Báo cáo về IEEE 802.3 ethernet

BÀI TẬP LỚN NHẬP MÔN TRUYỀN SỐ LIỆU VÀ MẠNG MÁY TÍNH Đề tài 1: IEEE 802.3/ ethernet Thành viên: Đoàn Xuân Dũng SHSV 20090506 Lớp CNTT2-K54 Đỗ Anh Tuấn SHSV 20092963 Lớp CNTT2-K54 Bùi Văn Toàn SHSV 20092754 Lớp CNTT2-K54 Nguyễn Văn Đại SHSV 20090637 Lớp CNTT2-K54 Hà Nội 2011 PHẦN 1: TÌM HIỂU PACKET TRACER Packet tracer là một phần mềm dùng để giả lập các thiết bị của Cisco trong thực tế. Vì là một phần mềm giả lập nên nó mang đúng nghĩa “Simulation- bắt chước” các thiết bị trong thực tế. I. Giao diện của Packet tracer 5.3 Khi mở packet tracer giao diện của nó như hình sau: Giao diện được chia thành 10 phần khác nhau: 1 Menu Bar Thực đơn, bao gồm các chức năng điều khiển cơ bản của phần mềm: open, save, save as pkz, print và preferences. 2 Main Tool Bar Thanh công cụ, gồm các chức năng được sử dụng thường xuyên: new, open, copy, paste, undo, redo, zoom, drawing palette, custom devices dialog. 3 Common Tools Bar Thanh công cụ, gồm các chức năng thao tác với vùng làm việc (workspace): select, move layout, place note, delete, inspect, resize, add simple PDU, add complex PDU. 4 Logical/ Physical workspace and navigation bar Chuyển qua lại giữa 2 chế độ thiết kế của vùng làm việc là: logical và physical. 5 Workspace Vùng làm việc, nơi để thiết kế các hệ thống mạng ảo. 6 Realtime/Simulation Bar Chuyển qua lại giữa 2 chế độ hoạt động: realtime mode và simulation mode. 7 Network Component Box Gồm các thiết bị và các kết nối có thể sử dụng để thiết kế mạng trong vùng workspace. 8 Device-Type Selection Box Chứa các loại thiết bị và kết nối. 9 Device-Specific Selection Box Chứa các thiết bị và kết nối có thể sử dụng để thiết kế mạng (sau khi chọn loại thiết bị tại Device-Type Selection Box). 10 User Created Packet Window Vùng quản lý các gói tin (packet). Có thể điều chỉnh kích thước của User Created Packet Window, bằng cách đặt con trỏ chuột vào biên bên trái của nó và kéo sang phải hoặc trái. Ẩn đi bằng cách kéo hết về bên phải. Hiển thị lại bằng cách kéo từ bên phải. Workspace Với workspace (vùng làm việc): - Có thể thiết lập 2 chế độ thiết kế: logical và physical. - Có thể lựa chọn 1 trong 2 chế độ hoạt động: realtime (thời gian thực) và simulation (mô phỏng, giả lập). Khi khởi động, chế độ thiết kế mặc định là logical và chế độ làm việc là realtime. Với chế độ realtime hệ thống mạng sẽ hoạt động theo kiểu thời gian thực. Ngược lại, chế độ Simulation cho phép kiểm soát các bước thực thi, và tốc độ thực thi các hoạt động của hệ thống mạng. Cho phép tạo các kịch bản (scenario). Chế độ physical của workspace giúp thiết kế mạng có yếu tố thực địa (quan tâm tới vị trí của các thiết bị). II. Thiết kế 1 mô hình mạng đầu tiên 1. Mở packet tracer, chọn End Devices, kéo Generic PC và Generic Server vào workspace (vùng làm việc). 2. Chọn Connections, chọn copper straight-through (cáp thẳng) để kết nối Generic PC và Generic Server. Đèn tín hiệu có màu đỏ, chứng tỏ kết nối không làm việc (do chọn cáp sai chuẩn). Sử dụng công cụ Delete để gỡ bỏ cáp nối. 3. Sử dụng copper cross-over (cáp chéo) để kết nối. Đèn tín hiệu chuyển sang màu xanh. Trỏ chuột vào mỗi thiết bị sẽ thấy hiển thị trạng thái của liên kết (link status) là Up. Kết quả như hình dưới đây. 4. Click vào PC > chọn tab Physical > thực hiện bật và tắt nguồn của máy PC, quan sát màu của cáp kết nối giữa 2 máy. Click vào Server > chọn tab Physical > thực hiện bật và tắt nguồn của máy server, quan sát màu của cáp kết nối giữa 2 máy. Màu đỏ: chứng tỏ kết nối đã bị ngắt hoặc không làm việc, màu xanh: chứng tỏ kết nối hoạt động tốt. 5. Có 3 cách để xem thông tin về thiết bị: một là, trỏ chuột vào thiết bị. Hai là, click vào mỗi thiết bị. Ba là, sử dụng công cụ Inspect (hình dưới đây). 6. Mở cửa sổ cấu hình của PC và thực hiện một số thiết lập bằng tab Config. Thay đổi tên hiển thị là Client, thiết lập DNS server là 192.168.0.105. Chọn Interface > FastEthernet > thiết lập địa chỉ IP là 192.168.0.110. Packet tracer sẽ tự điền subnet mask. Kiểm tra đảm bảo đã chọn mục Port Status. 7. Chọn tab Desktop > chọn IP Configuration. Tại đây sẽ hiển thị các thông tin về địa chỉ IP, DNS server, subnet mask đã được cấu hình ở bước 5, có thể thay đổi lại những giá trị này. 8. Mở cửa sổ cấu hình của server > chọn tab Config. Thay đổi tên hiển thị là Web Server. Click FastEthernet và thiết lập địa chỉ IP là 192.168.0.105. Kiểm tra đảm bảo đã chọn mục Port Status. Click DNS và thiết lập domain name là www.firstlab.com. Thiết lập địa chỉ IP là 192.168.0.105 và click Add. Cuối cùng, kiểm tra dịch vụ DNS đã được bật. 9. Mở rộng khoảng cách giữa 2 máy tính (trong workspace) bằng cách kéo chúng tới vị trí mới. Đưa thêm thông tin mô tả cho mạng bằng cách sử dụng nút “i” ở góc trên, bên phải của packet tracer. Sau đó nhập thêm một số chú thích cho vùng làm việc (logical workspace) bằng công cụ Place Note. 10. Thay đổi nền của vùng làm việc bằng cách sử dụng nút Set Tiled Background. (kết quả như dưới đây) 11. Lưu lại hệ thống mạng bạn vừa thiết lập, vào File > Save As > nhập Lab1 > Save. III. Gửi gói kiểm tra trong chế độ Realtime 1. Mở file đã lưu ở phần thực hành trước (Thiết kế 1 mô hình mạng đầu tiên) 2. Mở packet tracer ở chế độ Realtime. Sử dụng công cụ Add Simple PDU để gửi 1 lệnh ping từ máy Client tới Web server. Lệnh ping sẽ trả về kết quả thành công, vì 2 thiết bị đã được cấu hình địa chỉ IP hợp lệ. 3. Kết quả của lệnh ping được thể hiện trong User Created Packet Window. Quan sát các thông tin liên quan đến kết quả lệnh ping trong cửa sổ này. 4. Click vào nút Toggle PDU List Window để chuyển User Created Packet Window sang chế độ lớn hơn. Một hoặc nhiều lệnh ping có thể được lưu dưới dạng 1 scenario (kịch bản). Khi khởi động packet tracer, scenario mặc định là scenario 0. Gắn nhãn cho scenario này bằng cách click vào biểu tượng ”i’, nhập vào nội dung ”Day la scenario dau tien”. Các scenario cho phép sử dụng cùng 1 topology (mô hình mạng) để quan sát các kết quả kiểm tra khác nhau. 5. Click New để tạo mới 1 scenario. Scenario mới tạo gồm 1 cửa sổ trống (có tên scenario 1). 6. Thực hiện ping 2 gói tin (sử dụng Simple PDU), 1 gói từ PC -> server và 1 gói từ server -> PC. Sử dụng biểu tượng ”i” để mô tả scenario này (ví dụ: Day la scenario thu 2!). 7. Chuyển qua lại giữa 2 scenario để quan sát kết quả. 8. Muốn xóa 1 scenario > chọn scenario cần xóa > click Delete. IV. Thiết lập kết nối tới web server sử dụng web browser của PC 1. Mở file đã lưu ở phần thực hành trước (Gởi gói kiểm tra trong chế độ realtime). 2. Click vào PC để xem cửa sổ configuration. 3. Chọn tab Desktop > click Web Browser. Gõ www.firstlab.com vào URL > click nút Go. Nếu kết nối tới web server thành công, kết quả sẽ xuất hiện như sau: 4. Xóa nội dung tại URL, gõ lại www và click nút Go. Vì địa chỉ không đầy đủ nên không thể kết nối tới web server. Trình duyệt sẽ xuất hiện thông điệp “Host Name Unresolved”. 5. Xóa nội dung tại URL, gõ lại 192.168.0.105 và bấm nút Go. Trang web cũng sẽ được hiển thị, vì địa địa chỉ IP cũng có thể được sử dụng để kết nối tới web server. 6. Đóng cửa sổ configuration, chuyển sang thực hiện ở chế độ Simulation Mode. Ở chế độ này quá trình hoạt động của mạng sẽ được người dùng kiểm soát, do vậy có thể quan sát các hoạt động của mạng ở chế độ chậm hơn. Có thể quan sát được đường đi của các gói tin và thông tin chi tiết của nó. 7. Click vào PC > chọn tab Desktop > click Web Browser. Nhậpwww.firstlab.com vào URL > click nút Go. Nội dung trang web sẽ không xuất hiện ngay. 8. Chuyển qua giao diện chính của packet tracer (chú ý: không tắt cửa sổ configuration). Chú ý gói DNS đã tồn tại trong event list. 9. Click vàu nút Auto Capture/Play hoặc click nhiều lần vào nút Capture/Forward cho tới khi nào gói HTTP xuất hiện bên máy PC. Quay trở lại cửa sổ configuration, sẽ thấy nội dung của trang web được hiển thị. 10. Đóng cửa sổ configuration. V. Bắt và quan sát các sự kiện ở chế độ Simulation (mô phỏng) 1. Mở file đã lưu ở bài thực hành trước (Thiết lập kết nối tới web server sử dụng web browser của PC). 2. Trong chế độ Realtime, gửi 1 simple PDU từ máy PC tới máy server. 3. Xóa PDU vừa gửi. 4. Chuyển sang chế độ simulation. 5. Click Edit Filters và click nút Show All/None để gỡ bỏ tất cả các mục chọn. Sau đó chỉ chọn mục ICMP để quan sát gói tin ICMP. 6. Thực hiện gửi gói simple PDU từ máy PC tới máy server. Gói này sẽ được đưa vào PDU list và được hiển thị trong event list, biểu tượng của gói được hiển thị trong vùng workspace. Biểu tượng 1 con mắt đang mở trong event list thể hiện rằng đây là gói hiện hành. 7. Click vào nút Capture/Forward 1 lần. Lệnh này khởi động chương trình bắt gói, nó sẽ bắt các gói tin di chuyển trong hệ thống mạng. Để ý, sau khi click nút Capture/Forward gói tin sẽ di chuyển từ máy PC sang máy server trong workspace, đồng thời thông tin về sự kiện này được hiển thị trong cửa số event list. 8. Có thể điều chỉnh tốc độ của chương trình mô phỏng bằng con trượt Play Speed. 9. Click nút Capture/Forward lần 2. Hệ thống sẽ thực hiện bước hai của quá trình gửi gói ICMP (máy server sẽ trả lời máy PC), nếu thành công sẽ có dấu check màu xanh trên biểu tượng gói tin tại máy PC. 10.Click tiếp vào nút Capture/Forward, quá trình bắt gói sẽ không thực hiện tiếp, do quá trình gửi gói ICMP đã hoàn thành. VI. Quan sát nội dung gói tin trong chế độ Simulation 1. Tiếp tục thực hiện từ phần thực hành phía trên (Bắt và quan sát các sự kiện ở chế độ Simulation), click nút Reset Simulation. Lệnh này sẽ xóa các dòng thông tin trong cửa sổ event list, ngoại trừ gói đầu tiên. 2. Click vào biểu tượng gói tin từ workspace để hiện cửa sổ thông tin của PDU (như hình phía dưới). Cửa sổ này có chứa tab OSI Model, tab này hiển thị cách thức xử lý các gói tại mỗi tầng. Đóng cửa sổ này lại. Chú ý, gói tin này được hiển thị ở trong cửa sổ event list với biểu tượng 1 con mắt. Click vào ô vuông màu (xanh) để hiện cửa sổ thông tin của PDU, cách này có cùng tác dụng như khi click vào biểu tượng gói tin trong workspace. [...]... IV Sơ lược về chuẩn IEEE 802.3 Chuẩn IEEE 802.3 là một phần của họ chuẩn cho mạng cục bộ và metropolitan Mối quan hệ giữa các thành viên của chuẩn được trình bày bên dưới Hình 2-3 Họ chuẩn của mạng cục bộ Các chuẩn này liên quan đến lớp vật lý và lớp data link được định nghĩa bởi International Organization Standardization (ISO) Ethernet 802.3 Cấu trúc khung Ethernet IEEE 802.3 Chuẩn IEEE 802.3 định... ngữ Ethernet có nguồn gốc với mạng LAN ( Local-Area Network) và việc sử dụng chuẩn IEEE 802.3 Chuẩn này được biết với nghi thức CSMA/CD Có ba tốc độ được được dùng cho mạng Ethernet với đường truyền là cáp đồng trục, cáp đôi hay sợi quang  10Mbps—10 base-T Ethernet  100Mbps— Ethernet tốc độ cao (Fast Ethernet)  1000Mbps—Gigabit Ethernet Ethernet 10-Gigabit đã phát triển và được đưa ra cùng chuẩn IEEE. .. lần lượt vào nút Capture/Forward ta thấy các gói tin lần lượt được truyền đến Server và quay về PC PDU1 đến Server PDU2 đến Server và PDU1 về Switch PDU3 đến Server và PDU2 về Switch và PDU1 về PC1 PDU2 về PC2 và PDU3 về Switch PDU3 về PC3 Click vào nút Capture/Forward Xem thông tin gói tin Ta thấy có chuẩn 802.3 xuất hiện Click vào nút Capture/Forward Tiếp tục click vào Capture/Forward Tiếp tục click... TÌM HIỂU LÝ THUYẾT VỀ IEEE 802.3/ ETHERNET I Tổng quan về Inthernet Nguồn gốc của Ethernet được phát triển từ những thí nghiệm đối với cáp đồng trục được thực hiện ở tốc độ 3 Mbps và sử dụng nghi thức CSMA/CD (carrier sense multiple access collision detect) cho mạng LAN vào năm 1970 bởi tập đoàn Xerox Sự thành công của đề án này đã sớm gây sự chú ý và đã dẫn đến sự phát triển của Ethernet 10 Mps bởi... 10Mbps—10 base-T Ethernet  100Mbps— Ethernet tốc độ cao (Fast Ethernet)  1000Mbps—Gigabit Ethernet Ethernet 10-Gigabit đã phát triển và được đưa ra cùng chuẩn IEEE 802.3ae cuối 2001 và đầu 2002 Nó cũng tương thích với chuẩn IEEE 802.3 Ethernet được tạo ra phần lớn từ kỹ thuật mạng LAN (hiện tại đang được sử dụng cho gần 85% cho mạng LAN để nối PC và các máy trạm-workstations) Bởi vì ghi thức của nó... nhận dữ liệu từ lớp mạng không có lỗi Chuẩn IEEE 802 chia lớp liên kết dữ liệu thành hai lớp con là: Logical Link Control (LLC) và Media Access Control (MAC) Lớp con Logical Link Control (LLC) có nhiệm vụ bảo vệ lớp trên từ bất cứ phương pháp truy cập cụ thể nào hoặc truy cập đường truyền cụ thể nào Các lớp trên không lo lắng về cách kết nối của chúng tới mạng Ethernet bởi vì LLC điều khiển giao diện... trở thành nhiễu Do đó một mạng LAN cần có một cơ chế để quản lý lưu lượng, tối thiểu hóa các xung đột và cực đại hóa các khung được phân phối thành công Cơ chế truy cập được dùng trong mạng Ethernet theo chuẩn IEEE- 802.3 là Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect (CSMD/CD), tạm dịch là “Đa truy cập cảm nhận sóng mang có phát hiện xung đột” Thiết kế ban đầu là phương thức đa truy cập (Multiple... của lớp vật lý cho việc báo hiệu có xung đột Nếu có xung đột, MAC cũng điều khiển quá trình thu hồi dữ liệu và truyền lại MAC giải quyết tranh chấp cho môi trường dung chung Nó bao gồm các quy định đồng bộ, cờ và kiểm soát lỗi cần thiết để truyền thông tin từ vị trí này đến vị trí khác, cũng như các địa chỉ vật lý của trạm nhận Các nghi thức MAC được dung cụ thể với từng LAN (Ethernet, Token ring, Token... đó, một vài chức năng lựa chọn được thêm vào cho khung dữ liệu Một khung dữ liệu gồm có 7 trường như hình vẽ Hình 2-4 Cấu trúc Frame Ethernet 1 Phần đầu khung Preamble Preamble chỉ ra sự bắt đầu của một khung truyền Nó gồm một dãy các giá trị bit 0 và 1 xen kẽ nhau để báo hiệu cho trạm nhận (receiving stations) rằng có khung đang tới Và nó cũng cung cấp một phương tiện để đồng bộ hóa những phần khung... qua Simulation mode Click vào nút Edit Filters, chỉ chọn 2 mục là ICMP và ARP, để xem thông tin về gói ICMP và ARP trong quá trình quan sát gói tin 7 Tạo 1 gói simple PDU mới, gửi từ Server tới PC 8 Chú ý, sau khi thực hiện Power Cycle Devices, nội dung của ARP table đã bị xóa Dẫn tới yêu cầu thông tin về ARP phải được thực hiện trước khi thực hiện lệnh ping gói ICMP Click vào nút Auto Capture/Play