НАСТРОЙКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ РАБОТЫ ПЭВМ В ЛОКАЛЬНОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ СЕТИ

НАСТРОЙКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ РАБОТЫ ПЭВМ В ЛОКАЛЬНОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ СЕТИ

Цель работы - приобретение практических знаний и навыков в настройке программного обеспечения (ПО) ПЭВМ для обеспечения функционирования в составе локальной компьютерной сети.

Общая часть. Подавляющее большинство IBM PC-совместимых ЭВМ работают в локальных сетях, использующих стек протоколов TCP/IP [1,5]. В данной работе как раз и рассматривается вопросы, связанные с установкой, конфигурированием и проверкой функционирования таких сетей.

При объединении ПЭВМ исключительно внутри организации (без выхода в InterNet) можно использовать абсолютно любые допустимые IP-адреса. В RFC 1597 (Address Allocation for Private Internets, March 1994) для частных (private) и внутрикорпоративных сетей с выходом в InterNet рекомендуется использовать IP-адреса из следующих диапазонов (роутеры большинства InterNet-провайдеров эти адреса не маршрутизируют, что добавляет адресам безопасность):

• 10.0.0.0 10.255.255.255; имеем 1 сеть класса A

• 172.16.0.0 172.31.255.255; имеем 16 сетей класса B

• 192.168.0.0 192.168.255.255; имеем 256 сетей класса C

При этом адреса 192.168.x.0 и 192.168.x.255 (подобные 192.168.0.0 и 192.160.0.255, 192.168.1.0 и 192.168.1.255 и так далее) не применяются.

Например, в сети используются два компьютера. Каждому из них (а точнее, сетевой карте каждого) необходимо назначить индивидуальный IP-адрес. Для первой ПЭВМ назначен IP-адрес 192.168.0.1 и маска подсети (subnet mask) 255.255.255.0, второй IP-адрес 192.168.0.2 и аналогичная сетевая маска. При подключении третьей ПЭВМ целесообразно определить IP-адрес 192.168.0.3 и такую же сетевую маску (далее в круглых скобках). Для остальных соответственно 192.168.0.4 (255.255.255.0) для четвертого, 192.168.0.5 (255.255.255.0) - для пятого и так далее.

Нижеописанная настройка клиентского сетевого ПО будет конкретизирована в применении к русскоязычному варианту ОС Windows'XP и для случая, когда соответствующее ПО еще не было установлено.

Первым этапом является определение типа сетевой карты (карт) данной ПЭВМ, причем современные карты поддерживают технологию Plug-end-Play и автоматически (без вмешательства пользователя) устанавливают адреса ввода-вывода (In/Out port) и номер прерывания (IRQ). На этом этапе реален запрос инсталлирующей системы заново вставить в устройство чтения лазерных дисков дистрибутива Windows или иного носителя с драйверами данного сетевого адаптера (если соответствующий драйвер отсутствует на диск-дистрибутиве Windows).

Собственно настройка сети начинается последовательным выбором вариантов меню 'ПускПрограммы СтандартныеСвязьМастер настройки сети' (рис. справа). В окне мастера настройки сети выбирается метод использования сети (напр., прямое подключение к InterNet'у или подключение через другой компьютер или через шлюз - на рис. показан выбор именно последнего варианта настройки). Для перехода к очередному окну служит кнопка 'Далее'.

В показанном на рис. слева окне представлен встроенный в системную плату ПЭВМ сетевой адаптер 3Com Gigabit 3C940 (вообще говоря, сетевых адаптеров может быть несколько). Далее необходимо ввести текстовые описание и имя компьютера и, наконец, название рабочей группы ЭВМ (все компьютеры данной сети должны иметь именно это имя рабочей группы); кириллические символы использовать при этом рискованно. На следующем этапе можно создать диск настройки сети (для быстрого восстановления настроек после критических ситуаций) или завершить работу мастера настройки сети; для вступления в силу настроек необходимо перегрузить ПЭВМ.

Далее следует выбрать сетевые протоколы. Для перехода к окну выбору протоколов можно использовать последовательность 'ПускПрограммыСтандартные СвязьСетевые подключения', щелкнуть правой кнопкой мыши на символе и выбрать вариант 'Свойства' из выпадающего списка. По умолчанию в окне выбора протоколов устанавливаются 'Клиент для сетей Microsoft', 'Служба доступа к файлам и принтерам сетей Microsoft' и 'Протокол Интернета (TCP/IP)'. Обычно стека протоколов TCP/IP достаточно для работы, только в некоторых случаях требуется выбрать IPX/SPX (стек протоколов для сетей NetWare разработки фирмы Novell) или NetBEUI (транспортный протокол локальной сети, созданный для работы совместно с сетевым интерфейсом NetBIOS фирмы Microsoft Corp).

Нажатие кнопки 'Свойства' при подсвеченной строке с протоколом TCP/IP дает возможность настроить необходимые статические IP-адреса стека TCP/IP (рис. справа). В качестве DNS-сервера можно указать, напр., 194.190.241.65 (ресурс ch.informica.ru). Если ПЭВМ оснащена несколькими сетевыми картами, процедуру настройки IP-адресов следует повторить для каждого контроллера.

Через кнопку 'Дополнительно' доступна настройка протокола DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) и службы WINS (Windows Internet Naming Service), позволяющей определить IP-адрес ПЭВМ по заданному NetBIOS-имени и др.

При необходимости можно изменить имя данного компьютера и рабочую группу, в который он включен (окно слева). Возможно также включение компьютера в домен (сообщество ЭВМ, обладающее сходным уровнем защиты и привилегиями).

Для полного вхождения в силу сетевых настроек придется перезагрузить ПЭВМ.

При использовании броузера для работы с сетью InterNet следует настроить IP-адреса также и для него. Для броузера Microsoft Internet Explorer настройка производится в окне 'Настройка локальной сети' (доступ к окну из главного меню броузера посредством выбора вариантов 'СервисСвойства обозревателяПодключенияНастройка локальной сети'). При использовании прокси-сервера в локальной сети и назначении статического IP-адреса надо указать его и номер порта (192.168.47.17 и 3128 соответственно на рис. справа внизу), без использования прокси устанавливается только IP данной машины (при этом стандартным является использование порт 80). В большинстве случае полезно установить флажок 'Не использовать прокси для локальных адресов'.

Для подключения компьютера к сетевым ресурсам удаленных ЭВМ следует щелкнуть правой кнопкой мыши на ссылке 'Сетевое окружение' на рабочем столе, из выпадающего меню выбрать вариант 'Подключить сетевой диск…' и настроить необходимые параметры в окне 'Подключение сетевого диска' (рис. снизу слева). Полезно заметить, что формат описания ресурса соответствует известному шаблону \\имя_компьютера\имя_ресурса c обязательным использованием двойного обратного слэша перед сетевым именем компьютера (доступ к конкретному ресурсу из списка может потребовать ввода имени и пароля). После настройки доступ к ресурсу будет возможен через список 'Мой компьютер' (согласно рис. слева обращение к диску W: равносильно обращению к каталогу share_2 компьютера bak_1).

При диагностировании и настройки сетевых соединений удобно пользоваться стандартными утилитами, применяющими интерфейс командной строки (нижеприведенные имена утилит даны в применении к ОС Windows, базированными на технологии NT), [3,5]. Указанные утилиты используют заданные при настройке сетевого ПО адреса DNS-серверов (см. выше) для разрешения (преобразования) доменных имен в IP-адреса.

Утилита ping

Утилита ping тестирует сетевое соединение путем посылки ICMP-пакетов типа 8 (запрос эха), на которые получатель отвечает ICMP-пакетом типа 0 (эхо-ответ). С помощью этой утилиты удобно проверять наличие пути до заданного узла и определять временные характеристики этого пути. Утилите ping достаточно указать IP-адрес или DNS-имя, однако имеется ряд параметров, позволяющих более тонко управлять ее работой. Утилита ping выводит результат каждого запроса/ответа на отдельной строке, а перед завершением работы выдает статистику: минимальное, максимальное и среднее время передачи пакета, количество и долю потерянных пакетов. Фактически ping является 'рабочей лошадкой' при тестировании сетевых соединений.

Общий формат использования утилиты (как всегда, находящиеся в квадратных скобках параметры опциональны): ping [-t] [-a] [-n число] [-l размер] [-f] [-i TTL] [-v TOS] [-r число] [-s число] [[-j списокУзлов] | [-k списокУзлов]] [-w таймаут] конечноеИмя. Для получения такой подсказки достаточно запустить ping без параметров, для вывода подсказки в файл ping_test.txt следует использовать ping > ping_test.txt (то же относится и к большинству иных утилит).

Параметр '-t' включает постоянную проверку связи до нажатия Ctrl+C. При нажатии Ctrl+Break выводится статистически накопленная информация и работа продолжается (обычно этот параметр используют, чтобы как можно быстрее узнать о наличии связи с заданным узлом).

Параметр '-а' требует определение IP-адреса по имени узла (по умолчанию не выполняется).

Параметр '-n <число>' позволяет задать количество запросов (по умолчанию четыре запроса).

Параметр '-l <число>' дает возможность задать размер пакета (по умолчанию размер пакета 64 байта).

Параметр '-f'позволяет установить в запросах флаг 'не фрагментировать'. Используется в сочетании с параметром '-l'для обнаружения сетей с малым размером кадра, для передачи через которые IP-пакеты приходится фрагментировать.

Параметр '-i <число>' задает время жизни пакета (TTL), по умолчанию у ICMP-пакетов время жизни равно 255.

Параметр '-r <число>' дает возможность получить маршрут, по которому передавались запрос и ответ (показать маршрутизацию). Числовой параметр может быть от 1 до 9 и определяет максимальное количество узлов, которые будут показаны в маршруте.

Параметр '-w <число>' позволяет задать время ожидания каждого пакета (в миллисекундах), по умолчанию это 1'000 миллисекунд.

Утилита tracert

Утилита tracert дает возможность проследить маршрут пакетов до заданного узла и получить временные характеристики для каждого промежуточного маршрутизатора на этом пути. Эта утилита, как и ранее описанная ping, отправляет серию пакетов ICMP типа 8, но с разными значениям TTL: сначала отправляется три пакета с TTL=1 (на эти пакеты ближайший маршрутизатор ответит пакетами ICMP типа 11 (истекло время передачи), из которых будет извлечен его адрес), затем с TTL=2 (на эти пакеты ответит второй маршрутизатор) и так далее до тех пор, пока не будет достигнут заданный узел или значение TTL не превысит порог. Для каждого TTL утилита выводит по одной строке с адресом маршрутизатора (и, возможно, с его доменным именем - если удалось его разрешить) и тремя значениями времени, которое понадобилось для передачи пакета. Формальный синтаксис: tracert [-d] [-h максЧисло] [-j списокУзлов] [-w интервал] имя.

Параметр '-d' позволяет (принудительно) не выполнять разрешение IP-адресов маршрутизаторов в доменные имена, это позволяет ускорить работу утилиты за счет отмены обращения к службе DNS.

Параметр '-h <число>' дает возможность задать порог, до которого будет расти TTL (по умолчанию - 30).

Параметр '-w <число>' позволяет задать время ожидания каждого пакета (в миллисекундах), по умолчанию 1'000 миллисекунд.

Утилита pathping

Утилита pathping фактически совмещает функциональность утилит ping и tracert и выполняется в две фазы: сначала, подобно tracert, собирается и выводится маршрут до заданного узла (только IP-адреса и имена) и затем, подобно ping, в течение некоторого времени (чем дольше выполнялась трассировка, тем больше будет это время) собирается статистика времен передачи пакетов, количеств и относительных долей потерянных пакетов для каждого из промежуточных маршрутизаторов (а не только для заданного узла, как ping).

Формальный синтаксис: pathping [-g Список] [-h Число_прыжков] [-i Адрес] [-n] [-p Пауза] [-q Число_запросов] [-w Таймаут] [-P] [-R] [-T] [-4] [-6] узел

Наиболее полезен результат работы второй фазы утилиты pathping - он наглядно показывает, на каком из маршрутизаторов имеются проблемы с передачей пакетов. Для Windows существует мощный визуальный (показывает движение пакетов на карте Планеты) трассировщик VisualRoute фирмы VisualWare (visualware.com).

Утилита агр

Утилита агр дает возможность просматривать и изменять ARP-таблицу, в которой хранятся пары 'МАС-адрес - IP-адрес' для тех узлов, с которыми в недавнем происходил обмен данными. Эта таблица формируется автоматически при работе сетевого узла, но администратор сети может вносить в нее записи вручную. Формальный синтаксис: arp -s inet_addr eth_addr [if_addr] или ARP -d inet_addr [if_affr] или ARP -a [inet_addr] [-N if_addr]. Здесь if_addr суть задает номер интерфейса.

Параметр '-а' позволяет вывести всю ARP-таблицу на экран.

Параметр '-а <IP-адрес>' запрашивает вывод записи об узле с заданным адресом на экран.

Параметр '-S <IP-адрес> <MAC-адрес>' позволяет добавить запись об узле с заданными адресами в ARP-таблицу.

Параметр '-d <IP-адрес>' служит для удаления записи об узле с заданным адресом из ARP-таблицы.

Параметр '-d *' очищает ARP-таблицу.

Утилита hostname

Утилита hostname всего-навсего выводит имя узла. Может быть использована в файлах сценариев для пакетной обработки.

Утилита ipconfig

Утилита ipconfig отображает и настраивает настройки протоколов TCP/IP. Без дополнительных параметров выводится IP-адрес, маска подсети и шлюз по умолчанию для всех сетевых интерфейсов. С параметром '/all' кроме сказанного, выводятся МАС-адреса сетевых интерфейсов, имя узла, адреса серверов DNS и WINS и некоторая другая информация. Формальный синтаксис: ipconfig [/? | /all | /release [адаптер] | /renew [адаптер] | /flushdns | displaydns /registerdns | /showclassid адаптер | /setclassid адаптер [устанавливаемый_код_ класса_dhcp]].

Параметр '/flushdns' очищает кэш разрешенных имен DNS.

Параметр '/displaydns' выводит кэш разрешенных имен DNS на экран.

Параметр '/release [адаптер]' освобождает арендованный по DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) IP-адрес (если указан адаптер, то только для этого адаптера, иначе для всех адаптеров).

Параметр '/renew [адаптер]' запрашивает обновление аренды по DHCP ЕР-адреса (если указан адаптер, то только для этого адаптера, иначе для всех адат'еров).

Параметр '/registerdns' запрашивает обновление аренды по DHCP всех адресов и повторную их регистрацию в DNS.

Утилита route

Утилита route отображает таблицу маршрутов и позволяет ее изменять. Формальный синтаксис: route [-f] [-p] [команда [узел]] [MASK маска] [шлюз] [METRIC метрика] [IF-интерфейс]. При использовании route параметр 'метрика' определяет качество данного маршрута (в хопах - количестве промежуточных маршрутизаторов, времени прохождения пакета по линиям связи, характеристикой надежности линии связи на данном маршруте и т.п.) в соответствие с заданным в сетевом пакете критерием (т.н. классом сервиса).

Команда 'PRINT' выводит таблицу маршрутов: сетевой адрес; маска сети; адрес шлюза; интерфейс; метрика, команда 'ADD' позволяет добавить новый маршрут, 'DELETE' - удалить маршрут, 'CHANGE' - изменить (существующий) маршрут).

Утилита netstat

Утилита netstat отображает текущие соединения, порты, ожидающие соединения и статистические данные по протоколам TCP/IP. Без дополнительных параметров выводится список текущих соединений (протокол: TCP или UDP; локальный адрес и порт; внешний адрес и порт; состояние соединения). Формальный синтаксис: netstat [-a] [-e] [-n] [-s] [-p имя] [-r] [интервал]

Параметр '-а' дополнительно отображает порты, ожидающие соединения; ожидающие TCP-порты обозначены состоянием 'LISTENING', a UDP-порты - внешним адресом '*:*'.

Параметр '-n' требует выводить все адреса и номера портов в числовом формате, поскольку по умолчанию netstat пытается разрешить IP-адреса и имена и заменить номер порта на его имя.

Параметр '-r' выводит таблицу маршрутов (сетевой адрес; маска сети; адрес шлюза; интерфейс; метрика). Подобную информацию можно получить с помощью утилиты route.

Параметр '-е' позволяет получить статистику Ethernet.

Параметр '-s' выводит статистику по протоколам TCP, UDP и IP.

Параметр '-е <протокол>' применяется совместно с параметром '-s' для ограничения выдаваемой статистики заданным протоколом (TCP, UDP или IP).

Утилита nbtstat

Утилита nbtstat отображает статистику протокола и текущих подключений TCP/IP при использовании технологии NetBIOS через TCP/IP. Формальный синтаксис: nbtstat [-a Узел] [-A IP-адрес] [-c] [-n] [-r] [-R] [-RR] [-s] [-S] [интервал].

Параметр '-с' дает возможность просматривать содержимое кэша разрешенных имен.

Параметр '-n' позволяет просматривать список зарегистрированных данным компьютером локальных NetBIOS-имен.

Параметр '-а <имя удаленного компьютера>' выводит содержимое таблицы имен для удаленного компьютера, указанного по имени.

Параметр '-А <IР-адрес удаленного компьютера>' выводит содержимое таблицы имен для удаленного компьютера, указанного по IP-адресу.

Параметр '-r' дает возможность просматривать статистические данные о разрешении имен.

Параметр '-интервал' задает циклический вывод статистики через указанный интервал в секундах (прекращение вывода - Ctrl+C).

Необходимое оборудование - IBM PC-совместимая ЭВМ, подключенная к компьютерной сети с помощью Ethernet-сетевой карты.

Порядок проведения работы. Первой частью работы является назначение IP-имен входящим в локальную сеть компьютерам и настройка стека протоколов TCP/IP (для локальной сети IP-адрес указывается статическим).

Второй этап работы - проверка работоспособности сетевого соединения с использованием стандартных утилит Windows.

Задания для работы:

• Просмотр и анализ настроек стека протоколов TCP/IP с использованием утилиты ipconfig.

• Тестирование сетевого соединения утилитой ping (конечный адрес указывается преподавателем - им может быть, напр., IP-адрес местного Proxy-сервера, адрес одной из машин в сети, доменное имя некоторого узла в Сети и др.).

• Прослеживание маршрута пакетов до заданного узла утилитой tracert.

• Отображение и изменение таблицы хранения соответствия МАС- и IP-адресов с помощью утилиты arp.

• Просмотр текущих сетевых соединений, портов, TCP/IP-статистики утилитой netstat.

• Отображение статистики протокола и текущих подключений TCP/IP при использовании NetBIOS через TCP/IP утилитой nbtstat.

• Отображение и изменение таблицы маршрутов утилитой route.

Оформление отчета по работе. В отчете указываются параметры используемой сети (тип ПЭВМ, MAC- и IP-адреса сетевой карты, тип и число портов коммутатора, топология локальной сети).

При использовании утилит ping, tracert или pathping необходимо отметить время передачи пакетов (обычно среднее), число и долю потерянных пакетов (по ней сделать вывод о корректности работы каждого промежуточного маршрутизатора).

При использовании утилиты netstat необходимо зафиксировать назначение TCP- и UDP-портов имени ПЭВМ, локальному адресу и их состояние (параметр '-a'). Общую статистику обменов можно получить при использовании параметра '-e', с использованием параметра '-s' следует зафиксировать и проанализировать статистику по всем протоколам стека TCP/IP (включая ICMP, UDP).

При использовании утилиты nbtstat первым шагом рекомендуется просмотреть таблицы NetBIOS-имен на локальном компьютере (параметр '-n') и далее на других компьютерах в сети (параметры '-a' или '-A').

При использовании утилиты route (с параметром PRINT для вывода на экран) просматривается как список интерфейсов, так и список активных маршрутов. Удаление маршрута достигается вводом route DELETE узел (где узел - IP-адрес удаляемого из маршрута узла), добавление - route ADD узел MASK маска шлюз METRIC метрика IF интерфейс (где узел - IP-адрес добавляемого узла, маска - значение маски, шлюз - IP-адрес шлюза, метрика - значение метрики добавляемого маршрута, интерфейс - номер сетевого интерфейса; может быть опущен, тогда выбирается наиболее подходящий для указанного шлюза).

Ответить на контрольные вопросы и сделать выводы по проделанной работе.

Контрольные вопросы.

1. Из каких соображений назначаются IP-адреса сетевым платам, если для входящих в локальную сеть компьютеров не предполагается доступ к InterNet? Если работа в InterNet предполагается?

2. Какие параметры сетевой платы настраиваются при ее конфигурировании?

3. Какие этапы предполагает настройка стека протоколов TCP/IP для Windows'NT? С какой целью применяется 'маска подсети'? Что такое 'основной шлюз'?

4. Какой формат имени сетевого ресурса используется при обращении к нему?

5. Каким путем утилиты ping, tracert и pathping осуществляют прослеживание маршрутов пакетов к заданному узлу?

6. В каких случаях и с какой целью используется утилита route? Что такое 'метрика' в списке параметров этой утилиты?