Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Лабораторний практикум

Лабораторний практикум




Сторінка1/10
Дата конвертації25.03.2017
Розмір2.01 Mb.
ТипПрактикум
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

державний вищий навчальний заклад



Української державної академії

залізничного транспорту

Факультет „ інфраструктура залізничного транспорту

Кафедра „Автоматика, телемеханіка, зв'язок та обчислювальна техніка”

С.П.

Телемеха́ніка (рос. телемеханика; англ. telemechanics) - галузь науки і техніки, присвячена теорії і технічним засобам автоматичної передачі на відстань повідомлень про стан об'єктів керування та керувальних команд.

Залізни́чний тра́нспорт (залізни́ця) - вид рейкового транспорту, що здійснює перевезення пасажирів та вантажів в колісних екіпажах, що рухаються залізничною колією. Залізничний транспорт є галуззю промисловості, частиною транспортної мережі логістичних ланцюгів, які сприяють міжнародній торгівлі і економічному зростанню.

Ви́щий навча́льний за́клад (ВНЗ, виш, вуз) - освітній, освітньо-науковий заклад, який заснований і діє відповідно до законодавства про освіту, має один з чотирьох рівнів акредитації, реалізує відповідно до наданої ліцензії освітньо-професійні програми вищої освіти за певними освітніми та освітньо-кваліфікаційними рівнями, забезпечує навчання, виховання та професійну підготовку осіб відповідно до їх покликання, інтересів, здібностей та нормативних вимог у галузі вищої освіти, а також здійснює наукову та науково-технічну діяльність.

Євсєєв, В.Є. Сорокін, О.Г.Король


ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ

з навчальної дисципліни «Системи передачі даних»

для студентів спеціальності «Автоматика і автоматизація на транспорті»

усіх форм навчання


Навчально-практичний посібник

Частина 2



Донецьк 2012

УДК 621.

Автоматиза́ція - один з напрямів науково-технічного прогресу, спрямований на застосування саморегульованих технічних засобів, економіко-математичних методів і систем керування, що звільняють людину від участі в процесах отримання, перетворення, передачі і використання енергії, матеріалів чи інформації, істотно зменшують міру цієї участі чи трудомісткість виконуваних операцій.

Спеціальність (лат. specialis - особливий; від species - род, вид) - комплекс набутих людиною знань і практичних навичок, що дає їй можливість займатися певним родом занять у якійсь галузі діяльності.

Навча́льна дисциплі́на - згідно з визначенням в українському законодавстві: педагогічно адаптована система понять про явища, закономірності, закони, теорії, методи тощо будь-якої галузі діяльності (або сукупності різних галузей діяльності) із визначенням потрібного рівня сформованості у тих, хто навчається, певної сукупності умінь і навичок.

391

ББК 32.96: 68.51 Я73
Євсєєв С.П. Сорокін В.Є. Король О.Г. Лабораторний практикум з дисципліни «Системи передачі даних» Частина 2.

Лабораторія (середньовічна лат. laboratorium, від лат. laboro - працюю, лат. labor - праця, робота) - багатозначний термін, що залежно від контексту, може означати: Спеціально обладнане та устатковане приладами, пристроями, мережами приміщення або транспортний засіб (наприклад, автомобіль, вагон потягу, літак, гелікоптер, субмарина тощо) для наукових досліджень, навчальних робіт, контрольних аналізів та випробувань (див. лабораторне устаткування). Установу або її відділ, що проводить експериментальну науково-дослідницьку та навчальну роботу. Внутрішні творчі процеси, внутрішню діяльність кого-небудь. Наприклад, творча лабораторія дослідника, митця тощо.

– Донецьк: ДонІЗТ, 2012.-107с.

Лабораторний практикум містить лабораторні роботи щодо практичного освоєння розділів дисципліни«Системи передачі даних», присвячені отриманню навичок щодо проектування комп’ютерних мереж, побудови локальних обчислюваних мереж з використанням технології Ethernet, побудови локальних обчислювалних мереж з використанням технологій Token Ring і FDDI, побудови корпоративної мережі з використанням засобів доступу до регіональних мереж, побудови корпоративної мережі з використанням стека протоколів TCP/IP, технологій бездротових мереж (фізичний рівень протоколів IEEE802.

Корпорат́изм - (пізньолат. corporatio - об'єднання, співтовариство) - система прийняття рішень та представництва інтересів через обмежену кількість жорстко визначених, ієрархічно ранжованих і функціонально диференційованих груп інтересів, що монополізують представництво відповідних сфер суспільного життя за згоди держави в обмін на її участь у підборі лідерів та призначенні керівного складу цих груп, а також у формуванні їхніх вимог.

Практика (грец. πράξις «діяльність») - доцільна і цілеспрямована діяльність, яку суб'єкт здійснює для досягнення певної мети. Практика має суспільно-історичний характер і залежить від рівня розвитку суспільства, його структури.

Те́хніка (від грец. techne - мистецтво, майстерність) - сукупність засобів, створених людством для обслуговування своїх потреб виробничого і невиробничого характеру. У техніці матеріалізовані знання і виробничий досвід, накопичені людством у процесі розвитку суспільного виробництва.

Пра́ця - цілеспрямована діяльність людей зі створення матеріальних і духовних благ, необхідних для задоволення потреб кожного індивіда і суспільства в цілому.

Регіо́н (англ. region, нім. Gebiet n, Region f; від лат. regio - царина, царство) - в давнину земля, царство, сьогодні - велика земельна одиниця. У фізичній географії - узагальнена назва одиниць фізико-географічного районування будь-якого таксономічного рангу.

Token ring (англ. «маркерне кільце») - архітектура мереж з кільцевою логічною топологією і детермінованим методом доступу, заснованому на передачі маркера.

Корпоративна мережа - це мережа, головним призначенням якої є підтримка роботи конкретного підприємства, що володіє даною мережею. Користувачами корпоративної мережі є тільки співробітники даного підприємства.

Бездротова мережа - тип комп'ютерної мережі, яка використовує бездротове з'єднання для передачі даних й підключення до мережевих вузлів.

11), технологій бездротових мереж (канальний рівень протоколів IEEE 802.11).


Практикум може бути використаний студентами й аспірантами технічних навчальних закладів для організації роботи комп’ютерних мереж у розподілених інформаційних системах на підприємствах та установах.
Лабораторний практикум розглянуто і затверджено на засіданні кафедри «АТЗ і ОТ». Протокол № 1 від 14.09.2012 р.
Рекомендовано до друку на засіданні методичної комісії факультету «Інфраструктура залізничного транспорту». Протокол № 2 від 05.10.2012р.

Рецензент:


доктор технічних наук,

професор кафедри “АТЗ та ОТ” М. М.

Комп'ютерний принтер (англ. printer - друкар) - периферійний друкувальний пристрій, що підключається до комп'ютера і має змогу друкувати текстову та іншу графічну інформацію на папері.

Підприє́мство - самостійний суб'єкт господарювання, зареєстрований компетентним органом державної влади або органом місцевого самоврядування, для задоволення суспільних та особистих потреб шляхом систематичного здійснення виробничої, науково-дослідної, торговельної, іншої господарської діяльності в порядку, передбаченому Господарським кодексом України та іншими законами.

Студе́нт (лат. studens, родовий відмінок studentis - «ретельно працюючий», «такий, що займається») - учень вищого, у деяких країнах і середнього навчального закладу.

Аспірáнт - основна форма підготовки наукових кадрів при вищих навчальних закладах і науково-дослідницьких установ. Час навчання в стаціонарній аспірантурі входить до наукового стажу і зараховується при призначенні пенсії за Законом України «Про наукову та науково-технічну діяльність».

Інформацíйна систéма (англ. Information system) - сукупність організаційних і технічних засобів для збереження та обробки інформації з метою забезпечення інформаційних потреб користувачів.

Технічні науки - науки, що вивчають закономірності розвитку техніки і визначають способи найкращого її використання.

Чепцов (ДонІЗТ)

© Донецькій інститут залізничного транспорту

Зміст
Вступ …………………………………………………………………………4

Лабораторна робота №1 Проектування комп’ютерних мереж…………...

Доне́цьк (до 1917 - Олександрівка, 1917–1924 та 1941–1943 - Юзівка, у 1924–1941 та 1943–1961 - Сталін, Сталіне, Сталіно) - місто на сході України, адміністративний центр Донецької області.

5

Лабораторна робота №2 Побудова локальних обчислювальних мереж з використанням технології Ethernet…………………………………………………………...29

Лабораторна робота №3 Побудова локальних обчислювальних мереж з використанням технологій Token Ring і FDDI…………………………………...43

Лабораторна робота №4 Побудова корпоративної мережі з використанням засобів доступу до регіональних мереж………………………………………….54

Лабораторна робота №5 Побудова корпоративної мережі з використанням стека протоколів TCP/IP…………………………………………………………...62

Лабораторна робота №6 Технології бездротових мереж. Фізичний рівень протоколів IEEE 802.11……………………………………………………………78

Лабораторна робота №7 Технології бездротових мереж. Канальний рівень протоколів IEEE 802.11……………………………………………………………95




Вступ
Розвиток сучасних інформаційних технологій супроводжується збільшенням ролі комунікаційних систем різного призначення та комп’ютерних мереж.

Фізичний шар (англ. physical layer) або Фізичний рівень - перший рівень мережевої моделі OSI, який визначає метод передачі даних, представлених у двійковому вигляді, від одного пристрою (комп'ютера) до іншого.

Кана́льний рівень (англ. Data Link layer) - рівень мережної моделі OSI, призначений для передачі даних вузлам, що знаходяться в тому ж сегменті локальної мережі. Також може використовуватися для виявлення і, можливо, виправлення помилок, що виникли на фізичному рівні.

Інформаці́йні техноло́гії, ІТ (використовується також загальніший / вищий за ієрархією термін інформаційно-комунікаційні технології (Information and Communication Technologies, ICT) - сукупність методів, виробничих процесів і програмно-технічних засобів, інтегрованих з метою збирання, опрацювання, зберігання, розповсюдження, показу і використання інформації в інтересах її користувачів.

Це пояснюється необхідністю більш швидкої передачі інформації, в тому числі й управлінської, для якої важливе значення мають час та оперативність її доставки до користувачів.

Лабораторний практикум з навчальної дисципліни «Системи передачі даних» частина 2, призначений для отримання студентами знань та навичок з практичного застосування комп’ютерних мереж та телекомунікаційних систем для вирішення завдань організації оброблення інформації на об’єкті управління.

Задача - проблемна ситуація з чітко визначеною метою, яку необхідно досягти; в більш вузькому сенсі задачею називають також цю саму мету, що дана в рамках проблемної ситуації, тобто те, що необхідно виконати.

Телекомуніка́ції, також електрозв'язок (англ. Telecommunications) - передавання, випромінювання та/або приймання знаків, сигналів, письмового тексту, зображень та звуків або повідомлень будь-якого роду дротовими, радіо, оптичними або іншими електромагнітними системами.

Необхідність - система зв'язків і відносин, що зумовлює зміну, поступальний рух, розвиток у жорстко визначеному напрямку з жорстко визначеними результатами. Іншими словами, необхідність - це такий зв'язок, що обов'язково призводить до певної події.

Комуніка́ція (від лат. communicatio - єдність, передача, з'єднання, повідомлення, пов'язаного з дієсловом лат. communico - роблю спільним, повідомляю, з'єдную, похідним від лат. communis - спільний) - це процес обміну інформацією (фактами, ідеями, поглядами, емоціями тощо) між двома або більше особами, спілкування за допомогою вербальних і невербальних засобів із метою передавання та одержання інформації.

Обробка інформації́ - вся сукупність операцій (збирання, введення, записування, перетворення, зчитування, зберігання, знищення, реєстрація), що здійснюються за допомогою технічних і програмних засобів, включаючи обмін по каналах передачі даних [6.

Особливістю сучасних ІС є розподіленість баз даних та додатків по вузлах мережі, у складі якої працює співробітник пірозділів залізничного транспорту.

Виконання завдань даного лабораторного практикуму щодо роботи користувачів комп’ютерних мереж має на меті виконання наступних завдань:

набуття навичок щодо побудови локальних обчислюваних мереж з використанням технології Ethernet;

вивчення й закріплення на практиці основ побудови локальних обчислювалних мереж з використанням технологій Token Ring і FDDI;

вивчення принципів організації роботи корпоративної мережі з використанням засобів доступу до регіональних мереж;

Принцип (лат. principium - начало, основа) - це твердження, яке сприймається як головне, важливе, суттєве, неодмінне або, принаймні, бажане. У повсякденному житті принципами називають внутрішні переконання людини, ті практичні, моральні та теоретичні засади, якими вона керується в житті, в різних сферах діяльності.

вивчення принципів організації роботи побудови корпоративної мережі з використанням стека протоколів TCP/IP;

вивчення принципів організації роботи технологій бездротових мереж на фізичному рівені протоколів IEEE802.11;

вивчення принципів організації роботи технологій бездротових мереж на канальному рівені протоколів IEEE 802.11.

Особливе місце в цих завданнях займають сучасні технології комп’ютерних мереж, серед яких слід виділити локальні та бездротові мережі. Це пояснюється необхідністю використання корпоративної інформації, що міститься в корпоративних базах даних, які можуть розташовуватися як в окремих підрозділах залізничного транспорту, так й за його межами.

Користува́ння - добування з речей їхніх корисних властивостей (наприклад, збирати врожай, вживати продукти харчування, носити одяг і взуття). Одна з трьох класичних правомочностей власника (нарівні з володінням і розпорядженням).

Підро́зділ - у військовій справі - військова одиниця постійної організації, головним чином однорідного складу в кожному роді військ та у спеціальних військах, що організаційно входить до складу більшого підрозділу або військової частини.

Таким чином, комп’ютерні мережі та телекомунікаційні системи стають підґрунтям для підвищення ефективності інструментальної складової та інтелектуалізації процесів прийняття рішень в сучасних умовах високотехнологічного функціонування засрбів зв’язку на залізничному транспорті.

Лабораторна робота № 1

Проектування комп’ютерних мереж

Навчальні питання

1. Загальні компоненти, функції й характеристики комп’ютерних мереж

2.

Підвищення (елевація) - кутова висота об'єкта спостереження (земного предмета, літального апарату, небесного світила тощо) над істинним горизонтом. Підвищення спільно з азимутом служить для визначення напрямку на об'єкт.

Інструме́нт (лат. instrumentum - знаряддя) - технологічне оснащення (знаряддя або пристрій), які в процесі праці безпосередньо стикаються з предметом праці з метою зміни чи контролю його форми, стану, властивостей тощо.

Компонент (англ. component, нім. Komponente f) - різновид, складова частина чогось.

Розрахунки часу подвійного обороту сигналу та скорочення міжкадрового інтервалу повторювача в локальній КС.

Повторювач, ретранслятор або репітер (англ. Repeater), - це мережеве обладнання для підсилювання сигналу. Призначений для збільшення відстані мережного з'єднання шляхом повторення електричного сигналу «один на один».

Абревіатура (лат. abbrevio - скорочую) - складноскорочені слова, похідне слово, що виникає внаслідок абревіації - утворення з перших літер або з інших частин слів, що входять до складу назви чи поняття.


Теоретичні відомості

Загальні компоненти, функції й характеристики комп'ютерних мереж

Усі мережі мають деякі загальні компоненти, функції й характеристики (рис. 1). У тому числі:



  • сервери (servers) - комп'ютери, які надають свої ресурси мережним користувачам;

  • клієнти (clients) - комп'ютери, які здійснюють доступ до мережних ресурсів, наданим сервером;

  • середовище (media) - спосіб з'єднання комп'ютерів;

  • спільно використовувані дані - файли, надані серверами по мережі;

  • спільно використовувані периферійні пристрої, наприклад принтери, бібліотеки CD-ROM і т.п.

    Техноло́гія (від грец. τεχνολογια, що походить від грец. τεχνολογος; грец. τεχνη - майстерність, техніка; грец. λογος - (тут) передавати) - наука («корпус знань») про способи (набір і послідовність операцій, їх режими) забезпечення потреб людства за допомогою (шляхом застосування) технічних засобів (знарядь праці).

    Перифері́йний при́стрій - частина технічного забезпечення, конструктивно відокремлена від головного блоку обчислювальної системи.

    - ресурси, надані серверами;

  • ресурси - файли, принтери та інші елементи, які використовуються в мережі.

Незважаючи на певні подібності, мережі розділяються на два типи: однорангові (peer-to-peer) і на основі сервера (server based) (рис. 2).

Розбіжність між одноранговими мережами й мережами на основі сервера мають принципове значення, оскільки визначають різні можливості цих мереж.

Можливість - це дія, що може відбутися або ні (можливо, приїду, а, можливо, і ні). Можливість можна забезпечити чи покладатись на «авось» та якось буде. Альтернатива дає шанс, але не гарантує без відповідних дій забезпечення результату і адекватності та конструктиву діяльності.

Вибір типу мережі залежить від багатьох факторів:

  • розміру організації,

  • необхідного рівня безпеки;

    Фа́ктор (лат. "facere" - "діяти", "виробляти", "примножувати") - умова, рушійна сила будь-якого процесу, явища; чинник.



  • виду діяльності;

  • рівня необхідності адміністративної підтримки;

  • обсягу мережного трафіка;

  • потреб мережних користувачів;

  • фінансових витрат.

В одноранговій мережі всі комп'ютери рівноправні: немає ієрархії серед комп'ютерів і немає виділеного (dedicated) сервера. Як правило, кожний комп'ютер функціонує і як клієнт, і як сервер; інакше кажучи, немає окремого комп'ютера, відповідального за адміністрування всієї мережі. Усі користувачі самостійно вирішують, які дані на своєму комп'ютері зробити загальнодоступними по мережі.


Розміри. Однорангові мережі називають також робочими групами. Робоча група - це невеликий колектив, тому в однорангових мережах найчастіше не більше 10 комп'ютерів.

Вартість. Однорангові мережі відносно прості. Оскільки кожний комп'ютер є одночасно й клієнтом, і сервером, немає необхідності в потужному центральному сервері або сервері з іншими компонентами, обов'язковими для більш складних мереж.

Складні мережі (англ. Complex networks) - це мережі (графи), що володіють нетривіальними топологічними властивостями. Складні мережі широко поширені у природі.

Однорангові мережі як звичайно дешевше мереж на основі сервера, але вимагають могутніших (і більш дорогих) комп'ютерів.

Операційні системи. В одноранговій мережі вимоги до продуктивності й до рівня захисту для мережного програмного забезпечення, як правило, нижче, чим у мережах з виділеним сервером.

Додавання - бінарна арифметична операція, суть якої полягає в об'єднанні математичних об'єктів.

Виділений сервер (англ. dedicated server) - вид хостингу, при якому клієнту цілком надається окрема фізична машина (на противагу віртуальному хостингу). Він гнучкіший, ніж віртуальний хостинг, організації мають повний контроль над сервером(ами), у тому числі вибір операційної системи, обладнання і т.д.

Виділені сервери функціонують винятково як сервери, але не як клієнти або робочі станції (workstation).

У таких операційних системах, як Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows 2000 Professional і Microsoft Windows 95/98/ME, вбудована підтримка однорангових мереж.

Windows - узагальнююча назва операційних систем для ЕОМ, розроблених корпорацією Microsoft. Перші версії були не повноцінними операційними системами, а лише оболонками до ОС MS-DOS. На 2014 рік, за даними сайтів NetApplications та GoStats, Microsoft Windows встановлена більш як на 90% персональних комп'ютерів світу.

Операці́йна систе́ма, скорочено ОС (англ. operating system, OS) - це базовий комплекс програм, що виконує управління апаратною складовою комп'ютера або віртуальної машини; забезпечує керування обчислювальним процесом і організовує взаємодію з користувачем.

Тому, щоб установити однорангову мережу, додаткового програмного забезпечення не потрібно.



Реалізація. Однорангова мережа характеризується рядом
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10



  • Кафедра „Автоматика, телемеханіка
  • ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ з навчальної дисципліни
  • Навчально-практичний посібник
  • Євсєєв С.П. Сорокін В.Є. Король О.Г. Лабораторний
  • Донецькій
  • Фізичний рівень
  • Вступ Розвиток сучасних інформаційних технологій
  • Лабораторна робота № 1 Проектування комп’ютерних мереж Навчальні питання 1. Загальні компоненти