Различие между маршрутизаторами и мостами

Маршрутизаторы превосходят мосты своей способностью фильтровать и направлять пакеты данных на сети. Так как маршрутизаторы работают на сетевом уровне, они могут соединять сети, использующие разную сетевую архитектуру, методы доступа к каналам связи и протоколы.

Маршрутизаторы не обладают такой способностью к анализу сообщений как мосты, но зато могут принимать решение о выборе оптимального пути для данных между двумя сетевыми сегментами.

Мосты принимают решение по поводу адресации каждого из поступивших пакетов данных, переправлять его через мост или нет в зависимости от адреса назначения. Маршрутизаторы же выбирают из таблицы маршрутов наилучший для данного пакета.

В поле зрения маршрутизаторов находятся только пакеты, адресованные к ним предыдущими маршрутизаторами, в то время как мосты должны обрабатывать все пакеты сообщений в сегменте сети, к которому они подключены.

Тип топологии или протокола уровня доступа к сети не имеет значения для маршрутизаторов, так как они работают на уровень выше, чем мосты (сетевой уровень модели OSI). Маршрутизаторы часто используются для связи между сегментами с одинаковыми протоколами высокого уровня. Наиболее распространенным транспортным протоколом, который используют маршрутизаторы, является IPX фирмы Novell или TCP фирмы Microsoft.

Необходимо запомнить, что для работы маршрутизаторов требуется один и тот же протокол во всех сегментах, с которыми он связан. При связывании сетей с различными протоколами лучше использовать мосты. Для управления загруженностью трафика сегмента сети также можно использовать мосты.

Шлюзы

Шлюз (gateway) – ретрансляционная система, обеспечивающая взаимодействие информационных сетей.

Рис. 0.10 Структура шлюза

Шлюз является наиболее сложной ретрансляционной системой, обеспечивающей взаимодействие сетей с различными наборами протоколов всех семи уровней. В свою очередь, наборы протоколов могут опираться на различные типы физических средств соединения.

В тех случаях, когда соединяются информационные сети, то в них часть уровней может иметь одни и те же протоколы. Тогда сети соединяются не при помощи шлюза, а на основе более простых ретрансляционных систем, именуемых маршрутизаторами и мостами.

Шлюзы оперируют на верхних уровнях модели OSI (сеансовом, представительском и прикладном) и представляют наиболее развитый метод подсоединения сетевых сегментов и компьютерных сетей. Необходимость в сетевых шлюзах возникает при объединении двух систем, имеющих различную архитектуру. Например, шлюз приходится использовать для соединения сети с протоколом TCP/IP и большой ЭВМ со стандартом SNA. Эти две архитектуры не имеют ничего общего, и потому требуется полностью переводить весь поток данных, проходящих между двумя системами.

В качестве шлюза обычно используется выделенный компьютер, на котором запущено программное обеспечение шлюза и производятся преобразования, позволяющие взаимодействовать нескольким системам в сети. Другой функцией шлюзов является преобразование протоколов. При получении сообщения IPX/SPX для клиента TCP/IP шлюз преобразует сообщения в протокол TCP/IP.

Шлюзы сложны в установке и настройке. Шлюзы работают медленнее, чем маршрутизаторы.

Вопросы

1. Назначение сетевого адаптера.

2. Какие параметры необходимо устанавливать у сетевого адаптера?

3. Перечислить функции сетевых адаптеров.

4. Что такое физический адрес адаптера?

5. Как определить физический адрес адаптера?

6. Какие есть типы сетевых адаптеров?

7. На каком уровне сетевой модели OSI используется сетевой адаптер?

8. Каково назначение повторителя?

9. В каких случаях ставят сетевой повторитель?

10. Что такое сетевой концентратор и каково его назначение?

11. На каком уровне сетевой модели OSI используется Hub?

12. Назначение моста.

13. На каком уровне сетевой модели OSI используется мост?

14. Какие сегменты сети может соединять мост?

15. Назначение коммутатора.

16. На каком уровне сетевой модели OSI используется коммутатор?

17. Каково различие между мостом и коммутатором?

18. Назначение маршрутизатора.

19. На каком уровне сетевой модели OSI используется маршрутизатор?

20. Каково различие между маршрутизаторами и мостами?

21. Что такое шлюз и каково его назначение.

22. На каком уровне сетевой модели OSI используется шлюз?

5. Планы проведения практических/семинарских и лабораторных занятий и методические рекомендации по подготовке к ним

№ нед	Наименование темы и содержание	Количество часов
	Соединение компьютеров при помощи cross-over кабеля в сеть.	2 часа
2-3	Создание домашней сети	4 часа
	Обжим кабеля витая пара и обжим розетки	2 часа
	Изучение сетевого уровня модели OSI на примере протокола IP	2 часа
6-7	Изучение сетевых утилит командной строки Windows 7	4 часа
8-9	Работа в сети с использованием визуальных средств ОС и командной строки	4 часа
10-11	Изучение маршрутизации IP	4 часа
12-13	Программа Netemul для изучения компьютерных сетей (задание 1)	4 часа
14-15	Программа Netemul для изучения компьютерных сетей (задание 2)	4 часа
	Всего	30 часов

Лабораторная работа №1 Соединение компьютеров при помощи cross-over кабеля в сеть.

Цель работы: заключается в приобретении знаний и практических навыков, необходимых для соединения компьютеров посредством cross-over кабеля в сеть на базе операционной системы MS Windows 7

Задания. Необходимо соединить между собой два компьютера.

При необходимости соединения пары компьютеров через сетевые интерфейсы понадобятся установленные и настроенные сетевые карты в обоих компьютерах, сетевой кабель UTP/FTP/STP/SFTP 4 pair из которого необходимо сделать кроссовер (crossover) кабель, два коннектора RJ-45 для оконцовки (обжимки) кабеля и обжимной инструмент. При обжимке проводников необходимо воспользоваться стандартом TIA/EIA-568B.

Лабораторная работа №2 Создание домашней сети.

Цель работы: заключается в создании домашней сети и ознакомлении с основными аппаратными средствами и оборудованием ЛВС.

Задания.

А) Имеется 2 стационарных компьютера, 1 ноутбук, 1 принтер и жесткий диск NAS («Network Attached Storage»).

В) Сетевая инфраструктура куда входит ADSL-modem со встроенными 4-мя Ethernet портами и соответственно сетевые кабели. (ADSL-modem имеет беспроводную точку доступа Wi-Fi). При этом будем считать, что ADSL-modem настроен провайдером.

Задача организовать домашнюю сеть с выше указанными условиями (А-В).

Лабораторная работа №3

Тема: Обжим кабеля витая пара и обжим розетки

Цель работы: научиться производить обжим витой пары, предназначенной для соединения PC –HUB с контролем правильности обжима, а также производить опрессовку сетевых розеток категории 5 под разъем RJ45.

Задания. Необходимо произвести обжим кабеля и обжим розетки. Для чего нужно взять кабель витая пара 5й категории (CAT-5E), обжимной инструмент (кримпер), коннектор RJ-45 и выполнить задание в нужной последовательности. (Зачистка кабеля, раскладка по цветам, выравнивание кабеля и т.д.).

Лабораторная работа №4

Тема: Изучение сетевого уровня модели OSI на примере протокола IP

Цель работы: Изучить правила адресации сетевого уровня, научиться распределять адреса между участниками сети передачи данных и организовывать маршрутизацию между сегментами сети

Задания: ответить на контрольные вопросы

1. Чем занимается сетевой уровень?

2. Что такое сеть передачи данных?

3. Какие требования предъявляются к сетевой адресации?

4. Можно ли использовать в качестве сетевого МАС-адрес?

5. Что такое маска подсети,?

6. Какова структура IP-адреса?

7. Чем определяется размер подсети?

8. Как определить диапазон адресов в подсети?

9. Как определить размер подсети?

Лабораторная работа №5

Тема: Изучение сетевых утилит командной строки Windows 7

Цель работы: изучить утилиты командной строки Windows 7, предназначенные для контроля и мониторинга сетей, построенных на базе стека протоколов TCP/IP.

Задания:

1. Используя утилиту PING определить пропускную способность сети до адресов 10.7.0.120, 10.219.0.1, 10.239.1.1 и 10.7.15.15. Объясните разницу в результатах.

2. Используя утилиту TRACERT и таблицу маршрутизации шлюза (используйте файл «APOS–LR#04–router2», а точнее адреса шлюзов), постройте схему сети университета.

3. Передайте пакеты участникам сети напрямую и через шлюз. Объясните полученные записи в таблице ARP.

4. Определите IP адреса www.microsoft.com, www.hp.com, www.tut.by, ftp.cdrom.ru при помощи утилиты NSLOOKUP.

Лабораторная работа №6

Тема: Работа в сети с использованием визуальных средств ОС и командной строки

Цель работы: научиться работе в сети с использованием встроенных визуальных средств Windows

Задания:

1. С помощью встроенных средств Windows выделите ресурсы для совместного использования.

2. С помощью встроенных средств Windows подключитесь к совместно используемым ресурсам.

3. Попробуйте выполнить все команды утилиты NET.

4. Создайте пользователей с помощью утилиты NET.

5. Создайте глобальные группы с помощью утилиты NET.

6. Создайте локальные группы с помощью утилиты NET.

7. Включите пользователей в группы.

8. Включите глобальные группы в локальные.

9. Создайте ресурсы.

10. Подключитесь к ресурсам других серверов.

11. Синхронизируйте время с другими компьютерами

Лабораторная работа № 7

Тема: Изучение маршрутизации IP

Задания:

1. С помощью программы route print посмотрите таблицу маршрутизации Вашего компьютера. Объясните все правила.

2. Посмотрите таблицу маршрутизации хоста, имеющего несколько каналов. Объясните все правила.

3. Посмотрите таблицу маршрутизации маршрутизатора. Объясните все правила.

4. Добавьте новое правило в таблицу маршрутизации для сети 192.168.0.0/24 через шлюз в вашей сети с последним байтом в адресе 125 и метрикой 12.

5. Удалите это правило.

6. В соответствии с таблицей и схемами выполните задание на распределение адресов по подсетям (согласно варианта). Постройте таблицы маршрутизации для всех шлюзов и для одного хоста для каждого сегмента.

№ Варианта	Количество хостов в подсети	Диапазон адресов
A	B	C	D	E	от	до
						10.0.20.0	10.0.20.255
						192.168.0.0	192.168.0.255
						112.38.25.128	112.38.25.255
						196.13.49.0	196.13.49.128
						68.76.115.0	68.76.115.255
						211.3.45.0	211.3.45.128

Лабораторная работа №8

Тема: Программа Netemul для изучения компьютерных сетей

Цель работы: Изучение программы симулятора компьютерных сетей Netemul

Задания: Для начала установить программу, запустить и русифицировать ее командой Сервис-Настройки

Изучить интерфейс программы Netemul

Создать сеть из двух ПК и коммутатора в программе Netemul

Оформить работу в виде отчета

Лабораторная работа №9 Программа для изучения компьютерных сетей Netemul

Тема: Изучение сети из двух подсетей и маршрутизатора

Цель работы:

1. Постройте новую сеть. Разбейте предыдущую сеть на 2 подсети. Допустим, у нас есть пул адресов сети класса С. Разобьем его на 2 части: 192.168.1.0-192.168.1.127 (слева) и 192.168.1.128-192.168.1.255 (справа) с маской 255.255.255.128. Собрать эту сеть и объяснить работу такой сети.

2. Построить сеть из восьми ПК, хаба, коммутатора и роутера. Настроить ее правильную работу