Файл: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования СанктПетербургский горный университет.pdf

13
прямая видимость между зданиями может быть нарушена. Именно поэтому для подключения ПК, находящихся во втором помещении, между зданиями рекомендуется использовать витую пару для наружного применения (соответствующей категории).
Настройка локальной сети производится в несколько этапов. На первом осуществляется расчет минимально подходящего по заданию размера сети с адресацией IPv4 и оформляется таблица адресации. Для расчета диапазона адресов необходимо найти сумму количества узлов в сети и двух адресов, соответствующих адресу сети (Net ID) и адресу широковещательной рассылки (Broadcast).
Обязательно стоит продумать, какое устройство в сети будет являться шлюзом по умолчанию
(Default
Gateway), и зарезервировать адрес для него. Ближайшее большее или равное количеству рассчитанных
IP-адресов число, получаемое возведением числа два в степень, и будет необходимым и минимальным размером адресного пространства локальной сети.
Таким образом, при количестве узлов в сети 6 (по заданию 4 компьютера, сетевой накопитель и сетевой принтер), наличии шлюза по умолчанию, которым является маршрутизатор, а также учитывая два служебных адреса, ближайшее подходящее число – это 16 (2 4
). Такой сети будет соответствовать маска 255.255.255.240
(для сокращения записи используется вариант с префиксом /28) и диапазон из 14 адресов [12]. Так как количество узлов в сети невелико и нет необходимости использовать публичные IPv4 адреса, то адресация в локальной сети будет осуществляться с использованием частного диапазона адресов сети класса «C»
192.168.21.0 [13]. Преобразование частных адресов локальной сети в публичный адрес, предоставляемый провайдером и используемый для подключения к сети Internet, будет осуществляться маршрутизатором с использованием механизма Network Address
Translation (NAT) [14].
Рассчитанные адреса необходимо записать в таблицу адресации (таблица 2). Адрес 192.168.21.0 является правильным адресом сети (Net ID), а адрес 192.168.21.15 является широковещательным, так как узловая часть IP-адреса (Host ID) в двоичном виде представлена единицами (1111), и предназначен для

14
рассылки пакетов всем узлам в конкретной локальной сети. В качестве адреса шлюза по умолчанию использован последний доступный IP-адрес в сети.
Таблица 2 – Распределение IPv4 адресов в локальной сети
Адрес сети
192.168.21.0
Десятичная маска
255.255.255.240
Маска с префиксом
/28
Диапазон доступных адресов
192.168.21.1-192.168.21.14
Выделенный размер
14
Адрес основного шлюза
192.168.21.14
Адрес широковещания
192.168.21.15
Маршрутизатор (в эмуляторе Packet Tracer используются модели Home Router или WRT300N) позволяет подключать компьютеры как по витой паре, так и с использованием Wi-Fi.
Кроме того, у маршрутизатора есть порт WAN для подключения к глобальной сети Интернет.
Сетевые параметры маршрутизатора для выхода в Интернет (IP- адрес и маска сети) предоставляются провайдером. В пособии эта часть не описана. В пояснительной записке достаточно привести схематичное изображение подключения к Интернету, как показано на логической топологии в виде скриншота из Packet Tracer
(рисунок 7).
Далее до конца подраздела 3.3 показана настройка сети в Packet
Tracer.
Такие же настройки сети необходимо выполнить самостоятельно и включить скриншоты в текст пояснительной записки как указано в п. 2.3 Задания. Так как количество компьютеров в соответствии с вариантом задания может быть значительным, то допускается как в логической, так и физической топологиях сети отобразить всего несколько из них, обязательно указав при этом диапазон адресов, которые им назначен.

15
В первом помещении установлен сетевой принтер и сетевой накопитель. Допустимо как проводное, так и беспроводное подключение этих устройств к сети.
Рисунок 7 – Логическая топология ЛВС
Для подключения компьютеров по беспроводному соединению в них должен быть установлен модуль Wi-Fi. Для эмулятора Packet
Tracer вместо сетевой карты в компьютер необходимо установить модуль беспроводного подключения WMP300N. Перед заменой плат расширения питание компьютера должно быть обязательно выключено. Замена осуществляется перетаскиванием сетевой карты в список модулей, а затем в освободившийся слот устанавливается требуемая плата расширения, как показано на рисунке 8.
После установки модуля Wi-Fi в настройках компьютера на вкладке Desktop появляется возможность просмотреть список доступных беспроводных сетей и подключиться к нужной сети, используя окно настроек PC Wireless. Для подключения необходимо перейти на вкладку Connect выбрать сеть для подключения и нажать кнопку «Connect». Если список сетей пустой или не содержит искомой сети, надо нажать кнопку «Refresh» для обновления.
Пример подключения показан на рисунке 9.
Настройка сети начинается с настройки маршрутизатора. Для того, чтобы открыть Web-интерфейс (Graphical User Interface, GUI) для доступа к настройкам маршрутизатора, надо перейти на вкладку
Desktop в настройках ПК 1 и выбрать Web Browser. В открывшемся окне в адресной строке указать IP-адрес 192.168.0.1, который по умолчанию назначается маршрутизатору.

16
Рисунок 8 – Установка модуля WMP300N в компьютер 1
Для доступа к настройкам маршрутизатора в окне авторизации в каждое поле User Name и Password вводятся значения admin, используемые по умолчанию (рисунок 10).

17
Рисунок 9 – Подключение Компьютера 1 к беспроводной сети
Рисунок 10 – Страница авторизации маршрутизатора
В дальнейшем после завершения настроек для обеспечения высокого уровня безопасности сети пароль доступа к Web- интерфейсу настроек маршрутизатора обязательно меняется с пароля по умолчанию на сложный пароль на вкладке Administration в разделе Management, как показано на рисунке 11.

18
Рисунок 11 – Изменение пароля администратора маршрутизатора
На рисунке 12 показана страница настройки параметров сети в маршрутизаторе.
Последовательно задается
IP-адрес маршрутизатора (192.168.21.14), который также будет являться адресом шлюза по умолчанию, и указывается маска подсети
(255.255.255.240) – шаг 1 на рисунке 12.
Для автоматического назначения IP-адресов устройствам в сети в настройках маршрутизатора включается сервер, работающий по протоколу Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP-сервер) [15].
На рисунке 12 это шаг 2.
Теперь маршрутизатор будет автоматически назначать вновь подключенным к сети устройствам основные параметры, необходимые для доступа, например из браузера, к сети Internet: IP- адрес из назначенного диапазона (пула адресов – IP Address Range), маску подсети, IP-адрес основного шлюза и IP-адрес DNS сервера [16].
Количество выделяемых адресов определяется из расчета числа устройств, которые планируется подключить к сети. В качестве примера назначается диапазон адресов для устройств сети:
192.168.21.1-6. На рисунке 12 это шаг 3. Теперь в сети может работать 6 устройств.
После внесения изменений настройки необходимо сохранить. В дальнейшем подключение к маршрутизатору устанавливается с использованием вновь назначенного IP-адреса 192.168.21.14 (шаг 4 на рисунке 12).

19
Рисунок 12 – Настройка адресации с помощью DHCP в маршрутизаторе
Для удобства подключения и настройки новых компьютеров в сети сетевой принтер и сетевой накопитель должны иметь постоянный (не изменяющийся после перезагрузки) IP-адрес. Для этого на этих устройствах можно настроить статический IP-адрес, что вызывает определенные трудности, так как устройства не обладают удобными экраном и клавиатурой. Тем более, что при использовании протокола DHCP гораздо удобнее включить резервирование адреса на DHCP-сервере с использованием физического адреса (MAC Address) устройства, например принтера, как на рисунке 13. После нажатия кнопки DHCP Reservation (шаг 5 на рисунке 12) открывается дополнительное окно настроек резервирования. В списке клиентов DHCP необходимо выбрать строку, соответствующую данным сетевого принтера, и добавить список клиентов, для которых осуществляется резервирование IP- адреса (шаги 1-3 на рисунке 14). После добавления сетевого принтера в список клиентов, для которых осуществляется резервирование IP-адреса, необходимо сохранить настройки, нажав кнопку Save Settings.

20
Рисунок 13 – MAC Address Сетевого принтера и
IP-адрес, который он получил с использованием DHCP
Рисунок 14 – Настройка резервирования IP-адреса
Настройка заключается в присвоении имени Wi-Fi сети (SSID) и выборе типа аутентификации. Как видно на рисунке 15 сети присвоено название Network-21, а на вкладке Wireless Security аутентификация в данный момент отключена (рисунок 16).

21
Рисунок 15 – Настройка параметров Wi-Fi в маршрутизаторе
В курсовой работе необходимо включить максимально
безопасный режим аутентификации и изменить настройки
безопасности по умолчанию.
Рисунок 16 – Настройки безопасности беспроводного маршрутизатора

22
На этом настройка маршрутизатора закончена. Теперь необходимо настроить параметры проводного и беспроводного соединений в компьютерах сети. После того, как компьютер будет подключен к маршрутизатору, ему будет автоматически назначен сетевой адрес. Этот адрес отображается в сетевых настройках.
Предварительно необходимо включить в адаптере автоматическую
IP-адресацию.
Автоматически выданный компьютеру адрес, настройки аутентификации и SSID сети показаны на рисунке 17.
Рисунок 17 – Сетевой адрес Компьютера 1
На рисунке 18 показан вывод команды ipconfig /all, который позволяет получить подробную информацию о состоянии беспроводного адаптера Wireless0 Компьютера 2, используя интерфейс командной строки (Command-Line Interface, CLI).
Для экономии тонера при печати пояснительной записки рекомендуется изменить настройки интерфейса командной строки компьютеров в программе Cisco Packet Tracer на белый цвет фона и черный – текста, как это показано на рисунке 19.

23
Рисунок 18 – Вывод команды ipconfig /all для Компьютера 2
Аналогичным образом настраиваются все остальные устройства в сети.
Рисунок 19 – Настройка интерфейса командной строки компьютера

24
После настройки всех устройств необходимо проверить работоспособность сети (целостность и качество связи). Для этого можно использовать команду ping [17] в интерфейсе командной строки. На рисунке 20 показана проверка доступности
Компьютера 1 из интерфейса командной строки Компьютера 4.
Рисунок 20 – Использование команды ping для проверки работы сети
Программа Packet Tracer позволяет в режиме симуляции
(Simulation) наглядно продемонстрировать каким образом осуществляется трассировка пакетов между узлами в сети
(рисунок 21).
После переключения в режим симуляции необходимо на панели инструментов нажать кнопку Add Simple PDU и указать мышкой узел-источник пакета и узел назначения. Для того чтобы оставить информацию только о пакетах ICMP необходимо отредактировать

25
список фильтров, используя кнопки Edit Filters и Show All/None, в панели Simulation Panel. Анимация запускается нажатием клавиши
Play.
Рисунок 21 – Использование режима симуляции для проверки работы сети
После проверки связности сети необходимо осуществить проектирование физической топологии сети. По заданию физическая топология разрабатываемой ЛВС – звезда.
Для размещения оборудования необходимо открыть вкладку
Physical эмулятора Packet Tracer (рисунок 22). При проектировании необходимо создать два здания, задать их расположение в городе и указать расстояние (по заданию 10 метров) между ними. Внутри здания пространство разделено на несколько кабинетов, в которых работают сотрудники предприятия.
Для наглядности в настройках программы включен режим градиентной заливки уровня сигнала Wi-Fi в зависимости от расстояния до точки доступа (Show Wireless Color Gradient). При печати пояснительной записки для экономии тонера рекомендуется заменить режим градиентной заливки на отображение радиуса действия Wi-Fi (Show Wireless Boundary) – фиолетовая пунктирная линия на рисунке 22. Эти настройки осуществляются на вкладке
Show/Hide окна Preferences, которое открывается из меню Options программы Packet Tracer.

26
Рисунок 22 – Вкладка Physical эмулятора Packet Tracer
В кабинете размещается стол, на котором установлены
Беспроводной маршрутизатор и Сетевой накопитель, на втором столе – Сетевой принтер и Компьютер 1. В сетевой стойке дополнительно размещены патч-панель и панель питания
(рисунок 23).
При разработке физической топологии обязательно учитывается необходимость прокладки витой пары вдоль стен, что приводит к удлинению проводов и необходимости установки дополнительного оборудования: повторителей сигнала, коммутаторов и точек беспроводного доступа.
Эмулятор Packet Tracer позволяет учитывать длину физического сегмента, показывая интерфейсы, на которых возникли проблемы
(красный перевернутый треугольник на интерфейсе компьютера
ПК 3 – рисунок 24). Поэтому при прокладке кабеля необходимо следить за длиной кабеля витой пары.

27
Рисунок 23 – Размещение оборудования в кабинете
Рисунок 24 – Отключение интерфейса при превышении длины сегмента 100 м

28
Для включения этого эффекта необходимо в настройках Packet
Tracer выбрать пункт Enable Cable Length Effects (рисунок 25).
Рисунок 25 – Включение эффекта учета длины кабеля
Для удобства проектирования возможно использование настенных креплений, розеток и патч-панелей. Также для улучшения наглядности физической топологии в Packet Tracer можно изменять цвет провода.
Для повышения наглядности разрабатываемой модели ЛВС каждый объект может быть размещен на выбранном фоне как для физической топологии (рисунок 26, пример иллюстрации), так и логической (рисунок 27).
Рисунок 26 – Использование фона при разработке физической топологии

29
Рисунок 27 – Использование произвольного фона при разработке логической топологии

30
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
После того, как осуществлен подбор оборудования, разработаны физическая и логическая топологии, необходимо наполнить пояснительную записку смыслом и правильно оформить в текстовом редакторе. Оформление курсовой работы должно соответствовать требованиям государственных стандартов, предъявляемым к оформлению документации [5-7]. Внимательно прочитайте следующие строки и следуйте им при оформлении курсовой работы.
Курсовую работу необходимо выполнять по принципу «от простого – к сложному», двигаясь маленькими шажками к цели работы. Содержание курсовой работы отражает ход мысли и способности студента. Оформление работы демонстрирует отношение студента к процессу обучения, преподавателю и лично к себе. Все разделы работы последовательно раскрывают этапы достижения цели. В работе содержится только информация, непосредственно связанная с этапами работы. Все иллюстрации раскрывают содержание выполненных действий. Текстовые пояснения помогают студенту отвечать на вопросы на защите, а не порождают новые уточняющие вопросы. Выводы по работе содержат личные впечатления студента и констатируют достижение цели работы, а не перечисляют очевидные факты. Переписывать теорию из учебника или методического пособия в курсовую работу не нужно. Из текста пояснительной записки должно быть видно, какие новые навыки приобретены студентом.
Время, затраченное на выполнение курсовой работы, не
является критерием оценки.
Удачи!