KOT.ITMO.RU
Помогли? Яндекс.Деньги 41001143976737
Министерство образования и науки Российской Федерации
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ
А.Д. Береснев, А. И. Говоров, А. В. Чунаев
ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПО КУРСУ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СЕТИ
Учебное пособие
Санкт-Петербург
2011
А.Д. Береснев, А. И. Говоров, А. В. Чунаев, Практические работы по курсу информационные сети. – СПб: НИУ ИТМО, 2011. – … с.
Учебное пособие содержит описания девяти практических работ по курсу «Информационные сети» и шесть приложений с краткими теоретическими сведениями. В описаниях работ сформулированы цели выполнения, дан перечень необходимых программных средств и краткие теоретические сведения, определены порядок выполнения и содержание отчетов по работе. В результате выполнения практических работ, подготовки и защите отчетов, обучающиеся должны сформировать умение выбирать технические решения по организации информационных сетей начального уровня, проектировать IP-сети с учетом архитектуры составной сети, работать с основными протоколами стека TCP\IP.
Пособие адресовано студентам специальностей 230202 - "Информационные технологии в образовании" и 230100 - "Информатика и вычислительная техника".
Рекомендовано к печати… не ниже Ученого совета факультета, дата, номер протокола
В 2009 году Университет стал победителем многоэтапного конкурса, в результате которого определены 12 ведущих университетов России, которым присвоена категория «Национальный исследовательский университет». Министерством образования и науки Российской Федерации была утверждена программа его развития на 2009–2018 годы. В 2011 году Университет получил наименование «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики»
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет
информационных технологий, механики и оптики, 2011………………., 2011
Кафедра технологий профессионального обучения (ТПО) создана на базе учебно-методической секции технологий профессионального обучения кафедры физики (заведующий кафедрой - декан ЕНФ, профессор Н. А. Ярышев).
В секцию входили профессор М. И. Потеев (руководитель), а также доценты Н. Н. Горлушкина и Н. Ф. Гусарова.
Секция ТПО была преобразована в кафедру технологий профессионального обучения по решению Ученого совета Университета от 28 апреля 1998 года.
На первом этапе основными задачами кафедры ТПО являлись:
- подготовка инженеров-педагогов специальности 030500 - Профессиональное обучение. Компьютерные технологии;
- обучение аспирантов и магистрантов по программе получения дополнительной квалификации "Преподаватель высшей школы";
- повышение квалификации преподавателей вузов;
- обучение аспирантов специальности 13.00.02 - Теория и методика обучения (информатика). Первыми аспирантами этой специальности были выпускники кафедры ТПО.
Специальность Профессиональное обучение. Компьютерные технологии в дальнейшем была преобразована в специальность 050501 - Профессиональное обучение (информатика, вычислительная техника и компьютерные технологии, которая нацелена на подготовку специалистов с квалификацией педагог профессионального обучения".
С 2003 года кафедра ведет подготовку инженеров специальности 230202 - Информационные технологии в образовании со специализацией Управление проектами в информационных образовательных системах.
За первые 10 лет существования кафедры число ее выпускников составило 152, из них 40 получили дипломы с отличием, а 16 работают в Университете.
Инициатор создания кафедры, ее организатор и первый заведующий - декан факультета повышения квалификации преподавателей, профессор М. И. Потеев.
Оглавление:Практическая работа №1.
Структурированные кабельные системы
Цель работы:
Получить представление о видах структурированных кабельных систем (СКС) и оборудовании, применяемом для их монтажа;
Получить практические навыки по монтажу кабельных систем на основе сетевых карт Ethernet / FastEthernet;
Изучить назначение прямого и кроссированного соединения (T568A и T568B).
Необходимо:
2 компьютера с сетевыми картами Ethernet / FastEthernet;
кабель UTP Cat 5, коннекторы RJ45, инструмент для обжимки кабеля;
Программный пакет Microsoft Visio.
Краткие теоретические сведения:
Кабельная система – это совокупность линий связи и пассивного соединительного оборудования, предназначенная для передачи одного или нескольких типов сигналов. КС стандартизируются соответствующими типами документов: IEEE, ISO, ГОСТ. Структурированные кабельные системы - особые КС, удовлетворяющие таким требованиям как модифицируемость, надежность, емкость. СКС делят на горизонтальные, вертикальные и сети кампуса (табл. 1).
Таблица 1
Вид КС
|
Назначение
|
Требования
|
Горизонтальная
|
Соединение устройств в пределах помещения/этажа
|
модифицируемость, надежность, универсальность
|
Вертикальная
|
Соединение ГКС в пределах здания
|
Емкость, надежность
|
Сеть кампуса
|
Соединение ВКС между зданиями
|
Емкость, надежность
|
К пассивному оборудованию горизонтальной кабельной системы относятся:
- линии связи (кабели);
- розетки;
- Patch-panel (фактически розетки с большим количеством портов);
- patch-cord (кабели с установленными на них вилками, соединяющие активное и пассивное оборудование);
- прочее оборудование (стойки и кроссы).
Основной тенденцией развития ГКС является рост универсальности систем. По одним и тем же каналам могут передаваться сигналы аналоговой и цифровой телефонии, компьютерные данные, сигнал сетей вещания, видеосигнал, сигналы сетей сигнализаций. Достигается эта возможность за счет применения промежуточного пассивного оборудования – кроссов и Patch-panel.
Рисунок 1
На рисунке 1 представлено использование одной кабельной системы для соединения разнородного активного оборудования. Так, заменяя только патч-корды, мы по одним и тем же линиям передаем по нашему желанию или голосовой аналоговый трафик, или компьютерные данные. Причем эта конфигурация может изменяться произвольно. При необходимости могут соединяться отдельные порты на патч-панели, для непосредственного соединения активного оборудования.
Патч-корд – кабель для соединения пассивного и активного оборудования. Различают патч-корды для компьютерных сетей (8 контактов) с вилкой RJ45, для телефонных сетей c вилками RJ16 (4 контакта) и RJ11 (2 контакта). Термин «RJ45» ошибочно применяется к восьмиконтактному разъему 8P8C. На самом деле настоящий RJ45 физически несовместим с 8P8C, так как использует схему 8P2C. Ошибочное употребление термина «RJ45» вместо правильного «RJ49» вызвано тем, что настоящий RJ45 не получил широкого применения, но внешне очень схож с «RJ49».
Для распределения контактов внутри коннектора существуют два стандарта T568A и T568B. Порядок проводов по цветам представлен на рисунке 2.
1-2-3-4-5-6-7-8
|
Т568А: БЗ-З-БО-С-БС-О-БК-К
Т568В: БО-О-БЗ-С-БС-З-БК-К
|
|
|
Рисунок 2
В соответствии с этими стандартами разводятся кабели на патч-панелях и розетках.
Для соединения двух разнородных устройств (компьютера и коммутатора) используется прямое соединение, то есть используется один стандарт на всех соединениях. Например, используются патч-корды стандарта Т568B, а кабель на розетке и патч-панели разведен по стандарту Т568А.
Для соединения двух однородных устройств (компьютера и компьютера или коммутатора и коммутатора) используется перекрестное соединение, когда один раз по ходу линии используется соединение со сменой стандартов (A-B). Это может быть перекрестный патч-корд или перекрестное соединение розетки и патч-панели.
Порядок выполнения работы:
Часть 1.1. Соединение компьютеров на физическом уровне
Определить, какой стандарт соединения требуется для связи двух однородных устройств, например, компьютеров.
Удалить внешнюю оболочку кабеля на длину 12-13 мм (1/2 дюйма). В обжимном инструменте имеется специальный нож и ограничитель.
Расплести кабель и расположить провода для перекрёстного соединения.
Повернуть вилку металлическими контактами вверх или пластмассовым «хвостиком» вниз и вставить в неё кабель. Проверить правильность расположения проводов и зубьев каждого контакта.
Используя обжимной инструмент, обжать вилку с кабелем.
С помощью кабельного тестера проверить правильность соединения коннекторов.
Часть 1.2. Соединение компьютеров на физическом уровне с помощью пач-панели
На рисунке 3 представлена схема сети, которую необходимо собрать.
Составить план сети, определив и отметив на плане стандарты соединений.
Используя монтажный инструмент, собрать сеть.
Соединить два компьютера собранной сетью. Признаком наличия соединения будут горящие индикаторы Link на сетевых адаптерах.
В случае если сеть не работает, использовать кабельный тестер для локализации неисправностей. Рисунок 3
Часть 2. Разработка плана кабельной системы этажа (в соответствии с введенными стандартами)
Руководствуясь файлом «Пример выполненного задания» и положениями из СНИП 2.09.04-87, по данному плану помещения определить положение сетевых розеток (локальная сеть, телефония). Исходя из соответствующих стандартов, составить схему проводки кабелей, установки розеток, а также таблицу спецификаций материалов.
Содержание отчёта
В отчёте необходимо предоставить результат выполнения части 2, с использованием пакета Microsoft Visio, и ответы на контрольные вопросы. Документ Visio должен содержать страницы:
Титульный лист;
Пояснительная записка;
Общие данные;
Схема размещения розеток;
Схема установки оборудования и монтажа розетки;
Таблица соединений;
Спецификация материалов.
Примечание: форма выполнения данных страниц приведена в файле «Пример выполненного задания».
Контрольные вопросы:
Зачем нужна смена стандартов при соединении однородных устройств?
Чем отличаются стандарты витой пары категорий 5, 5e, 6, 7.
Заполнить таблицу параметров кабельных сегментов в соответствии с их типом и назначением:
Тип кабеля
|
Названия стандартов, регламентирующих применение данных линий связи (ISO/IEC)
|
Основные области применения
|
Максимальная длина кабельного сегмента (без использования повторителя)
|
Коаксиальный кабель
|
|
|
|
Оптоволоконный кабель
|
|
|
|
Витая пара категории 5
|
|
|
|
Витая пара категории 5е
|
|
|
|
Витая пара категории 6
|
|
|
|
Витая пара категории 7
|
|
|
|
Практическая работа №2.
Консольные утилиты настройки сетевых компонентов в
MS Windows 2000/XP/2003 и Linux
Цель работы:
Получить практические навыки по работе со средой виртуализации ORACLE Virtual Box;
Получить практические навыки по конфигурированию сети в операционных системах Windows и Linux;
Ознакомиться с утилитами командной строки, предназначенными для диагностики и настройки сети;
Ознакомиться с форматом записи пути до сетевого ресурса UNC.
Разработать исполняемые файлы, конфигурирующие сетевой интерфейс по заданным параметрам;
Необходимо:
Установленная на компьютере среда виртуализации ORACLE Virtual Box
Образы виртуальных жёстких дисков операционных систем Windows 2003 и Linux
Краткие теоретические сведения:
Не смотря на то, что в состав современных операционных систем входят утилиты конфигурирования сети с графическим интерфейсом, задачи по диагностике и настройке сети удобнее решать с помощью консольных утилит.
В MS Windows к этим утилитам относят:
Ipconfig – утилита отображения конфигурации IP,
Ping – утилита диагностики сетевого соединения,
Net – комплекс утилит для работы с сетью Microsoft, Netsh – утилита настройки всего стека протоколов MS Windows.
Справку по утилитам командной строки можно получить так:
command_name /? , а по команде net так: net help имя_директивы.
Linux – UNIX-подобная, многозадачная операционная система. Основным для нее является текстовый интерфейс, хотя для Linux разработаны (или портированы) графические оболочки, такие как KDE или Gnome.
В Linux запускаются несколько консолей, переключаться между которыми можно по кнопкам Alt + Ctrl + F1 для перовой консоли, Alt + Ctrl + F2 для второй и т.д.
Краткую справку по каждой команде можно получить с помощью команды man, краткую с помощью ключа –h (--help). Например: man ifconfig. Также полезными для получения справки могут оказаться команды apropos и whatis.
В Linux, не смотря на то, что в разных дистрибутивах методы хранения конфигурационной информации разнятся, утилиты настройки сети идентичны:
ifconfig – отображение настроек и конфигурирование сети,
route – управление таблицей маршрутизации (и, соответственно, настройками шлюза по умолчанию).
настройки DNS хранятся в текстовом файле /etc/resolv.conf
Сетевые интерфейсы в Linux именуются (для сетей Ethernet) ethN, где N — номер сетевого адаптера начиная с нуля.
Основными параметрами настройки сетевых интерфейсов являются:
IP-адрес
Маска подсети
Gateway (шлюз по умолчанию)
DNS-сервер
IP-адрес (Internet Protocol Address) — уникальный сетевой адрес узла в компьютерной сети, построенной по протоколу IP. Имеет длину 4 байта.
В терминологии сетей TCP/IP маской подсети или маской сети называется битовая маска, определяющая, какая |
