Гаев А.В. Методические указания по выполнению лабораторных работ по сетям ЭВМ

Подождите немного. Документ загружается.

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Тульский государственный университет

Кафедра прикладной математики и информатики

CЕТИ ЭВМ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по выполнению лабораторных работ для студентов

направления 010500 «Прикладная математика и информатика»

специальности 010501 «Прикладная математика и информатика»

очной формы обучения

Тула 2005

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………… 3

Лабораторная работа № 1.

Аппаратное обеспечение сетей ЭВМ………………………… 4

Лабораторная работа № 2.

Программное обеспечение сетей ЭВМ………………………. 8

Лабораторная работа № 3.

Основные проблемы построения сетей ЭВМ………………... 15

Лабораторная работа № 4.

Сетевое обеспечение под управлением операционной

системы Microsoft Windows XP………………………………. 23

Лабораторная работа № 5.

Семейство протоколов TCP/IP. Использование утилит

стека протоколов………………………………………………. 30

ЛИТЕРАТУРА 33

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время ЭВМ используются не только для выполнения

сложных расчетов, но и в управлении производственными процессами в

образовании, экономике, здравоохранении, экологии и т.д.

Развитие вычислительной техники на сегодня такое, что появились

сложные коммуникационные сетевые и телекоммуникационные решения,

позволяющие решать огромный пласт научно-технических и

производственных задач совместными усилиями большого количества ЭВМ.

Развитие сетевых технологий и телекоммуникаций, которые подчас очень

сложно отделить друг от друга, сформировало целых комплекс новых услуг.

При этом сетевые коммуникационные возможности всего за каких-нибудь

последних 20 лет (с момента стандартизации методов и оборудования

передачи данных) многократно возросли. Также помимо традиционных

транспортных услуг сетей, появились и другие, например, информационные

услуги глобальной общественной сети «Интернет», которые наряду с

телевидением, печатью стали одним из главных источников информации.

Целью данного курса является формирование у студентов знаний об

основных понятиях, истории, тенденциях развития сетей ЭВМ и сетевой

вычислительной техники, возможностях использования сетей ЭВМ для

решения различных задач производства. Это достигается путем рассмотрения

основ построения компьютерных сетей, эволюции их аппаратного и

программного обеспечения, тенденций будущего. При этом самое важное

внимание уделяется развитию, основным понятиям и методам,

оборудованию сетевого и телекоммуникационного обеспечения.

Лабораторная работа № 1.

Аппаратное обеспечение сетей ЭВМ

1. Цель работы: знать назначение, классификацию, аппаратное и

программное обеспечение сетей ЭВМ, а также коммуникационное

оборудование, применяемое в сетевых технологиях.

2. Теоретическая справка

Вычислительная сеть — это сложный комплекс взаимосвязанных и

согласованно функционирующих программных и аппаратных компонентов.

Изучение сети в целом предполагает знание принципов работы ее отдельных

элементов:

• компьютеров;

• коммуникационного оборудования;

• операционных систем;

• сетевых приложений.

Весь комплекс программно-аппаратных средств сети может быть описан

многослойной моделью. В основе любой сети лежит аппаратный слой

стандартизованных компьютерных платформ.

Оборудование сетей подразделяется на активное — интерфейсные

карты компьютеров, повторители, концентраторы и т. п. и пассивное —

кабели, соединительные разъемы, коммутационные панели и т. п. Кроме

того, имеется вспомогательное оборудование - устройства бесперебойного

питания, кондиционирования воздуха и аксессуары - монтажные стойки,

шкафы, кабелепроводы различного вида. С точки зрения физики, активное

оборудование — это устройства, которым необходима подача энергии для

генерации сигналов, пассивное устройство подачи энергии не требует.

3. Задание и варианты задания

1. Познакомиться с основным сетевым оборудованием, применяемым к

учебной аудитории для поддержания учебного процесса.

2. Охарактеризовать назначение, маркировку, функции и параметры

следующего коммуникационного оборудования согласно вариантам:

№

вар.

Наименование оборудования

1 Повторитель

2 Концентратор

3 Коммутатор

4 Кабельная система «Витая пара»

5 Оптоволоконный кабель

6 Маршрутизатор

7 Брандмауэр

8 Сетевая плата

9 Модем

10 Мост

4. Выполнение работы

Вопросы, подлежащие проработке на занятии:

1) Назначение сетей ЭВМ.

2) Аппаратное и программное обеспечение сетей ЭВМ.

3) Коммуникационное оборудование сетей ЭВМ.

4) Классификация сетей ЭВМ.

5. Содержание отчета

1) Название, цель работы и задание.

2) Перечень аппаратного и программного обеспечения сети ЭВМ учебной

аудитории.

3) Характеристика коммуникационного оборудования согласно варианта

задания.

6. Контрольные вопросы

1. К какому классу сетей принадлежат компьютерные сети?

2. Что такое компьютерная сеть?

3. Какова основная задача сетей ЭВМ?

4. Какова классификация сетей ЭВМ?

5. Какими параметрами характеризуется сеть ЭВМ?

6. Что такое локальная вычислительная сеть?

7. Что такое глобальная вычислительная сеть?

8. Что такое городская вычислительная сеть?

9. Что входит в аппаратное обеспечение сетей?

10.Какое оборудование применяется в сетях ЭВМ и каково его

назначение?

11.Какие параметры сети влияют на качество ее работы?

12.Какое оборудование применятся в ЛВС?

13.Какое оборудование применяется в ГВС?

14.Какие типы кабельных систем бывают?

15.Какая технология сетей нашла самое широкое применение в ЛВС?

16.Что такое концентратор?

17.Что такое коммутатор?

18.Что такое маршрутизатор?

19.Что такое мост?

20.Что такое брандмауэр?

21.Что такое модем?

22.Что такое коммутируемое соединение?

23.Что такое активное оборудование сетей?

24.Что такое пассивное оборудование сетей?

25.Что такое вспомогательное оборудование сетей?

26.Что такое сетевая плата?

27.Где устанавливается сетевая плата?

28.Какие интерфейсы имеет сетевой адаптер и чем они различаются?

7. Библиографический список

1. Кузин А.В., Демин В.М. Компьютерные сети: Учебное пособие. – М.:

ФОРУМ: ИНФРА – М, 2005. – 192с.

2. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии,

протоколы. – СПб.: Питер, 2006. - 672с.

3. Кульгин М. Технологии корпоративных сетей. Энциклопедия. – СПб.:

Питер, 2000. – 704с.

4. Гук М. Аппаратные средства локальных сетей. Энциклопедия. – СПб.:

Питер, 2000. – 576с.

Лабораторная работа № 2.

Программное обеспечение сетей ЭВМ

1. Цель работы: знать назначение и классификацию программного

обеспечения вычислительных сетей, основные возможности сетевых

операционных сред, уметь использовать некоторые сетевые

прикладные программные пакеты для решения сетевых задач.

2. Теоретическая справка

Компьютерной сетью называют совокупность узлов (компьютеров,

терминалов, периферийных устройств), имеющих возможность

информационного взаимодействия друг с другом с помощью специального

коммуникационного оборудования и программного обеспечения.

Cредства передачи и обработки информации ориентированы в ней на

коллективное использование общесетевых ресурсов – информационных,

программных, аппаратных.

Компьютерные сети могут работать в различных режимах: обмена

данными между абонентами сети, запроса и выдачи информации, сбора

информации пакетной обработки данных по запросам пользователей с

удаленных терминалов, в диалоговых режимах.

Таким образом, с появлением сетей ЭВМ разрешены две очень важные

проблемы:

1) обеспечение в принципе неограниченного доступа к ЭВМ

пользователей независимо от территориального расположения,

2) возможность оперативного перемещений больших массивов

информации на любые расстояния, позволяющий своевременно

получать данные для принятия тех или иных решений.

Использование вычислительных сетей дает предприятию следующие

возможности:

1. Разделение дорогостоящих ресурсов;

2. Улучшение доступа к информации;

3. Быстрое и качественное принятие решений;

4. Совершенствование коммуникаций;

5. Свобода в территориальном размещении компьютеров.

Программное обеспечение сетей ЭВМ в расширенном варианте

составляют:

1) сетевые операционные системы;

2) сетевые драйвера, протоколы, службы и другое дополнительное

программное обеспечение сетевых интерфейсов;

3) прикладное сетевое программное обеспечение.

Под сетевыми операционными системами понимают такие

операционные системы, которые обеспечивают пользователям

распределенный доступ к сетям ЭВМ.

Во вторую группу входит большой круг всевозможного программного

обеспечения в основном изготовителя данного интерфейса (сетевой платы,

модема и т.п.) для обеспечения правильной работы сетевого устройства.

При этом под драйвером понимается программа, непосредственно

взаимодействующая с интерфейсом - сетевым адаптером и операционной

системой (ОС). Драйвер сетевого адаптера взаимодействует с ОС через

систему протоколов и служб, которые могут находится как в самих ОС, так и

поставляться вместе с устройством.

При этом под сетевым протоколом понимается набор правил поведения

сетевых узлов при передаче-приеме информации.

Под сетевыми службами понимается набор программного обеспечения

сетевого обеспечения узкоспециального назначения, например:

- клиенты сетей - позволяют подключаться, обозревать и пользоваться

сетевыми ресурсами соответствующих сетей,

- службы контроля трафика сетей,

- службы использования доступа к разделяемым ресурсам,

- доменные службы и др.

Круг прикладного сетевого программного обеспечения составляют

всевозможные сетевые приложения.

Каждый компьютер работает под управлением собственной

операционной системы, а какая-либо «общая» операционная система,

распределяющая работу между компьютерами сети, отсутствует.

Взаимодействие между компьютерами сети происходит за счет передачи

сообщений через сетевые адаптеры и каналы связи. С помощью этих

сообщений один компьютер обычно запрашивает доступ к локальным

ресурсам другого компьютера. Такими ресурсами могут быть как данные,

хранящиеся на диске, так и разнообразные периферийные устройства —

принтеры, модемы, факс-аппараты и т.д. Разделение локальных ресурсов

каждого компьютера между всеми пользователями сети — основная цель

создания вычислительной сети.

Каким же образом сказывается на пользователе тот факт, что его

компьютер подключен к сети? Прежде всего, он может пользоваться не

только файлами, дисками, принтерами и другими ресурсами своего

компьютера, но и аналогичными ресурсами других компьютеров,

подключенных к той же сети. Правда, для этого недостаточно снабдить

компьютеры сетевыми адаптерами и соединить их кабельной системой.

Необходимы еще некоторые добавления к операционным системам этих

компьютеров. На тех компьютерах, ресурсы которых должны быть доступны

всем пользователям сети, необходимо добавить модули, которые постоянно

будут находиться в режиме ожидания запросов, поступающих по сети от

других компьютеров. Обычно такие модули называются программными

серверами (server), так как их главная задача — обслуживать (serve) запросы

на доступ к ресурсам своего компьютера. На компьютерах, пользователи

которых хотят получать доступ к ресурсам других компьютеров, также

нужно добавить к операционной системе некоторые специальные

программные модули, которые должны вырабатывать запросы на доступ к

удаленным ресурсам и передавать их по сети на нужный компьютер. Такие