neosee.ru

16.09.19
[1]
переходы:129

скачать файл
Сроки практики: с 5.07 по 30.07


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ

И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Московский государственный институт электроники и математики (технический университет)




Кафедра вычислительных систем и сетей




Отчет

о прохождении технологической практики


Тема

«Моделирование сетей»



Место прохождения практики:

Кафедра ВСиС


Сроки практики: с 5.07 по 30.07.2010


Выполнил:

студент группы С-81

факультета АВТ

Балагин А.А.


Номер зачетки: С-061102



Руководитель практики от кафедры

ВСиС:

Волчков В.П.


________________



«___» ____________ 2010 г.



2010 год

Содержание


1. Постановка задачи 3

2. Введение 3

3. Моделирование сети 4

3.1 Моделирование первого этажа офиса 5

3.2 Моделирование второго этажа офиса 10

3.3 Моделирование филиалов компании 14

4. Выводы 22

5. Заключение 23

Приложение 1 24

Приложение 2 25

1. Постановка задачи


Освоить программный пакет OPNET Modeler 14.0.

Смоделировать проводную сеть на основе технологии Ethernet, используя стандарт Ethernet 10-BaseT в программном пакете OPNET Modeler 14.0. Определить работоспособность сети после ее увеличения.


2. Введение


Ethernet - самый распространенный стандарт, используемый для создания локальных сетей.

Стандарты Ethernet разработан комитетом 802.3 института IEEE.

Основные характеристики протокола Ethernet:

Битовая скорость: 10 Мб/с.

Максимальный размер поля данных кадра: 1500 байтов.

Минимальный размер поля данных кадра: 46 байтов.

Полезная производительность для кадров максимальной длины: 9,74 Мб/с (1.22 Мбайт/с, 812 кадров/с).

Полезная производительность для кадров минимальной длины: 5,48 Мб/с (684 Кбайт/с, 14880 кадров/с).

Задержки доступа к среде резко возрастают при коэффициенте загрузки канала 30% и выше.

На данный момент существуют усовершенствования стандарта Ethernet. Например, стандарт Ethernet 10-Base T, используемый в данной работе. Этот стандарт позволяет уменьшить задержки доступа к среде и увеличить допустимый коэффициент загрузки.


3. Моделирование сети


Компания имеет небольшой офис и планирует расширение своей интрасети. В настоящее время, на первом этаже офисного здания компании располагается сеть из пяти персональных компьютеров и сервера с топологией «звезда» и компания планирует добавить дополнительную сеть с топологией «звезда» на другом этаже. Необходимо убедиться, что нагрузка, добавленная второй сетью, не приведёт всю сеть к поломке.

Так же компания планирует открыть 3 филиала в городах: Красногорск, Видное, Одинцово, которые будут связываться с центральной сетью в Москве. Офисы используют телефонные линии, чтобы соединиться друг с другом, и поэтому восприимчивы к задержкам, вызванным дополнительным, несвязанным трафиком на линиях. Необходимо определить как этот фоновый трафик затрагивает FTP трафик в их сети.


3.1 Моделирование первого этажа офиса


Смоделируем сеть первого этажа в программном пакете OPNET Modeler 14.0:

Рис. 1:

Обозначения:

  • node_0..4 - персональные компьютеры сотрудников офиса;

  • node_5 - концентратор;

  • node_6 - сервер компании;

  • node_7 - объект определения приложений, с настройками по умолчанию стандартных приложений;

  • node_8 - объект определения профиля.

Для того, чтобы определить будет ли сервер способен справиться с дополнительной нагрузкой второй сети и будет ли общая задержка сети приемлема после того как будет установлена вторая сеть, необходимо собрать статистику о:

  • загрузке сервера;

  • загрузке сети.


Перед сбором статистики, необходимо симулировать процесс работы сети. На рисунке приведены графики работы сети:

  • Current Simulation Speed (Текущая скорость)

  • Average Simulation Speed (Средняя скорость)

Рис. 2:

Диалоговое окно выше показывает, что за 1 секунду прошедшего (фактического) времени, Modeler промоделировал 30 минут времени работы сети.


Теперь мы можем посмотреть статистику работы сети офиса.

Для начала посмотрим загрузку сервера (в течении 30 минут).

Рис. 3:


Пиковая загрузка сервера около 1500 бит/секунду. Эта базовая линия потребуется далее для сравнения после добавления второй сети.


Также следует взглянуть на глобальную задержку Ethernet в сети.

Рис. 4:


Из графа видно, что когда сеть достигла устойчивого состояния, средняя задержка составляет 0,4 миллисекунды.

Для наглядности можно вывести оба графа (загрузка сервера и задержки в сети) одновременно, чтобы определить пиковые нагрузки в сети.

Рис. 5:


3.2 Моделирование второго этажа офиса


Теперь расширим сеть офиса. Смоделируем второй этаж и соединим с первым:

Рис.6:


Обозначения:

  • node_0..4 - персональные компьютеры сотрудников на первом этаже офиса;

  • node_5 - концентратор первого этажа офиса;

  • node_6 - сервер компании;

  • node_7 - объект определения приложений, с настройками по умолчанию стандартных приложений;

  • nose_8 - объект определения профиля;

  • node_9..15 - персональные компьютеры сотрудников второго этажа офиса;

  • node_16 - концентратор второго этажа офиса;

  • node_17 - маршрутизатор Cisco.


Перед сбором статистики, необходимо симулировать процесс работы сети. На рисунке приведены графики работы сети:

  • Current Simulation Speed (Текущая скорость)

  • Average Simulation Speed (Средняя скорость)

Рис. 7:

Теперь мы можем сравнить загрузку сервера (в течении 30 минут) в обоих случаях:

Рис. 8:


Из сравнения видно, что загрузка сервера увеличилась, но в пределах работы самого сервера, эта нагрузка не является критичной.


Также сравним глобальную задержку Ethernet в сети.

Рис. 9:


Из графа видно, что при добавлении новой сети устойчивое состояние осталось без изменений - средняя задержка составляет 0,4 миллисекунды.

3.3 Моделирование филиалов компании


Смоделируем глобальную сеть компании:

Рис. 10:


Обозначения:

  • node_0 - объект определения приложений, с настройками по умолчанию стандартных приложений;

  • node_1 - объект определения профиля;

  • Krasnogorsk, Odintsovo, Vidnoye - локальные подсети филиалов компании;

  • Moscow - центральная подсеть офиса компании.





Подсеть каждого филиала компании представлена на рисунке:

Рис. 11:


Обозначения:

  • Office_LAN - подсеть филиала (равносильна сети с топологией «звезда») имеющая 12 персональных компьютеров;

  • router - маршрутизатор сетей Nortel.


Центральная сеть компании:

Рис. 12:


Обозначения:

  • Office_LAN - подсеть филиала (равносильна сети с топологией «звезда») имеющая 12 персональных компьютеров;

  • router - маршрутизатор сетей Nortel;

  • switch - концентратор;

  • FTP - FTP-сервер компании.



Изучения сети показывают, что трафик постепенно повышается в течение дня, как только служащие прибывают и начинают работу. Мы будем сравнить работу сети с и без фоновой загрузки. Фоновая загрузка добавляет известный трафик загрузки сети.

Глобальная сеть смоделирована, и теперь можно просматривать статистику. Сначала просмотрим статистику загруженности FTP-сервера. Статистику будем отображать для работы с и без фоновой загрузки одновременно.

Рис. 13:


Из данного графа видно, что, когда достигнуто устойчивое состояние (~15 минут работы сервера), дополнительный трафик не влияет на работоспособность FTP-сервера. Задержка составляет ~5,5 секунд. В размере данной глобальной сети данная задержка допустима.


Теперь определим скорости передачи данных внутри каждой подсети и между собой.

Рис. 14:

Подсеть в Красногорске в установившемся состоянии имеет скорость обмена данными с маршрутизатором ~9 Кб/сек. И как видно из графа, дополнительный трафик не сильно влияет на скорость передачи данных.


Рис. 15:

При обмене данными с центральным офисом скорость передачи из офиса в Красногорске в Москву имеет ~7 Кб/сек. И, как видно из графа, дополнительный трафик не сильно влияет на скорость передачи данных.


Рис. 16:

Подсеть центрального офиса в Москве обменивается данными с маршрутизатором на скорости ~9 Кб/сек. Дополнительный трафик не влияет на скорость передачи данных.


Рис. 17:

FTP-сервер обменивается данными с маршрутизатором на скорости ~33 Кб/сек. В установившемся состоянии дополнительный трафик не сильно влияет на скорость передачи данных.




Рис. 18:

Подсеть в Одинцово в установившемся состоянии имеет скорость обмена данными с маршрутизатором ~7 Кб/сек. И как видно из графа, дополнительный трафик не сильно влияет на скорость передачи данных.


Рис. 19:

При обмене данными с центральным офисом скорость передачи из офиса в Одинцово в Москву имеет ~9 Кб/сек. И, как видно из графа, дополнительный трафик не сильно влияет на скорость передачи данных.




Рис. 20:

Подсеть в Видном в установившемся состоянии имеет скорость обмена данными с маршрутизатором ~8 Кб/сек. И как видно из графа, дополнительный трафик не сильно влияет на скорость передачи данных.


Рис. 21:

При обмене данными с центральным офисом скорость передачи из офиса в Видном в Москву имеет ~10 Кб/сек. И, как видно из графа, дополнительный трафик не сильно влияет на скорость передачи данных.


4. Выводы


Добавив к уже существующей интрасети дополнительную нагрузку, было установлено:

  • работоспособность сервера не снизится;

  • загрузка сервера не изменится;

  • скорость передачи данных снизится, но это будет не существенно;

  • задержка сигнала не изменится.


Расширив локальную сеть до глобальной, были установлены следующие параметры:

  • дополнительный трафик увеличивает время задержки от FTP-сервера в начале его работы, но в установившемся режиме работы сети не влияет общие показатели;

  • дополнительный трафик снижает скорость передачи данных по телефонным линиям от рабочей станции до концентратора и от концентратора до маршрутизатора в начале работы сети, но в установившемся режиме работы сети дополнительный трафик не всегда уменьшает скорость передачи данных.


5. Заключение


При выполнении практики были получены теоретические и практические сведения и навыки работы в программном пакете OPNET Modeler 14.0. С помощью данной программы была смоделирована локальная сеть офиса кампании, были определены основные ее параметры, такие как задержка и загрузка сервера и сети. Была добавлена дополнительная нагрузка на сервер (добавление сети второго этажа офиса) и также определены задержки и загрузки сервера и сети в целом.

Так же было проведено расширение локальной сети до глобальной, с целью определения работоспособности сервера и сети в целом в более жестких условиях эксплуатации. Была определена загрузка сервера, скорость обмена данными между сервером и концентратором, концентратором и маршрутизатором, между рабочей станцией и концентратором при уже имеющейся фоновой загрузке (трафике) и без нее.


скачать файл | источник
просмотреть