MainPage/Computer Network/Lab 1

Лабораторные работы по дисциплине «Компьютерные сети» «Моделирование компьютерных сетей в среде NetEmul»

ВВЕДЕНИЕ

Целью лабораторных работ, выполняемых в среде моделирования NetEmul, является рассмотрение и изучение теоретических и практических основ настройки сетевого оборудования компьютерных сетей, методов передачи данных в локальных и глобальных вычислительных сетях, а также принципов реализации основных протоколов в процессе функционирования сети.
在 NetEmul 建模环境中进行的实验室工作的目的是回顾和研究建立计算机网络的网络设备的理论和实践基础、本地和全球计算机网络中的数据传输方法以及实现基本功能的原则。网络运行过程中的协议。

В ходе выполнения лабораторного практикума необходимо выполнить настройку компьютерных сетей, функционирующих на основе стека протоколов TCP/IP.
在实验室研讨会期间，需要配置基于TCP/IP协议栈运行的计算机网络。

Программа NetEmul доступна на портале разработчиков по ссылке
NetEmul 程序可在开发人员门户上获取，网址为 链接

Лабораторная работа №1 «Модели простейших компьютерных сетей»

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучение принципов построения и настройки моделей компьютерных сетей в среде NetEmul.
研究在 NetEmul 环境中构建和配置计算机网络模型的原理。

В процессе выполнения лабораторной работы (ЛР) необходимо:
在进行实验室工作（LP）的过程中，有必要：

• построить три простейшие модели компьютерной сети;
  建立计算机网络的三个简单模型；
• выполнить настройку сети, заключающуюся в присвоении IP-адресов интерфейсам сети;
  执行网络配置，包括为网络接口分配 IP 地址；
• выполнить тестирование разработанных сетей путем проведения экспериментов по передаче данных на основе протокола UDP;
  通过基于UDP协议进行数据传输实验来测试所开发的网络；
• сохранить разработанные модели компьютерных сетей для демонстрации процессов передачи данных при защите лабораторной работы.
  保存已开发的计算机网络模型，以在保护实验室工作时演示数据传输过程。

2. ЭТАПЫ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Этап 1. Знакомство с NetEmul на примере простейшей сети из двух компьютеров
第 1 阶段：使用两台计算机的简单网络示例介绍​​ NetEmul

1. Построение сети. 网络建设。
   1. Связать 2 компьютера (пункты меню Добавить компьютер и Создать соединение в Меню устройств) и ознакомиться с пунктами Меню управления устройствами (компьютером).
      连接 2 台计算机（设备菜单中的菜单项添加计算机和创建连接）并熟悉项目管理菜单设备（计算机）。

   2. Присвоить имена (идентификаторы) каждому компьютеру (пункт Задать описание… в Меню управления) для отслеживания протекающих в них процессов (последовательности и содержания передаваемых пакетов и кадров) и открыть Журналы устройств (пункт Показать журнал).
      为每台计算机分配名称（标识符）（控制菜单中的设置描述…），以跟踪其中发生的进程（传输数据包和帧的顺序和内容）并打开设备日志（项目显示杂志）。

   3. Для наглядности и облегчения анализа протекающих в сети процессов при передаче пакетов и кадров желательно визуализировать MAC- и IP-адреса на модели сети (кнопка Вставить текстовую запись в меню устройств).
      为了清楚起见并便于分析传输数据包和帧时网络中发生的过程，建议在网络模型上可视化 MAC 和 IP 地址（设备菜单中的 插入文本条目 按钮）。

   4. Проанализировать содержимое таблиц маршрутизации и arp-таблиц.
      分析路由表和 arp 表的内容。

   Разобраться и понимать: 理解

   • какая информация находится в таблицах;
     表中有哪些信息；
   • как формируется каждая запись в таблицах?
     表中的每条记录是如何形成的？

2. Настройка компьютеров и сети.
   设置计算机和网络。

   1. Подключить для каждого настраиваемого компьютера Журнал для анализа передаваемых данных (пункт Показать журнал меню управления компьютера).
      为每台配置的计算机连接 Log 以分析传输的数据（计算机管理菜单中的 Show log 项）。

   2. Настроить интерфейс каждого компьютера (сетевой карты) (пункт Интерфейс Меню управления компьютера), назначив ему вручную IP-адрес из заданного множества адресов, при этом автоматически появится маска, которая при необходимости может быть изменена.
      配置每台计算机的接口（网卡）（计算机的接口 控制菜单项），从指定的一组地址中手动为其分配IP地址，掩码会自动出现，如有必要，可以更改。

   Определить и уметь объяснить: 识别并能够解释：

   • какие и зачем передаются служебные сообщения после назначения IP-адреса;
     哪些和为什么服务消息在分配IP地址后传输；
   • каково содержание этих сообщений?
     这些消息的内容是什么？
3. Анализ таблиц. 表格分析。 Проанализировать содержание таблиц маршрутизации и arp-таблиц компьютеров и определить:
   分析计算机的 路由表 和 arp表 的内容并确定：
   • что содержится в этих таблицах;
     这些表中包含什么内容；
   • когда и как появились записи в них.
     条目何时以及如何出现在其中。

4. Тестирование сети (отправка пакетов). 网络测试（发送数据包）。

   1. Проанализировать передачу сообщений с использованием транспортного протокола UDP. Объяснить:
      分析使用UDP传输协议的消息传输。解释：
      • какие пакеты и кадры передаются в сети;
        网络上传输哪些数据包和帧；
      • в какой последовательности передаются пакеты и кадры;
        数据包和帧按照什么顺序传输；
      • какая информация содержится в пакетах и кадрах;
        数据包和帧中包含哪些信息；
      • появились ли изменения (записи) в таблицах маршрутизации и arp-таблицах, и если «да», то, когда и как формируются записи?
        路由表 和 arp表 中是否有更改（条目），如果“是”，那么条目是何时以及如何生成的？
   2. Сохранить построенную сеть. 保存构建的网络。

Этап 2. Линейная сеть из трех компьютеров
第 2 阶段. 三台计算机的线性网络

1. Построение сети с тремя компьютерами и анализ таблиц.
   三台计算机的网络构建和表格分析。
   1. Построить сеть из трех компьютеров, добавив в предыдущую сеть третий компьютер и связав его с одним из компьютеров. При необходимости добавить интерфейсы (сетевые карты) в компьютеры сети. Присвоить имя (идентификатор) новому компьютеру и открыть его журнал устройств. Назначить IP-адрес и визуализировать MAC- и IP-адреса.
      通过将第三台计算机添加到先前的网络并将其连接到其中一台计算机来构建三台计算机的网络。 如有必要，为网络计算机添加接口（网卡）。为新计算机分配一个名称（标识符）并打开其设备日志。分配 IP 地址并可视化 MAC 和 IP 地址。
   2. Проанализировать содержимое таблиц маршрутизации и arp-таблиц всех компьютеров. Описать:
      分析所有计算机的路由表和arp表的内容。 描述：
      • как изменилось содержимое таблиц;
        表的内容发生了怎样的变化；
      • как формируется каждая запись в таблицах;
        表中的每条记录是如何形成的；
      • в чем отличие таблицы маршрутизации компьютера, находящегося в центе сети, от таблиц маршрутизации крайних компьютеров?
        位于网络中心的计算机的路由表和最外层计算机的路由表有什么区别？
2. Тестирование сети (отправка пакетов).
   网络测试（发送数据包）。
   1. Проанализировать передачу сообщений с использованием протокола UDP. Пояснить:
      分析使用UDP协议的消息传输。 解释：
      • какие пакеты и кадры передаются в сети;
        网络上传输哪些数据包和帧；
      • в какой последовательности передаются пакеты и кадры:
        数据包和帧按什么顺序传输：
      • какая информация содержится в пакетах и кадрах.
        数据包和帧中包含哪些信息。
   2. Сохранить построенную сеть для иллюстрации функционирования сети по передаче данных между разными компьютерами при защите лабораторной работы.
      保存构建的网络，以说明保护实验室工作时网络在不同计算机之间传输数据的功能。

Этап 3. Полносвязная сеть из трех компьютеров
第 3 阶段. 三台计算机的网状网络

1. Формирование полносвязной компьютерной сети.
   形成全连接的计算机网络。
   1. В предыдущей сети добавить связь и построить полносвязную сеть из трех компьютеров, при необходимости добавив интерфейсы (сетевые карты) в компьютеры сети.
      向之前的网络添加连接，并构建一个由三台计算机组成的完全连接的网络，如有必要，请为网络计算机添加接口（网卡）。
   2. Выполнить необходимые настройки для нормального функционирования компьютерной сети.
      为计算机网络的正常运行进行必要的设置。
2. Тестирование сети (отправка пакетов).
   网络测试（发送数据包）。
   1. Проанализировать передачу сообщений между разными узлами (интерфейсами компьютеров) с использованием протокола UDP.
      分析使用UDP协议在不同节点（计算机接口）之间传输消息。 Объяснить: 解释：
      • какие пакеты и по какому направлению передаются в сети;
        网络中传输哪些数据包以及沿什么方向传输；
      • в какой последовательности передаются пакеты и кадры:
        数据包和帧按什么顺序传输：
      • какая информация содержится в пакетах и кадрах.
        数据包和帧中包含哪些信息。
   2. Сохранить построенную сеть для иллюстрации функционирования сети по передаче данных между разными компьютерами при защите лабораторной работы.
      保存构建的网络，以说明保护实验室工作时网络在不同计算机之间传输数据的功能。
   3. Проанализировать: 分析：
      • содержимое таблиц маршрутизации и arp-таблиц в каждом компьютере.
        每台计算机中的路由表和 arp 表的内容。

3. ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ ОТЧЁТА

Отчет по выполненной лабораторной работе состоит краткого описания построенных сетей и сохранённых всех трёх построенных моделей компьютерных сетей в среде NetEmul для иллюстрации их функционирования в процессе защиты лабораторной работы.
已完成的实验室工作报告包括对所构建网络的简要描述，并在 NetEmul 环境中保存了所有三个已构建的计算机网络模型，以说明它们在保护实验室工作过程中的功能。

Отчёт в электронном виде должен содержать постановку задачи с исходной информацией о рассмотренных вариантах построения компьютерных сетей и использованных IP-адресах, а также скриншоты построенных сетей.
电子形式的报告必须包含问题陈述，以及有关构建计算机网络和所使用的 IP 地址的考虑选项的初始信息，以及所构建网络的屏幕截图。

4. ВАРИАНТЫ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Вариант лабораторной работы формируется на основе исходного IP- адреса класса С версии IPv4 в зависимости от Номера группы и количества букв в Фамилии, Имени, Отчестве студента по следующему правилу:
实验室工作选项基于 源 IP 地址 C 类 IPv4 版本，具体取决于学生的 组编号 以及 姓氏、名字、父名 中的字母数量，遵循以下规则：

(192+Н+О).(Ф+Н).(И+Н).(Ф+И),

где

• Ф, И, О – количество букв в Фамилии, Имени, Отчестве студента; 学生姓氏、名字、父名中的字母数量；
• Н – две последние цифры в номере группы. 组号的最后两位数字。

Пример. Студент группы Р33313 Иванов Петр Степанович будет иметь:
例子。 P33313 Иванов Петр Степанович 小组的学生将拥有：

Ф=6, И=4, О=10, Н=13.

В этом случае исходный адрес будет иметь вид:
在这种情况下，源地址将如下所示：

215.19.17.10

В работе может использоваться пул последовательных IP-адресов, представляющий собой множество адресов, начинающееся с полученного выше значения, размер которого достаточен для адресации всех интерфейсов сети.
该工作可以使用顺序IP地址池，这是一组以上面获得的值开头的地址，其大小足以寻址所有网络接口。

В нашем примере для нумерации 5-и интерфейсов может использоваться пул последовательных адресов:
在我们的示例中，连续地址池可用于对 5 个接口进行编号：

215.19.17.10 – 215.19.17.14 (5 адресов).

При необходимости использования разных сетевых адресов новые начальные адреса должны формироваться по следующему правилу:
如果需要使用不同的网络地址新的起始地址应按照以下规则组成：

• вторая сеть: начальный (первый) адрес пула формируется путем добавления И ко второму и четвертому байту исходного адреса;
  *第二网络：池的初始（第一）地址由原始地址的第二个和第四个字节添加И**形成；

• третья сеть: начальный (первый) адрес пула формируется путем добавления О к третьему и четвертому байту исходного адреса.
  第三网络：池的起始（第一）地址是通过将O添加到起始地址的第三和第四字节而形成的。

В нашем примере вторая и третья сети будут иметь соответственно следующие начальные (первые) адреса пула: 215.23.17.14 и 215.19.27.20.
在我们的示例中，第二个和第三个网络将分别具有以下初始（第一个）池地址：215.23.17.14 和 215.19.27.20。