Тестирование параметров соединения в компьютерных сетях

Цель работы:Изучение и практическая работа с программными средствами для тестирования параметров соединения в компьютерных сетях и проверки настройки протокола TCP/IP.

Лабораторные задания и методические указания для их выполнения

Для тестирования параметров (маршрут и скорость передачи данных) соединения с глобальной сетью Интернет, а также проверки правильности настройки протокола TCP/IP имеется достаточно большое количество программных средств. Например, в операционной системе MS Windows XP имеются специально встроенные компьютерные программы – утилиты. Данные программные средства являются полезными для пользователей сетей, поскольку позволяют оценить надежность соединения и ряд других важных параметров, определяющих качество соединения.

Задание 1.

Определить IP-адрес локального (своего) компьютера, подключенного к сети и затем по IP-адресу определить его принадлежность к сети того или иного класса (А, В, С). Полученные результаты занести в отчет.

Для определения IP-адреса своего компьютера в операционной системе MS Windows XP необходимо воспользоваться утилитой IPCONFIG. Для запуска данной программы необходимо в окне «Командная строка» (Кнопка «Пуск» - «Программы» - «Стандартные» - «Командная строка») ввести команду «ipconfig»и затем нажать клавишу «Enter». При выполнении данной команды на экране монитора компьютера будет выведена основная конфигурация TCP/IP для всех сетевых адаптеров (см. рисунок 1).

Рис. 1. Параметры текущей конфигурации протокола TCP/IP

Полученные результаты занести в отчет.

Задание 2.

Определить имя узла компьютера в локальной сети.

Для определения имени узла компьютера в локальной сети необходимо в окне «Командная строка» набрать команду «hostname»и затем нажать клавишу «Enter». После выполнения данной команды на экране монитора в

окне «Командная строка» появится информация об имени узла компьютера в

локальной сети (см. рисунок 2.).

Рис. 2. Имя узла компьютера в локальной сети.

Полученные результаты занести в отчет.

Задание 3.

Определить скорость передачи информации в компьютерной сети.

Для определения скорости передачи информации в сети, при работе в MS Windows XP можно использовать утилиту PING, которая проверяет правильность настройки протокола TCP/IP и тестирует соединения с другими узлами сети. Принцип работы данной утилиты состоит в отправке небольших цифровых пакетов данных по указанному адресу. Существующие стандарты предполагают, что получив такой пакет, любое сетевое устройство должно отправить ответ на адрес источника (отправителя цифровых пакетов). Если ответ не пришел в течение определенного времени, то считается, что между двумя устройствами отсутствует линия связи. Если в окне «Командная трока» ввести команду «ping 127.0.0.1»(127.0.0.1— IP-адрес специального сетевого интерфейса в сетевом протоколе TCP/IP. Обозначает то же самое сетевое устройство (компьютер), с которого осуществляется отправка сетевого пакета или установление соединения. Использование адреса 127.0.0.1 позволяет устанавливать соединение и передавать информацию для программ-серверов, работающим на том же компьютере, что и программа-клиент, независимо от конфигурации аппаратных сетевых средств компьютера), то она позволит протестировать корректность работы самой утилиты (см. рисунок 3.). Обычно для тестирования скорости передачи информации отправляется четыре цифровых пакета по 32 байта каждый и Определяется приблизительное время приема – передачи в миллисекундах (мс). Особенно важен параметр (время приема – передачи) для мультимедийных приложенй, сетевых (on-line) игры и т.д. Для этих приложений этот параметр должен быть не более 500 мс. Если этот параметр менее 200 мс, то связь с сервером считается очень хорошей, если параметр больше 200 мс, то связь будет удовлетворительной или неудовлетворительной.

Рис.3. Тест на корректность работы утилиты PING

При использовании утилиты PINGсовместно с ключем «-t» можно для тестирования скорости передачи информации отправлять в сеть неограниченное число пакетов. Например, при выполнении в окне «Командная строка» команды «ping –t ip_address» (ключ –t отделяется пробелом от команды «ping», ip_address – IP-адрес того компьютера, который используется для тестирования связи), будет происходить постоянная отправка пакетов и можно обнаружить ситуацию, при которой появляется или пропадает связь.

Проверить качество связи с серверами и компьютерами в локальной компьютерной сети. Полученные результаты занести в отчет по лабораторному практикуму.

Задание 4.

Определить соответствие локального IP-адреса, физическому (аппаратному) адресу в локальной сети. Определить какие сетевые интерфейсы устанавливали соединение с «вашим» компьютером.

Для определения соответствия в MS Windows XP необходимо в окне «Командная строка» набрать команду «arp -a»и затем нажать клавишу «Enter». Ключ –а отделяется пробелом от команды «arp». После выполнения данной команды на экране монитора в окне «Командная строка» появится информация о соответствии локального IP-адреса компьютера, физическому адресу в локальной сети (см. рисунок 4.).

Рис. 4. Соответствие локального IP-адреса, физическому адресу в

локальной сети.

Полученные результаты занести в отчет.

Задание 5.

Определить MAC-адрес ПК (Скринкаст).

Помимо IP адреса, есть еще и такое понятие, как MAC адрес.

MAC-адрес (или аппаратный адрес) - это цифровой код длиной 6 байт, устанавливаемый производителем сетевого адаптера и однозначно идентифицирующий данный адаптер. Согласно стандартам на сеть Ethernet, не может быть двух сетевых адаптеров с одинаковым MAC-адресом. Пример записи MAC-адреса: 00:E0:18:C3:11:89.

Для того, чтобы узнать MAC-адрес сетевой карты в ОС Windows XP нужно выполнить следующие действия: Пуск-Выполнить-cmdинажимаем OK;

В командной строке набираем ipconfig /all и нажимаем Enter( рис. 5).

Рис. 5.Показан MAC-адрес ПК

Находим пункт "физический адрес" — это и есть MAC-адрес. Если на компьютере установлено несколько сетевых карт, то пунктов "физический адрес" может быть несколько. В Widows XP можно MAC адрес определять специальными утилитами ( рис. 6.).

Рис. 6.Окно утилиты IPconfig

Полученные результаты занести в отчет.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №8

РАБОТА С ТАБЛИЦАМИ МАРШРУТИЗАЦИИ

Цель работы: получить сведения о маршрутизации и научиться добавлять маршруты в таблицу маршрутизации.

В сетях, основанных на протоколе IP, концепция маршрутизации является одной из важных. Она создает или разбивает сеть. Неправильная конфигурация маршрутизации способна вывести из строя сеть.

Маршрутизация – технология определения пути доставки (маршрута) пакетов.

Основные принципы маршрутизации:

1. Каждая операционная система, поддерживающая стек TCP/IP, имеет маршрутизатор и таблицу маршрутизации.

2. Таблица маршрутизации используется только тогда, когда определяется, как доставлять пакеты.

3. Маршрутизация должна быть сконфигурирована корректно на обоих концах связи и на каждом участке между ними.

На рисунке 1 показана простая IP-сеть с использованием одноадресной IP-маршрутизации.

Рис.1 Простая IP-сеть

Компоненты маршрутизации, показанные на рисунке, описаны в таблице 1 соответственно определениям Международной организации по стандартизации (ISO).

Таблица 1.

Компонент сети	Описание
Конечная система	Это сетевое устройство, которое не может пересылать IP-пакеты. Конечные системы известны также как хосты. Пример конечной системы - компьютер, не являющийся маршрутизатором. (Узлы - это общее название хостов и маршрутизаторов.)
Промежуточная система	Это сетевое устройство, которое может пересылать IP-пакеты, ему не адресованные. Примеры промежуточных систем - мосты, коммутаторы и маршрутизаторы.
Маршрутизатор	Это промежуточная система, используемая для связи сегментов сети (подсетей) при помощи общего протокола сетевого уровня, такого как протокол IP. Изображенная на приведенном выше рисунке промежуточная система - это маршрутизатор. К маршрутизаторам относятся следующие устройства: · Аппаратные маршрутизаторы. Устройства, специально спроектированные и оптимизированные для осуществления маршрутизации как своей главной функции. Например, в IP-сетях широко применяются аппаратные маршрутизаторы, производимые компанией Cisco Systems, Inc. · Программные маршрутизаторы. Компьютеры, на которых, кроме маршрутизации, выполняются и другие задачи. Пример программного маршрутизатора - компьютер под управлением Windows Server® 2008 с включенной службой маршрутизации и удаленного доступа. Маршрутизатор можно настроить на выполнение либо только статической маршрутизации, либо только динамической маршрутизации, либо, что более типично, в основном динамической маршрутизации, дополненной некоторыми статическими маршрутами, настроенными вручную.
Сеть	Это часть сетевой инфраструктуры (повторители, концентраторы, мосты или коммутаторы уровня 2), соединенная с другими частями при помощи промежуточной системы и использующая для своих компьютеров и других сетевых устройств общий сетевой адрес, называемый идентификатором сети. Другое название - сегмент сети или подсеть.

Одноадресный IP-пакет, отправляемый узлом одной IP-сети узлу другой сети, как правило, сначала передается маршрутизатору. Маршрутизатор проверяет пакет и при помощи целевого адреса сети из заголовка пакета определяет один из своих интерфейсов, который будет использован при доставке пакета до места назначения.

В сети IPv4 решения о IP-маршрутизации принимаются при помощи базы данных маршрутов, известной как таблица IP-маршрутизации. Каждый IP-узел использует свою собственную таблицу маршрутизации для хранения данных о маршрутах, пригодных для пересылки одноадресных IP-пакетов в любое доступное место. Узел, работающий под управлением Windows Server 2008 (или Windows Vista®), создает свою таблицу маршрутизации автоматически, с учетом своей текущей конфигурации TCP/IP, записей таблицы статической маршрутизации, данных, предоставляемых протоколами динамической маршрутизации, и сообщений перенаправления ICMP.

Таблица маршрутизации IPv4

Каждая запись таблицы маршрутизации соответствует одному маршруту. Когда IP-узлу нужно переслать IP-пакет, протокол IP выполняет в таблице маршрутизации узла поиск маршрута, наиболее соответствующего IP-адресу места назначения, указанного в пакете.

Администратор или пользователь могут в любой момент просмотреть текущее состояние таблицы IP-маршрутизации для IP-узла. Пусть, например, узел настроен следующим образом:

· IP-адрес: 157.54.27.90

· Маска подсети: 255.255.240.0

· Основной шлюз: 157.54.16.1

В нотации длины префикса сети пара «IP-адрес - маска подсети» {157.54.27.90, 255.255.240.0} для данного узла будет иметь вид 157.54.27.90/20. Если в командной строке данного узла выполнить команду route print, будут выведены данные, представленные в следующей таблице.

Таблица маршрутизации примера

Место назначения в сети Маска сети Шлюз Интерфейс Метрика 0.0.0.0 0.0.0.0 157.54.16.1 157.54.27.90 20 127.0.0.0 255.0.0.0 127.0.0.1 127.0.0.1 1 157.54.16.0 255.255.240.0 157.54.27.90 157.54.27.90 20 157.54.27.90 255.255.255.255 127.0.0.1 127.0.0.1 20 157.54.255.255 255.255.255.255 157.54.27.90 157.54.27.90 20 224.0.0.0 240.0.0.0 157.54.27.90 157.54.27.90 20255.255.255.255 255.255.255.255 157.54.27.90 157.54.27.90 1

В приведенном выше листинге метрика, для некоторых строк имеющая значение 20, - это метрика, которую протокол TCP/IP Windows Server 2008 или Windows Vista использует для интерфейса Ethernet 100 мбит/с, адаптера 802.11g или адаптера 802.11a. В следующей таблице перечислены критерии, которые Windows Server 2008 или Windows Vista используют при назначении метрик маршрутам, связанным с сетевыми интерфейсами, имеющими разные скорости.