Проектування корпоративної комп’ютерної мережі
КУРСОВА РОБОТА
з навчальної дисципліни
«Комп’ютерні мережі»
Тема: ПРОЕКТУВАННЯ
КОРПОРАТИВНОЇ КОМП’ЮТЕРНОЇ МЕРЕЖІ
ЗАВДАННЯ
на курсову роботу
з навчальної дисципліни
«Комп’ютерні мережі»
Тема: Проектування
корпоративної комп’ютерної мережі
Зміст
1. ВСТУП
. РОЗРОБКА СХЕМИ АДРЕСУВАННЯ КОРПОРАТИВНОЇ МЕРЕЖІ З
МАСКОЮ ЗМІННОЇ ДОВЖИНИ
.1. Визначення розміру необхідного блоку адрес
.2 Визначимо розмір кожного блоку адрес з масками
підмережі змінної довжини відповідно до потреб користувачів
.3 Визначимо параметри підмереж з маскою змінної
довжини
. РОЗРАХУНОК СУМАРНИХ МАРШРУТІВ
. ЗАПОВНЕННЯ ТАБЛИЦЬ МАРШРУТИЗАЦІЇ
. СХЕМА ТОПОЛОГІЇ КОРПОРАТИВНОЇ КОМП’ЮТЕРНОЇ МЕРЕЖІ
ЛІТЕРАТУРА
1.
ВСТУП
Згідно варіанту №10 завдання маємо у мережі головного офісу
(ГО) 158 співробітників (ПК), у мережі комерційному офісу (віддалений офіс 1,
ВО1) - 71 співробітник. На території нового офісу (віддалений офіс 2, ВО2)
будуть розміщуватися чотири групи співробітників, в яких працюють 18,69,126,58 відповідно. Мережа віддаленого офісу
2 буде складатися з 4 мереж VLAN. IP-адреса послідовного інтерфейсу маршрутизатора постачальника послуг Інтернет
- 209.165.201.1/30. Вихідна ІР-адреса, що
виділена корпорації - 172.16.40.0/22
2.
РОЗРОБКА СХЕМИ АДРЕСУВАННЯ КОРПОРАТИВНОЇ МЕРЕЖІ З МАСКОЮ ЗМІННОЇ ДОВЖИНИ
2.1 Визначення розміру необхідного блоку адрес
Для адресування пристроїв у мережі корпорації виділена
ІР-адреса мережі 172.16. 40.0/22, використовуючи цей блок адрес, потрібно
розробити ієрархічну схему ІР-адресування з масками підмережі змінної довжини
(МПЗД), яка дозволить організації підтримувати існуючі мережі ГО і ВО1, а також
нову мережу ВО2.
В даному випадку розмір виділеного блоку адрес складає 1022
ІР-адреси: 2^10-2, 10 - кількість двійкових розрядів, що відведені для
адресування вузлів мережі (маска підмережі має 32 розряди, мережевий префікс в
нашому випадку має значення 22, тобто залишається 10 розрядів).
2.2 Визначимо розмір кожного блоку адрес з масками
підмережі змінної довжини відповідно до потреб користувачів
На основі виділеної ІР-адреси та кількості користувачів в
кожній області або мережі VLAN
оптимально розділімо цей блок адрес на підмережі для надання їх підмережам
кожного офісу (ГО, ВО1 і ВО2) відповідної до потреб у кількості адрес.
По-перше, визначимо розмір блоку адрес підмережі, що
необхідний для області мережі або групи користувачів. Тут під областю мережі
розуміється ГО або ВО1, група користувачів - мережа VLAN у ВО2.
Запишімо дану інформацію в табл. 1.
Таблиця 1. - Визначення блоків необхідних для адресування у
мережі
|
Область мережі
|
Число
користувачів/ІР-адрес
|
Мінімальна ступінь
числа 2/Розмір блоку МПЗД
|
|
Мережа головного
офісу (ГО)
|
158 користувачів
|
8 - 256 адрес
|
|
Мережа ВО1
|
71 користувачі
|
7 - 128 адрес
|
|
Канал зв’язку ВО1 -
ГО
|
2
|
2 - 2 адреси
|
|
Мережа ВО2/ мережі VLAN
|
|
Мережа VLAN11 (відділ 1)
|
18 користувача
|
5 - 32 адреси
|
|
Мережа VLAN12 (відділ 2)
|
69 користувача
|
7 - 128 адрес
|
|
Мережа VLAN13 (відділ 3)
|
126 користувачів
|
7 - 128 адрес
|
|
Мережа VLAN14 (відділ продаж)
|
58 користувача
|
6 - 64 адреси
|
|
Канал зв’язку з
мережею WAN
|
2
|
2 - 2 адреси
|
|
Всього у
мережі ВО2
|
271+4 на канали WAN
|
5 блоків, 354
|
|
Загальна кількість
користувачів
|
500
|
|
|
Загальна кількість
блоків
|
|
8 блоків, 740 адрес
|
Підсумуємо окремі блоки меншого розміру для кожної мережі
VLAN в мережі ВО2 і виділімо один блок більшого розміру, який покриває потреби
блоків меншого розміру. Тобто, для організації підмереж у ВО2 необхідний блок,
що включає 512 адрес (2^9=512>354).
В наступному, це дозволить об'єднати всі підмережі мережі ВО2
і допоможе виконати підсумовування маршрутів. Для оптимального виділення адрес
з адреси, що має мережевий префікс /22 необхідно відсортувати блоки адрес за
розміром від найбільшого до найменшого. Результати запишімо у табл. 2.
Таблиця 2. - Визначення блоків адрес необхідних для
адресування ПК у офісах мережі корпорації.
|
Область
мережі/Мережа VLAN
|
Мінімальна ступінь
числа 2/Розмір блоку МПЗД
|
|
Мережа В02
|
1 блок, 512 адрес
|
|
Мережа VLAN13 (відділ 3)
|
7 - 128 адрес
|
7 - 128 адрес
|
|
Мережа VLAN14 (відділ продаж)
|
6 - 64 адреси
|
|
Мережа VLAN11 (відділ 1)
|
5 - 32 адреси
|
|
Канал зв’язку ВО2 -
ГО
|
2 - 2 адреси
|
|
Мережа ВО1
|
7 - 128 адрес
|
|
Мережа головного
офісу (ГО)
|
8 - 256 адрес
|
|
Канал зв’язку ВО1 -
ГО
|
2 - 2 адреси
|
Аналіз табл. 2 дозволяє зробити наступні висновки. Вихідний
блок ІР-адрес 172.16.40.0/22 потрібно з початку
розбити на 2 блоки по 512 ІР-адрес у кожному. Причиною такого початкового
розбиття є необхідність виділити ВО2 354 ІР-адрес, тобто блок у 512 ІР-адрес (2^9=512, 512>354).
Потім цей блок буде розбитий на 5 підмереж, а другий блок у 512 ІР-адрес - на 2 блоки по
256 ІР-адрес, перша частина буде призначена головному офісу компанії, а друга
ще ділиться на блоки по 128 ІР-адрес, один з яких призначається ВО1, а з іншого
- виділяються 2 ІР-адреси для організації зв’язку ВО1- ГО. В графічному вигляді
етапи розбиття надані на рис. 1.
ВО2
ГО
ВО1
Рисунок 1 - Схема розбиття вихідного блоку ІР-адрес
2.3 Визначимо параметри підмереж з маскою змінної
довжини
Перший етап. Розбиття вихідного блоку ІР-адрес на 2 блоки по
512 адрес.
512 адрес потребують для адресування 9 біт:
n>=512, n=9 - 29=512.
Таким чином, мережевий префікс буде мати значення - 32-9=23,
тобто /23. Тоді початкова ІР-адреса першого блоку буде 172.16. 40.0/23
Визначимо початкову ІР-адресу другого блоку. Для цього
запишемо третій байт адреси у двійковому вигляді:
172.16.00101000.00000000 → 172.16.40.0/23
172.16.00101010.00000000 → 172.16.42.0/23
Суцільною лінією зазначена межа початкової маски, що має
мережевий префікс /22. Пунктирною - межа маски з префіксом /23. Якщо для
першого блоку двійковий розряд між лініями має значення 0, то для другого - 1.
Вага даного розряду - 2, тому отримуємо початкову ІР-адресу другого блоку
172.16.42.0/23.
Другій етап. Перший блок з 512 адрес призначимо ВО2 і
виконаємо його розбиття ще 5 блоків ІР-адрес.
Параметри 1 підмережі ВО2, що потребує 128 ІР-адрес (VLAN13).
адрес потребують для адресування 7 біт:
n>=128, n=7 27=128.
Таким чином, мережевий префікс буде мати значення - 32-7=25,
тобто /25.
) ІР-адреса - 172.16.40.0/25
) Широкомовна ІР-адреса - 172.16.40.127/25
) Діапазон доступних ІР-адрес 172.16.40.1/25 - 172.16.40.126/25
Параметри 2 підмережі ВО2, що також потребує 128 ІР-адрес (VLAN12).
адрес потребують для адресування 7 біт:
n>=128, n=7 27=128.
адрес підмережа користувач маршрутизація
Таким чином, мережевий префікс буде мати значення - 32-7=25,
тобто /25.
) ІР-адреса - 172.16.40.128/25
) Широкомовна ІР-адреса - 172.16. 40.255/25
) Діапазон доступних ІР-адрес 172.16. 40.129/25 - 172.16. 40.254/25
Параметри 3 підмережі ВО2, що потребує 64 ІР-адрес (VLAN14).
адрес потребують для адресування 6 біт:
n>=64, n=6 26=64.
Таким чином, мережевий префікс буде мати значення - 32-6=26,
тобто /26.
) ІР-адреса -172.16.41.0/26
)Широкомовна ІР-адреса - 172.16.41.63/26
)Діапазон доступних ІР-адрес 172.16.41.1/26 - 172.16.41.62/26
Параметри 4 підмережі ВО2, що потребує 32 ІР-адрес (VLAN11).
адрес потребують для адресування 5 біт:
n>=32, n=5 25=32.
Таким чином, мережевий префікс буде мати значення - 32-5=27,
тобто /27.
) ІР-адреса - 172.16.41.64/27
)Широкомовна ІР-адреса - 172.16.41.95/27
)Діапазон доступних ІР-адрес - 172.16.41.65/27-172.16.41.94/27
Визначимо параметри підмережі для зв’язку між ВО2 і ГО, що
потребує 2 ІР-адреси.
2 адрес потребують для адресування 2 біти:
n>2, n=2 22=4.
Таким чином, мережевий префікс буде мати значення - 32-2=30,
тобто /30.
) ІР-адреса - 172.16.41.96/30
)Широкомовна ІР-адреса - 172.16.41.99/30
)Діапазон доступних ІР-адрес - 172.16.41.97/30 - 172.16.41.98/30
Розрахунок підмереж з масками змінної довжини для ВО2
закінчено.
Третій етап. Розрахуємо параметри підмережі ГО.
Згадаємо, що початкова ІР-адреса другого блоку з 512 ІР-адрес
має значення 172.16.42.0/23. Мережа ГО потребує
блок з 256 адрес. Визначимо мережевий префікс:
адрес потребують для адресування 8 біт:
n>256, n=8 28=256.
Таким чином, мережевий префікс буде мати значення - 32-8=24,
тобто /24.
)Широкомовна ІР-адреса - 172.16.42.255/24
)Діапазон доступних ІР-адрес 172.16.42.1/24-172.16.42.254/24
Розрахунок параметрів підмережі ГО закінчено.
Четвертий етап. Розрахуємо параметри підмережі ВО1.
Мережа ВО1 потребує блок з 128 адрес. Визначимо мережевий
префікс:
адрес потребують для адресування 7 біт:
n>128, n=7 27=128.
Таким чином, мережевий префікс буде мати значення - 32-7=25,
тобто /25.
) ІР-адреса - 172.16.43.0/25
)Широкомовна ІР-адреса -
172.16.43.127/25
3)Діапазон доступних ІР-адрес 172.16.43.1/25- 172.16.43.126/25
Визначимо параметри підмережі для зв’язку між ВО1 і ГО, що
потребує 2 ІР-адреси.
адрес потребують для адресування 2 біти:
n>2, n=2 22=4.
Таким чином, мережевий префікс буде мати значення - 32-2=30,
тобто /30.
) ІР-адреса - 172.16.43.128/30
)Широкомовна ІР-адреса - 172.16.43.131/30
3)Діапазон доступних ІР-адрес 172.16.43.129/30 - 172.16.43.130/30
Визначимо ІР-адресу, що необхідно призначити інтерфейсу
маршрутизатору ГО для звязку з маршрутизатором ISP. Запишімо останній байт ІР-адреси, що має ISP 209.165.201.1/30 у двійковому вигляді та зазначимо
біти, що відведені для адресування вузлів:
.165.201.00000001
Використання двох біт надає 4 комбінації, з яких перша -
ІР-адреса мережі, а остання - широкомовна адреса. Залишаються дві адреси, одна
задана за умовою, друга буде така:
.165.201.00000010 ® 209.165.201.2/30
Розрахунок параметрів підмереж закінчено. Запишімо параметри
всіх підмереж, що були отримані в результаті розрахунків у табл. 3.
Розрахунок параметрів підмережі ГО закінчено. Запишімо
отримані дані у табл. 3.
Таблиця 3 - Схема адресування корпоративної мережі з маскою
змінної довжини
|
Область
мережі/мережа VLAN
|
Кількість адрес
|
Адреса і префікс
підмережі
|
Діапазон адрес
|
Маска підмережі
|
|
Мережа ГО
|
256
|
172.16.42.0/24
|
172.16.42.1/24-172.16.42.254/24
|
255.255.255.0
|
|
Мережа ВО1
|
128
|
172.16.43.0/25
|
172.16.43.1/25- 172.16.43.126/25
|
255.255.255.128
|
|
Канал зв’язку
ВО1-ГО
|
2
|
172.16.43.128/30
|
172.16.43.129/30 - 172.16.43.130/30
|
255.255.255.252
|
|
Мережа ВО2
|
|
VLAN 12 (відділ 2)
|
128
|
172.16.40.128/25
|
172.16. 40.129/25 - 172.16. 40.254/25
|
255.255.255.128
|
|
VLAN 13 (відділ 3)
|
128
|
172.16.40.0/25
|
172.16.40.1/25 - 172.16.40.126/25
|
255.255.255.128
|
|
VLAN 14 (відділ продаж)
|
64
|
172.16.41.0/26
|
172.16.41.1/26 - 172.16.41.62/26
|
255.255.255.192
|
|
VLAN 11 (відділ 1)
|
32
|
172.16.41.64/27
|
172.16.41.65/27-172.16.41.94/27
|
255.255.255.224
|
|
Канал зв’язку ВО2 з WAN
|
2
|
172.16.41.96/30
|
172.16.41.97/30 - 172.16.41.98/30
|
|
|
|
|
|
|
|
Призначимо інтерфейсам маршрутизаторів та іншим пристроям
мережі (ПК) ІР-адреси та запишімо їх у табл. 4.
Таблиця 4 - Розподіл ІР-адрес з визначених діапазонів за
пристроями та інтерфейсами
|
Мережевий пристрій
|
Інтерфейс
|
ІР-адреса
|
Маска підмережі
|
|
Маршрутизатор ГО
|
Fa0/0
|
172.16.42.1
|
255.255.255.0
|
|
Serial 0/0/0
|
209.165.201.2
|
255.255.255.252
|
|
Serial 0/0/1
|
172.16.43.130
|
255.255.255.252
|
|
Serial 0/2/0
|
172.16.41.97
|
255.255.255.252
|
|
Маршрутизатор ВО1
|
Serial 0/0/0
|
172.16.43.129
|
255.255.255.252
|
|
Fa0/0
|
172.16.43.1
|
255.255.255.128
|
|
Маршрутизатор ВО2
|
Serial 0/0/0
|
172.16.41.98
|
255.255.255.252
|
|
Fa0/0 VLAN11
|
172.16.41.65
|
255.255.255.224
|
|
Fa0/0 VLAN12
|
172.16.40.129
|
255.255.255.128
|
|
Fa0/0 VLAN13
|
172.16.40.1
|
255.255.255.128
|
|
Fa0/0 VLAN14
|
172.16.41.1
|
255.255.255.192
|
|
РС ГО
|
FastEthernet
|
172.16.42.10
|
255.255.255.128
|
|
Gateway (шлюз)
|
172.16.42.1
|
|
|
РС ВО1
|
FastEthernet
|
172.16.43.10
|
255.255.255.0
|
|
Gateway (шлюз)
|
172.16.43.1
|
|
|
РС VLAN11
|
FastEthernet
|
172.16.41.67
|
255.255.255.224
|
|
Gateway (шлюз)
|
172.16.41.65
|
|
|
РС VLAN12
|
FastEthernet
|
172.16.40.137
|
255.255.255.128
|
|
Gateway (шлюз)
|
172.16.40.129
|
|
|
РС VLAN13
|
FastEthernet
|
172.16.40.10
|
255.255.255.128
|
172.16.40.1
|
|
|
Маршрутизатор ISP
|
Serial 0/0/0
|
209.165.201.1
|
255.255.255.252
|
|
Fa0/0
|
209.165.202.1
|
255.255.255.252
|
|
РС ISP
|
FastEthernet
|
209.165.202.2
|
255.255.255.252
|
|
Gateway (шлюз)
|
209.165.202.1
|
|
|
Laptop0 VLAN14
|
FastEthernet
|
172.16.41.10
|
255.255.255.192
|
|
Gateway (шлюз)
|
172.16.41.1
|
|
3.
РОЗРАХУНОК СУМАРНИХ МАРШРУТІВ
Для зменшення кількості рядків у таблицях маршрутизаторів, що
находяться у ГО та постачальника послуг Інтернет (ППІ) виконаємо підсумування
маршрутів до підмереж всієї корпоративної мережі (для маршрутизатору ППІ), а
також до підмереж, що находяться у ВО2 (для маршрутизатору ГО). Операція
підсумування маршрутів аналогічна операції визначення адреси супермережі та її
маски. Розрахунок ІР-адреси супермереж та їх масок на аркуші ЕТ Excel наданий
на рис. 2, 3.
172.16.40.0
.255.252.0
Рисунок 2 - Розрахунок ІР-адреси супермережі та її маски як
маршруту допідмереж всієї корпоративної мережі
172.16.40.0
255.255.254.0
Рисунок 3 - Розрахунок ІР-адреси супермережі та її маски як
маршруту до підмереж ВО2
4.
ЗАПОВНЕННЯ ТАБЛИЦЬ МАРШРУТИЗАЦІЇ
Таблиці маршрутів маршрутизаторів складаються з записів 3
типів: статичних маршрутів, динамічних маршрутів та маршрутів до мереж
безпосередньо підключених до маршрутизатору. Записи двох останніх типів
формуються автоматично, тому запишемо у табл.5 тільки команди, за допомогою
яких вводяться статичні маршрути.
Таблиця 5 -Команди введення статичних маршрутів
|
Маршрутизатор ВО1
|
|
До всіх мереж для
даного маршрутизатору можна записати 1 маршрут - маршрут за замовчуванням
|
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.43.130
|
|
Маршрутизатор ГО
|
|
Мережа 172.16.86.0/24 - ВО1
|
ip route
172.6.43.0 255.255.255.128 172.16.43.129
|
|
Мережа 172.16.84.0/23 -
ВО2
|
ip route
172.6.84.0 255.255.254.0 172.16.85.98
|
|
Internet (ISP)
|
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 209.165.202.2
|
|
Маршрутизатор ВО2
|
|
До всіх мереж для
даного маршрутизатору можна записати 1 маршрут - маршрут за замовчуванням
|
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.41.97
|
|
Маршрутизатор ППІ
|
|
Маршрут до всіх
підмереж корпорації
|
ip route
172.16.40.0 255.255.252.0 209.165.201.2
|
5.
СХЕМА ТОПОЛОГІЇ КОРПОРАТИВНОЇ КОМП’ЮТЕРНОЇ МЕРЕЖІ
Рисунок 4 - Схема топології корпоративної комп’ютерної мережі
ВИСНОВОК
Для
адресування пристроїв у мережі корпорації виділена ІР-адреса мережі 172.16.
40.0/22, використовуючи цей блок адрес, потрібно розробити ієрархічну схему
ІР-адресування з масками підмережі змінної довжини (МПЗД), яка дозволить
організації підтримувати існуючі мережі ГО і ВО1, а також нову мережу ВО2.
В
даному випадку розмір виділеного блоку адрес складає 1022
ІР-адреси:
2^10-2, 10 - кількість двійкових розрядів, що відведені для адресування вузлів
мережі (маска підмережі має 32 розряди, мережевий префікс в нашому випадку має
значення 22, тобто залишається 10 розрядів).
На
основі виділеної ІР-адреси та кількості користувачів в кожній області або мережі
VLAN оптимально розділімо цей блок адрес на підмережі для надання їх підмережам
кожного офісу (ГО, ВО1 і ВО2) відповідної до потреб у кількості адрес.
Для зменшення кількості рядків у таблицях маршрутизаторів, що
находяться у ГО та постачальника послуг Інтернет (ППІ) виконаємо підсумування
маршрутів до підмереж всієї корпоративної мережі (для маршрутизатору ППІ), а
також до підмереж, що находяться у ВО2 (для маршрутизатору ГО). Операція
підсумування маршрутів аналогічна операції визначення адреси супермережі та її
маски.
СПИСОК
ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. Олифер
В.Г.,Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник
для ВУЗов. 3-е изд.- СПб.: Питер., 2010. - 958 с.
2. Кульгин
М. Практика построения компьютерных сетей. Для профессионалов.- СПб.: Питер,
2009.-320 с.: ил.
3. Уэнделл
Одом Официальное руководство по подготовке к сертификационным экзаменам CCNA ICND1, 2-е изд.: Пер. с англ. - М.: ООО «И.Д. Вильямс»,
2009. - 734 с.: ил.
4. CCNA Discovery 4.0 Проектирование и поддержка компютерных
сетей [Електронний ресурс]: Cisco System Inc., 2008. - Режим доступу:http://www.cisco.com/web/RU/learning/netacad/course_catalog/ ccna.html.