста до всіх хостам в мережі.

У некотових випадках switch може відправляти фрейми як hub, наприклад, якщо фрейм бродкастовий (broadcast - широкомовлення) або unknown unicast (невідомому єдиному адресату).

Практична робота 4-1. Моделювання мережі з топологією зірка на базі комутатора

Роботу мережі з топологією зірка на базі концентратора ми вже вивчили. Тепер розглянемо аналогічну мережу на базі комутатора ( Мал. 4.1 ).

Мал.4.1.

Зірка на базі комутатора моделі 2960

Приклад мережі з топологією зірка на базі комутатора ( файл task-4-1.pkt ) Додається.

На вкладці Physical ви можете подивитися вид комутатора, що має 24 порти Fast Ethernet і 2 порти Gigabit Ethernet ( Мал. 4.2 ).

Мал.4.2.

Фізичний зовнішній вигляд комутатора моделі 2960

У режимі Simulation налаштуємо фільтри і за допомогою функції переглянемо проходження пакета між двома ПК через комутатор. Як бачимо, маршрути пакетав концентраторе і комутаторі будуть різними: як в прямому, так і в зворотному напрямку хаб відправляє всім, а комутатор - тільки одному.

завдання 4.1

Проведіть проектування локальної мережі з хаба, комутатора і 4х ПК

Мережа, яку необхідно спроектувати представлена ​​на Мал. 4.3 .

Проектована мережа

Проведіть настройку і діагностику цієї мережі двома способами (утилітою ping і у вікні списку PDU. Переконайтеся в успішності роботи мережі в режимі симуляції.

Перед виконанням симуляції необхідно задати фільтрацію пакетів. Для цього потрібно натиснути на кнопку "Змінити фільтри", відкриється вікно, в якому потрібно залишити тільки протоколи "ICMP" і "ARP". Кнопка "Авто захоплення / Відтворення" має на увазі моделювання всього ping-процесу в єдиному процесі, тоді як "Захоплення / Вперед" дозволяє відображати його покроково.

Практична робота 4-2. Дослідження якості передачі трафіку по мережі

При дослідженні пропускної здатності ЛВС (якості передачі трафіку по мережі) бажано збільшити розмір пакета і відправляти запити з коротким інтервалом часу, не чекаючи відповіді від віддаленого вузла, для того, щоб створити серйозну навантаження на мережу. Однак, утиліта ping не дозволяє відправляти луна запит без отримання луна-відповіді на попередній запит і до закінчення часу очікування. Тому для організації істотного трафіку скористаємося програмою Traffic Generator. Для роботи створіть і налаштуйте наступну мережу ( Мал. 4.4 ).

Мал.4.4.

Топологія мережі для нашої роботи

Перше знайомство з Traffic Generator

У вікні управління PC1 у вкладці Desktop виберіть додаток Traffic Generator і визначте установки, як на Мал. 4.5 для передачі трафіку від PC1 на PC8. Для ясності я поруч з англійською версією вікна розмістив той же текст в російській версії програми CPT.

Мал.4.5.

Налаштування генератора трафіку (Варіант трафіку від PC1 до PC8)

Отже, за допомогою протоколу ICMP ми сформували трафік між комп'ютерами PC1 з адресою 192.168.0.1 і PC8 з адресою 192.168.0.8. При цьому в розділі Source Settings (Настройки джерела) необхідно встановити прапорець Auto Select Port (Автоматичний вибір порту), а в розділі PDU Settings (налаштування IP-пакет) задати наступні значення параметрів цього поля:

Select application: PING

Destination: IPAddress: 192.168.0.8 (адресполучателя);

Source IP Address: 192.168.0.1 (адреса відправника);

TTL: 32 (час життя пакета);

TOS: 0 (тип обслуговування, "0" - звичайний, без пріоритету);

Sequence Number: 1 (початкове значення лічильника пакетів);

Size: 1400 (розмір поля даних пакета в байтах);

Simulations Settings - тут необхідно активувати перемикач;

Periodic Interval: 0.3 Seconds (період повторення пакетів)

Увага

Не обов'язково використовувати ті настройки, які поставив автор. Можете вказати свої, наприклад, Size: 1500, PeriodicInterval: 0.5 Seconds. Однак, якщо невірно вкажете IP джерела, то генератор працювати не буде.

Після натискання на кнопку Send (Послати) між PC1 і PC8 почнеться активний обмін даними. Чи не закривайте вікно генератора трафіку настройки, щоб не перервати потік трафіку - лампочки повинні постійно блимати!

TTL - час життя пакета. Наявність цього параметра не дозволяє пакету нескінченно ходити по мережі. TTL зменшується на одиницю на кожному вузлі (хопі), через який проходить пакет.

Приклад мережі для дослідження якості передачі трафіку по мережі ( файл task-4-2.pkt ) Додається.

Дослідження якості роботи мережі

Для оцінки якості роботи мережі передамо потік пакетів між РС1 і РС8 за допомогою команди ping -n 200 192.168.0.8і будемо оцінювати якість роботи мережі по числу втрачених пакетів. Параметр "-n" дозволяє задати кількість переданих луна-запитів (у нас їх 200) - Мал. 4.6 .

Мал.4.6.

Відправляємо 200 пакетів на PC8

Одночасно з пінгом, навантажите мережу, включивши генератор трафіку на комп'ютері РС2 (вузол призначення - РС8, розмір поля даних-2500 байт, період повторення передачі - 0,1 сек. - Мал. 4.7 .

Збільшуємо навантаження на мережу

Для оцінки якості роботи мережі - зафіксуйте число втрачених пакетів ( Мал. 4.8 ).

Загублено 6 пакетів Примітка

Як варіант можна було б завантажити мережу шляхом організації ще одного потоку трафіку між будь-якими вузлами мережі, наприклад, включивши генератор трафіку ще на ноутбуці PC3.

На закінчення цієї частини нашої роботи зупиніть Traffic Generator на всіх вузлах, натиснувши кнопку Stop.

Підвищення пропускної здатності локальної обчислювальної мережі

Перевіримо той факт, що установка комутаторів замість хабів усуває можливість виникнення колізій між пакетами користувачів мережі. Замініть центральний концентратор на комутатор ( Мал. 4.9 ). Трохи почекайте і переконайтеся, що мережа знаходиться в робочому стані - все маркери порту не червоні, а зелені.

Мал.4.9.

Топологія мережі при заміні центрального концентратора на комутатор

Знову поставте потік пакетів між РС1 і РС8 за допомогою команди ping -n 200 192.168.0.8і включите Traffic Generator на РС2. Простежте роботу нового варіанту мережі. Переконайтеся, що за рахунок зниження паразитного трафіку якість роботи мережі стало вище (

).
Мал. 4.10. Втрачено 1 пакет

завдання 2

Перевірте самостійно, що заміна не одного, а всіх хабів комутаторами істотно поліпшить якість передачі трафіку в мережі. Приклад такої мережі для дослідження якості передачі трафіку по мережі ( файл task-4-3.pkt ) Додається.