Построение сети разветвленной топологии и изучение ее работы

Министерство высшего и средне-специального образования Республики Узбекистан
Ташкентский государственный технический университет
им. Ислама Каримова

Кафедра: Автоматизация производственных процессов

Практическая работа № 4
По предмету: Компьютерные системы и сети
На тему: Построение сети разветвленной топологии и изучение ее работы.

Ст. группы: 115-18

Выполнил: Джалгасбаев А.
Принял: Шарапов Р.

Ташкент 2019

Построение сети разветвленной топологии и изучение ее работы


Цель работы: Получить навыки построения и настройки разветвленной сети с использованием различного оборудования. Исследование принципа ее работы.


Теоретическая часть
Протокол — стандарт, определяющий поведение функциональных блоков при передаче данных.
Протокол является набором правил взаимодействия функциональных блоков, расположенных на одном уровне. Обычно протокол описывает:

• 
  синтаксис сообщения, являющийся способом идентификации данных при их передаче. Например, порядок, в котором отображаются адрес назначения и элементы данных;
  
• 
  имена элементов данных, что позволяет обеспечивать интерпретацию передаваемой информации;
  
• 
  операции управления и состояния. Они сводятся к динамичному согласованию фаз функционирования, связанного с передачей данных. Для случаев появления отказов в сети предусматривается порядок выхода из этих состояний.
  

Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем определяет семь уровней области Взаимодействия Открытых Систем (ВОС). Соответственно этому вводится в рассмотрение семь групп протоколов. Они именуются так же, как и уровни.
На каждом уровне в сети может работать один либо несколько различных независимых друг от друга протоколов. Каждый протокол N-уровня обеспечивает взаимодействие объектов того же уровня, расположенных в различных системах сети. Любой протокол не знает о существовании других протоколов. Но он получает сервис от протоколов, расположенных на соседнем снизу уровне. Абстрактное описание взаимодействия через точку доступа к сервису называется примитивом. В базовой эталонной модели определены четыре типа примитивов: запрос, признак, ответ и подтверждение.
В информационной сети выделяют два типа протоколов, определяемых точками их приложения (рис.1)

Рис. 1 Типы протоколов

Протоколы P-типа обеспечивают непосредственное взаимодействие объектов абонентских систем либо административных систем на соответствующем уровне. Что же касается протоколов К-типа, то они описывают взаимодействие пар смежных систем. Эти протоколы описывают характеристики коммуникационной сети.

Три последние класса сетей образуют сети с маршрутизацией данных. В соответствии со сказанным, например, в сети коммутации пакетов к К-типу относятся (рис.2) протоколы уровней 1-3, а к P-типу - протоколы уровней 4-7. Здесь в роли ретрансляционной системы выступает трехуровневый узел коммутации пакетов.
Протокол реализуется устройствами, или программами. В обоих случаях говорят о протокольных реализациях. Естественно, что различные производители и программисты создают разные протокольные реализации одного и того же протокола. Поэтому возникает проблема корректной конформности — отображения языка стандарта в язык программирования. Корректность работы реализации определяется ее тестированием на предмет соответствия протоколу. Тестирование должно проводиться независимой организацией, не участвовавшей в создании устройства либо программы.
Для обеспечения гарантии того, что данный протокол выполняет указанные требования, он подвергается верификации и сертификации.

Рис. 2. Протоколы сети коммутации пакетов

Каждый уровень модели выполняет отдельную функцию:

Физический уровень (Physical layer) – имеет дело с передачей битов по физическим каналам связи, таким, например, как коаксиальный кабель, витая пара, оптоволо­конный кабель или цифровой территориальный канал. К этому уровню имеют отношение характеристики физических сред передачи данных, такие как полоса пропускания, помехозащищенность, волновое сопротивление и другие. На этом же уровне определяются характеристики электрических сигналов, передающих диск­ретную информацию, например, крутизна фронтов импульсов, уровни напряже­ния или тока передаваемого сигнала, тип кодирования, скорость передачи сигналов. Кроме этого, здесь стандартизуются типы разъемов и назначение каждого контакта.
Функции физического уровня реализуются во всех устройствах, подключен­ных к сети. Со стороны компьютера функции физического уровня выполняются сетевым адаптером или последовательным портом.
В основном именно этот уровень гарантирует, что посланный с одной стороны сети бит будет корректно принят на другой стороне.
Канальный уровень (Data link layer) - На физическом уровне просто пересылаются биты. При этом не учитывается, что в некоторых сетях, в которых линии связи используются (разделяются) поперемен­но несколькими парами взаимодействующих компьютеров, физическая среда пе­редачи может быть занята. Поэтому одной из задач канального уровня является проверка доступности среды передачи. Другой задачей канального уровня является реализация механизмов обнаружения и коррекции ошибок.
Для этого на канальном уровне биты группируются в наборы, называемые кадрами (frames). Канальный уровень обеспечивает корректность передачи каждого кадра, помещая специальную последовательность, бит в начало и конец каждого кадра, для его выделения, а также вычисляет контрольную сумму, обрабатывая все байты кадра определенным способом и добавляя контрольную сумму к кадру. Когда кадр приходит по сети, получатель снова вычисляет контрольную сумму полученных данных и сравнивает результат с контрольной суммой из кадра. Если они совпада­ют, кадр считается правильным и принимается. Если же контрольные суммы не совпадают, то фиксируется ошибка. Канальный уровень может не только обнаруживать ошибки, но и исправлять их за счет повторной передачи поврежденных кадров. Необходимо отметить, что функция исправления ошибок не является обя­зательной для канального уровня, поэтому в некоторых протоколах этого уровня она отсутствует, например, в Ethernet и frame relay.
В протоколах канального уровня, используемых в локальных сетях, заложена определенная структура связей между компьютерами и способы их адресации. Хотя канальный уровень и обеспечивает доставку кадра между любыми двумя узлами локальной сети, он это делает только в сети с совершенно определенной топологи­ей связей, именно той топологией, для которой он был разработан. К таким типо­вым топологиям, поддерживаемым протоколами канального уровня локальных сетей, относятся общая шина, кольцо и звезда, а также структуры, полученные из них с помощью мостов и коммутаторов. Примерами протоколов канального уров­ня являются протоколы Ethernet, Token Ring, FDDI.

Схема 4

1. 
   Постройте разветвленную сеть как показано на рисунке.
   

1. 
   Пропишите IP адреса, маски подсети и номера портов для рабочих станций согласно таблице