Розробка програмного забезпечення Викладач О

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Запорізький електротехнічний коледж

Запорізького національного технічного університету

ЗАТВЕРДЖЕНО

Протокол засідання ПЦК “Розробка програмного забезпечення”

від ___________________ № _____

Голова ПЦК _________ Н.В. Бабенко

 

ОРГАНІЗАЦІЯ КОМП'ЮТЕРНИХ МЕРЕЖ

Збірник методичних вказівок до самостійної роботи

для спеціальності «Розробка програмного забезпечення»

Викладач       О. В. Короткий

2011

Збірник методичних вказівок до самостійної роботи з предмета «Організація комп'ютерних мереж» для студентів денного відділення спеціальності «Розробка програмного забезпечення»  розглянуто на засіданні методичної ради коледжу та рекомендовано для використання у навчальному процесі.

Секретар методичної ради   В.В Кузьменкова

Збірник методичних вказівок до самостійної роботи з предмета «Організація комп'ютерних мереж» для студентів денного відділення спеціальності «Розробка програмного забезпечення» оформлено згідно з вимогами стандартів коледжу.

Фахівець зі стандартизації   В.О. Білий

Передмова

Збірник методичних вказівок до самостійної роботи з предмета «Організація комп'ютерних мереж» для студентів денного відділення спеціальності «Розробка програмного забезпечення». Вищеназваний предмет відноситься до предметів професійно-практичної підготовки навчального плану спеціальності, створеного на основі галузевого стандарту вищої освіти з підготовки молодших спеціалістів за спеціальністю 5.05010301 «Розробка програмного забезпечення», затвердженого  в 2009 р.

Для успішного оволодіння знанням з предмету «Організація комп'ютерних мереж» необхідно мати знання з предметів «Об’єктно-орієнтоване програмування»,  «Архітектура комп’ютерів», тощо.

Знання, які одержать студенти після вивчення предмета, можуть застосовуватися  в курсовому та дипломному проектуванні.

Компетенції, якими повинен оволодіти студент:

•   здатність обирати потрібні мережні технології;
•   здатність використовувати можливості мережевих програмних систем;
•   здатність використовувати  комунікаційні технології локальних мереж;
•   здатність обирати концепції побудови та типи локальних комп’ютерних мереж;
•   здатність використовувати глобальні комп’ютерні мережі;
•   здатність обирати і використовувати апаратні та програмні засоби глобальних комп’ютерних мереж;
•   здатність використовувати технології глобальних комп’ютерних мереж;
•   здатність працювати у мережі інтернет;
•   здатність пошуку  інформаційних ресурсів у мережі інтернет.

Зміст

[1] Вступ [2] Модуль 1 Основи мереж і телекомунікацій. Розподілені обчислення. [3] Самостійна робота №1 [4] Самостійна робота №2 [5] Самостійна робота №3 [6] Самостійна робота №4 [7] Модуль 2. Керування мережами [8] Самостійна робота №5 [9] Самостійна робота №6 [10] Самостійна робота №7 [11] Самостійна робота №8 [12] Список літератури

Вступ

На сьогоднішній день не можна уявити життя без комп’ютерів, оскільки останні використовуються майже в усіх сферах життєдіяльності людини. Саме завдяки комп’ютерам  в багато чому спрощується робота людини. Існує багато задач, які потребують спільної роботи декількох комп’ютерів. Для вирішення таких задач було створено комп’ютерні мережі. При розробці програмного забезпечення, все частіше стає необхідним використовувати мережні технології. Тому сучасному спеціалісту з розробки програмних продуктів, необхідно знати програмні та апаратні принципи побудови мереж, мережні протоколи, методи керування мережами та прийомі мережного програмування.

Метою виконання самостійної роботи є формування у майбутніх фахівців системи спеціальних знань і навичок оволодіння сучасними мережними технологіями та їх практичним використанням для пошуку, обробки і аналізу даних.

Модуль 1 Основи мереж і телекомунікацій. Розподілені обчислення.

Самостійна робота №1

1. Тема:

Ознайомлення зі структурою локальної мережі

2. Мета:

Вивчити засоби використання консольних та віконних команд MS Windows для перегляду, тестування та налаштування мережного підключення.

3. Технічне забезпечення:

ПЕОМ IBM PC AT, локальна мережа

4. Теоретичні відомості:

Ping — це службова комп'ютерна програма, призначена для перевірки з'єднань в мережах на основі TCP/IP.

Вона відправляє запити Echo-Request протоколу ICMP зазначеному вузлу мережі й фіксує відповіді (ICMP Echo-Reply). Час між відправленням запиту й одержанням відповіді (RTT, від англ. Round Trip Time) дозволяє визначати двосторонні затримки (RTT) у маршруті й частоту втрати пакетів, тобто побічно визначати завантаженість каналів передачі даних і проміжних пристроїв.

Повна відсутність ICMP-відповідей може також означати, що віддалений вузол (або якийсь із проміжних маршрутизаторів) блокує ICMP Echo-Reply або ігнорує ICMP Echo-Request.

Програма ping є одним з основних діагностичних засобів у мережах TCP/IP і входить у поставку всіх сучасних мережевих операційних систем. Функціональність ping також реалізована в деяких вбудованих ОС маршрутизаторів, доступ до результатів виконання ping для таких пристроїв за протоколом SNMP визначається RFC 2925 (Definitions of Managed Objects for Remote Ping, Traceroute, and Lookup Operations).

Netsh — це потужна утиліта, що запускає з командного рядка в операційних системах Windows Server 2003, Windows XP і Windows 2000. Netsh включена до складу Microsoft Windows 2000 Server Resource Kit і є штатною програмою в Windows 2003 і XP. Netsh дозволяє змінити практично всі мережні настроювання, а також задокументувати мережну конфігурацію. Цю утиліту можна включити в BAT-файл або викликати безпосередньо у вікні командного рядка. Для Netsh є зручна довідка, звернутися до якої можна за допомогою ключа /? при вказівці практично будь-який підкоманди. От приклади того, що можна зробити за допомогою Netsh.

Відображення настроювань TCP/IP: netsh interface ip show config.

Команда робить поточні настроювання TCP/IP. Ви побачите, використає система DHCP або статичну адресацію, зможете переглянути поточну адресу IP, маску подсети, адреса шлюзу й сервери DNS.

За допомогою Netsh можна змінити поточну мережну конфігурацію. По команді: netsh interface ip set address «Local Area Connection» static 192.168.0.10 255.255.255.0 192.168.0.254. Адреса IP у системній конфігурації встановлюється для Local Area Connection в 192.168.0.10, маска подсети - 255.255.255.0, адреса шлюзу - 192.168.0.254. Такий варіант використання команди Netsh застосовується в ноутбуках, які можуть при необхідності перемикатися між статичними й динамічними мережами.

Використання динамічних адрес: netsh interface ip set address «Local Area Connection» dhcp. Команда задає використання DHCP-адресації в Local Area Connection.

Коли відбувається зміна типу IP-адреси, майже завжди доводиться міняти й адресу сервера DNS: netsh interface ip set dns «Local Area Connection» static 192.168.0.2. Команда набудовує Local Area Connection на використання сервера DNS, адреса якого 192.168.0.2.

При перемиканні на динамічну адресацію DHCP адреса сервера DNS звичайно теж призначається динамічно: netsh interface ip set dns «Local Area Connection» dhcp. Команда задає використання в інтерфейсі Local Area Connection динамічного (через DHCP) призначення адреси DNS.

Netsh дозволяє задати настроювання серверів WINS. Наведена нижче команда набудовує інтерфейс Local Area Connection на використання сервера WINS з адресою 192.168.100.3: netsh interface ip set wins «Local Area Connection» static 192.168.100.3.

Крім інтерфейсу локальної мережі, Netsh працює з DHCP, Internet Authentication Service (IAS) і RAS: netsh dump dhcp > dhcpcfg.dat.

Команда записує конфігурацію локального сервера DHCP у файл dhcpcfg.dat. Можна використати цей файл у команді Netsh для відтворення сервера DHCP.

Подкоманда Interface Dump зберігає поточну мережну конфігурацію й створює спеціальний сценарій, за допомогою якого можна буде згодом відновити конфігурацію системи. Команда: netsh interface dump > mycfg.dat перенаправляє вміст дампа у файл mycfg.dat.

Команда Netsh Exec обробляє файл сценарію Netsh. По команді: netsh exec mycfg.dat.

5. Завдання

5.1  Настроїти локальну мережу засобами Windows, установити IP-адреса автоматично.

5.2    Привласнити комп'ютеру статичну IP-адресу.  

5.3    Привласнити комп'ютеру 2 додаткові IP-адреси.

5.4    Указати адреси DNS, WINS.

5.5    Ознайомиться із властивостями встановленого мережного адаптера

5.6    Запустити консоль для роботи з командою Netsh.

5.7    Ознайомиться з командою ping.

5.8    «Пропінгувати» сусідні комп'ютери.

5.9    Ознайомиться з командою Netsh.

5.10  Зберегти поточну мережну конфігурацію комп'ютера у файл.

5.11  Написати два bat-файли, для додавання ip-адреси, і його видалення.

6. Контрольні питання

6.1  Що таке ip-адреc, шлюз, DNS, WINS?

6.2 Які способи настроювання мережного підключення в Windows ви знаєте?

6.3 Для чого потрібна команда ping?

6.4 Для чого потрібна команда Netsh?

6.5 Для чого потрібні файли з розширенням *.bat?

Самостійна робота №2

1. Тема:

Створення загальних мережних ресурсів

2. Мета:

Вивчити принципи організації загальних мережних ресурсів під керуванням ОС Windows XP. Навчитися створювати загальні ресурси та керувати правами доступу до них.

3. Технічне забезпечення:

ПЕОМ IBM PC AT, локальна мережа

4. Теоретичні відомості:

Підключення мережених дисків. Використання загальних ресурсів здійснюється за допомогою теки Мережене оточення. Вибравши ім'я комп'ютера, можна проглянути і використовувати всі ресурси (диски і теки), доступ до яких наданий. Робота з теками і файлами, розташованими на комп'ютерах в мережі, не відрізняється від роботи з аналогічними ресурсами, що знаходяться на вашому комп'ютері. Щоб використовувати загальні мережеві ресурси, слід відкрити теку, що містить їх. Треба відзначити, що даний метод не завжди є зручним. Наприклад, неможливо скористатися загальними ресурсами в DOS-приложениях - оболонками Norton Commander, Dos Navigator і так далі

Вирішення багатьох проблем - підключення мережевих дисків і тек. Після цього їх можна використовувати так, як ніби вони є звичайними дисками і теками на комп'ютері.

Для цього на комп'ютерах, де збираються використовувати вибрані мережеві ресурси, необхідно виконати наступні операції.

У середовищі Windows 2000:

•  відкрити вікно Мій комп'ютер;
•  на панелі інструментів клацнути кнопку Підключити мережевий диск. З'явиться меню Підключення мережевого диска;
•  у списку Диск вибрати ім'я диска, яке буде привласнено ресурсу, що підключається. Як ресурс може виступати як диск, так і тека. При цьому надалі звернення до підключеної теки здійснюватиметься як до логічного диска;
•  у полі списку Шлях вказати повний шлях до диска (або теці), який необхідно підключити. Вказівка шляху відбувається по схемі: \\імя_компиотера\сетевоє_імя_ресурса (наприклад \\VR\C, ГДС VR - ім'я комп'ютера, з - ім'я ресурсу). Ім'я ресурсу задавалося при організації доступу до нього на комп'ютері власника даного ресурсу;
•  можна також вказати, виконувати чи ні це підключення кожного разу при завантаженні Windows 95;
•  натиснути кнопку ОК;
•  якщо все зроблено правильно, то у вікні Мій комп'ютер з'явиться значок підключеного диска;

У середовищі Windows ХР:

•  перемістити покажчик на значок Мій комп'ютер і клацнути правою кнопкою миші;
•  у меню, що з'явилося, вибрати Підключити мережевий диск. З'явиться меню Підключення мережевого диска;
•  у списку Диск вибрати ім'я диска, яке буде привласнено ресурсу, що підключається. Як ресурс може виступати як диск, так і тека. При цьому надалі звернення до підключеної теки здійснюватиметься як до логічного диска;
•  у полі списку Шлях вказати повний шлях до диска (або теці), який необхідно підключити. Вказівка шляху відбувається по схемі: \\имя_компьютера\сетевое_имя_ресурса (наприклад \\VR\C, де VR - ім'я комп'ютера, з - ім'я ресурсу). Ім'я ресурсу задавалося при організації доступу до нього на комп'ютері власника даного ресурсу;
•  можна також вказати, виконувати чи ні це підключення кожного разу при завантаженні Windows 98 (або Windows 95);
•  натиснути кнопку ОК;
•  якщо все зроблено правильно, то у вікні Мій комп'ютер з'явиться значок підключеного диска.

Якщо в мережі є комп'ютер з підключеним принтером, то мережу можна організувати так, що доступ до цього принтера зможуть отримати всі користувачі комп'ютерів мережі.

Раніше необхідно відкрити доступ до принтера для користувачів мережі. Робиться це так само, як і у разі логічних дисків. У вікні Принтери (Мій комп'ютер, Принтери) необхідно перемістити покажчик на значок принтера і клацнути правою кнопкою миші, потім вибрати команду Доступ, у вікні, що з'явилося, на вкладці Доступ встановити перемикач Загальний ресурс і ввести мережеве ім'я принтера.

Потім на іншому комп'ютері можна встановити цей принтер як мережевий. Для цього потрібно виконати наступні дії:

•  виберіть послідовно значки Мій комп'ютер, Принтери, Установка принтера у вікнах, що з'являються;
•  у відображеному вікні натисніть кнопку Далі;
•  встановите перемикач Мережевий принтер і натисніть кнопку Далі.
•  у наступному вікні натисніть кнопку Огляд і знайдіть на карті мережі комп'ютер, до якого підключений принтер. Перемістите покажчик на значок плюс зліва від назви комп'ютера і клацніть кнопкою миші, а потім виберіть принтер. Натисніть кнопку ОК;
•  задайте ім'я нового принтера і натисніть кнопку Далі;
•  натисніть кнопку Готово.

Після установки мережевого принтера їм можна користуватися як звичайним принтером з тією тільки різницею, що він фізично підключений до іншого комп'ютера.

Приведений алгоритм з'єднання і настройки локальної мережі з 2-х комп'ютерів може бути застосований для випадку декількох комп'ютерів. Мережеві плати комп'ютерів, що підключаються, з'єднуються один з одним коаксіальним кабелем через Т-коннекторы. Заглушки встановлюються в невживані роз'єми Т-коннекторов першого і останнього комп'ютерів. Настройка виконується для кожного з комп'ютерів мережі, тобто для комп'ютерів, що надають ресурси і що використовують їх.

5. Завдання

5.1 Для виконання роботи створити 2 папки з іменами «C:\lr2_X» і «C:\lr2_copy_X», X – будь-яка цифра. У папці «lr2_X» створити текстовий файл «text.txt».

5.2 Написати два bat-файли, які будуть виконувати функції, що стежать:

Перший файл «LR21.bat» повинен:

•  вивести інформацію про запущену службу сервер і робоча станція;
•  запустити знову службу повідомлень (для выполения завдання, первести службу відправлення повідомлення в ручний режим запуску  Панель керування => Адміністрування => Служби => Служба повідомлень => Пуск);
•  призупинити роботу служби «Планувальник завдань»;
•  організувати доступ  до папки «C:\lr2_X» з ім'ям lr2_X, X - будь-яка цифра;
•  вивести відомості про всі сеанси свого комп'ютера (для демонстрації цього пункту необхідно зайти на свій комп'ютер через мережу);
•  вивести статистичні відомості про службу сервера з паузою після заповнення кожного екрана;
•  підключити мережний диск «R», для створеного раніше ресурсу  lr2_X;
•  вивести список загальних ресурсів відкритих на комп'ютері;
•  відправити собі повідомлення з текстом «Hurrah! All has turned out!».

Другий файл «LR22.bat» повинен:

•  скопіювати файл text.txt, з мережної папки lr2_X, у локальну папку «C:\lr2_copy_X»;
•  відновити роботу служби «Планувальник завдань»;
•  відключити мережний диск «R»;
•  закрити доступ  до папки lr2_X;
•  вивести довідку по команді NET.

5.3 Наприкінці кожного файлу повинна бути команда pause.

6. Контрольні питання

6.1 Для чого потрібна команда Net config?

6.2 Для чого потрібна команда Net continue?

6.3 Для чого потрібна команда Net help?

6.4 Для чого потрібна команда Net name?

6.5 Для чого потрібна команда Net pause?

6.6 Для чого потрібна команда Net print?

6.7 Для чого потрібна команда Net send?

6.8 Для чого потрібна команда Net session?

6.9 Для чого потрібна команда Net share?

6.10 Для чого потрібна команда Net start?

6.11 Для чого потрібна команда Net statistics?

6.12 Для чого потрібна команда Net stop?

Самостійна робота №3

1. Тема:

Вивчення структури IP-пакету. Налаштування локальної мережі в операційній системі OpenSuse

2. Мета:

Вивчити засоби налаштовування локальної мережі в операційній системі OpenSuse за допомогою графічної оболонки та консолі.

3. Технічне забезпечення:

ПЕОМ IBM PC AT, локальна мережа

4. Теоретичні відомості:

Команда ifconfig використовується для конфігурування мережевих інтерфейсів ядра. Вона використовується на етапі завантаження операційної системи при необхідності налаштування інтерфейсів. Після цього вона зазвичай використовується тільки при налагодженні або налаштуванні продуктивності системи.

Якщо аргументи не передані, ifconfig видає інформацію про стан активних інтерфейсів. Якщо вказаний один аргумент інтерфейс, видається інформація тільки про стан цього інтерфейсу; якщо вказаний один аргумент, видається інформація про стан всіх інтерфейсів, навіть відключених. Інакше команда конфігурує вказаний інтерфейс.

У ядрі Linux також є утиліта IP, яка дозволяє керувати великою кількістю налаштувань мережевого інтерфейсу.

Команда ifconfig повинна використовуватися при завантаженні системи для завдання адресу кожного інтерфейсу, наявного в машині. Вона також може використовуватися в подальшому для перевизначення адреси інтерфейсу та інших параметрів його роботи.

ifconfig вимагає вказати існуючий мережевий пристрій (інтерфейс) або -a як перший аргумент. При використанні аргументу -a вибираються всі проініціалізовані мережеві карти. При виклику без опцій ifconfig видає повідомлення про використання. Якщо вказано сімейство протоколів (наприклад, inet), ifconfig буде повідомляти тільки деталі, пов'язані з даними сімейством протоколів. Тільки привілейований користувач може змінювати конфігурацію мережного інтерфейсу.

Оскільки інтерфейс може отримувати передачі різних протоколів, кожен з яких може вимагати своїх схем іменування, параметри і адреси інтерпретуються відповідно до правил деякого сімейства протоколів, що задається параметром сімейство протоколів. В даний час підтримується сімейство протоколів inet. Якщо сімейство протоколів не вказано, передбачається inet.

Для сімейства DARPA Internet (inet), адреса являє собою або ім'я хоста, що є в базі даних хостів, або адреса DARPA Internet, представлений в стандартному точковому записі Internet. Зазвичай, адрес Internet, представлений в точковому записі, буде складатися з номера мережі вашої системи і унікального номера хоста для машини. Типовий адресу Internet - 192.9.200.44, де 192.9.200 представляє собою номер мережі, а 44 - номер хоста для машини.

Якщо крім параметра адреса вказана параметр цільовий адрес, він задає адресу відповідної машини на іншому кінці зв'язку точка-точка.

Якщо першим після імені інтерфейсу йде ім'я підтримуваного сімейства адрес, це сімейство адрес використовується для декодування і видачі всіх адрес протоколу. В даний час підтримуються сімейства адрес inet (TCP/IP, використовується по замовчуванні), inet6 (IPv6), ax25 (AMPR Packet Radio), ddp (Appletalk Phase 2), ipx ( Novell IPX) і netrom (AMPR Packet Radio). Опції ifconfig описані нижче.

Interface – ім'я інтерфейсу. Зазвичай це ім'я драйвера, за яким йде номер пристрою, наприклад, eth0 для першого інтерфейсу Ethernet.

Up – позначає інтерфейс як включений. Це можна використовувати для включення інтерфейсу після ifconfig down. Це відбувається автоматично при установці першого адресу інтерфейсу. Якщо інтерфейс був переустановлений при попередній позначці в якості відключеного, апаратне забезпечення буде переініціалізіровано.

Down – позначає інтерфейс як відключений. Коли інтерфейс позначений як відключений, система не намагається пересилати повідомлення через цей інтерфейс. При можливості, інтерфейс буде переустановлений, щоб відключити також прийом. Ця дія не відключає автоматично маршрути, що використовують даний інтерфейс.

Arp – включає використання протоколу визначення адреси (Address Resolution Protocol) при зіставленні адрес на рівні мережі і адрес на рівні зв'язку (використовується по замовчуванню). В даний час це реалізується шляхом зіставлення адрес DARPA Internet і адрес Ethernet 10 Мбіт / с.

-Arp – вимикає використання протоколу визначення адреси (Address Resolution Protocol).

Promisc – поміщає інтерфейс в стан promiscuous. У широкомовної мережі це змушує інтерфейс отримувати всі пакети незалежно від того, чи були вони призначені для цієї машини чи ні. Це дозволяє, використовуючи фільтри пакетів, аналізувати мережевий трафік. Зазвичай, це гарна техніка полювання на мережеві проблеми, які інакше важко відловити. Тут дуже корисна утиліта tcpdump. З іншого боку, це дозволяє хакерам досліджувати рух паролів по мережі і робити інші чорні справи. Одна захист проти цього типу нападу: не дозволяти приєднуватися до мережі чужим комп'ютерам. Інший спосіб: використовувати безпечні розпізнавальні протоколи, типу Kerberos, або SRA login. Ця опція відповідає прапорцю PROMISC.

-Promisc – забороняє режим promiscuous.

Allmulti – включає або відключає режим all-multicast. У цьому режимі всі багатоадресні (multicast) пакети в мережі будуть прийматися цим інтерфейсом.

-Allmulti – вимикає режим all-multicast.

Metric N – встановлює вартість маршрутизації для інтерфейсу рівній n, замість стандартного значення 0. Вартість маршрутизації (routing metric) використовується протоколом маршрутизації. Великі вартості роблять маршрут менш задовільним; вартості враховуються як додаткові пересилки на шляху до цілей мережі або хосту.

Mtu N – цей параметр встановлює максимальний розмір пакету (Maximum Transfer Unit - MTU) для інтерфейсу. Зазвичай немає необхідності міняти значення цього параметра, але, в деяких випадках, зменшення значення MTU дозволяє досягти стійкої роботи абонентів з дуже низьким рівнем сигналу. Крім того, він може використовуватися для зміни параметрів тунельних інтерфейсів.

Dstaddr addr – встановлює віддалений IP-адрес для двохточкового зв'язку (наприклад, за протоколом PPP). Це ключове слово зараз вважається застарілим; використовуйте замість нього ключове слово pointopoint.

Netmask addr – встановлює маску мережі IP для цього інтерфейсу. За замовчуванням використовується звичайна маска мережі класу A, B або C (що визначається за IP-адресою інтерфейсу), але можна встановити будь-яке значення.

Add addr / prefixlen – додає адресу IPv6 для інтерфейсу.

Del addr / prefixlen – видаляє адресу IPv6 для інтерфейсу.

Tunnel aa.bb.cc.dd – створює новий пристрій SIT (IPv6-в-IPv4) - тунель до зазначеної мети.

Irq – встановлює апаратне переривання, що використовується цим пристроєм. Не для всіх пристроїв можна динамічно змінювати значення IRQ.

Io_addr addr – встановити початкову адресу введення-виведення для цього пристрою.

Mem_start addr – встановити початкову адресу пам'яті, що розділяється, використовуваної цим пристроєм. Це потрібно лише для небагатьох пристроїв.

Media type – встановлює фізичний порт чи тип носія, що використовується пристроєм. Не для всіх пристроїв можна змінювати цей параметр, і для різних пристроїв можуть підтримуватися різні значення. Типові значення типу - 10base2 (коаксіальний кабель Ethernet), 10baseT (вита пара Ethernet 10 Мбіт / сек), AUI (зовнішній передавач) і т. д. Спеціальний тип носія auto можна використовувати , щоб вимагати від драйвера автоматично оприділяти тип носія. Не всі драйвери можуть це робити.

Broadcast [addr] – встановлює широкомовну адресу. Широкомовна адреса зазвичай створюється з мережевої адреси встановленням усіх біт частини машини. Деякі реалізації IP використовують іншу схему, ця опція допомагає пристосуватися до цих дивних середах. Якщо широкомовний (broadcast) адреса був встановлений, ifconfig показує прапорець BROADCAST.

Pointopoint [addr] – це ключове слово включає двоточковим (point-to-point) режим інтерфейсу, що означає, що він забезпечує безпосередній зв'язок між двома машинами, яку ніхто не прослуховує. Якщо вказано також аргумент адреси, встановлює відповідний протокол адреси іншої сторони зв'язку, як і застаріле ключове слово dstaddr. В іншому випадку, встановлює або скидає прапорець IFF_POINTOPOINT для інтерфейсу.

-Pointopoint [addr] – це ключове слово відключає двохточковим (point-to-point) режим інтерфейсу

Hw class address – встановлює апаратну адресу відповідного інтерфейсу, якщо драйвер пристрою підтримує таку можливість. Після ключового слова hw необхідно вказати ім'я класу обладнання, а також апаратний адреса в текстовому вигляді. В даний час підтримується обладнання класів ether (Ethernet), ax25 (AMPR AX.25), ARCnet і netrom (AMPR NET / ROM).

Multicast – встановлює у інтерфейсі прапорець підтримки групової передачі даних. Зазвичай в цьому немає потреби, оскільки драйвер сам виставляє цей прапорець.

Address IP – адрес, який присвоюється інтерфейсу.

Txqueuelen length – встановлює довжину черги передачі для пристрою. Це дозволяє встановити менші значення для більш повільних пристроїв з тривалими затримками (модемні лінії, ISDN), щоб швидка передача великих обсягів даних не надто заважала передачі даних інтерактивних сеансів, наприклад, telnet.

Wget — неінтерактивна, консольна утиліта для завантаження файлів за протоколами HTTP, HTTPS та FTP. wget дає змогу — рекурсивно завантажувати файли, конвертувати посилання, вказувати елементи посилання яких будуть оброблені програмою, тощо. Портована і запускається на багатьох UNIX-подібних системах, Microsoft Windows, OpenVMS, MacOS X.

Wget може працювати як пошуковий робот, тобто отримувати ресурси (сторінки, зображення, файли стилів, javascript-файли) на які посилаютсья елементи HTML сторінки і рекурсивно просуватись по web-дереву, поки всі необхідні файли не будуть заватаженні, або ж не буде досягнуто максмальної глибини завантаження (встановленої опцією -l). Збережені сторінки можуть бути адаптовані для перегляду їх локально — для цього wget конвертує всі посилання для яких було заважено відповідні ресурси на відносні. Завантаженний вміст зберігається наслідуючи структуру каталогів віддаленого серверу.

За допомогою wget можна робити повні, або часткові дзеркала сайтів. При автоматичному «дзеркалені» wget підтримує обробку фалів robots.txt

При рекурсивному завантаженні з FTP серверу виконується команда LIST для кожного підкаталогу, з метою отримання списку фалів для завантаження.

Також можна, використовуючи метасимволи, задавати маски, префікси чи суфікси файлів, імен каталогів, списки доменів які варто обминути при завантаженні, або ж навпаки які необхідно завантажувати.

wget неінтерактивна програма, запущена з певними параметрами — вона виконує всі необхідні дії і не потребує додадкового втручання в свою роботу. Це дає змогу в певній мірі автоматизувати завантаження/дзеркалення ресурсів, оскільки програма може вести журнал завантаження в файл і може бути запущенна у фоновому режимі, що дозволяє клієнту взагалі вийти з системи, без зупинки процессу завантаження.

Wget може працювати через проксі

Підтримка IPv6, на системах які надають інтерфейси для робити з цим протоколом

Підтримка великих файлів, на системах мають підтримку великих файлів

Керування швидкістью завантаження

wget — утиліта командного рядку. Файл wget.exe бажано розмістити таким чином, щоб він автоматично виконувався. （Наприклад C:\windows\System32) Потім викликати командний рядок (command.com або cmd) та набрати wget з параметрами.

Завантажити пакет вихідних кодів і файл підпису для wget версії 1.11.4, зберігаєючи структуру каталогів віддаленого сервера.

wget --accept wget-1.11.4.*bz* -r ftp://ftp.gnu.org/gnu/wget/

Виконати те саме, але зберегти файли в поточному каталогу, не зберігаючи ієрархію каталогів сервера.

wget --no-directories --accept wget-1.11.4.*bz2* -r ftp://ftp.gnu.org/gnu/wget/

Під'єднатись до ФТП-серверу example.net з іменем користувача username і паролем mypasswd, та скачати всі PNG-зображення (файли які закінчуються на .png, без чутливості до регістру символів).

wget -np -nd --ftp-user=username --ftp-password=mypasswd --ignore-case -A *.png -r ftp://example.net

5. Завдання

5.1 Через YaST, призначити статичну IP-адресу формату: 192.168.0.Х, X - номер по журналі + 1; маска 255.255.255.0; ім'я 8a_Stud.

5.2 Перевірити з'єднання з мережею призначеної IP-адреси.

5.3 Переглянути таблицю маршрутизації.

5.4 Протросирувать локальну петлю (127.0.0.1) двома командами.

5.5 Виключити, включити інтерфейс за допомогою термінала.

5.6 Переглянути настроювання всіх мережних інтерфейсів.

5.7 Додати додатковий IP формату: 10.1. 1.Х, X – номер по журналі + 1; маска 255.255. 255.0.

5.8 Видалити додатковий IP формату: 10.1. 1.Х, X – номер по журналі + 1. Для цього скористатися звичайною командою із приставкою del як інтерфейс використати eth0:1 (додатковий IP).

5.9 Змінити IP у файлі ifcfg-eth0, на статичну IP-адресу.

6. Контрольні питання

6.1  Для чого потрібна команда Ifconfig і її аналог в Windows?

6.2 Для чого потрібні команди “tracepath”, “traceroute” і їхній аналог в Windows?

6.3  Чим відрізняється “tracepath” від  “traceroute”?

Самостійна робота №4

1. Тема:

Редагування таблиці маршрутизації

2. Мета:

Вивчити засоби перегляду та редагування таблиці маршрутизації на локальному комп’ютері.

3. Технічне забезпечення:

ПЕОМ IBM PC AT, локальна мережа

4. Теоретичні відомості:

Маршрутизація (англ. Routing) — процес визначення маршруту прямування інформації між мережами. Маршрутизатор (або роутер від англ. router) приймає рішення, що базується на IP-адресі отримувача пакету. Для того, щоб переслати пакет далі, всі пристрої на шляху слідування використовують IP-адресу отримувача. Для прийняття правильного рішення маршрутизатор має знати напрямки і маршрути до віддалених мереж. Є два типи маршрутизації: статична і динамічна.

Статична маршрутизація - маршрути задаються вручну адміністратором.

Динамічна маршрутизація - маршрути обчислюються автоматично за допомогою протоколів динамічної маршрутизації - RIP, OSPF, EIGRP, IS-IS, BGP, HSRP та ін, які отримують інформацію про топологію і стан каналів зв'язку від інших маршрутизаторів у мережі.

Оскільки статичні маршрути конфігуруються вручну, будь-які зміни мережної топології вимагають участі адміністратора для додавання і видалення статичних маршрутів відповідно до змін. У великих мережах підтримка таблиць маршрутизації вручну може вимагати величезних витрат часу адміністратора. У невеликих мережах це робити легше. Статична маршрутизація не має можливості масштабування, яку має динамічна маршрутизація через додаткові вимоги до налаштування і втручання адміністратора. Але і у великих мережах часто конфігуруються статичні маршрути для спеціальних цілей у комбінації з протоколами динамічної маршрутизації, оскільки статична маршрутизація є більш стабільною і вимагає мінімум апаратних ресурсів маршрутизатора для обслуговування таблиці.

Динамічні маршрути виставляються іншим чином. Після того, як адміністратор активізував і налаштував динамічну маршрутизацію за одним з протоколів, інформація про маршрути оновлюється автоматично в процесі маршрутизації після кожного отримання з мережі нової інформації про маршрути. Маршрутизатори обмінюються повідомленнями про зміни у топології мережі в процесі динамічної маршрутизації.

Протокол маршрутизації (RIP, OSPF, IGRP, EIGRP, IS-IS, BGP, HSRP тощо) може працювати тільки з пакетами, які належать до одного з маршрутизованих протоколів, наприклад, IP, IPX чи AppleTalk.

Протокол маршрутизації - мережевий протокол, який використовується маршрутизаторами для визначення можливих маршрутів прямування даних в комп'ютерній мережі. Застосування протоколу маршрутизації дозволяє уникнути ручного введення всіх допустимих маршрутів, що, у свою чергу, знижує кількість помилок, забезпечує узгодженість дій усіх маршрутизаторів в мережі і полегшує працю адміністраторів.

Протоколи маршрутизації діляться на два види, що залежать від типів алгоритмів, на яких вони засновані (або можуть бути гібридними - поєднувати обидви підходи):

•  дистанційно-векторні протоколи, засновані на Distance Vector Algorithm (DVA);
•  протоколи стану каналу зв'язку, засновані на Link State Algorithm (LSA).

Так само протоколи маршрутизації діляться на два види залежно від сфери застосування:

•  міждоменна маршрутизація;
•  внутрішньодоменна маршрутизація.

5. Завдання

5.1 Вихідні дані:

Один з відділів організації, що складає із шести підрозділів будує локальну мережу. Топологія фізичних зв'язків проектованої мережі має вигляд  зображений на рисунку 4.1.

Рисунок 4.1 – Топологія фізичних зв'язків проектованої мережі

Тому що, підрозділу організації відносно незалежні, то структура локальної мережі являє собою множину незалежних підмереж, об'єднаних маршрутизатором.

Організація виділяє одну адресу мережі на відділ. Адреса мережі задається, як IP=(128+N).(10*N).0.0 , де N порядковий номер студента за списком. IP адреса мережного інтерфейсу сервера організації, підключеного до сервера відділу вибирається як IP==(128+N).(10*N).0.1 Кількість комп'ютерів по підрозділах розподіляється в такий спосіб:

•  підрозділ 1 – 8181 комп'ютерів;
•  підрозділ 2 – 2040 комп'ютерів;
•  підрозділ 3 – 2000 комп'ютерів;
•  підрозділ 4 – 250 комп'ютерів;
•  підрозділ 5 – 62 комп'ютерів;
•  підрозділ 6 – 14 комп'ютерів.

5.2 Завдання 1:

•  використовуючи наданий відділу IP адреса мережі розбити його на підмережі найбільш оптимальним способом  використовуючи маску фіксованої довжини, і призначити кожному з підрозділів;
•  для кожного з підрозділів записати IP адреса його підмережі й маску;
•  для кожного з підрозділів написати діапазон IP адрес, призначуваних комп'ютерам даного підрозділу;
•  вибрати IP адреси інтерфейсів ( відповідним мережним адаптерам) сервера відділення;
•  написати вміст таблиці маршрутизації для будь-якого, довільно обраного комп'ютера кожного підрозділу, сервера відділу;
•  написати частину таблиці маршрутизації сервера організації, що відносится до маршрутизації на відділ.

5.3 Завдання 2:

•  використовуючи наданий відділу IP адреса мережі розбити його на підмережі найбільш оптимальним способом по кількості машин у кожному підрозділі, використовуючи маску змінної довжини, і призначити кожному з підрозділів.
•  для кожного з підрозділів записати IP адреса його підмережі й обрану маску під мережі;
•  для кожного з підрозділів написати діапазон IP адрес, призначених комп'ютерам даного підрозділу;
•  вибрати IP адреси інтерфейсів (що відповідають мережним адаптерам) сервера відділу:
•  написати вміст таблиці маршрутизації для будь-якого, довільно обраного комп'ютера кожного підрозділу, сервера відділу;
•  написати частину таблиці маршрутизації сервера організації, що відносится до маршрутизації на відділ.

5.4 Зауваження:

У таблицю маршрутизації включити тільки наступні поля:

•  network Address – IP адреса мережі, або хоста призначення;
•  netmask – маска подсети;
•  gateway Address – адреса маршрутизатора, якому необхідно переправити пакет призначений мережі або хосту, обумовлений полем Network Address;
•  interface – IP адреса інтерфейсу через которы необхідно передати пакет на наступний маршрутизатор.

6. Контрольні питання

6.1 Правила маршрутизації?

6.2 Розбивка мережі на підмережі?

6.3 Навіщо потрібна метрика?

6.4 Для чого потрібна команда Tracert?

6.5 Для чого потрібна команда Ipconfig?

6.6 Для чого потрібна команда Route?

6.7 Для чого потрібна команда Arp?

Модуль 2. Керування мережами

Самостійна робота №5

1. Тема:

Вивчення мережних протоколів

2. Мета:

Навчитися використовувати різні типи мережних протоколів та користуватися засобами віддаленого управління комп'ютером.

3. Технічне забезпечення:

ПЕОМ IBM PC AT, локальна мережа

4. Теоретичні відомості:

Організація взаємодії між пристроями в мережі є складною задачею. Як відомо, для рішення складних задач використовується універсальний прийом – декомпозиція, тобто розбивка однієї складної задачі на кілька більш простих задач-модулів. Процедура декомпозиції містить у собі чітке визначення функцій кожного модуля, що вирішує окрему задачу, та інтерфейсів між ними. У результаті досягається логічне спрощення задачі, а крім того, з'являється можливість модифікації окремих модулів без зміни інших частин системи.

При декомпозиції часто використовують багаторівневий підхід. Він полягає в наступному. Всі модулів розбивають на рівні. Рівні утворять ієрархію, тобто мають верхні і нижні рівні (рис. 3.2). Модулі сформовано таким чином, що для виконання своїх задач вони звертаються з запитами тільки до модулів безпосередньо пов'язаним з нижніми рівнями. З іншого боку, результати роботи всіх модулів, що належать деякому рівню, можуть бути передані тільки модулям сусіднього верхнього рівня. Така ієрархічна декомпозиція задачі припускає чітке визначення функції кожного рівня й інтерфейсів між рівнями. Інтерфейс визначає набір функцій, що нижній рівень надає верхньому. У результаті ієрархічної декомпозиції досягається відносна незалежність рівнів, а виходить, і можливість їхньої легкої заміни.

Засоби мережної взаємодії, звичайно, теж можуть бути представлені у вигляді ієрархічно організованих модулів. При цьому модулі нижнього рівня можуть, наприклад, вирішувати всі питання, зв'язані з надійною передачею електричних сигналів між двома сусідніми вузлами. Модулі більш високого рівня організують транспортування повідомлень у межах усієї мережі, користуючись для цього засобами нижчого рівня. А на верхньому рівні працюють модулі, що надають користувачам доступ до різних служб – файлової, друку і т.п. Звичайно, це тільки один з безлічі можливих варіантів.

Багаторівневе представлення засобів мережної взаємодії має свою специфіку, коли в процесі обміну приймають участь дві машини, і існує необхідність зв’язати дві “ієрархії”. Для цього повинні буті прийняті відповідні домовленості між цими вузлами. Домовленості мають бути прийняті для всіх рівнів, починаючи з найнижчого.

Формалізовані правила, які визначають послідовність і формат повідомлень, що ними обмінюються мережні компоненти, які знаходяться на одному рівні, але в різних вузлах, називаються протоколом.

Модулі, що реалізують протоколи сусідніх рівнів і знаходяться в одному вузлі, також взаємодіють за чітко визначеними правилами і за допомогою стандартизованих форматів повідомлень. Ці правила прийнято називати інтерфейсом. По суті протокол і інтерфейс виражаються одне поняття, але традиційно в мережах за ними закріплені різні області дії: протоколи визначають правила взаємодії модулів одного рівня в різних вузлах, а інтерфейси – модулів сусідніх рівнів у одному вузлі.

Ієрархічно організований набір протоколів, достатній для організації взаємодії вузлів у мережі, називається стеком комунікаційних протоколів.

Модульність – це одна з невід'ємних і природних властивостей комп’ютерних мереж. Модульність виявляється не тільки в багаторівневому представленні комунікаційних протоколів у кінцевих вузлах мережі, хоча це безумовно важлива і принципова особливість мережної архітектури. Мережа складається з величезного числа різних модулів – комп'ютерів, мережних адаптерів мостів, маршрутизаторів, модемів, операційних систем і модулів додатків (програм).

Різноманітні вимоги, що представляються підприємствами до комп'ютерних мереж, привели до такої ж різноманітності пристроїв, що випускаються для побудови мережі, і програм. Ці продукти відрізняються не тільки основними функціями, повторювачами, чи мостами, програмними редиректорами, але і численними допоміжними функціями, що надають користувачам чи адміністраторам додаткові зручності, такі як автоматизоване конфігурування параметрів пристрою, автоматичне виявлення й усунення деяких несправностей, можливість програмної зміни зв'язків у мережі і т.п.

Різноманітність збільшується також тому, що багато пристроїв і програм відрізняються сполученнями тих чи інших основних і додаткових функцій – існують, наприклад, пристрої, що сполучать основні можливості комутаторів і маршрутизаторів, до яких додається ще і набір деяких додаткових функцій, характерний тільки для даного продукту.

На практиці не існує фірми, що змогла б забезпечити виробництво повного набору всіх типів і підтипів устаткування і програмного забезпечення, необхідного для побудови мережі. Але, оскільки всі компоненти мережі повинні працювати узгоджено, необхідним виявилося прийняття численних стандартів, які, якщо не в усіх, то хоча б у більшості випадків, гарантували б сумісність устаткування і програм різних фірм-виробників. Таким чином, поняття модульності і стандартизації в мережах нерозривно зв'язані, і модульний підхід тільки тоді дає переваги, коли він супроводжується проходженням стандартизації.

У результаті відкритий характер стандартів і специфікацій важливий не тільки для комунікаційних протоколів, але і для всіх численних функцій різноманітних пристроїв і програм, що випускаються для побудови мережі. Потрібно зауважити, що більшість стандартів, прийнятих сьогодні, носять відкритий характер. Час закритих систем, точні специфікації на які були відомі тільки фірмі-виробнику, пройшов. Усі усвідомили, що можливість гнучкої взаємодії з продуктами конкурентів не знижує, а навпаки, підвищує цінність виробу, тому що його можна застосувати у більшій кількості працюючих мереж, побудованих на продуктах різних виробників. Тому навіть фірми, які випускали закриті системи – такі як IBM, Novell чи Microsoft, – сьогодні активно беруть участь у розробці відкритих стандартів і застосовують їх у своїх продуктах.

Сьогодні в секторі мережного устаткування і програмної сумісності продуктів різних виробників склалася наступна ситуація. Практично усі продукти, як програмні, так і апаратні, сумісні по функціях і властивостям, були впроваджені в практику вже досить давно і стандарти на них вже розроблені і прийняті принаймні 3-4 роки тому. У той же час дуже часто принципово нові пристрої, протоколи і властивості виявляються несумісними навіть в провідних виробників. Сумісність досягається тільки після того, як всі виробники реалізують цей стандарт у своїх виробах, причому однаковим чином.

Деякі стандарти, безупинно розвиваючись, можуть переходити з однієї категорії в іншу. Зокрема, фірмові стандарти на продукцію, що одержала широке поширення, звичайно стають міжнародними стандартами де-факто, тому що змушують виробників з різних країн слідувати фірмовим стандартам, щоб забезпечити сумісність своїх виробів з цими популярними продуктами. Наприклад, через феноменальний успіх персонального комп'ютера компанії IBM фірмовий стандарт на архітектуру IBM PC став міжнародним стандартом де-факто.

Більше того, через широке поширення деякі фірмові стандарти стають основою для національних і міжнародних стандартів де-юре.

Наприклад, стандарт Ethernet, спочатку розроблений компаніями Digital Equipment, Intel і Xerox, через якийсь час і в трохи зміненому виді був прийнятий як національний стандарт IEEE 802.3, а потім організація ISO затвердила його як міжнародний стандарт ISO 8802.3.

Американський національний інститут стандартів (American National Standards Institute ANSI) – ця організація представляє США в Міжнародній організації по стандартизації ISO. Комітети ANSI ведуть роботу по розробці стандартів у різних областях обчислювальної техніки. Так, комітет ANSI ХЗТ9.5 разом з фірмою IBM займається стандартизацією локальних мереж великих ЕОМ (архітектура мереж SNA). Відомий стандарт FDDI також є результатом діяльності цього комітету ANSI. В області мікрокомпютерів ANSI розробляє стандарти на мови програмування, інтерфейс SCSI. ANSI розробила рекомендації по переносимості (портабільності) для мов C, FORTRAN, COBOL.

Особливу роль у виробленні міжнародних відкритих стандартів грають стандарти Internet. Через велику і постійно зростаючу популярність Internet, ці стандарти стають міжнародними стандартами “де-факто”, багато які потім здобувають статус офіційних міжнародних стандартів за рахунок їхнього затвердження однію з перерахованих вище організацій, у тому числі ISO і ITU-T.

Існує кілька організаційних підрозділів, що відповідають за розвиток Internet і, зокрема, за стандартизацію засобів Internet.

Основним з них є Internet Society (ISOC) – професійне співтовариство, що займається загальними питаннями еволюції і росту Internet як глобальної комунікаційної інфраструктури. Під керуванням ISOC працює Internet Architecture Board (ІАВ) – організація, у відомості якої знаходиться технічний контроль і координація робіт для Internet. ІАВ координує напрямок досліджень і нових розробок для стеку TCP/IP і є кінцевою інстанцією при визначенні нових стандартів Internet.

У ІАВ входять дві основні групи: Internet Engineering Task Force (IETF)  Internet Research Task Force (IRTF). IETF – це інженерна група, що займається рішенням технічних проблем Internet. Саме IETF визначає специфікації, що потім стають стандартами Internet. У свою чергу, IRTF координує довгострокові дослідницькі проекти по протоколах TCP/IP.

У будь-якій організації, що займається стандартизацією, процес вироблення і прийняття стандарту складається з ряду обов'язкових етапів, що, власне, і складають процедуру стандартизації. Розглянемо цю процедуру на прикладі розробки стандартів Internet.

Спочатку в IETF представляється так названий робочий проект (draft) у вигляді, доступному для коментарів. Він публікується в Internet, після чого широке коло зацікавлених осіб включається в обговорення цього документу, у нього вносяться виправлення, і нарешті настає момент, коли можна зафіксувати зміст документу. На цьому етапі проекту привласнюється номер RFC (можливий і інший варіант розвитку подій – після обговорення робочий проект відкидається і віддаляється з Internet).

Після присвоєння номера проект здобуває статус пропонованого стандарту. Протягом 6 місяців цей пропонований стандарт проходить перевірку практикою, у результаті в нього вносяться зміни.

Найважливішим напрямком стандартизації в області обчислювальних мереж є стандартизація комунікаційних протоколів. В даний час у мережах використовується велика кількість стеків комунікаційних протоколів. Найбільш популярними є стеки: TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS/SMB, DECnet, SNA і OSI. Усі ці стеки, крім SNA на нижніх рівнях – фізичному і канальному, – використовують ті самі добре стандартизовані протоколи Ethernet, Token Ring, FDDI і деякі інші, котрі дозволяють використовувати у всіх мережах ту саму апаратуру. Зате на верхніх рівнях усі стеки працюють по своїм власним протоколам. Ці протоколи часто не відповідають поділу на рівні, який рекомендується моделлю OSI. Зокрема, функції сеансового і представницького рівня, як правило, об'єднані з прикладним рівнем. Така невідповідність зв'язана з тим, що модель OSI з'явилася як результат узагальнення вже існуючих і реально використовуваних стеків, а не навпаки.

Варто чітко розрізняти модель OSI і стек OSI. У той час як модель OSI є концептуальною схемою взаємодії відкритих систем, стек OSI являє собою набір цілком конкретних специфікацій протоколів. На відміну від інших стеків протоколів стек OSI цілком відповідає моделі OSI, він включає специфікації протоколів для всіх семи рівнів взаємодії, визначених у цій моделі. На нижніх рівнях стек OSI підтримує Ethernet, Token Ring, FDDI, протоколи глобальних мереж, Х.25 і ISDN, – тобто використовує розроблені поза стеком протоколи нижніх рівнів, як і всі інші стеки. Протоколи мережного, транспортного і сеансового рівнів стека OSI специфіковані і реалізовані різними виробниками, але поширені поки мало. Найбільш популярними протоколами стека OSI є прикладні протоколи. До них відносяться: протокол передачі файлів РОТАМ, протокол емуляції термінала VTP, протоколи довідкової служби Х.500, електронної пошти Х.400 і ряд інших.

Протоколи стека OSI відрізняє велика складність і неоднозначність специфікацій. Ці властивості виявилися результатом загальної політики розроблювачів стека, які прагнули врахувати у своїх протоколах усі випадки і всі існуючі і технології, що з'являються. До цьому потрібно ще додати і наслідку великої кількості політичних компромісів, неминучих при прийнятті міжнародних стандартів по такому злободенному питанню, як побудова відкритих обчислювальних мереж.

Через свою складність протоколи OSI вимагають великих витрат обчислювальної потужності центрального процесора, що робить їхній найбільш придатними для могутніх машин, а не для мереж персональних комп'ютерів.

Стек OSI – міжнародний, незалежний від виробників стандарт. Його підтримує уряд США у своїй програмі GOSIP, відповідно до якої всі комп'ютерні мережі, встановлювані в урядових закладах США після 1990 року, повинні безпосередньо підтримувати стек OSI, чи забезпечувати засоби для переходу на цей стек у майбутньому. Проте стек OSI більш популярний у Європі, чим у США, тому що в Європі залишилося менше старих мереж, що працюють по своїх власних протоколах. Більшість організацій поки тільки планують перехід до стеку OSI, і далеко не всі приступили до створення пілотних проектів. З тих, хто працює в цьому напрямку, можна назвати Військово-морське відомство США і мережу NFSNET. Одним з найбільших виробників, що підтримують OSI, є компанія AT&T, її мережа Stargroup цілком базується на цьому стецку.

Стек TCP/IP був розроблений з ініціативи Міністерства оборони США більш 20 років тому для зв'язку експериментальної мережі ARPAnet з іншими мережами як набір загальних протоколів для різнорідного обчислювального середовища. Великий внесок у розвиток стека TCP/IP, що одержав свою назву по популярних протоколах IP і TCP, вніс університет Берклі, реалізувавши протоколи стека у своїй версії ОС UNIX. Популярність цієї операційної системи привела до широкого поширення протоколів TCP, IP і інших протоколів стека. Сьогодні цей стек використовується для зв'язку комп'ютерів всесвітньої інформаційної мережі Internet, а також у величезному числі корпоративних мереж.

Стек TCP/IP на нижньому рівні підтримує всі популярні стандарти фізичного і канального рівнів: для локальних мереж – це Ethernet, Token Ring, FDDI, для глобальних – протоколи роботи на аналогових комутованих і виділених лініях SLIP, РРР, протоколи територіальних мереж Х.25 і ISDN.

Основними протоколами стека, що дали йому назва, є протоколи IP і TCP. Ці протоколи в термінології моделі OSI відносяться до мережного і транспортного рівнів відповідно. IP забезпечує просування пакета по складеній мережі, a TCP гарантує надійність його доставки.

За довгі роки використання в мережах різних країн і організацій стек TCP/IP увібрав у себе велика кількість протоколів прикладного рівня. До них відносяться такі популярні протоколи, як протокол пересилання файлів FTP, протокол емуляції термінала telnet, поштовий протокол SMTP, використовуваний в електронній пошті мережі Internet, гіпертекстові сервисы служби WWW тощо.

Сьогодні стек TCP/IP являє собою один з найпоширеніших стеків транспортних протоколів обчислювальних мереж. Дійсно, тільки в мережі Internet об'єднано близько 10 мільйонів комп'ютерів по усьому світі, що взаємодіють один з одним за допомогою стека протоколів TCP/IP.

Стрімке зростання популярності Internet привів і до змін у розміщенні сил у світі комунікаційних протоколів – протоколи TCP/IP, на яких побудований Internet, стали швидко тіснити безперечного лідера минулих років – стек IPX/SPX компанії Novell. Сьогодні у світі загальна кількість комп'ютерів, на яких установлений стек TCP/IP, зрівнялося з загальною кількістю комп'ютерів, на яких працює стек IPX/SPX, і це говорить про різкий перелом у відношенні адміністраторів локальних мереж до протоколів, використовуваних на настільних комп'ютерах, тому що саме вони складають більшість світового комп'ютерного парку і саме на них раніше майже скрізь працювали протоколи компанії Novell, необхідні для доступу до файлових серверів NetWare. Процес становлення стека TCP/IP у якості стека номер один у будь-яких типах мереж продовжується, і зараз будь-яка промислова операційна система обов'язково включає програмну реалізацію цього стека у своєму комплекті постачання.

Хоча протоколи TCP/IP нерозривно зв'язані з Internet і кожний з багатомільйонної армади комп'ютерів Internet працює на основі цього стека, існує велика кількість локальних, корпоративних і територіальних мереж, що безпосередньо не є частинами Internet, у яких також використовують протоколи TCP/IP. Щоб відрізняти їх від Internet, ці мережі називають мережами ТСР/ІР чи просто IP-мережами.

Оскільки стек TCP/IP споконвічно створювався для глобальної мережі Internet, він має багато особливостей, що дають йому перевага перед іншими протоколами, коли мова заходить про побудову мереж, що включають глобальні зв'язки. Зокрема, дуже корисною властивістю, що робить можливим застосування цього протоколу у великих мережах, є його здатність фрагментувати пакети. Дійсно, велика складна мережа часто складається з мереж, побудованих на зовсім різних принципах. У кожній з цих мереж може бути встановлена власна величина максимальної довжини одиниці переданих даних (кадру). У такому випадку при переході з однієї мережі, що має велику максимальну довжину, у мережу з меншою максимальною довжиною може виникнути необхідність розподілу переданого кадру на кілька частин. Протокол IP стека TCP/IP ефективно вирішує цю задачу.

Іншою особливістю технології TCP/IP є гнучка система адресації, що дозволяє більш просто, в порівнянні з іншими протоколами аналогічного призначення, включати в інтермережу мережі інших технологій. Це властивість також сприяє застосуванню стека TCP/IP для побудови великих гетерогенних мереж.

У стеку TCP/IP дуже ощадливо використовуються можливості широкомовних посилань. Це властивість необхідна при роботі на повільних каналах зв'язку, характерних для територіальних мереж.

Однак, як і завжди, за одержувані переваги треба платити, і платою тут виявляються високі вимоги до ресурсів і складність адміністрування IP-мереж. Могутні функціональні можливості протоколів стека TCP/IP вимагають для своєї реалізації високих обчислювальних витрат. Гнучка система адресації і відмовлення від широкомовних посилань приводять до наявності в IP-мережі різних централізованих служб типу DNS, DHCP і т.п. Кожна з цих служб направлена на полегшення адміністрування мережі, у тому числі і на полегшення конфігурування устаткування, але в той же час сама вимагає пильної уваги з боку адміністраторів.

Можна приводити й інші доводи за і проти стека протоколів Internet, однак факт залишається фактом – сьогодні це самий популярний стек протоколів, широко використовуваний як у глобальних, так і локальних мережах.

Цей стек є оригінальним стеком протоколів фірми Novell, розробленим для мережної операційної системи NetWare ще на початку 80-х років. Протоколи мережного і сеансового рівнів Internetwork Packet Exchange (IPX) і Sequenced Packet Exchange (SPX), що дали назва стеку, є прямою адаптацією протоколів XNS фірми Xerox, менш розповсюджених чим стек IPX/SPX. Популярність стека IPX/SPX безпосередньо зв'язана з операційною системою Novell NetWare, що ще зберігає світове лідерство по числу встановлених систем, хоча останнім часом її популярність трохи знизилася і по темпах росту вона відстає від Microsoft Windows NT.

Багато особливостей стека IPX/SPX обумовлені орієнтацією ранніх версій ОС NetWare (до версії 4.0) на роботу в локальних мережах невеликих розмірів, що складаються з персональних комп'ютерів зі скромними ресурсами. Зрозуміло, що для таких комп'ютерів компанії Novell потрібні були протоколи, на реалізацію яких була потрібно б мінімальна кількість оперативної пам'яті (обмеженої в IBM-сумісних комп'ютерах під керуванням MS-DOS обсягом 640 Кбайт) і які б швидко працювали на процесорах невеликої обчислювальної потужності. У результаті протоколи стека IPX/SPX донедавна добре працювали в локальних мережах і задовільно у великих корпоративних мережах, тому що вони занадто перевантажували повільні глобальні зв'язки широкомовними пакетами, що інтенсивно використовуються декількома протоколами цього стека (наприклад, для встановлення зв'язку між клієнтами і серверами). Це обставина, а також той факт, що стек IPX/SPX є власністю фірми Novell і на його реалізацію потрібно одержувати ліцензію (тобто відкриті специфікації не підтримувалися), довгий час обмежували поширеність його тільки мережами NetWare. Однак з моменту випуску версії NetWare 4.0 Novell внесла і продовжує вносити у свої протоколи серйозні зміни, спрямовані на їхню адаптацію для роботи в корпоративних мережах. Зараз стек IPX/ SPX реалізований не тільки в NetWare, але й у декількох інших популярних мережних ОС, наприклад SCO UNIX, Sun Solaris, Microsoft Windows NT.

Цей стек широко використовується в продуктах компаній IBM і Microsoft. На фізичному і канальному рівнях цього стека використовуються всі найбільш розповсюджені протоколи: Ethernet, Token Ring, FDDI і інші. На верхніх рівнях працюють протоколи NetBEUI і SMB.

Протокол NetBIOS (Network Basic Input/Output System) з'явився в 1984 році як мережне розширення стандартних функцій базової системи введення/виведення (BIOS) IBM PC для мережної програми PC Network фірми IBM. Надалі цей протокол був замінений так називаним протоколом розширеного користувальницького інтерфейсу NetBEUI – NetBIOS Extended User Interface. Для забезпечення сумісності додатків як інтерфейс до протоколу NetBEUI був збережений інтерфейс NetBIOS. Протокол NetBEUI розроблявся як ефективний протокол, що споживає небагато ресурсів і призначений для мереж, що нараховують не більш 200 робочих станцій. Цей протокол містить багато корисних мережних функцій, які можна віднести до мережного, транспортного і сеансового рівнів моделі OSI, однак з його допомогою неможлива маршрутизація пакетів. Це обмежує застосування протоколу NetBEUI локальними мережами не розділеними на підмережі, і унеможливлює його використання в складних мережах. Деякі обмеження NetBEUI знімаються реалізацією цього протоколу NBF (NetBEUI Frame), що включена в операційну систему Microsoft Windows NT.

Протокол SMB (Server Message Block) виконує функції сеансового, представницького і прикладного рівнів. На основі SMB реалізується файлова служба, а також служби друку і передачі повідомлень між додатками.

Стеки протоколів SNA фірми IBM, DECnet корпорації Digital Equipment і AppleTalk/AFP фірми Apple застосовуються в основному в операційних системах і мережному устаткуванні цих фірм.

5. Завдання

5.1 Випробувати роботу Putty з ssh. Підключитися до комп'ютеру із установленої ОС Ubuntu. Створити на віддаленому комп'ютері в  папці /home папку зі своїм прізвищем і в ній текстовий файл PR5,  з текстом «Practical work #5 – ssh, telnet».

5.2 Створити через браузер поштову скринька на mail.ru.

5.3 Підключиться до поштового сервера mail.ru, за допомогою Putty, через telnet.

5.4 Зайти в створену поштову скриньку, прочитати пошту, видалити один з листів.

5.5 Відправити лист на свою поштову скриньку, за допомогою Putty, через telnet, з тестом “I like telnet, pop, ssh”.

6. Контрольні питання

6.1 Що таке Putty?

6.2 Навіщо використається Putty?

6.3 Що таке SSh і його застосування?

6.4 Що таке Telnet і його застосування?

6.5 Чим відрізняється Telnet від SSh?

6.6 Який протокол і порт використається при одержанні електронної пошти?

6.7 Який протокол і порт використається при відправленні електронної пошти?

6.8 Що таке порт?

6.9 Для чого потрібні протоколи HTTP, FTP?

6.10 Які порти використаються при роботі із протоколами HTTP, FTP?

Самостійна робота №6

1. Тема:

Написання програмами перевірки наявності з’єднання між комп’ютерами у локальній мережі

2. Мета:

Вивчити технології та методи програмування додатків, які перевіряють наявність з’єднання між комп’ютерами у локальній мережі.

3. Технічне забезпечення:

ПЕОМ IBM PC AT, локальна мережа, Microsoft Visual C#

4. Теоретичні відомості:

Простір імен System.Net надає простий програмний інтерфейс для багатьох протоколів, використовуваних у сучасних мережах.Класи WebRequest і WebResponse утворять основу так званих протоколів, що підключають, які являють собою реалізацію мережних служб, що дозволяють розробляти додатки, що використають ресурси Інтернету, не піклуючись про конкретні особливості окремих протоколів.

Простір  імен System.Net.NetworkInformation забезпечує доступ до даних про мережний трафике, мережним адресам і повідомленням про зміну адрес локального комп'ютера. Це простір імен також містить класи, що реалізують функціональність програми Ping. Клас Ping і інші пов'язані з ним класи можуть використатися для перевірки доступності комп'ютера по мережі.

Ping – клас дозволяє  додатку визначити,  чи доступний вилучений комп'ютер по мережі. Синтаксис public class Ping : Component.

Клас Ping використається додатками, щоб визначити, чи доступний віддалений комп'ютер.

Топологія мережі може впливати на можливість зв'язку об'єкта Ping з вилученим вузлом.Присутність і конфігурація проксі-серверів, устаткування для перетворення мережних адрес (NAT) або наявність брандмауерів може перешкоджати успішному виконанню Ping.Успішний Ping означає тільки те, що вилучений вузол доступний по мережі. Наявність на вилученому вузлі служб більше високого рівня (наприклад, веб-сервера) не гарантовано.

Цей клас надає функціональність, аналогічну програмі командного рядка Ping.exe.Методи Send і SendAsync виконують асинхронне відправлення повідомлення запиту перевірки зв'язку ICMP на вилучений комп'ютер і очікують від нього відповідне повідомлення відповіді перевірки зв'язку ICMP.Докладний опис повідомлень ICMP див. у документі RFC 792, доступному за адресою http://www.ietf.org.

Разом із класом Ping використаються наступні типи, які докладно описані нижче.

IPStatus – визначає коди станів, які описують результат повідомлення запиту перевірки зв'язку ICMP.

PingOptions – дозволяє настроїти або одержати параметри, що визначають, скільки разів може бути переадресований пакет запиту (Ttl) і чи може він фрагментованість  (DontFragment).

PingReply – містить результати запиту перевірки зв'язку ICMP.

PingException – генерується при походженні непереборної помилки.

PingCompletedEventArgs – містить дані, пов'язані з подіями PingCompleted, які створюються після завершення або скасування виклику методу SendAsync.

PingCompletedEventHandler – делегат, що надає метод зворотного виклику, викликуваний після завершення або скасування виклику методу SendAsync.

Методи Send і SendAsync повертають відповідь у вигляді об'єкта PingReply.Властивість PingReply.Status повертає значення IPStatus, обозначающее результат запиту.

При відправленні запиту необхідно вказати вилучений комп'ютер.Для цього використається рядок з ім'ям вузла, IP-адреса у вигляді рядка або об'єкт IPAddress.

Також можна вказати кожної з наступних типів відомостей:

Дані, що супроводжують запит. Завдання параметра buffer дозволяє довідатися час, необхідне для проходження пакетом певного розміру шляхи до вилученого вузла й назад, а також MTU мережного шляху.(Див. перевантажену версію методу Send або SendAsync, у якій використається параметр buffer.)

Чи може пакет перевірки зв'язку ICMP фрагментироваться при передачі.(Див. властивість DontFragment і перевантажену версію методу Send або SendAsync, у якій використається параметр options.)

Кількість вузлів маршрутизації, таких як маршрутизатори або шлюзи, можуть переадресувати пакет, перш ніж він досягне вузол призначення або буде вилучений.(Див. властивість Ttl і перевантажену версію методу Send або SendAsync, у якій використається параметр options.)

Граничний час, за яке повинен бути отриманий відповідь.(Див. перевантажену версію методу Send або SendAsync, у якій використається параметр timeout.)

Клас Ping забезпечує обидва способи відправлення запиту: синхронний і асинхронний.Щоб заблокувати роботу додатка під час очікування відповіді, використаються методи Send, які є синхронними.Якщо роботу додатка блокувати не потрібно, використаються асинхронні методи SendAsync.Виклик методу SendAsync виконується у своєму власному потоці, що автоматично виділяється з пула потоків.Завершуючись, асинхронна операція створює подію PingCompleted.У додатках делегат PingCompletedEventHandler використається для того, щоб указати метод, викликуваний для подій PingCompleted.Делегат PingCompletedEventHandler потрібно додати в подію перед викликом методу SendAsync.Метод делегата одержує об'єкт PingCompletedEventArgs, утримуючий об'єкт PingReply, який містить інформацію про результат виклику SendAsync.

Той самий екземпляр класу Ping не можна використати для формування декількох одночасних запитів перевірки зв'язку ICMP.Виклик методу Send під час виконання виклику SendAsync або багаторазовий виклик методу SendAsync до завершення всіх попередніх викликів генерує виключення InvalidOperationException.

Будь-які відкриті члени цього типу, оголошені як static (Shared в Visual Basic), є потокобезопасными. Потокобезопасность членів екземплярів не гарантується.

Платформи: Windows 7, Windows Vista, Windows XP з пакетом відновлення 2 (SP2), Windows XP Media Center Edition, Windows XP Professional x64 Edition, Windows XP Starter Edition, Windows Server 2008, Windows Server 2003, Windows Server 2000 з пакетом відновлення 4 (SP4), Windows Millennium Edition, Windows 98.

Середовища .NET Framework і .NET Compact Framework підтримують не всі версії кожної платформи.

Dns – клас  надає прості функціональні можливості дозволу доменних імен. Синтаксис public static class Dns.

Клас Dns є статичним класом, що одержує відомості про певний вузол з DNS. Відомості про вузол з DNS-запиту вертаються в екземплярі класу IPHostEntry. Якщо зазначений вузол має кілька записів у базі даних DNS, клас IPHostEntry містить кілька IP-адрес і псевдонімів.

IPHostEntry – клас надає клас контейнерів для відомостей про адресу веб-узла. Клас IPHostEntry зв'язує ім'я хоста служби DNS з масивом псевдонімів і масивом відповідних їм IP-адрес. Клас IPHostEntry використається із класом Dns як допоміжний клас.

5. Завдання

5.1 Написати програму перевірки наявності з’єднання між комп’ютерами.

5.2 Додати можливість користувачеві задати адресу віддаленого сервера, з яким необхідно перевірки наявності з’єднання.

5.3 Додати можливість користувачеві задати час затримки перед відправ-ленням чергового пакета.

5.4 Додати в програму відображення списку IP-адрессов  свого ПК.

5.5 Додати в програму відображення імені свого ПК.

5.6 Додати можливість згортання програми в трей (компонент notifyIcon).

6. Контрольні питання

6.1 Які бібліотеки використовувалися при написанні програми?

6.2 Що таке System.Net?

6.3 Що таке System.Net.NetworkInformation?

6.4 Клас Ping і його методи?

6.5 Клас Dns і його методи?

6.6 Клас IPHostEntry і його методи?

6.7 Клас IPAddress і його методи?

Самостійна робота №7

1. Тема:

Програмування сокетів у мережі

2. Мета:

Ознайомитися з технологіями передачі даних між додатками у комп’ютерній мережі. Створити програмний додаток для передачі даних між комп’ютерами у мережі.

3. Технічне забезпечення:

ПЕОМ IBM PC AT, локальна мережа

4. Теоретичні відомості:

Прикладний програмний інтерфейс платформи Win32 має хороші можливості для створення мережених програм. В операційній системі Windows наявна бібліотека, яка надає можливість працювати з базовою технологією передачі даних – сокетами. Сокети – програмні інтерфейси взаємодії програм. На базі сокетів спроектовано величезну кількість програм для роботи з мережею та написано багато бібліотек, які слугують «обгортками» для сокетів, щоб абстрагуватися від деталей реалізації передачі даних.

Сокети побудовані на концепції «клієнт-сервер». Тобто одна машина (програма) виступає в ролі сервера, яка надає (виконує) сервіс, а інша в ролі клієнта, що дає запит серверу на виконання тих чи інших операцій. Все це добре інкапсульовано в потужних бібліотеках роботи з мережею, які дають можливість будувати потужне програмне забезпечення. Крім того, на базі сокетів працюють найпоширеніші протоколи 7-го (прикладного) рівня моделі OSI, такі як ftp, http, smtp, pop3 і т.д.

Ми розглянемо передачу даних по найпоширенішому протоколу TCP\IP, тобто дані будуть передаватися зі встановленням з'єднання. Для цього ми розглянемо функції API платформи Win32. Але спочатку потрібно обсудить сам алгоритм передачі даних. Оскільки дані передаються від машини до машини, то одна з них має виступати сервером (на ній повинна стояти серверна частина програми), а інша клієнтом (на ній має знаходитись клієнтська частина програми). Оскільки клієнт надсилає інструкції, а сервер приймає повідомлення від клієнта і виконує команди, то алгоритми роботи сервера і клієнта відрізняються. І зараз ми розглянемо їх.

Етапи програмування сервера:

•  ініціалізація бібліотеки;
•  створення сокету;
•  заповнення структури параметрами сервера;
•  асоціювання сокету зі структурою;
•  прослуховування порту;
•  прийняття підключення клієнта;
•  отримання даних (інструкцій) від клієнта;
•  закриття сокету.

Етапи програмування клієнта:

•  ініціалізація бібліотеки;
•  створення сокету;
•  заповнення структури параметрами сервера;
•  з’єднання з сервером;
•  відсилання даних (інструкцій) серверу;
•  закриття сокету.

Як бачимо, перших три кроки в клієнта і сервера співпадають. Також однакові останні кроки. А от основна частина алгоритмічно відрізняється.

Ініціалізація бібліотеки потрібна для того, щоб завантажити необхідну її версію. Далі створюється сокет (програмний інтерфейс взаємодії). Через ці сокети відбувається обмін інформацією між клієнтом і сервером. Потім заповнюється відповідна структура з параметрами з’єднання.

На сервер кладеться відповідальність за прослуховування порту. Якщо такий клієнт є, то сервер повинен дозволити підключитись клієнту. Далі сервер отримує від клієнта дані (інструкції). Після отримання інструкцій, сервер виконує їх.

Клієнт зі своєї сторони робить наступні дії. Пробує з’єднатися з сервером. Після вдалої спроби він відсилає інструкції серверу. Потім чекає відповіді від сервера. Після цього обидві сторони закривають з’єднання.
А зараз ми розглянемо функції та структури, які беруть участь реалізації алгоритму передачі даних. Перша функція – функція завантаження бібліотеки. Прототип:

int WSAStartup( WORD wVersionRequested,  LPWSADATA lpWSAData );

Параметр wVersionRequested (in) – версія бібліотеки, яку потрібно завантажити. Молодший байт визначає основну версію, старший – доповняльну.

Параметр lpWSAData (out) – інформація про завантажену бібліотеку.

Функція повертає нуль у разі успішного завантаження. Інакше – код помилки.

Після того, як необхідна версія бібліотеки завантажена, необхідно створити сам сокет. Функція, що відповідає за створення сокету має наступний прототип:

SOCKET socket(  int af,  int type,  int protocol );

Параметр af (in) - визначає сімейство адрес, що використовуватимуться при передачі даних через сокети. Найчастіше використовується значення параметру AF_INET = 2. Інші варіанти параметру розглядати не будемо.

Параметр type (in) - визначає тип створюваного сокету. Найчастіше використовується значення SOCK_STREAM. Даний параметр означає, що використовувати протокол із сімейства TCP при передачі даних. При з’єднані по сімейству протоколів UDP використовується значення SOCK_DGRAM.

Параметр protocol (in) - визначає сам протокол, що буде використовуватися при передачі даних. В даному випадку використовуватимемо значення IPPROTO_TCP.

Функція повертає дескриптор створеного сокету.

Далі потрібно занести дані, що визначають основні параметри підключення, в спеціальну структуру.

Після того, як знайдеться клієнт, який хоче підключитись до сервера, сервер приймає підключення. Здійснюється це наступною функцією:

SOCKET accept(  SOCKET s,  struct sockaddr* addr,  int* addrlen);

Параметр s (in) – сокет, який приймає підключення. Інші два параметри –можна виставити в NULL. Функція повертає дескриптор сокету, що прийняв підключення. В разі невдачі повертає код помилки.

Якщо клієнт підключився до сервера, то сервер може отримувати від клієнта дані або інструкції для дій. Для цього існує наступна функція:

int recv(   SOCKET s,  char* buf,  int len,  int flags );

Параметр s (in) – сокет, через який передаються дані. Параметр buf (out) – буфер даних. Параметр len (in) – величина буферу вхідних даних даних, в байтах. Параметр flags (in) – спеціальний флаг, який можна встановити в нуль. Функція, в разі успіху, повертає кількість прийнятих байт. Інакше – код помилки.Після виконання операцій з’єднання можна закрити. Для цього існує наступна функція:

int shutdown(  SOCKET s,  int how);

Параметр s (in) – сокет. Параметр how (in) – можна виставити в SD_BOTH. Інші значення розглядати не будемо. Функція в разі успіху повертає нуль. В іншому разі – код помилки. І вкінці кінців, потрібно закрити сокет. Це робить функція:

int closesocket(  SOCKET s );

Єдиний вхідний параметр s – сокет, який треба закрити. Функція в разі успіху повертає нуль. В іншому разі – код помилки.

Зі сторони клієнта необхідно також виконати три перших етапи. Після завантаження бібліотеки, створення сокету та заповнення даними структури, що асоціюється із сонетом, клієнт повинен з’єднатися з сервером. З’єднання відбувається за допомогою функції:

int connect(  SOCKET s,  const struct sockaddr* name,  int namelen);

Функція приймає вхідні параметри:

•  параметр s (in) – сокет, через який клієнт з’єднується з сервером;
•  параметр name (in) – ім’я сокету, вказаного в структурі sockaddr, до якого буде під’єднуватися клієнт;
•  параметр namelen (in) – розмір структури, в байтах.

Після з‘єднання клієнт може відправляти серверу інструкції (дані). Функція, що здійснює цю операцію, має прототип:

int send(  SOCKET s,  const char* buf,  int len,  int flags);

Параметри мають такі ж значення, як і в раніше розглянутій функції recv.

Опціонально, клієнт може отримувати результат від сервера. Наприклад, клієнт може бути сповіщений про будь-який крок виконання дій вищерозглянутими функціями – успішне або невдале їх виконання.

Після завершення всіх операцій з’єднання і сокет потрібно закрити. Ці функції ми вже розглядали вище. Було б доцільно згадати про те, що всі вищенаведені функції працюють із першої версії бібліотеки. Але можуть бути використані і в наступних версіях, так як підтримуються розробниками. В другій версії можна використовувати більш «продвинуті» функції, які мають більші можливості. Ці функції відрізняються приставкою WSA та кількістю параметрів. Розглядати ці функції ми не будемо. При бажанні, в документації фірми Microsoft можна детально з ними ознайомитися. А зараз приведу приклад коду клієнт-серверно програми, яка може передавати повідомлення по локальній мережі.

Сервер містить дві функції: одна створює сокет, робить прослушку та приймає підключення, інша приймає дані. Причому перша в окремому потоці (щоб не було зависання програми на час прийняття даних) викликає іншу.

Клієнт має одну функцію, яка з’днується з сервером та відправляє йому дані (інструкції).

5. Завдання

5.1 Написати програму обміну текстовим повідомленнями по мережі «Чат».

5.2 Додати в програму вікно  з можливістю завдання ip-адреси комп'ютера, до якого підключається програма і можливість завдання імені користувача (Nick). Також вікно повинно показувати список ip-адрес комп'ютера. Вікно повинне викликається при запуску програми, а також у будь-який момент при роботі з програмою.

5.3 Додати в програму перевірку зв'язку із сервером при з'єднанні й розриві зв'язку.

5.4 Додати в програму вивід імені користувача (Nick) і час відправлення або одержання повідомлення.

6. Контрольні питання

6.1 Що таке сокети?

6.2 Етапи програмування сервера?

6.3 Етапи програмування клієнта?

Самостійна робота №8

1. Тема:

Налагодження бездротової мережі. Використання програм аналізу трафіка

2. Мета:

Вивчити засоби та принципи налагодження бездротових мереж. Навчитися користуватися програмами аналізу трафіка.

3. Технічне забезпечення:

ПЕОМ IBM PC AT, локальна мережа

4. Теоретичні відомості:

WiMAX від англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access Стандарт IEEE 802.16 — стандарт безпровідного зв'язку, що забезпечує широкосмуговий зв'язок на значні відстані зі швидкістю, порівняною з кабельними з'єднаннями.

Назву «WiMAX» було створено WiMAX Forum — організацією, яку засновано в червні 2001 року з метою просування і розвитку WiMAX. Форум описує WiMAX як «засновану на стандарті технологію, яка надає високошвидкісний бездротовий доступ до мережі, альтернативній виділеним лініям і DSL»;

WiMAX підходить для вирішення наступних завдань:

З'єднання точок доступу Wi-Fi одна з одною та іншими сегментами Інтернету.

Забезпечення бездротового широкосмугового доступу як альтернативи виділеним лініям і DSL.

Надання високошвидкісних сервісів передачі даних (до 3мб/с) і телекомунікаційних послуг.

Створення точок доступу, не прив'язаних до географічного положення.

WiMAX дозволяє здійснювати доступ в Інтернет на високих швидкостях, з набагато більшим покриттям, ніж у Wi-Fi мережі. Це дозволяє використовувати технологію в якості «магістральних каналів», продовженням яких виступають традиційні DSL-і виділені лінії, а також локальні мережі. В результаті подібний підхід дозволяє створювати високошвидкісні мережі в масштабах цілих міст.

Набір переваг притаманний всьому сімейству WiMAX, однак його версії істотно відрізняються одна від одної. Розробники стандарту шукали оптимальні рішення як для фіксованого, так і для мобільного застосування, але поєднати всі вимоги в рамках одного стандарту не вдалося. Хоча ряд базових вимог збігається, націленість технологій на різні ринкові ніші призвела до створення двох окремих версій стандарту (вірніше, їх можна вважати двома різними стандартами). Кожна зі специфікацій WiMAX визначає свої робочі діапазони частот, ширину смуги пропускання, потужність випромінювання, методи передачі і доступу, способи кодування і модуляції сигналу, принципи повторного використання радіочастот та інші показники. А тому WiMAX-системи, засновані на версіях стандарту IEEE 802.16 e і d, практично несумісні. Короткі характеристики кожної з версій наведені нижче.

802.16-2004 (відомий також як 802.16d та фіксований WiMAX). Специфікація затверджена в 2004 році. Використовується ортогональне частотне мультиплексування (OFDM), підтримується фіксований доступ в зонах з наявністю або відсутністю прямої видимості. Користувацькі пристрої являють собою стаціонарні модеми для встановлення поза і всередині приміщень, а також PCMCIA-карти для ноутбуків. У більшості країн під цю технологію відведені діапазони 3,5 і 5 ГГц. За відомостями WiMAX Forum, налічується вже близько 175 впроваджень фіксованої версії. Багато аналітиків бачать в ній конкурентну або взаємодоповнюючу технологію проводового широкосмугового доступу DSL.

802.16-2005 (відомий також як 802.16e і мобільний WiMAX). Специфікація затверджена в 2005 році. Це — новий виток розвитку технології фіксованого доступу (802.16d). Оптимізована для підтримки мобільних користувачів версія підтримує ряд специфічних функцій, таких як хендовер, «idle mode» та роумінг. Застосовується масштабований OFDM-доступ (SOFDMA), можлива робота при наявності або відсутності прямої видимості. Плановані частотні діапазони для мереж Mobile WiMAX такі: 2,3; 2,5; 3,4-3,8 ГГц. У світі реалізовані кілька пілотних проектів, а нещодавно оператор Sprint анонсував старт проекту національного масштабу. Конкурентами 802.16e є всі мобільні технології третього покоління (наприклад, EV-DO, HSXPA).

Основна відмінність двох технологій полягає в тому, що фіксований WiMAX дозволяє обслуговувати тільки «статичних» абонентів, а мобільний орієнтований на роботу з користувачами, що пересуваються зі швидкістю до 120 км / год. Мобільність означає наявність функцій роумінгу і «безшовного» перемикання між базовими станціями при пересуванні абонента (як відбувається в мережах стільникового зв'язку). У окремих випадках мобільний WiMAX може застосовуватися і для обслуговування фіксованих користувачів.

Багато телекомунікаційних компаній роблять великі ставки на використання WiMAX для надання послуг високошвидкісного зв'язку. І тому є кілька причин. По-перше, технології сімейства 802.16 дозволяють економічно більш ефективно (у порівнянні з провідниковими технологіями) не тільки надавати доступ в мережу новим клієнтам, але й розширювати спектр послуг і охоплювати нові важкодоступні території. По-друге, бездротові технології для багатьох більш прості у використанні, ніж традиційні дротові канали. WiMAX і Wi-Fi мережі прості в розгортанні і по мірі необхідності легко масштабуються. Цей фактор виявляється дуже корисним, коли необхідно розгорнути велику мережу в найкоротші терміни. Наприклад, WiMAX був використаний для того, щоб надати доступ в мережу тим, хто вижив після цунамі, що сталось у грудні 2004 року в Індонезії (Aceh). Вся комунікаційна інфраструктура області була виведена з ладу і було потрібно оперативне відновлення послуг зв'язку для всього регіону.

В сумі всі ці переваги дозволять знизити ціни на надання послуг високошвидкісного доступу в Інтернет як для бізнес-структур, так і для приватних осіб.

Обладнання для використання мереж WiMAX поставляється кількома виробниками і може бути встановлено як у приміщенні (пристрої розміром із звичайний DSL модем), так і поза ним (пристрої розміром із ноутбук). Слід зазначити, що обладнання, яке розраховане на розміщення усередині приміщень і не потребує професійних навичок при установці, що звичайно, більш зручно, здатне працювати на значно менших відстанях від базової станції, ніж професійно встановлені зовнішні пристрої. Тому обладнання, встановлене всередині приміщень вимагає набагато більших інвестицій в розвиток інфраструктури мережі, так як передбачає використання набагато більшого числа точок доступу.

З винаходом мобільного WiMAX все більший акцент робиться на розробці мобільних пристроїв. У тому числі спеціальних телефонних трубок (схожі на звичайний мобільний смартфон), і комп'ютерної периферії (USB радіо модулів і PC card).

У загальному вигляді WiMAX мережі складаються з наступних основних частин — базових і абонентських станцій, а також обладнання, що зв'язує базові станції між собою, з постачальником сервісів і з Інтернетом.

Для з'єднання базової станції з абонентською використовується високочастотний діапазон радіохвиль від 1,5 до 11 ГГц. В ідеальних умовах швидкість обміну даними може досягати 70 Мбіт / с, при цьому не вимагається забезпечення прямої видимості між базовою станцією і приймачем.

Як вже говорилося вище, WiMAX застосовується як для вирішення проблеми «останньої милі», так і для надання доступу в мережу офісним та районним мережам.

Між базовими станціями встановлюються з'єднання (прямої видимості), що використовують діапазон частот від 10 до 66 ГГц, швидкість обміну даними може досягати 120 Мбіт / c. При цьому, принаймні одна базова станція підключається до мережі провайдера з використанням класичних дротових з’єднань. Однак, чим більше число БС підключено до мереж провайдера, тим вища швидкість передачі даних і надійність мережі в цілому.

Структура мереж сімейства стандартів IEEE 802.16 схожа із традиційними GSM мережами (базові станції діють на відстанях до десятків кілометрів, для їх встановлення не обов'язково будувати вежі — допускається установка на дахах будинків при дотриманні умови прямої видимості між станціями)

Зіставлення WiMAX і Wi-Fi далеко не рідкість, можливо, тому, що співзвучне звучання термінів, схожі назви стандартів, на яких ґрунтуються ці технології (стандарти IEEE, обидва починаються з «802.»), а також обидві технології використовують бездротове з'єднання та використовуються для підключення до інтернету (каналу обміну даними). Але незважаючи на це, ці технології спрямовані на вирішення абсолютно різних завдань.

WiMAX — це система далекої дії, що покриває кілометри простору, яка зазвичай використовує ліцензовані спектри частот (хоча можливо і використання неліцензованих частот) для надання з'єднання із інтернетом типу точка-точка провайдером кінцевому користувачеві. Різні стандарти сімейства 802.16 забезпечують різні види доступу, від мобільного (схожий з передачею даних із мобільних телефонів) до фіксованого (альтернатива провідникового доступу, при якому бездротове обладнання користувача прив'язане до розташування)

Wi-Fi — це система більш короткої дії, що зазвичай покриває сотні метрів, яка використовує неліцензовані діапазони частот для забезпечення доступу до мережі. Зазвичай Wi-Fi використовується користувачами для доступу до їх власної локальної мережі, яка може бути не підключена до Інтернету. Якщо WiMAX можна порівняти з мобільним зв'язком, то Wi-Fi швидше схожий на стаціонарний бездротовий телефон.

WiMAX і Wi-Fi мають зовсім різний механізм Quality of Service (QoS). WiMAX використовує механізм, заснований на встановленні з'єднання між базовою станцією та пристроєм користувача. Кожне з'єднання базується на спеціальному алгоритмі планування, який може гарантувати параметр QoS для кожного з'єднання. Wi-Fi, в свою чергу, використовує механізм QoS подібний тому, що використовується в Ethernet, при якому пакети отримують різний пріоритет. Такий підхід не гарантує однаковий QoS для кожного з'єднання.

Через дешевизну і простоту установки, Wi-Fi часто використовується для надання клієнтам швидкого доступу в Інтернет різними організаціями. Наприклад, у більшості кафе, готелів, вокзалів та аеропортів можна виявити безкоштовну точку доступу Wi-Fi.

Згідно з даними консалтингової компанії J'son & Partners, представленими за результатами дослідження світового ринку WiMAX, у 2008 році сумарна кількість фіксованих і мобільних абонентів наблизилося до 4 млн, а приріст з кінця 2007 р. склав 120%.

Основна тенденція на світовому ринку бездротового широкосмугового доступу в 2008 р. — це його підготовка до появи WiMAX-мереж із наданням мобільних послуг для великої кількості користувачів. Основні проекти WiMAX зосереджені у великих містах США, Мексиці та країнах Центральної Європи, які мають високу щільність населення. З урахуванням порівняно невеликих вкладень у розгортання повноцінних мереж у містах-мільйонниках, наявності в них розвиненої канальної інфраструктури та зростаючого попиту на доступ в інтернет, більшість проектів WiMAX стартує з великих міст, однак ситуація поступово змінюється.

Багато виробників обладнання відмовляються або вже відмовилися від розробки і виробництва систем 802.16d на користь мобільної версії стандарту. У зв'язку з цим майбутнє фіксованого WiMAX не цілком зрозуміле.

Лідируючу позицію з виручки від продажу обладнання для мобільного WiMAX за 2008 р. займає Alcatel-Lucent, що залишив позаду Motorola, Alvarion і Samsung. У 2009 р. звання лідерів за кількістю проданого обладнання мають можливість оскаржити компанії Huawei та Cisco Systems, кожна з яких в кінці 2008 р. сертифікувала по три пристрої з підтримкою мобільного доступу до технології WiMAX.

За станом на березень 2009 р. міжнародним WiMAX Forum'ом сертифіковано 44 моделі базових станцій і 47 моделей абонентських терміналів. Ці значення майже в півтори рази перевищують кількість сертифікованих пристроїв з підтримкою WiMAX на кінець першого півріччя 2008 р. — 18 базових станцій і 20 абонентських пристроїв. Кількість виробників сертифікованого обладнання за останні вісім місяців збільшилася більш ніж у два рази і становить 33 компанії.

Перший WiMAX-оператор в Україні — Альтернет (Українські новітні технології).

У березні 2008 про намір будувати національну мережу WiMAX оголосила компанія «ММДС-Україна», асоційована з СКМ Ріната Ахметова і Turkcell (торгова марка life:)).

9 вересня 2009 року було запущено мережу мобільного WiMAX Freshtel - проект компанії «Українські новітні технології». На момент запуску мережа функціонувала лише в центрі Києва.

17 травня 2010 року — початок роботи нової WiMAX-мережі у Києві[3] від оператора Intellecom. Після запуску мережі в Києві Intellecom планує запустити WiMAX також в 10 інших великих містах України.

5. Завдання

5.1 Налаштувати Wi-Fi роутер таким чином, щоб він роздавав інтернет між всіма його користувачами. Спосіб підключення інтернту до роутера – PPPoE.

5.2 Налаштувати Wi-Fi роутер таким чином, щоб він роздавав інтернет між всіма його користувачами. Спосіб підключення інтернту до роутера – кабельне з’єднання, яке використовує підключення через проксі-сервер.  

5.3 Налаштувати Wi-Fi роутер таким чином, щоб він працював в режимі множення сигналу (як Swich).

6. Контрольні питання

6.1 Що таке WiMAX?

6.2 Порівняння WiMAX і Wi-Fi?

6.3 Переваги  WiMAX?

6.4 Недоліки WiMAX?

Список літератури

1.  В. Г. Олифер, Н. А. Олифер, Компьютерные сети. Питер 2000 г.- 668 с.
2.  Компьютерные сети: Э. Таненбаум — Москва, Питер, 2007 г.- 992 с.
3.  Основы локальных сетей. Курс лекций. Учебное пособие: Ю. В. Новиков, С. В. Кондратенко — Санкт-Петербург, Интернет-университет информационных технологий, 2005 г.- 360 с.
4.  Настройка сетей Microsoft дома и в офисе. Учебный курс: Александр Сергеев — Москва, Питер, 2006 г.- 352 с.
5.  Самоучитель системного администратора: Александр Кенин — Санкт-Петербург, БХВ-Петербург, 2008 г.- 560 с.
6.  Снейдер Й. Эффективное программирование TCP/IP. Библиотека программиста. – СПб: Питер, 2001, -509 с.
7.  Дейтел X., Дейтел П., Листфилд Дж., Нието Т., Йегер Ш., Златкина М. – C# в подлиннике. Наиболее полное руководство — СПб.: БХВ-Петербург, 2006г.- 1056 с.

1. 50 и склоны средней крутизны
2. ТЕМА- Алиментарнозависимые заболевания и их профилактика ЦЕЛЬ- Изучение питания и профилактики алиме
3. тематические или количественные; Собственноисторические хронологический ~ явления излагаются в строго
4. а в отсутствии сил гравитационного поля
5. 3.06 Рекомендовано ББК 32
6. Тема- Толщиномер ультразвуковой УТ93П Специальность- 270111 Монтаж и эксплуатация оборудования и систем
7. 1 Понятие и формы декларирования Таможенное оформление ~ это совокупность действий и процедур соверш
8. . Составление проекта бюджета на очередной год; 2
9. Молекулярные основы наследственности
10. разному окрашенными причем отмечается непрерывное изменение ощущений при переходе от фиолетового и синего
11. Контрольная работа Вариант 2 Задание 1 Выберите правильный вариант ответа 1
12. Явления на границе двух сред
13. Тема- ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ПРЯМЫЕ БИЛЕТ 1 Ответьте письменно на вопросы выполнив соответствующий чертёж
14. Особенности применения правового института купли-продажи в отношении земельных участков
15. Тренинг Регуляция эмоционального состояния
16. Введение. В условиях жесткой конкуренции и роста издержек непременным условием выживания субъекта эконом
17. Статистические методы в изучении себестоимости продукции
18. 5 Нуждин 114 и результат 132 л
19. Социальнокультурный сервис и туризм рок обучения- 1 СанктПетербург 2007.
20. Миссионерская деятельность Русской Православной церкви среди мусульман Российской империи

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе