Descrierea Modului de Implementare, Simulare Si Analiza a Unei Retele de Calculatoare

Cuprins

Introducere

Capitolul I. Aspecte generale de rețelistică

I.1. Clasificarea rețelelor de calculatoare în funcție de criteriul de extindere spațială

I.2. Topologii ale rețelelor de calculatoare

I.3. Principii și noțiuni fundamentale în transferul de date prin rețele de calculatoare

Capitolul II. Aplicația PACKET TRACER

II.1. Introducere în aplicația PACKET TRACER

II.2. Cadrul logic și spațiul fizic de lucru

II.2.1. Cadrul logic de lucru

II.2.2. Spațiul fizic de lucru

II.3. Dispozitive de rețea

II.3.1. Configurarea fizică și Lista de comenzi

II.4. Configurarea dispozitivelor

II.4.1.Configurarea Router-elor

II.4.2. Configurarea Switch-urilor

II.4.3. Configurarea PC-urilor

Capitolul III. Realizarea și studiul funcționării unei rețele LAN folosind PACKET TRACER. Interpretarea rezultatelor

Concluzii

Bibliografie

Anexă

Introducere

Prezenta lucrare conține în esență descrierea modului de implementare, simulare și analiză a unei rețele de calculatoare, cu ajutorul aplicației Packet Tracer de la Cisco Netwoking Academy.

O rețea de calculatoare este constituită dintr-un ansamblu de echipamente și de oportunități de transmisiuni. În cadrul rețelei de calculatoare se realizează pe de o parte transportul informațiilor cât și prelucrarea acestora în vederea integrării unui număr mare de useri.

De asemenea prin intermediul rețelei se poate realiza transferuri de fișiere de la un calculator la altul, se poate accesa o bază de date de la distanță, se pot transmite mesaje, se pot utiliza toate resursele calculatorului ( atât cele hard cât și cele soft).

În cadrul realizării unui model de rețea, în primul rând trebuie ținut cont de principiile generale ale rețelelor de calculatoare. Acestea sunt:

– funcționalitatea

– scalabilitatea

– adaptabilitatea

– gestionarea/posibilitățile de management

Atunci când o rețea funcționează în mod optim, se poate afirma că rețeaua îndeplinește unul din principiile generale ale rețelelor și anume funcționalitatea. Aceasta presupune, în contextul networking-ului, faptul că rețeaua trebuie să meargă, mai exact utilizatorii să-și poată îndeplini cerințele muncii lor. Rețeaua trebuie să furnizeze atât conectivitatea utilizator-la-utilizator, cât și utilizator-la-aplicație (în cazul aplicațiilor care operează pe un server) la o viteză și siguranță rezonabile.

Când o rețea oferă utilizatorilor posibilități de dezvoltare ulterioară proiectării inițiale se discută de așa numitul principiu al scalabilității. Aceasta presupune ca rețeaua trebuie să fie pregătită pentru orice viitoare extindere. Creșterea în dimensiuni nu trebuie să afecteze în mare măsură designul inițial.

O rețea trebuie dezvoltată în așa fel încât să nu conțină elemente care să-i restricționeze posibilitatea unei dezvoltări ulterioare, este o rețea care respectă principiul adaptabilității. Aceasta presupune ca rețeaua trebuie implementată cu un ochi ațintit spre viitoarele tehnologii, adică nu trebuie să includă elemente care ar putea să împiedice implementarea noilor tehnologii odată ce acestea devin disponibile. În acest sens trebuie respectate cât mai în detaliu standardele existente.

Când se vorbește despre așa numita gestionare sau despre crearea unor posibilități de management în cadrul rețelelor se referă în general la acele rețele care au fost proiectate în așa fel încât să permită monitorizarea.

Gestionarea/posibilitățile de management – în ceea ce privește crearea lor există două lucruri de menționat : posibilitățile de monitorizare și posibilitatea de control a traficului, acces.

Capitolul I. Aspecte generale de rețelistică

Există mai multe tipuri de criterii de clasificare ale rețelelor de calculatoare. Unul dintre cele mai importante privește extinderea spațială a rețelelor. Există multe tipuri de rețele de calculatoare, deosebirile dintre ele constând în aria de acoperire, debitul de informație utilizat în transmiterea informației, tehnica de comutare folosită etc.

I.1. Clasificarea rețelelor de calculatoare în funcție de criteriul de extindere spațial

Prin prisma criteriului ariei geografice precum și a soluțiilor tehnice de implementare folosite, rețelele de calculatoare se impart în patru categorii: VLAN, rețele locale (LAN), rețele metropolitane (MAN) și rețele extinse (WAN).

Rețele foarte restrânse. VLAN constau în gruparea echipamentelor de rețea după criterii logice și nu după topografia fizică, precum în cazul unui LAN obișnuit.

VLAN se realizează folosind programe (software) personalizate. Locul în care se realizează delimitarea VLAN este la nivelul switch-urilor.

Rețelele locale (LAN – Local Area Network) reprezintă modul clasic de comunicare între calculatoare personale și a altor echipamente cum ar imprimantele, telefoanele, serverele de fișiere etc.). În cadrul rețelei LAN nu e nevoie de apelarea la un calculator concentrator /comutator (calculator – mainframe). Componentele unei rețele LAN sunt situate la distanțe relativ mici (de ordinul câtorva kilometri), amplasate într-o clădire sau într-un grup de clădiri învecinate.

Rețelele locale realizează următoarele operații :

operarea pe o arie geografică limitată;

permiterea unui număr de utilizatori la accesarea informației media cu lațime de bandă mare;

furnizarea de conectivitate permanentă la serviciile locale;

conectarea echipamentelor de rețea adiacente;

Rețelele metropolitane (MAN –Metropolitan Area Network) sunt rețele care acoperă ca întindere aria unei metropole permiând astfel conectarea LAN–urilor. Distanțele acoperite sunt mai mari de caâiva km. Un aspect inportant este că viteza de transmisie poate fi mai mare pe distanțe mai mici.

Toate calculatoarele legate la o rețea metropolitană au acces la resursele împărtășite (share) la rate de transfer foarte mari dar și posibilitatea de transfer de date de calitate înaltă (inclusiv comunicații audio-video).

Rețelele largi (WAN – Wide Area Network) acoperă distanțe foarte mari și asigură utilizarea în comun a resurselor de calcul ale unor sisteme foarte complexe de către utilizatori plasați într-o astfel de arie.

Datorită faptului că într-o rețea locală, fiecare departament este solitar se impunea necesitatea ca informația să se poată transporta rapid și eficient în locații geografice diferite. Astfel a apărut soluția WAN. WAN folosesc protocoale și tehnologii diferite decât LAN, cum ar fi:

modem-uri WAN ;

ATM (Asynchronous Transfer Mode) ;

DSL (Digital Subscriber Line);

ISDN (Integrated Services Digital Network);

Frame relay ;

SONET (Synchronous Optical Network)

Carrier Series T (US), Carrier Series E (): T1, E1, T3, E3 etc.;

I.2. Topologii ale rețelelor de calculatoare

Prin topologia rețelelor se intelege modul de conectare al nodurilor ce comunică între ele. Aceste Noduri reprezintă niște calculatoare independente sau structuri LAN – WAN

Topologia MESH

Această topologie presupune existența unei conexiuni între oricare două noduri din rețea. Din acest motiv ea se mai numește și arhitectura total conectată.

Topologia MESH este o structură ideală pentru cazul rețelelor locale și presupune existența fizică a unei interferențe și conexiuni cu toate nodurile prezente în rețea. Introducerea unui nod nou în rețea se reflectă asupra tuturor nodurilor existente deoarece presupune apariția la fiecare în parte a unei interfețe și a unei conexiuni fizice.

Fig.1.1. Topologie MESH

Avantaje

un nod poate transmite oricând, el nefiind condiționat de starea de activități a celorlalte noduri.

Structura acestei topologii este caracterizată prin disponibilitate maximă.

fiabilitate maximă – nefuncționare unui nod sau a unei conexiuni nu are drept efect negativ asupra funcționării globale a rețelei.

Dezavantaje

conexiunile nu sunt folosite optim, rata lor de ocupare fiind minimă.

consum maxim de resurse fizice (interfețe, conexiuni, …), deci în aceasta situație vor exista costuri maxime.

Utilizare

În general această topologie este utilizată în rețelele metropolitane unde un nod este reprezentat de o structură LAN – WAN – LAN. In aceasta situatie costurile implicate de constituidea structurii sunt mici in comparatie cu avantajul disponibilitatii canalului de comunicatie intre oriare doua noduri.

În încercarea eliminarii dezavantajelor de costuri mari se va prezenta următoarea topologie,

(topologia magistrală – BUS).

Topologia BUS (magistrală)

Fig. 1.2. Topologie BUS

Această arhitectură presupune existența unui mediu fizic comun de comunicație, mediu care este partajat de toate nodurile participante. Din acest motiv la un moment dat un singur nod poate transmite prin intermediul mediului partajat.

Caracteristică esențială a topologiei BUS – sunt necesari algoritmi și dispozitive de arbitrare a accesului la mediul fizic comun.

Avantaje

resurse utilizate foarte puține – o singură interfață per nod, un singur mediu

fizic de transport.

utilizare optimă a resurselor – grad de ocupare maxim.

Dezavantaje

fiabilitate scăzută – o defecțiune apărută la nivelul mediului fizic duce la căderea întregii rețele.

În încercarea de a minimiza dezavantajul creat de fiabilitatea scazută a topologiei BUS se va evolua către structura de inel (ring) care practic dublează rata de fiabilitate fără ca acest lucru sa fie reflectat sub aceasta formă în costuri.

Topologia RING (inel)

Este o topologie dezvoltată din topologia BUS, fiind construită tot în jurul unei resurse comune (mediul fizic de comunicație) dar are o fiabilitate mai mare. Ea se construiește prin conectarea tuturor nodurilor participante cu nodurile adiacente (vecinii) până la formarea unei bucle (inchisa). Se remarcă o ușoara creștere a costurilor ca urmare a apariției a câte două

interfete per nod.

Fiabilitatea crește deoarece la apariția unei defecțiuni la nivelul mediului fizic partajat nu se va invalida întreg sistemul pentru că există totdeauna o rută (cale) alternativă de comunicare.

Fig.1.3. Topologie RING

.

Ambele topologii, BUS & RING, au în general o rată de transmisie a datelor cuprinsă în întervalul 1÷10 Mbps, relativ mică. Acestea sunt aplicabile la conectarea sistemelor de calcul în structuri mici (birouri) sau în conectarea controllelor inteligente în cadrul unui proces de produc-

ție automatizat.

Topologia STAR (stea)

Această rețea presupune existența unui dispozitiv central prin intermediul căruia se conectează noduril. Vom denumi acest dispozitiv HUB. Fiecare nod are o conexiune proprie deci nu o va partaja cu ceilalți participanți.

Fiabilitatea sistemului este dată de fiabilitatea elementului central. Defectarea acestuia duce la inactivitatea rețelei.

Fig.1.4. Topologia STAR

Defectarea unui nod sau a unei conexiuni aferente acestuia nu are impact asupra funcționalității rețelei. HUB – ul mai poate executa și alte funcții. Ele pot fi inteligente sau pasive, pot avea funcții în formarea semnalelor sau în filtrarea zgomotelor…..etc.

Topologia mixtă (HIBRIDĂ)

Este cea mai larg întâlnită în structurile reale și presupune interconectarea mai multor structuri cu topologii de bază diferite. Într-o asemenea situație se realizează o pondere a avantajelor și dezavantajelor fiecărei topologii astfel încât să se realizeze un optim pentru o structură dată.

Fig.1.5. Topologie mixtă

I.3. Principii și noțiuni fundamentale în transferul de date prin rețele de calculatoare

Pentru ca mai mulți utilizatori să poată transmite simultan informații în rețea, datele trebuie fragmentate în unități mici și ușor de manevrat. Aceste unități sunt numite „pachete” sau „cadre”. Pachetele reprezintă unitatea de bază a comunicațiilor în rețea. Dacă datele sunt fragmentate în pachete, transmisiile individuale vor fi accelerate, astfel încât fiecare calculator din rețea va avea multe ocazii de a transmite si receptiona date.

Structura unui pachet

Pachetele pot conține mai multe tipuri de date printre care:

informații, cum ar fi mesaje sau fișiere.

aasemenea situație se realizează o pondere a avantajelor și dezavantajelor fiecărei topologii astfel încât să se realizeze un optim pentru o structură dată.

Fig.1.5. Topologie mixtă

I.3. Principii și noțiuni fundamentale în transferul de date prin rețele de calculatoare

Pentru ca mai mulți utilizatori să poată transmite simultan informații în rețea, datele trebuie fragmentate în unități mici și ușor de manevrat. Aceste unități sunt numite „pachete” sau „cadre”. Pachetele reprezintă unitatea de bază a comunicațiilor în rețea. Dacă datele sunt fragmentate în pachete, transmisiile individuale vor fi accelerate, astfel încât fiecare calculator din rețea va avea multe ocazii de a transmite si receptiona date.

Structura unui pachet

Pachetele pot conține mai multe tipuri de date printre care:

informații, cum ar fi mesaje sau fișiere.

anumite tipuri de date și comenzi de control pentru calculator, cum ar fi solicitățile de servicii.

codurile de control al sesiunii.

Componentele sunt grupate în trei secțiuni:

Antet care conține :

– un semnal de atenționare, care indică faptul că se transmite un pachet de date;

– adresa sursă;

– adresa destinație;

– informații de ceas pentru sincronizarea transmisiei.

Datele reprezintă informațiile care se transmit. Această componentă poate avea dimensiuni diferite, în funcție de rețea . Datele se fragmentează la dimensiunile unui pachet, deci este nevoie de mai multe pachete de date.

Postambul – depinde de protocului utilizat. De obicei conține o componentă de verificare a erorilor, numită CRC.

Majoritatea pachetelor din rețea sunt adresate unui anumit calculator. Fiecare placă de rețea „vede” toate pachetele transmise pe segmentul său de cablu însă atențonează (întrerupe) calculatorul doar în cazul în care adresa pachetului corespunde cu adresa sa.

În afară de acest tip de adresare, mai poate fi folositî și o adresă de difuzare (broadcast), ceea ce înseamnă că pachetele sunt în atenția tuturor calculatoarelor din rețea. În cazul rețelelor mari, care acoperă suprafețe întinse (orașe, tari) și oferă mai multe rute de comunicație, componentele de conectivitate și de comutare ale rețelei (router, switch) folosesc

informația de adresă a pachetului pentru a determina cea mai bună cale (rută) pentru transmiterea

acesteia.

Comunicarea între două calculatoare dintr-o rețea de arie largă se poate realiza prin stabilirea unor legături fizice permanente între nodurile respective (rețea cu comutare de circuite, caz în care capacitatea de transfer este constantă iar costul legăturii este fix, indiferent de rata de transfer a informatiei) sau a unor legături dinamice, prin intermediul altor noduri, în funcție de configurațu retțlei și gradul de ocupare (rețea cu comutare de pachete). Acest ultim model este cel mai des utilizat în practică, are un debit mare de transfer pe legăturile dintre noduri și presupune divizarea fișierelor transmise prin retea în componente mai mici, de câteva sute de octeți, numite pachete. Acestea conțin informația utilă transferată și adresa nodului destinație, unde vor fi reunite (multiplexate) cu ajutorul unui soft specializat, pentru a forma fișierul transmis. Astfel, pot exista comunicații simultane între noduri prin partajarea de către calculatoarele care comunică a conexiunilor fizice existente. Nodurile rețelei care au rol în dirijarea (comutarea) pachetelor se numesc router-e. Dacă traficul crește foarte mult, este posibil să se satureze rețeaua iar calculatoarele să trebuiască să aștepte înainte de a putea emite din nou.

Metode de comutare

Latența pachetelor într-un switch depinde în primul rând de modul în care se realizează comutarea acestora. Există trei astfel de metode :

– Store-and-forward reprezintă cea mai cunoscută metodă de switching într-o rețea. Înainte de a fi transmis, cadrul este recepționat în totalitate: se citește adresa sursă și/sau destinație și se aplică anumite filtre, se calculează o cifră de verificare a redundanței. În timpul recepționării cadrului apare și latența. Cu cât cadrul este mai mare cu atât este mai mare și latența indusă ca urmare a timpului necesar citirii sale. Detectarea erorilor mai consumă și ea ceva timp deoarece switchul trebuie să aștepte recepționarea întregului cadru. Dacă există erori, cadrul este distrus. Dacă este prea mic (mai puțin de 64 bytes) sau prea mare (mai mult de 1518 bytes) este de asemenea distrus. Dacă totul este bine, switchul caută adresa MAC (media acces control) destinație și determină portul de ieșire.

– Cut-through (în timp real) este cea de a doua metodă de comutare. Înainte de a aștepta recepționarea întregului cadru, switchul citește adresa destinație și lansează transmiterea sa. De fapt switchul copie doar adresa destinație (primii 6 bytes de după preambul) în memorie și caută această adresă în tabela sa pentru a determina care este portul de ieșire. Această tehnică reduce la-

tența și în plus nici nu detectează erorile așa cum se întâmplă în store-and forward.

Metoda cut-through are două variante:

• Fast-forward switching. Această variantă induce cea mai mică latență deoarece un pachet este transmis imediat ce a fost identificată adresa destinație. Dezavantajul constă în faptul că sunt transmise mai departe și pachetele ce conțin erori. Chiar dacă aceste situații nu apar în mod constant și NIC-urile (network interface card) renunță la cadrele ce conțin erori. Switchul măsoară latența pornind de la primul bit recepționat și terminând cu primul transmis (FIFO)

• Fragment-free switching. Această variantă presupune filtrarea și transmiterea numai a fragmentelor de pachete ce nu conțin erori. În mod obișnuit, un fragment ce ia naștere în urma unei coliziuni trebuie să fie mai mic de 64 bytes. Orice pachet mai mare decât această valoare este considerat valid și prin urmare este recepționat fără erori. În această situație, switch-ul așteaptă până când un pachet recepționat este validat și apoi îl transmite către portul destinație. Latența fiecăruia din modurile prezentate depinde de cum se realizează transmisia pachetelor. Cu cât este mai rapid modul de transmitere, cu atât este mai redusă latența. Dar pentru a se ajunge în această situație înseamnă că switch-ul alocă mai puțin timp pentru verificarea erorilor. Și cu cât verificarea erorilor este mai redusă cu atât mai mult crește numărul retransmisiilor.

Rețele cu difuzare

Rețele cu difuzare (broadcast) sunt acele rețele care au un singur canal de comunicație care este partajat (este accesibil) de toate calculatoarele din rețea. Mesajul (numit pachet) poate fi adresat unui singur calculator, tuturor calculatoarelor din rețea (acest mod de operare se numește difuzare) sau la un subset de calculatoare (acest mod de operare se numește trimitere multiplă).

Acest mod transmitere este caracteristic rețelelor LAN.

Controlul erorilor

Orice legătură de comunicație digitală este imperfectă, unii din biții transmiși fiind corupți. De exemplu, unii biți 0 pot fi recepționați ca 1 iar unii biți 1 pot fi recepționați ca 0. Raportul care este egal cu numărul biților corupți datorită legăturii supra totalul biților transmiși formează rata de eroare la transmisie. Această rată (BER – bit error rate) are valori cuprinse între 10(-3), pentru legături cu mult zgomot (în general cele fără fir) și 10(-12), pentru legături de înaltă calitate (fibră optică). La împachetarea biților într-un pachet se adaugă și un câmp de biți prin care să se controleze erorile de transmisie. Sunt folosite două metode :

detecția erorilor

corecția erorilor

Controlul fluxului de date

În rețelele de date se practică controlul fluxului pentru a preveni congestiile. Ideea este cea din semaforizarea drumurilor : mai bine sunt oprite mașini decât să se supraaglomereze traficul. În rețele cu comutare de pachete se folosesc două metode de control al fluxului de date : controlul fluxului cu fereastră și în buclă deschisă. Controlul fluxului cu fereastră limitează numărul pachetelor în tranzit între sursă și destinație. Destinația trimite ACK-uri (numere de confirmare pozitivă) iar sursa se asigură că nu transmite al n-lea pachet până când nu a recepționat ACK-ul de la al (n-W)-ulea pachet, unde W este mărimea ferestrei. Se consideră de exemplu, o rețea cu un număr mare de perechi sursă/destinație, care schimbă pachete între ele. Sursele încearcă să mențină întârzierea între transmisia unui pachet și primirea ACK-ului corespunzător în limita a T secunde. Ori de câte ori o sursă constată că întârzierea este mai mare decît T își reduce fereastra W. Ca efect al acestei reduceri, încărcarea rețelei descrește și există speranța că întârzierea va scădea sub T. În acel moment, sursa începe un proces de creștere fină a lui W. Schema poate să funcționeze bine dacă T este suficient de mare. De fapt, datorită startării și terminării în mod continuu de transmisii, există o fluctuație mare în întârzierea pe rețea. Este nevoie de o schemă de control cu fereastră aleasă cu grijă. Este totuși imposibil de garantat că toate perechile sursă-destinație vor funcționa bine. Controlul în buclă deschisă nu ia în considerație vreo informație de feedback. În schimb, transmițătorul are un algoritm bazat pe timp ce regularizează transmisia de pachete. Un astfel de control în buclă deschisă este folosit în rețele ATM (Asynchronous Transfer Mode- reșele orientate pe conexiune) și se numește leaky bucket (găleată găurită). Metoda garantează că transmițătorul nu poate trimite mai mult de B+Mt biți în orice interval de t secunde, pentru orice t. M și B sunt doi parametri ai metodei. M este media ratei de transmisie pe termen lung iar B este mărimea maximă a debitului la un moment dat. Dacă t crește, rata medie de transmisie nu poate depăși (B+Mt)/t, care este aprox egal cu M. Dacă t 1, transmițătorul poate trimite B biți. Obiectivul metodei este de a proteja un anumit nod din rețea : dacă un transmițător trimite unui nod ce are o rată de preluare de cel puțin M și este echipat cu un buffer de cel puțin B biți, nodul receptor nu va pierde nici un bit.

Capitolul II. Aplicația PACKET TRACER

II.1. Introducere în aplicația PACKET TRACER

Activitățile de laborator sunt o parte importantă a educației în domeniul rețelelor. Totuși, echipamentul de laborator poate fi o resursă rar întâlnită. Aplicația PACKET TRACER furnizează simularea vizuală a echipamentelor și a proceselor de rețea pentru a compensa provocările lipsei de echipament.

Deși sunt valabile și alte produse de simulare a echipamentelor CISCO, ele nu includ avantajele vizuale din PACKET TRACER. Această tehnologie este o cale nouă și interesantă pentru a extinde experientele de predare și învățare peste limitele unui laborator tradițional. Packet Tracer ajutî la rezolvarea unor provocări uzuale cu care administratorii de rețea se confruntă zilnic, în același timp ajutând la explorarea de noi frontiere în educația în rețelistică.

PACKET TRACER furnizează multiple variante pentru demonstrarea unor concepte de proiectare și configurare a rețelelor. Deși PACKET TRACER nu este substituentul echipamentelor, el permite utilizatorilor să exerseze folosind o interfață cu linii de comanda. Această capabilitate „edoing” este o componentă fundamentală a invățării asupra configurării router-elor si a switch-urilor folosind liniile de comandă.

Modul de simulare al PACKET TRACER permite demonstrarea unor procese care erau formal ascunse utilizatorilor. Afișând funcțiile interne în tabele „ușor de văzut” și diagrame simplifică procesul de învățare. Modul de simulare descrește de asemenea timpul instructorului de prezentare prin înlocuirea tablei și a slide-urilor statice cu elemente vizuale în timp real

Încă un aspect important al PACKET TRACER este descoperirea învățări, furnizând în general o mai mare varietate de combinații de echipament decât ar putea întâlni un utilizator într-un laborator. Utilizatoriii pot conecta echipamentul în câte combinații vor pentru fiecare simulare. De exemplu, se poate crea o rețea care are 50 router-e. Acestea se pot conecta și configura astfel încât rețeaua să funcționeze corespunzător. Acest tip de capabilități oferă utilizatorilor posibilitatea de a experimenta și de a-și dezvolta o înțelegere profundă a proceselor de rețea și a echipamentelor.

În Simulation and Vizualization Mode, se pot observa și controla intervalele de timp, procesele interne ale transferului de date și propagarea datelor prin rețea. Aceasta ajută utilizatorul să înțeleagă conceptele fundamentale din spatele operațiilor de rețea.

Perspectiva fizică a aparatelor cum ar fi router-e, switch-uri și host-uri, prezintă reprezentarea grafică a cardurilor și identifică capacitatile fiecarui card. Perspectiva fizică oferă de asemenea reprezentări geografice, incluzând multiple orațe, clădiri și camere mici de cablare.

Activity Wizard permite utilizatorilor să realizeze un scenariu utilizând text, o topologie de bază de rețea și pachete predefinite. Feedback-ul activității este afișat într-un sumar. Utilizatoriii pot crea și răspunde la scenarii „what if” și instructorii își pot crea propriile activități auto-evaluate care prezintă feedback-ul imediat al utilizatorilor asupra competenței lor în realizarea activității.

Real-Time Mode oferă utilizatorilor o alternativă viabilă la echipamentul real și le permite dobândirea experienței în configurare înainte de a lucra cu echipamente reale.

Perfecționarea protocoalelor

PACKET TRACER include urmatoarele modele de protocoale: HTTP, DNS, TFTP, Tenet, TCP, UDP, Single Area OSPF, DTP, VTP și STP. De asemenea, în multe cazuri, modele existente de IP, Ethernet, ARP, wireless, CDP, Frame Relay, PPP, HDLC, inter-VLAN routing, și ICMP au fost extinse. Modele de Integrated Service Routers (ISRs), incluzând 2811, 1841 si Linksys WRT300N, au fost adăugate. Modele foarte simple de modem-uri de cablu, modem-uri DSL și IP Phones au fost de asemenea adăugate.

Arhitectura extensibilă

PACKET TRACER este proiectat într-o formă modulară pentru o viitoare extindere și echipa PACKET TRACER este interesată în aflarea noilor caracteristici care să fie folositoare comunității.

Perfectionarea GUI

PACKET TRACER pastrează topologia ca și principalul spațiu de lucru dar adaugă reprezentările fizice de dispozitive, în timp real, moduri de simulare și o varietate largă de vizualizari și ferestre. GUI suporta multiple limbi astfel încât aplicația poate fi tradusă local. Caracteristici noi incluse în versiunile noi PACKET TRACER sunt următoarele: accesibilitate, copiere și lipire, înapoi, adunare dispozitive, desenarea paletei, mărire, reglări de font, suport pentru ferestrele de dispozitiv deschise o dată și îmbunătățirea administrării ferestrei.

Reprezentarea și vizualizarea instumentelor

O listă a evenimentelor, o forma a sniffer-ului rețelei globale (analizor de protocol), este inclus în PACKET TRACER. Acesta permite modelului să simuleze PDU-uri ca evenimente. Pentru o analiză de protocol detaliată, aceste evenimente pot fi realizate într-un mod de animație continuă, înainte, înapoi sau in pași în proces. Vizualizarea puternică OSI Layer și vizualizarea PDU și sofisticatul PDUS, sunt de asemenea suportate.

Capacități de adnotare și authoring

În noile versiuni PACKET TRACER se pune accent pe inbunătățirea Activity Wizard. Sunt incluse de asemenea formatele sau “stilurile de schiță”, pentru patru diferite tipuri necesare rezolvării problemelor corespunzatoare activităților:constructoare de concept (modelarea problemelor rețelei), constructoare de îndemânări (implementarea pre – laborator și post – laborator și activități practice), probleme de design, și depanarea problemelor.

Utilitatea PACKET TRACER

PACKET TRACER este util atât pentru studenți cât și pentru profesori. Studenșilor le permite să facă experiente cu componente de rețea, să construiască propriul lor model de rețele virtuale, graficele acelor rețele, să pună întrebări despre acele rețele, să adnoteze și să salveze creațiile lor. Termenul “packet tracer” descrie un mod de film animat unde cel care studiază poate să treacă prin rețeua simulată a evenimentelor, unul câte unul, să investigheze geneza fenomenelor rețelelor complexe întâlnite normal de la mii până la milioane de evenimente pe secundă.

Un eveniment tipic de studiu începe cu pregătirea unei set de probleme de rețea date studentului. Studenții pot folosi Packet Tracer pentru a introduce prin operațiuni de tipul “trage si arunca” (“drag and drop”) componente de rețea, cum ar fi routere, switch-uri și stațiile de lucru într-o topologie logică. Apoi ei pot specifică tipurile de legături între componente și să configureze componentele pe care le-au creat. O dată ce au proiectat și configurat o rețea de noduri și legaturi, studenții pot să lanseze pachete de probă în rețea, atât în timp real, cât și în modul de simulare. Pachetele sunt afișate în mod grafic. Utilizatorul poate să trimită pachetul prin rețea, examinând deciziile procesului făcute de către componentele rețelei pe durata schimbării si trimiterii pachetului către destinația sa. Rețelele, scenariile pachetelor și rezultatele animate pot fi adnotate, salvate și impartasite cu ceilalți. Pentru intereseul particular al instructo-rilor este Activity User, care permite autoritatea răspunsurilor rețelei unde utilizatoriii pot să compare progresul.

PACKET TRACER poate fi folosit într-o varietate de moduri:

• Lucrul în echipă

• Lucrul acasă

• Fixarea cunoștințelor

• Studiu de caz

• Demonstrarea cursurilor

• Modelarea și vizualizarea algoritmilor dispozitivelor de rețea și rețeaua protocolurilot.

• Competetii

• Rezolvarea problemelor, depanarea, etc.

Interfața generală – prezentare

Locul cel mai bun pentru a începe este vizualizarea fișierului “Help”. Fișierul “Help” conține documentația pentru aproape toate caracteristicile programului, cu texte descriptive, imagini (screenshots), și ghiduri animate. Pentru a întelege cât mai bine aplicația utilizatorul se poate întoarce oricând la “help” pentru întrebări legate de program. Deasemenea, poatei fi studiat și “My first PT Lab” care va ghida pas cu pas prin niște caracteristici de bază ale Packet Tracer-ului. Când PACKET TRACER este deschis, va aparea interfața prezentată în Fig. 2.1.

Aceasta interfață inițială conține 10 componente. În cazul nesiguranței asupra unui articol special de interfată se poate mișca mouse-ul asupra articolului și un balon ajutător care va explica articolul.

Fig. 2.1. Interfața PACKET TRACER

1 Bara Meniu Aceasta bara furnizeaza meniurile File, Options și Help. Aici sei găsesc comenzile de bază cum ar fi Open, Save, Print și Preferences.

De asemenea se poate accesa Activity Wizard din meniul File.

2 Bara Main Tool Aceasta bară furnizează icoanele cu scurtăturile (shorcuta) comenzilor File si Edit. Această bară furnizează butoanele pentru Zoom, paleta de desenare și Device Template Manager. In partea dreapta, sei găsește butonul Network Information, care poate fi folosit pentru adaugarea descrierii rețelei curente (sau orice alt text care se dorește inclua)

3 Bara Common Tools

Aceasta bară furnizeaza accesul pentru cele mai folosite unelte:

Select, Move Layout, Place Note, Delete, Inspect, Add Simple PDU, si Add Complex PDU.

4 Bara Logical/Physical Workspace și Navigation

Se poate oscila între spațiul fizic și spațiul logic cu butoanele din această bară. Deasemenea această bară permite navigarea prin nivelurile unui grup, Create New Clusters, Move Object, Set Tiled Background și Viewport

5 Workspace

Aici se realizeaza rețeaua, se urmaresc simulările și se vizualizează foarte multe informații și statistici.

6 Bara Realtime/Simulation

Aici se poate alege între modul real și modul de simulare cu opțiunile de pe această bară. Aceasta bară furnizează de asemena butoanele Power Cycle Devices, Play Control ,Event List

7 Caseta

Din aceasta casetă se pot alege dispozitivele și conexiunile componentelor retelei care sunt folosite în spațiul de lucru. Acesta conține caseta Device- Type Selection și caseta Device-Specific Selection.

8 Caseta cu tipurile de componente ale rețelei

Aceasta casetă conține tipurile de dispozitive și conexiunile disponibile în Packet Tracer. Caseta Device-Specific Selection se va schimba în funcție de dispozitivele pe care utilizatorul le alege.

9 Caseta cu selectarea specificațiilor componentelor

Din aceasta casetă se poatei selecta ce componente se vor folosi în rețeaua proprie și ce conexiuni sunt dorite.

10 Fereastra de pachete creată de utilizator

Aceasta fereastră administrează pachetele pe care utilizatorii le folosesc în rețea în timpul simularii

Spațiul de lucru și moduri de lucru

Packet Tracer are două spații de lucru (logic și fizic) și două moduri de lucru (în timp real și simulare). La pornire, este prezent spațiul de lucru logic în modul de lucru în timp real. Se poate construi rețeaua și se poate vizualiza în timp real în această configurație. Se poate trece în modul de simulare și testa scenarii de rețea controlate. Deasemenea, se poate trece în modul fizic de lucru pentru a aranja aspectele fizice (cum ar fi locația) pentru dispozitivele folosite. Nu se poate testa rețeaua atâta timp cât este activ spațiul fizic de lucru. Este necesară trecerea îa spațiul logic de lucru logic după ce se termină lucrul în spațiul de lucru fizic.

Fig. 2.2. Spațiul de lucru

Configurarea preferințelor

Packet Tracer poate fi personalizat prin configurarea preferințelor personale. Din bara Menu, se selectează Options – Preferences pentru a vedea setările programului. Sub panoul Interface, se pot alege următoarele setări: Animation, Sound și Show Link Lights – setări care să convină performatelor sistemului și preferințelor utilizatorului. Deasemenea se poate administra ordinea de informații cu setările Hide Device Label și Port Labels Always Shown. Caracteristica Logging permite programului să recepționeze toate comenzile din Cisco IOS care sunt exportate într-un document text.

Caracteristica Enable Screen Reader Support este că citește toate titlurile și descrierile ferestrei vizibile. În cele din urmă, se poate modifica limba de bază a programului prin alegerea din lista de limbi apoi activându-se butonul Change Language.

Fig. 2.3. Configurarea preferințelor

În panoul Administrative, se pot administra imaginile de fundal care sunt disponibile în program. De asemenea se poate seta o parolă pentru a preveni falsificarea imaginilor.

În panoul Hide, se poate alege ascunderea sau prezentarea interțetelor Physical, Config, CLI, Desktop, și GUI în dialogul de editare a dispozitivelor.

In panoul Font se pot selecta diferite fonturi și dimensiuni de font pentru Dialogs, Workspace/Activity Wizard, și General Interface.

Setarea fundalului

Imaginea alba de fundal a spațiului de lucru se poate înlocui cu o altă imagine. Se pot selecta numai imaginile de fundal care sunt disponibile în panoul Administrative. Pentru a selecta o imagine de fundal, se apasăi butonul Set Tiled Background din bara Logical Workspace.

Se alege o imagine din lista de imagini disponibile din fereastra Select Background Image și se apasă butonul Apply. Se poate reveni oricând la spațiul de lucru alb folosind butonul Reset.

Fig. 2.4. Setarea fundalului

Se pot crea sau personaliza propriile imagini folosite în spațiul de lucru logic.Imaginile se pun in folderul fundalului logic al programului, iar apoi trebuie adaugate în lista panoului Adminitrative. Imaginile trebuie notate în așa fel încât să nu afecteze funcțiile rețelei, ele fiind simple mijloace vizuale.

Tipuri de Conexiuni / Legături

Packet Tracer suporta o gama variată de conexiuni de rețea. Fiecare tip de cablu poate fi

conectat la anume tipuri de interfețe.

Tipuri de cablu Descriere Descriere

Console Conexiunile Console pot fi facute intre PC-uri și router-e

sau switch-uri. Trebuiesc indeplinite anumite condiții pentru ca sesiunile consolei de la PC la lucru : viteza la ambele părți trebuie să fie egală, biții de date trebuie să fie 7 pentru amândouă sau 8 pentru amândouă, paritatea trebuie să fie aceeași, biții de stop trebuie să fie 1 sau 2 (dar nu e nevoie să fie la fel) și controlul fuxului poate fi oricare pentru oricare parte.

Copper

Straight-through Acest tip de cablu este standardul mediului Ethernet pentru

Conexiuni între echipamente care operează pe nivele OSI

diferite (cum ar fi de la hub la router, switch la PC, router

la hub). Poate fi conectat pe următoarele tipuri de porturi:

10 Mbps Copper (Ethernet), 100 Mbps Copper (Fast

Ethernet), and 1000 Mbps Copper (Gigabit Ethernet).

Copper

Cross-over Acest tip de cablu este mediul Ethernet pentru conexiuni

între echipamente care opereaza pe aceleași nivele OSI

(cum ar fi hub la hub, PC la PC, PC la imprimanta).

Poate fi conectat pe urmatoarele tipuri de porturi: 10 Mbps Copper (Ethernet), 100 Mbps Copper (Fast Ethernet), și 1000 Mbps Copper (Gigabit Ethernet).

Fiber

Mediul Fiber este folostit pentru a face conexiuni între por-

turile pentru fibra (100 Mbps or 1000 Mbps).

Phone

Conexiunile pe linia telefonica pot fi făcute numai între

echipamente cu port de modem. Aplicația standard pentru

conexiunile modem este un echipament (cum ar fi un PC)

care sa formeze intr-un nor de retea.

Coaxial

Mediul Coaxial este folosit pentru conexiuni între porturi

coaxial cum ar fi un cablu modem conectat la un Packet

Tracer Cloud.

Serial

DCE și DTE Conexiunile Serial, des folosite pentru legaturile WAN,

trebuiesc făcute între porturile serial. Trebuie luat în vedere

faptul că trebuie activat clocking-ul pe partea DCE pentru a activa protocolul de linie. Clocking-ul DTE este opțional. Este evident care capat al conexiunii este partea DCE după icon-ul mic “clock” de lângă port. Daca se alege tipul de conexiune Serial DCE și apoi sunt conectate două echipamente, primul echipament va fi partea DCE și al doilea va fi automat partea DTE. Reciproca este valabilă daca este aleș tipul de conexiune Serial DTE.

Legaturi fără fir

Se pot creea legături fără fir între puncte de acces și echipamente (PC-uri, servere și imprimante). Pentru a creea o legatură se șterge modulul existent de la un echipament capăt, se adaugă un modul wireless și se pornește echipamentul. În mod normal, asta inseamnă că va fi asociat (fizic) cu cel mai apropiat punct de acces. Se poate studia pagina Wireless Devices de sub secția Physical Workspace pentru mai multe informații referitoare la distanțe. Totuși, dacă două sau mai multe puncte de acces sunt în aceeași cameră, distanța de la oricare punct de acces la oricare echipament capăt este aceeași în esentă. În acest caz, un echipament capăt se va asocia cu primul punct de acces creat. Trebuie amintit faptul că topologia logică nu reflectă distanțele fizice și că tot ce este creat în Logical Workspace este plasat inițial în aceeași cameră de cablare și în Physical Workspace. Procesul de stabilire a legăturilor wireless dintre router-ele Linksys și echipamentele capăt cu medule de rețea Linksys este același.

Starea legaturii

Cand se conectează două echipamente, se observă în mod normal lumini de legatură la ambele capete ale conexiunii. Unele conexiuni nu au lumini de legatura.

Starea Luminii de Legatura Explicatii

Verde aprins Legatura fizica este funcțională. Totuși, acesta nu

este indicatorul status-ului protocolului de linie al

legaturii

Verde intrerupt Legatura este activă.

Rosu Legatura fizica este întreruptă. Nu se detectează

nici un semnal.

Galben (amber) In Packet Tracer portul este blocat din cauza

procesului de întrerupere a buclelor de la nivelul

2. Asta se intampla numai la switch-uri.

II.2. Cadrul logic și spațiul fizic de lucru

Pachet Tracer folosește două scheme de reprezentare pentru rețea: Logical Workspace și Physical Workspace. Logical Workspace permite construirea unei topologii de rețea logică, fără considerații privind scara fizică și aranjare. Physical Workspace permite aranjarea dispozitivelor din punct de vedere fizic în centrul comercial și finaciar al Londrei, clădiri și camere. Distanțele și mărimile fizice vor influenta performanțele rețelei și a altor caracteristici dacă se foloseste o conexiune fără fir (wireless). În Packet Tracer, mai intâi se construiește rețeaua logica și dupa aceea aceasta va fi aranjată în Physical Workspace.

II.2.1. Cadrul logic de lucru

Cel mai mult timp va fi pierdut lucrând în Logical Workspace. Împreuna cu modul

Realtime, se poate folosi acest cadru de lucru pentru a termina multe aplicații.

Prima dată sunt create dispozitivele. Acest lucru se face alegând dispozitive de la caseta Network Component. Dupa aceea, pot fi realizate următoarele acțiuni :

• Adaugare module la dispozitivele existente pentru a instala interfețe adiționale. De menționat că trebuie deconectat dispozitivul (cu executate click pe butonul pornit/oprit) înaintea de a adauga un modul.

• conectare cabluri la dispozitive căutând cablurile corespunzatoare (de asemenea gasite în caseta Network Component).

• configurare parametri dispozitivi (de exemplu: numele de dispozitiv și adresa “IP”) prin ferestrele grafice sau prin “Cisco IOS” (în cazul router-elor sau switch-urilor).

• efectuare de configurații avansate și vizionare de informații de rețea din interfata CLI de pe un router sau un switch.

Unelte de editare

Se pot folosi uneltele din Main Tool Bar, Logical Physical Workspace Bar, și Common Tools Bar pentru a edita și adnota topologia dvs:

Copy – Copiază obiectele selectate

Paste – Lipește obiectele selectate

Undo – Revine la acțiunea precedentă

Zoom In – Mărește cadranul de lucru

Zoom Reset – Revine la opțiunile inițiale ale cadranului de lucru

Zoom Out – Micșoreaza cadranul de lucru

Palette – Crează linii, dreptunghiuri și elipse

New Cluster – Se referă la “Clustering Devices" secțiune de jos pentru informașie.

Move Object – Mută obiectul dorit într-o altă locație

Set Tiled Background – Configurează un fundal pe cadrul de lucru

Viewport – O vedere pentru cadrul de lucru

Select – Selecteză obiectele apoi pot fi mutatei. Acesta este unealta implicită.

Se poate de asemenea selecta obiecte multiple ținând apăsat butonul

mouse-ului și după aceea se mișcă cursorul peste obiectele dorite.

Aceasta acțiune deseneazã un dreptunghi. Se apasă tasta Esc pentru a

iesi din aceasta acțiune.

Move Layout – Mută intregul cadran de lucru cu ținând apăsat buton mouse și tras

Place Note – Lipește un mesaj scris oriunde pe cadranul de lucru

Delete – Sterge obiecte din cadranul de lucru. Cand se selectează unealta Delete,

cursorul de mouse se va schimba in “X”. Apoi se poatei da click pe oricare din obiectele dorite (un dispozitiv, o conexiune, sau un mesaj) care se dorește a fi sters.

Inspect – Privire în tabele unui dispozitiv( ca de exemplu ARP si tabelele MAC)

care au fost modelate cu versiunea curentă Packet Tracer.

Add Simple PDU – Se referâ la “Simulation Mod” secțiunea ajutor pentru informații

Add Complex PDU – Se referă la “Simulation Mod” secțiunea ajutor pentru informații

II.2.2. Spațiul fizic de lucru

Scopul Physical Workspace este de a oferi o dimensiune fizică la topologia rețelei logice. Totodată oferă posibilitatea dobândirii unei imagini la scară și de amplasament a rețelei create (cum ar arata reteaua pe o scara reala).

Modelul Physical Workspace este impârțit pe patru nivele pentru a reflectă scară fizică de patru amplasamente: Intercity, City, Building, și Wiring Closet. Amplasamentul Intercity este cel mai mare. El poate să conțină multe Cities (Orașe). Fiecare City poate să conțină multe Buildings (Cladiri). În cele din urmă, fiecare Building (clădire) putând să conțină mai multe Wiring Closet (Camere). În imaginea Wiring Closet se pot vedea dispozitivele create în “Logical Workspace”. Acestea sunt aranjate în rețea pe rafturi și în tabele.

Când se intră pentru prima dată în modelul Physical Workspace, utilizatorul se află la nivelul Intercity (sau “hartă”)

Implicit, Intercity contine un City numit “”. Se poate mișca icoana City și muta oriunde pe harta Intercity. De asemenea mări harta printr-un singur click pe icoana City .

Implicit, Home City contine o cladire numita Corporate Office. și aceasta poate fi mutată oriunde în city. Cu ducblu click pe icoana Bulding se intră în interiorul clădirii. Toate clădirile sunt limitate la un nivel. Se poate vedea din nou orașul, de pot face referiri în Intercity cu click pe butonul Intercity de pe bara Physical Workspace. Corporate Office conține implicit o cameră numită Main Wiring Closet. Apăsând pe icoană se poate vizualiza conținutul acesteia. Se poatei de asemenea întoarce la oricare din nivelele anterioare () cu click pe butoanele corespondente în Physical Workspace Bar.

Fig. 2.5. Harta – Intercity

Fig. 2.6. Wiring Closer

Main Wiring Closet gazduieste toate dispozitivele create în Logical Workspace. Dispozitivele sunt aranjate pe rafturi și tabele pentru a putea fi observate din punct de vedere

fizic.

II.3. Dispozitive de rețea

Packet Tracer suportă o arie larga de coeficienți pentru dispozitivele de rețea..Orice dispozitiv trebuie oprit înainte de a adauga sau șterge anumiți coeficienți . De asemena , când se opresc switch-urile sau router-ele iar apoi se repornesc, ele vor încârca fișierele inițiale de pornire. Dacă nu s-a salvat configurația de lucru anterioară atunci aceasta va fi pierdută .

Obsservație : În cazul când rețeaua conține router-e sau switch-uri, trebuie dezvoltată abilitatea de a salva configurțtiile inițiale înainte de apasarea butoanelor de power.

II.3.1. Configurarea fizică și Lista de Comenzi

Când se dă click pe un dispozitiv în spațiul de lucru, prima oară este prezentat Physical Device View (modul fizic) al dispozitivelor de rețea.

Astfel, va fi afișată o imagine interactivă a dispozitivului de rețea în panoul principal și o serie de comenzi disponibile în stânga. Se poate interacționa cu dispozitivul apăsând butonul Power, se poate adauga sau șterge un coeficient, selectându-l dintr-o anumită lista.

Fig. 2.7. Fereastra Physical Device

De asemenea, se poate mări sau micșora imaginea folosind butoanele de zoom. Paginile din această secțiune arată totul despre dispozitivele din PACKET TRACER și comenzile disponibile.

În aceste pagini, se dă click pe imaginea mică a dispozitivului pentru a vedea o imagine mărită.

II.4. Configurarea dispozitivelor

La fel ca în rețelele reale, retelele dezvoltate in Packet Tracer trebuie configurate înainte de a funcționa corect. Pentru dispozitivele simple, aceasta înseamnă doar introducerea câtorva câmpuri de comenzi (spre exemplu adrese de IP sau mățti de subnet) sau de a selecta căteva opțiuni în panoul de configurare. Router-ele și switch-urile, pe de altă parte, sunt dispozitive avansate care trebuiesc configurate mult mai sofisticat. Unele dintre setări pot fi date din tab-ul Config, dar majoritatea setarilor avansate trebuiesc facute din Cisco IOS. Aceasta secțiune explica tab-ul Config pentru toate elementele de rețea. Aici pot fi gasite de asemenea toate comenzile suportate pentru routere si switch-uri.

Secvențe de bootare și încărcarea de imagini IOS în routere și switchuri

Când un router sau switch bootează, secvența de bootare este în tab-ul CLI din Edit. Setările inițiale sunt încărcate dacă sunt prezente iar imaginea IOS din memoria Flash va fi încărcată în memoria RAM pentru execuție. În timp ce imaginea IOS se incarcă, nu se poate accesa tab-ul Config sau introduce comenzi in tabul CLI. Dacă nu sunt imagini valide în memoria Flash sau fișierul de încărcat nu este valid, dispozitivul va boot-a în modul Monitor ROM.

Acest mod poate de asemenea fi introdus folosind secvența de break . (Ctrl + Break sau Ctrl +C) pentru dispozitiv în primele 60 de secunde de boot-are. Packet Tracer folosește 10 secunde pentru a da acces mai rapid asupra dispozitivului. Modul ROM Monitor este un mediu minimal unde se pot manipula fișiere în memoria NVRAM și Flash, download-a imagini via TFTP și alege modul de boot-are a dispozitivului. Când secventa de boot-are și imaginea IOS s-a terminat de încărcat, modul logout este încarcat astfel încât se poate apăsa ENTER pentru a incepe .

II.4.1.Configurarea Router-elor

Tabul Config oferă patru nivele generale de configurare: global, routing, switching (Cisco 1841 și Cisco 2811) și interface. Pentru a desfășura o configurare globală, se apasă butonul GLOBAL pentru a desfașura butonul de Settings (daca nu s-a expandat deja). Pentru a configura rutarea, se apasă Routing și se alege Static sau RIP. Pentru configurarea SWITCHING se apasa butonul switching pentru a expanda butonul VLAN Database. Pentru a configura o interafață se apsaă butonul INTERFACE pentru a expanda o lista de interfețe și apoi de a alege interfața dorită. De observat ca butonul Config oferaăposibilitatea unei alternative la Cisco IOS CLI numai pentru caracteristicile comune și simple. Pentru accesarea tuturor comenzilor disponibile pentru un router modelat de utilizator trebuie accesat Cisco IOS CLI. In configurațiile facute în tabul Config fereastra de jos va arăta comenzile echivalente pentru toate acțiunile.

Fig. 2.8. Configurare router

Configurări Globale

In setările globale, se poate schimba numele routerului așa cum apare el ăn cadrul de lucru și de asemenea hostname-ul așa cum apare în Cisco IOS. Fișierele de configurare pe router-e pot fi manipulate în mai multe feluri:

• șterge NVRAM (acolo unde configurația inițială este salvata)

• salvează configurația curentă în NVRAM

• exportă ambele configurații într-un fișier extern

• încarcă o configurație deja existentă (în format .txt) în configurația de bază

• transformă configurația curentă cu alt fișier de configurare

Configurări de rutare

Se pot crea rute statice pe router alegând sub-panoul Static. Fiecare rută statică care va fi adăugată necesită o adresă IP de rețea, mască de subnet și următoarea adresa de rutare.

Fig. 2.9. Rute statice

Se poate activa versiunea RIP 1 pe rețelele specificate alegând subpanoul RIP. Se introduce

o adressa de rețea în câmpul de rețea și se apasă butonul Add. Rețeaua RIP activată este adaugată la lista de adrese de rețea. Se poate dezactiva RIP-ul la o rețea pur și simplu apăsând butonul Remove.

Fig. 2.10. Rutare RIP

Configurarea VLAN

Routerele Cisco 1841 și 2811 suportă configurare VLAN. Se poate configura VLAN-urile pe router din subpanoul VLAN Database. Se pot adauga VLAN-uri introducând un nume și un numar VLAN appsând butonul Add. Se pot vedea toate intrările VLAN într-o lista de sub buton. Se poate sterge orice VLAN selectându-l și apăsaâd butonul Remove.

Configurarea de interfețe

Un router poate suporta o arie largă de interfețe incluzând Serial, modem, copper Ethernet și fiber Ethernet. Fiecare tip de interfațî poate avea diferite opțiuni de configurare, dar în general se poate seta Port Status (on sau off), IP-ul și masca de subnet. Pentru interfețele Ethernet se poate deasemenea seta MAC-ul, Banda si Duplexul. Pentru interfetele seriale, se poate seta frecvența ceasului sau debitul (Clock Rate).

Fig. 2.11. Configurare interfață FastEthernet

II.4.2. Configurarea Switch-urilor

Tab-ul Config pentru switch-uri oferă trei nivele generale de configurare: global, switching și interfață. Nivelul Global oferă aceleași setări ca și la routere. In nivelul switching se configureaza VLAN. Nivelul de configurarare pe interfețe oferă o alternativă la CLI numai pentru caracteristicile simple și commune. Pentru a accesa întregul set de de comenzi trebuie folosit Cisco IOS CLI. În fereastra de jos vor aparea comenzile echivalente pentru toate acțiunile efectuate.

Configurări Globale

In setările globale, se poate schimba numele switch-ului așa cum apare el în cadrul de lucru

și de asemenea hostname-ul așa cum apare în Cisco IOS. Fișierele de configurare pe switch-uri pot fi manipulate în mai multe feluri:

• șterge NVRAM (acolo unde configurația inițiala este salvată)

• se salvează configurația curentă în NVRAM

• se exportă ambele configurații într-un fișier extern

• se încarcă o configurație deja existentă (în format .txt) în configurația de bază

• se transformă configurația curentă cu alt fișier de configurare

Fig. 2.12. Configurare Switch

Configurarea pe interfete

Switch-urile au numai tipul Ethernet de interfata. Pentru fiecare interfață, se poate seta Port

Status (on sau off), debitul (Bandwidth), Duplex si Vlan Switch Mode. O interfață este un port de

acces VLAN atribuit lui VLAN 1. Se poate folosi meniul Drop-down din dreapra ecranului pentru a reatribui portul unui alt tip de VLAN. De asemenea se poate schimba o interfața într-un trunk port VLAN și apoi se poate folosi meniul Drop-down pentru a selecta VLAN-urile dorite.

În PACKET TRACER, switch-ul permite accesul tuturor VLAN-urilor (de la 1 la 1005) pe un trunk port chiar dacă VLANul nu există pe switch. In meniul Drop-down se pot vedea VLAN-urile curente și se pot bloca. Oricum, nu se pot bloca VLAN-uri care nu există. Aceasta nu afectează funcționalitatea switch-ului. Este doar o cale simplă de a expune VLAN-urile suportate.

Fig. 2.13. Configurare switch pe interfețe

II.4.3. Configurarea PC-urilor

Se pot configura setările globale și cele de pe interfață cu meniul Config. De asemenea, fereastra Desktop asigură câteva unelte pentru setarea IP-ului, a dial-up-ului sau folosirea unei ferestre terminale, pentru a deschide o linie de comanda, a deschide un web browser sau configura setările wireless Linksys.

La setările Globale se poate schimba numele PC-ului, setarile de DHCP sau manuale folosind butonul Static. De asmenea se pot seta Gateway-ul si DNS Server.

PC-urile pot suporta interfete Ethernet, modem sau wireless. În general, se poate seta

Status, Bandwidth, Duplex, MAC Address, IP Address, și Subnet Mask. Aceste optiuni variaza putin in functie de tipul interfetei.

Se recomandă configurarea adresei de IP Gatevay și submask în câmpul IP Configuration (Fig. 2.14)

Fig. 2.14. Panou configurare PC

Capitolul III. Realizarea și studiul funcționării unei rețele lan folosind PACKET TRACER. Interpretarea rezultatelor

Se propune analiza funcționării unui model de rețea cu topologia prezentată în Fig. 3.1.

Fig.3.1. Rețeaua realizată cu aplicația Packet Tracer

Se divide rețeaua în două subrețele. Prima, în spatele Router1, îi se conferă adresa de rețea 192.168.1.0 și cea de-a doua în spatele Router2 căreia îi conferim adresa de rețea 192.168.2.0 Pentreu realizarea comunicării între ele, router-ele trebuie să aibă aceeași adresa de rețea pe o interfață, în cazul de față pe fa 0/0 adresa de reța va fi 192.168.3.0.

Utilizînd facilitățile oferite de aplicația CISCO PACKET TRACER, echipamentele care alcătuiesc rețeaua au fost configurate în tabul CONFIG atribuinduli-se o adresă unică, astfel:

PC0 – IP: 192.168.1.2; Gateway: 192.168.1.1 și Subnet Mask: 255.255.255.0

PC1 – IP: 192.168.1.3; Gateway: 192.168.1.1 și Subnet Mask: 255.255.255.0

PC2 – IP: 192.168.1.4; Gateway: 192.168.1.1 și Subnet Mask: 255.255.255.0

PC3 – IP: 192.168.1.5; Gateway: 192.168.1.1 și Subnet Mask: 255.255.255.0

PC4 – IP: 192.168.2.2; Gateway: 192.168.2.1 și Subnet Mask: 255.255.255.0

PC5 – IP: 192.168.2.3; Gateway: 192.168.2.1 și Subnet Mask: 255.255.255.0

PC6 – IP: 192.168.2.4; Gateway: 192.168.2.1 și Subnet Mask: 255.255.255.0

PC7 – IP: 192.168.2.5; Gateway: 192.168.2.1 și Subnet Mask: 255.255.255.0

Router1 pe portul 0/0 – IP:192.168.1.1 și Subnet Mask: 255.255.255.0

Router1 pe portul 4/0 – IP:192.168.3.1 si Subnet Mask: 255.255.255.0

Router2 pe portul 0/0 – IP: 192.168.2.1 și Subnet Mask: 255.255.255.0

Router2 pe portul 4/0 – IP: 192.168.3.2 și Subnet Mask: 255.255.255.0

Switch 1,2,3,4 și Hub0 și Repeater0 cu acces VLAN

Deoarece router-ele alese sunt cu interfață CLI (Command Line Interface), pot fi configurate în tab-ul CLI oferind serviciul DHCP echipamentelor din subordinea lor. Un exemplu de configurare este prezentat în Fig. 3.2.

Fig. 3.2. Mod configurare CLI pentru Router1

În Fig. 3.3. se prezintă configurarea IP a stației PC0 cu serviciul DHCP.

Fig.3.3 . Fereastra IP Configuration a stației PC0 cu DHCP

Pentru stația PC3 se prezintă Fig. 3.4.

Fig. 3.4. Fereastra IP Configuration a stației PC3 cu DHCP

În mod identic se procedează pentru Router2 iar configurarea router-ului și a stației PC7 sunt prezentate în Fig. 3.5 și 3.6

Fig. 3.5. Mod configurare CLI pentru Router2

Fig. 3.6. Fereastra IP Configuration a stației PC7 cu DHCP

Stațiile sunt conectate la switch-uri și hub prin cabluri UTP cu conectori RJ45

Se va analiza pe model ISO/OSI ce se intâmplă în timpul transmisiei unui pachet de date (sub formă de cadre) de la stația PC0 la stația PC7

Inițial la stația PC0 apare:

Fig. 3.7. Informații asupra stației PC0

Aceasta înseamna că :

Nivelul 1 se ocupă cu transmiterea biților prin canalul de comunicație. Se pune în evidentă portul prin care se începe transmisia unui cadru (portul 0 în cazul nostru)

La nivelul 2 apare adresa MAC a statiei care transmite (PC0 în cazul nostru) ca adresa sursă. Destinația nu este în aceeași rețea cu PC0. PC0 expediază cadrul la gateway-ul implicit.

Aici se transmit cereri și răspunsuri pentru modulele ARP (Address Resolution Protocol). Protocolul ARP realizează map-area între adresele IP și adresele MAC.

La nivelul 3 apar adresele IP ale stației sursă (PC0) și respectiv a stației destinație (PC7). Protocolul ICMP furnizează rapoarte privind erorile de transmisie. Valoarea TTL a unui pachet IP reprezintă numărul maxim de router-e IP pe care le poate parcurge pachetul înainte de a fi rejectat. Valoarea maximă este de 255. Contorul trebuie să fie decrementat la fiecare salt (hop – trecere dintr-o rețea în alta) și se presupune că este decrementat de mai multe ori când stă la coadă un timp îndelungat într-un ruter. În practică, el contorizează doar salturile. Când ajunge la valoarea zero, pachetul este eliminat și se trimite înapoi la gazda sursă un pachet de avertisment.

Nivelul 4. Aici cadrele sunt încapsulate pentru transmitere Pachetul ajunge apoi în repetorul Repeater0 pe portul 1 și va ieși pe portul 0.

Repetorul (Repeater) este un dispozitiv care are două porturi: unul de intrare și unul de ieșire. Acesta primește la intrare un semnal slab, deteriorat, îl reface, permițând transmiterea lui mai departe pe portul de ieșire.(Fig. 3.8)

Fig. 3.8.

Pachetul este receptionat apoi de către Switch3 prin portul 6. (Fig.3.7.)

Switch-ul păstrază o tabelă cu asocierile port – adrese MAC. Aceste asocieri sunt unice. Atunci când primește un pachet, switch-ul va analiza adresa destinatarului și poate decide astfel pe care port să-l trimită.

Dacă adresa MAC nu este găsită în tabelă atunci pachetul este trimis pe toate porturile. Tabela de asociere pentru switch-ul3 este cea prezentată în Fig. 3.8

Fig.3.9

Fig. 3.10

Transmisia este cu destinație unică, adică un singur cadru sau un singur pachet este trimis de la o sursă către o destinație unică din rețea.

În cazul în care switch-ul destinatar stabilește prezența erorilor în cadru, acesta este pus în rejectat de unde este ulterior eliminat din rețea.

În cazul nostru, pachetul este primit pe portul 6 și se va expedia afară pe porul 0.

Din Switch1 pachetul ajunge apoi la Router1 pe portul 0

Fig. 3.11.

Router-ul este un dispozitiv hardware care conectează două sau mai multe rețele. Acesta are porturi RJ45 (ca și switch-ul sau HUB-ul) și de asemenea are o tabelă internă în care reține asocierile între porturi și rețelele de pe porturile respective. Fiecare port al unui router este de fapt o placă de rețea (acesta are adresă MAC și adresă IP proprie).

Adresa IP a portului router-ului la care este conectată o rețea reprezintă adresa de ieșire a pachetelor din rețeaua respectivă către alte rețele și eventual Internet. Această adresă se numește GATEWAY și trebuie specificată pentru fiecare stație în parte.

Dacă stația trebuie să trimită un pachet către o altă stație ce nu face parte din rețea, atunci aceasta trimite pachetul către router, mai precis către adresa de gateway corespunzătoare. De acolo, routerul va trimite pachetul în afara rețelei.

Tabela de asociere pentru Router1 este:

Fig. 3.12.

Rutarea este de tip dinamic tabela de rutare construindu-se în mod automat.

Router-ul este un dispozitiv de interconecatre a rețelelor, denumit și sistem intermediar (IS). Utilizează un protocol internet și se presupune că toate dispozitivele atașate unei rețele utilizează aceeași arhitectură de comunicație și aceleeași protocole. Ruterul operează pe nivelul 3 al medelului OSI.

Se observă faptul că IP-ul portului 0 este tocmai GATEWAY-ul stațiilor din rețeaua care aparține TTL-ul va scădea cu 1 la trecerea prin fiecare din routere.

Pachetul de date ajunge apoi în Switch2

Stațiile PC6 și PC7 le-am conectat la restul rețelei prin Hub-ul0 pentru a evidenția modul de transmitere a pachetelor de la acesta înainte. Se observă că acesta transmite pe toate porturile.

Fig. 3.14. Transmiterea datelor

În momentul primirii unui semnal pe un port oarecare, hub-ul îl reface și apoi îl retransmite pe toate celelalte porturi. Hub-ul este practic un repetor multiplu. Astfel pachetul ajunge la PC7.

Urmează calea întoarsă pentru ca PC0 să primească confirmarea de primire.

Toate cele de mai sus se pot observa rulând modulul Simulation Mode al aplicației Packet Treacer. Se poate opta pentru o viteya mai mică, potrivită sau mare.

Imprimanta se comportă asemănător cu o stație PC, fiind caracterizată de un IP și un gateway

.

Fig. 3.15. Configurația dispozitivului imprimanta

Protocolul ICMP (Internet Control Message Protocol) este protocolul care se folosește la semnalizarea și diagnosticarea problemelor din rețea. Mesajele ICMP sunt încapsulate în interiorul pachetelor IP.

Dintre programele care sunt bazate pe ICMP se amintesc ping, respectiv traceroute. În urma comenzii ping sunt transmise mesaje de tip echo request (cerere de ecou) către calculatorul destinație și sunt așteptate de la acesta mesajele ICMP de tip echo reply (răspuns de tip ecou). În cazul în care nu se primește nici un mesaj, conexiunea dintre cele două calculatoare a fost afectată..

În cazul pachetelor IP este prezent un antet cu un câmp special numit TTL (Time To Live). Acest câmp suferă o operație de decrementre la fiecare trecere printr-un ruter În momentul în care acest câmp (TTL) ajunge la zero, pachetul nu este trimis mai departe în scopul evitării buclelor de routare. În acest caz, router-ul care a decrementat câmpul TTL la zero va trimite către calculatorul-origine al pachetului un mesaj ICMP de tip time exceeded (timp depășit)..

Fig. 3.13. Comanda ping executată de pe stația PC0 spre stația PC7

Programul traceroute profită de acest mecanism și trimite către calculatorul țintă pachete de tip UDP cu valori ale câmpului TTL crescute, cu scopul de a obținerii de mesaje time exceeded (timp depășit) de la toate routerele aflate pe acel traseu.

Pentru cazul în care un pachet trebuie să ajungă de la o stație sursă la una destinație (cele două stații aflându-se în rețele diferite) este obligatoriu ca pachetul să treacă prin cel puțin un router. Dacă rețelele în care se află cele două stații nu sunt direct conectate la același router, pachetul va fi nevoit să treacă și prin routere intermediare. Un utilizator de PC poate afla calea pe care o parcurg pachetele de la stația la care lucrează până la altă stație folosind comanda tracert.

Fig. 3.13. Comanda tracert efectuată de la stația PC0 cu spre stația PC7

În ANEXĂ sunt prezentate diferite capturi din simularea funcționării rețelei

CONCLUZII

Studiul rețelelor de calculatoare a căpătat un interes mare datorită creșterii zilnice a numărului de utilizatori.

Simulatorul Packet Tracer oferă posibilitatea creării unor topologii complexe formate dintr-o diversitate de echipamente care ar fi greu de testat în realitate datorită costului destul de crescut.

Interfața, destul de ușor de utilizat permite crearea cu succes a multor tipuri de rețele virtuale.

Activitățile de laborator sunt o parte importantă a educației în domeniul rețelelor. Totuși, echipamentul de laborator poate fi o resursă rar intâlnită. Packet Tracer furnizează simularea vizuală a echipamentelor și a proceselor de rețea pentru a compensa provocările lipsei de echipament.

Deși sunt valabile și alte produse de simulare a echipamentelor Cisco, ele nu includ avantajele vizuale din Packet Tracer. Această tehnologie este o cale nouă și interesantă pentru a extinde experiențele de predare și invățare peste limitele unui laborator tradițional. Packet Tracer ajută utilizatorii la rezolvarea unor provocări uzuale cu care administratorii de rețea se confruntă zilnic, în același timp ajutînd la explorarea de noi frontiere în educația retelistică.

Packet Tracer furnizează multiple variante de a demonstra concepte de proiectare și configurare a rețelelor. Deși Packet Tracer nu este substituentul echipamentelor, el permite utilizatorilor să exerseze folosind o interfață cu linii de comanda. Aceasta capabilitate „edoing” este o componentă fundamentală a invățării despre cum se configurează router-ele și switch-urile folosind liniile de comanda.

Modul de simulare al Packet Tracer permite instuctorului să demonstreze procese ce erau formal ascunse studenților. Afișând funcțiile interne în tabele „ușor de vazut” și diagrame, simplifică procesul de invățare. Modul de simulare descrește de asemenea timpul instructorului de prezentare prin înlocuirea tablei și a slide-urilor statice cu elemente vizuale în timp real.

Lucrarea este structurată in 4 mari capitole, fiecare capitol cuprinzand la rândul lui mai multe subcapitole. De asemenea se poate spune că lucrarea este formată din 2 mari părți și anume: prima parte, partea de teorie în care se vorbeste despre structura și topologia și securitatea rețelelor de calculatoare și despre securitatea pe internet; și a 2-a parte, partea aplicativă în care se face o comparație între 2 produse software existente pe piața flosite pentru securizarea sistemelor de calcul si a rețelelor de calculatoare și anume 2 firewall-uri: Iptables utilitar existent și folosit pe platformele UNIX (Linux, Freebsd, Darwin) și ZoneAlarm un produs destul de complex și usor de folosit pe platformele Windows.

În primul capitol se face o trecere în revistă a rețelelor de calculatorare în ceea ce privește clasificarea, topologii și principii de funcționare.

În capitolul al 2-lea se abordează aplicația CISCO PACKET TRACER din punct de vedere al descrierii modulelor si al facilităților oferite..

În capitolul 3, care reprezintă partea aplicativă, s-a ales în mod aleator o structură de rețea care a fost implementată, studiată și simulată din punct de vedere al funcționării modelului ISO/OSI.

Au putut fi urmărite 4 etape ale modelului ISO/OSI prin trimitere de pachete de la un device la altul. S-au putut observa diferențele de funcționare dintre un switch, router, repeater, hub.

BIBLIOGRAFIE

Administrarea rețelelor de calculatoare – curs internet

Rețele de calculatoare2 – curs prof. dr. Vasile Găitan, Univ. Ștefan cel Mare Suceava

Rețele de calculatoare2 – laborator, prof. dr. Vasile Găitan, Univ. Ștefan cel Mare Suceava

Floarea Nastase – “Rețele de calculatoare”, Editura ASE, 2005

Tannenbaum A.S. – “Rețele de calculatoare”, Computer Press Agora, 1996

Tannenbaum A.S. – Rețele de calculatoare. Ediția a 4-a. Editura Byblos 2004.

Packet Tracer – tutorial

Parker T., Sportack M. – “TCP/IP”, Editura Teora, 2002

Anexă

http://www.scrigroup.com/calculatoare/COMPARATIE-INTRE-PROTOCOALELE-34748.php

BIBLIOGRAFIE

Administrarea rețelelor de calculatoare – curs internet

Rețele de calculatoare2 – curs prof. dr. Vasile Găitan, Univ. Ștefan cel Mare Suceava

Rețele de calculatoare2 – laborator, prof. dr. Vasile Găitan, Univ. Ștefan cel Mare Suceava

Floarea Nastase – “Rețele de calculatoare”, Editura ASE, 2005

Tannenbaum A.S. – “Rețele de calculatoare”, Computer Press Agora, 1996

Tannenbaum A.S. – Rețele de calculatoare. Ediția a 4-a. Editura Byblos 2004.

Packet Tracer – tutorial

Parker T., Sportack M. – “TCP/IP”, Editura Teora, 2002

Anexă

http://www.scrigroup.com/calculatoare/COMPARATIE-INTRE-PROTOCOALELE-34748.php