Материал: 3255

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный лесотехнический

университет имени Г.Ф. Морозова»

Протоколы цифровой связи

Методические указания к лабораторным работам для студентов

по направлению подготовки 15.03.04 – Автоматизация технологических процессов и производств

Воронеж 2018

2

УДК 62-192:52

Грибанов А. А. Протоколы цифровой связи [Электронный ресурс]: мето-

дические указания к лабораторным работам для студентов по направлению

подготовки 15.03.04 – Автоматизация технологических процессов и произ-

водств / А.А. Грибанов; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». –

Воронеж, 2018. – 36 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТУ

Рецензент: д.т.н., профессор, зав. кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I» Афоничев Д.Н.

3

Лабораторная работа № 1 Основы работы с Internet

Цель работы: получение навыков установки и конфигурирования стека протоколов TCP/IP, определение работоспособности интересующего узла или канала связи, изучение основ организации безопасной работы в Internet.

Порядок выполнения работы

1.Установка и конфигурирование стека протоколов TCP/IP.

2.Обследование локальной, кафедральной и университетской сетей:

Получение первоначальной информации (написание программы по определению для задаваемого пользователем диапазона адресов работоспособности каждого узла и его символьного (доменного) имени).

Анализ сети (написание программы по определению для заданного пользователем поддиапазона адресов (выбранных из диапазона, заданного на предыдущем шаге) следующих параметров: адрес сети, адрес шлюза, маска, широковещательный адрес).

Синтезирование структуры локальной / кафедральной(внешние адреса) / факультетской / университетской сети

на основе полученных ранее данных.

3. Установка, конфигурирование и работа с Межсетевым Экраном (МСЭ или Firewall).

4. Подготовить и защитить отчет.

Краткие теоретические сведения

Типы адресов: физический (MAC-адрес), сетевой (IP-адрес) и символьный

(DNS-имя)

Каждый компьютер в сети TCP/IP имеет адреса трех уровней:

Локальный адрес узла, определяемый технологией, с помощью которой построена отдельная сеть, в которую входит данный узел. Для узлов, входящих в локальные сети - это МАС-адрес сетевого адаптера или порта маршрутизатора, например, 11-А0-17-3D-BC-01. Эти адреса назначаются производителями оборудования и являются уникальными адресами, так как управляются централизовано. Для всех существующих технологий локальных сетей МАС-адрес имеет формат 6 байтов: старшие 3 байта - идентификатор фирмы производителя, а младшие 3 байта назначаются уникальным образом самим производителем. Для узлов, входящих в гло-

4

бальные сети, такие как Х.25 или frame relay, локальный адрес назначается администратором глобальной сети.

IP-адрес, состоящий из 4 байт, например, 109.26.17.100. Этот адрес используется на сетевом уровне. Он назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов. IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Номер сети может быть выбран администратором произвольно, либо назначен по рекомендации специ-

ального подразделения Internet (Network Information Center, NIC), если сеть должна работать как составная часть Internet. Обычно провайдеры услуг Internet получают диапазоны адресов у подразделений NIC, а затем распределяют их между своими абонентами.

Номер узла в протоколе IP назначается независимо от локального адреса узла. Деление IP-адреса на поле номера сети и номера узла - гибкое, и граница между этими полями может устанавливаться весьма произвольно. Узел может входить в несколько IP-сетей. В этом случае узел должен иметь несколько IPадресов, по числу сетевых связей. Таким образом IP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.

Символьный идентификатор-имя, например, SERV1.IBM.COM. Этот адрес назначается администратором и состоит из нескольких частей, например, имени машины, имени организации, имени домена. Такой адрес, называемый также DNS-именем, используется на прикладном уровне, например, в протоколах FTP или telnet.

Три основных класса IP-адресов

IP-адрес имеет длину 4 байта и обычно записывается в виде четырех чисел, представляющих значения каждого байта в десятичной форме, и разделенных точками, например:

128.10.2.30 - традиционная десятичная форма представления адреса,

10000000 00001010 00000010 00011110 - двоичная форма представления этого же адреса.

На рисунке показана структура IP-адреса.

Класс А

Адрес состоит из двух логических частей - номера сети и номера узла в сети. Какая часть адреса относится к номеру сети, а какая к номеру узла, определяется значениями первых битов адреса:

Если адрес начинается с 0, то сеть относят к классу А, и номер сети занимает один байт, остальные 3 байта интерпретируются как номер узла в сети. Сети класса А имеют номера в диапазоне от 1 до 126. (Номер 0 не используется, а номер 127 зарезервирован для специальных целей, о чем будет сказано ниже.) В сетях класса А количество узлов должно быть больше 216 , но не превышать 224.

Если первые два бита адреса равны 10, то сеть относится к классу В и является сетью средних размеров с числом узлов 28 - 216. В сетях класса В под адрес сети и под адрес узла отводится по 16 битов, то есть по 2 байта.

Если адрес начинается с последовательности 110, то это сеть класса С с числом узлов не больше 28. Под адрес сети отводится 24 бита, а под адрес узла - 8 битов.

Если адрес начинается с последовательности 1110, то он является адресом класса D и обозначает особый, групповой адрес - multicast. Если в пакете в качестве адреса назначения указан адрес класса D, то такой пакет должны получить все узлы, которым присвоен данный адрес.

Если адрес начинается с последовательности 11110, то это адрес класса Е, он зарезервирован для будущих применений.

Втаблице приведены диапазоны номеров сетей, соответствующих каждому классу сетей.