МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра математического обеспечения и применения ЭВМ
отчет
По лабораторной работе № 1
по дисциплине «Сети и телекоммуникации»
Тема: Настройка IP-адресов в сети
Студент гр. 0303 |
|
Болкунов В.О. |
Преподаватель |
|
Борисенко К. А. |
Санкт-Петербург
2022
Цель работы.
Изучение и практическое освоение основ адресации, разрешения физических адресов и простейшей маршрутизации в IP-сетях.
Порядок выполнения работы.
Исправить структуру сети (если это необходимо), обеспечив
корректную доставку кадров на физическом уровне.
Задать IP-адреса, маски подсети и шлюзы по умолчанию для всех
узлов сети, чтобы обеспечить корректную доставку Echo-запроса от K1 к K2 и Echo-ответа обратно. Обосновать свои установки.
3. Выполнить Echo-запрос с K1 на K2. Посмотреть вывод программы.
4. Добавить статическую запись ARP для K3 на K1 (или для ближайшего
к К1 маршрутизатора, находящегося между К3 и К1). Подождать устаревания ARP-таблиц и выполнить Echo-запрос с K1 на K3. Объяснить результат.
5. Выполнить Echo-запрос на IP-адрес 200.100.0.1 c K1. Объяснить вывод программы.
6. Выполнить Echo-запросы с K1 и K2 на все узлы сети. Убедиться, что Echo-ответы приходят. В отчет необходимо включить схему сети, настройки протокола TCP/IP для всех узлов сети и результаты вывода программы, полученные при выполнении Echo-запросов
Выполнение работы.
Структура сети корректна и не требует исправлений, сеть изображена
на рисунке 1
Рисунок 1: физическая структура сети
Установлены следующие IP Адреса и шлюзы компьютеров (табл. 1)
Таблица 1: настройка компьютеров в сети
Название |
IP (интерфейс eth0) |
Маска подсети |
Шлюз по умолчанию |
MegaBoss (K1) |
172.16.0.5 |
255.255.255.0 |
172.16.0.1 |
MicroBoss |
172.16.0.2 |
255.255.255.0 |
172.16.0.1 |
Manager1 |
172.16.1.3 |
255.255.255.0 |
172.16.1.1 |
Manager2 (K2) |
172.16.1.12 |
255.255.255.0 |
172.16.1.1 |
Manager3 |
172.16.1.2 |
255.255.255.0 |
172.16.1.1 |
FileServer (K3) |
172.16.10.10 |
255.255.255.0 |
172.16.10.1 |
PrintServer |
172.16.10.2 |
255.255.255.0 |
172.16.10.10 |
Таким образом в группы компьютеров Боссов, Менеджеров и Серверов находятся каждый в своей подсети 176.16.0.0, 176.16.1.0 и 176.16.10.0 соответсвенно. А шлюз по умолчанию для каждого компьютера содержит адрес роутера в их подсети (для связи с компьютерами из других подсетей).
Для маршрутизаторов установлены следующие настройки (табл. 2)
Таблица 2: настройка маршрутизаторов
Название |
IP (eth 0) |
Маска (eth 0) |
IP (eth 1) |
Маска (eth 1) |
Шлюз по умолчанию |
RBosses |
172.16.0.1 |
255.255.255.0 |
10.0.0.2 |
255.0.0.0 |
10.0.0.3 |
RManagers |
172.16.1.1 |
255.255.255.0 |
10.0.0.3 |
255.0.0.0 |
10.0.0.1 |
RServers |
172.16.10.1 |
255.255.255.0 |
10.0.0.1 |
255.0.0.0 |
10.0.0.2 |
На интерфейсе eth0 маршрутизатор связан с компьютерами в своей подсети, а на eth1 маршрутизаторы связаны в свою подсеть 10.0.0.0. В качестве шлюза по умолчанию каждому маршрутизатору установлен адрес следующего маршрутизатора в цепи (образуется своего рода кольцо), таким образом пакет из одной подсети может попасть в остальные.
Результаты представлены на рисунке 2.
Рисунок 2: результат эхо-запроса с К1 на К2
Ниже представлен отрывок из логов программы на логическом слое
(network). Зелёным выделены строчки подтверждающие корректную отправку Echo запроса и получение на него ответа.
Таблица 3: логи echo-запроса
MegaBoss |
Echo Request Packet |
Created Echo Request packet to 172.16.1.12 |
MegaBoss |
ARP_packet |
Sending broadcast packet from ProtocolStack. |
MicroBoss |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RBosses |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RBosses |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
RBosses |
ARP_packet |
Sending packet from ProtocolStack (to 172.16.0.5). |
MegaBoss |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
MegaBoss |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
MegaBoss |
ICMP_packet |
Sending packet from ProtocolStack (to 172.16.0.1). |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
Manager2 |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
Manager2 |
ICMP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
Manager2 |
Echo Reply Packet |
Created Echo Reply packet to 172.16.0.5 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
MegaBoss |
ICMP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
MegaBoss |
Echo Reply Packet |
Echo reply packet received from 172.16.1.12 |
На рисунке 3 показано подтверждение добавления статической ARP записи. В таблице 4 представлены логи до добавления записи, а в таблице 5 – после. Зелёным выделены строки подтверждающие корректность echo запроса, синим выделены строчки, которые есть только в echo-запросе до добавления ARP записи. Жёлтым выделены общие строки, показывающие работу ARP протокола между остальными узлами на пути от К1 до К3.
Рисунок 3: ARP таблица для К1
Таблица 4: логи до добавления ARP записи
MegaBoss |
Echo Request Packet |
Created Echo Request packet to 172.16.10.10 |
MegaBoss |
ARP_packet |
Sending broadcast packet from ProtocolStack. |
MicroBoss |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RBosses |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RBosses |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
RBosses |
ARP_packet |
Sending packet from ProtocolStack (to 172.16.0.5). |
MegaBoss |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
MegaBoss |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
RBosses |
ARP_packet |
Sending broadcast packet from ProtocolStack. |
RManagers |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RManagers |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
RManagers |
ARP_packet |
Sending packet from ProtocolStack (to 10.0.0.2). |
RBosses |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RBosses |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
RServers |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
RManagers |
ARP_packet |
Sending broadcast packet from ProtocolStack. |
RBosses |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RServers |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RServers |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
RServers |
ARP_packet |
Sending packet from ProtocolStack (to 10.0.0.3). |
RManagers |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RManagers |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
RServers |
ARP_packet |
Sending broadcast packet from ProtocolStack. |
PrintServer |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
FileServer |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
FileServer |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
FileServer |
ARP_packet |
Sending packet from ProtocolStack (to 172.16.10.1). |
RServers |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RServers |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
FileServer |
ICMP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
FileServer |
Echo Reply Packet |
Created Echo Reply packet to 172.16.0.5 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
MegaBoss |
ICMP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
MegaBoss |
Echo Reply Packet |
Echo reply packet received from 172.16.10.10 |
Таблица 5: логи после добавления ARP записи
MegaBoss |
Echo Request Packet |
Created Echo Request packet to 172.16.10.10 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
RBosses |
ARP_packet |
Sending broadcast packet from ProtocolStack. |
RManagers |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RManagers |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
RManagers |
ARP_packet |
Sending packet from ProtocolStack (to 10.0.0.2). |
RBosses |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RBosses |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
RServers |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
RManagers |
ARP_packet |
Sending broadcast packet from ProtocolStack. |
RBosses |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RServers |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RServers |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
RServers |
ARP_packet |
Sending packet from ProtocolStack (to 10.0.0.3). |
RManagers |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RManagers |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
RServers |
ARP_packet |
Sending broadcast packet from ProtocolStack. |
PrintServer |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
FileServer |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
FileServer |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
FileServer |
ARP_packet |
Sending packet from ProtocolStack (to 172.16.10.1). |
RServers |
ARP_packet |
ProtocolStack received packet from local Interface. |
RServers |
ARP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
FileServer |
ICMP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
FileServer |
Echo Reply Packet |
Created Echo Reply packet to 172.16.0.5 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
||
MegaBoss |
ICMP_packet |
Confirmed Packet is for this Network Layer Device. |
MegaBoss |
Echo Reply Packet |
Echo reply packet received from 172.16.10.10 |
Как можно увидеть из приведённых логов, после добавления статической
ARP записи, при отправке echo запроса от К1 к К2, узел К1 уже не отправляет ARP запросы чтобы связать mac-адрес маршрутизатора с его ip, при этом для остальных узлов ARP протокол работает точно также (так как была сделана только одна статическая запись в узел К1 о маршрутизаторе RBosses).