Program,,Laboratorium Sieci Komputerowe

Transkrypt

1 Program,,Laboratorium Sieci Komputerowe Opis treści dydaktycznych: Celem laboratorium jest poznanie podstaw działania sieci komputerowych korzystających z różnych nośników: sieci kablowe, sieci światłowodowe, sieci radiowe: WiFi, bluetooth GSM/UMTS, łącza szeregowe RS-232 oraz 1394 (Fire-Wire), modemy analogowe i DSL. W trakcie ćwiczeń student powinien opanować umiejętność konfigurowania sieci w urządzeniach takich jak: laptop/palmtop, komórka, stacja robocza oraz serwer sieciowy. Ćwiczenia obejmują zestawienie łącza (zestawianie fizyczne, konfiguracja drugiej warstwy OSI np. protokołu ppp) oraz konfiguracja warstwy sieciowej OSI dla protokołów IP/IPX-SPX - konfiguracja zarówno statyczna jak i dynamiczna DHCP, IPCP. Ćwiczenia obejmują również podstawową diagnostykę sieci, oraz zasady działania i podstaw konfiguracji urządzeń sieciowych: koncentratora, przełącznika, mostka, trasownika, punktu dostępowego i serwera. Opis ogólny: Przedstawiony program jest propozycją modyfikacji i aktualizacji laboratorium prowadzonego obecnie na drugim roku kierunku Informatyka (sem.4). W ramach realizacji projektu zostaną opracowane stanowiska komputerowe wyposażone w sprzęt sieciowy oraz wykonane zostanie niezbędne oprogramowanie autorskie wspomagające wykonanie ćwiczeń. Zasadniczym nowym elementem w programie laboratorium jest wprowadzenie, obok ćwiczeń klasycznych wykonywanych na sprzecie sieciowym, również ćwiczeń wykonywanych na symulatorze sieci. Wirtualne laboratorium sieciowe oparte będzie na symulacji rzeczywistych urządzeń w maszynach wirtualnych i symulatorach (np. Cisco-OS). Graficzny interfejs oparty na schemacie sieci powinien, podobnie jak w przypadku symulatorów obwodowych, umożliwić symulacje działania sieci i jej podstawowych urządzeń aktywnych. Ułatwi to zrozumienie zagadnień i zjawisk występujących w sieciach komputerowych i znacznie skróci czas wykonania eksperymentu. Laboratorium składa się z 6 wybranych przez prowadzącego ćwiczeń. Możliwe jest też prowadzanie ćwiczeń typu syntetyczny projekt sieciowy łączących problematykę 2-3 ćwiczeń podstawowych. Studenci wykonują ćwiczenia indywidualnie. Dla każdego ćwiczenia wymagane jest przygotowanie przez studenta projektu w formie schematu sieci z jej zaadresowaniem oraz planu pracy. Po wykonaniu ćwiczenia student wykonuje sprawozdanie zawierające opis uzyskania uzyskania konfiguracji oraz wyniki weryfikacji testów i pomiarów. Lista i program ćwiczeń: 1. Wprowadzenie w środowisko laboratoryjne system bezdyskowy, podnoszenie systemu z sieci, instalacja systemu z sieci praca zdalna (ssh), zdalny pulpit graficzny - środowiska: Xwindow, VNC, RDesktop podstawowe elementy pracy z linii komendy (konsola) w systemie Unix. adresacja IP, kolizje, protokół ARP monitory ruchu (tcpdump, wireshark, MS Network Monitor), zapis ruchu sieciowego na dysk (pcap)

2 2. Konfiguracja łącz i interfejsów sieciowych łącza kablowe: szeregowe RS-232, USB, 1394 (FireWire), ethernet łącza radiowe a/b/g/n (wifi), bluetooth, UMTS protokół PPP, modemy analogowe modemy DSL 3. Konfiguracja podstawowych urządzeń sieciowych przełącznik zarządzalny ethernet mostek (bridge) trasownik (router) punkt dostępowy wifi serwer internetowy (DHCP, TFTP, DNS, mail) tunelowanie (VLAN, VPN) 4. Monitorowanie i sterowanie ruchem w sieciach protokoły UDP, TCP, porty, zapora internetowa protokół SNMP, telnet, ssh graficzna wizualizacja ruchu w sieci (www) 5. Konfiguracja serwerów sieciowych serwer NAT mostek (bridge) punkt dostępowy AP serwer PROXY podstawowe serwisy: DNS, NIS, DHCP, TFTP 6. Poczta elektroniczna konfiguracja serwerów (SMTP, POP3, IMAP) i programu użytkownika (MUA)reprezentacja napisów filtracja i ochrona poczty - spam, wirusy 7. Zdalna praca interakcyjna - serwis ssh. generacja kluczy, uwierzytelnienie symetryczne i niesymetryczne konfiguracja serwera i klienta ssh, program putty tunelowanie w protokole ssh 8. Serwis WWW (http, https, CGI), strona domowa konfiguracja serwera www (apache) konfiguracja wybranego języka CGI (sh, php, perl, ruby, pyhon, java) 9. Serwery plikowe w sieciach lokalnych i rozległych o serwer plikowy typu NAS (SMP/CIDR + NFS) o serwer plikowy typu SAN, iscsii

3 Lista wyposażenia: Laboratorium może być w większości oparte na istniejącej na wydziale infrastrukturze informatycznej. Występuje jedynie potrzeba jej niewielkiej rozbudowy i modyfikacji. Zwiększeniu powinny ulec zasoby dyskowe dla studentów i jeśli wykaże to praktyka, wielkość zainstalowanej w stacjach i serwerach pamięci RAM oraz wydajność (liczba portów) przełączników sieci ethernet. Dokupionych powinno być także kilka małych serwerów dostępowych (MINI-AP) i drobnego osprzętu sieciowego - kary sieciowe USB, PCMCIA, PCI. Istotnej modyfikacji (rozbudowa) wymaga instalacja sieciowa w SK103 ponieważ istniejąca instalacja została wykonana dla sześciu zespołów dwu osobowych (połowa sali). Obecnie wymiasererr zajęć uległ podwojeniu - dwanaście zespołów w całej sali i istniejące wyposażenie kablowe (liczba gniazd sieci ethernet TP5) jest niewystarczająca. Jest po jednym gnieździe RJ45 na zespół a powinno ich być co najmniej cztery. Stosownej rozbudowie powinien ulec stojak 19" i listwy krosownicze. Lista oprogramowania: Zajęcia wymagają dwóch grup oprogramowania: oprogramowania administracyjnego - zakładanie kont, administracja kontami, drukowanie sprawdzianów, sprawdzian interakcyjny. Za względu na bardzo dużą szybkość zmian w oprogramowaniu sieciowym i systemowym, laboratorium wymaga praktycznie ciągłych prac. Większość sprzętu i oprogramowania sprzętowego (sterowniki) jest nowsza niż dwa miesiące, szczególnie w sieciach radiowych. Otwarte systemy operacyjne używane do zajęć aktualizowane są w większości w cyklu około półrocznym (FreeBSD, Linux: GRML, Ubuntu, Fedora. Jako podstawowy system operacyjny używany jest otwarty system Unix FreeBSD ze względu na jego prostotę i ortogonalność. Podstawowe elementy używanego oprogramowania: 1. Serwer DHCP i serwer zapasowy DHCP (isc-dhcp) 2. Serwer PXE i serwer zapasowy PXE (zmodyfikowany isc-dhcp) 3. Serwer DNS i serwer zapasowy DNS (bind) 4. Serwer TFTP z translacją nazw (środowiska MS-Windows i Unix) (in-tftpd 5. Serwer NIS i serwer zapasowy NIS (ypbind) 6. Serwer LDAP serwer zapasowy LDAP (openldap) 7. Serwer RADIUS i serwer zapasowy RADIUS (freeradius2) 8. Serwer NSF v2, v3 i v4 9. Serwer SMB (samba33) 10. Serwer WINS (samba33)

4 11. Serwr pocztowy SMTP i serwer zapasowy SMTP (postfix) 12. Serwer pocztowy POP3/IMAP i serwer zapasowy (dovecot) 13. Serwer FTP i serwer zapasowy FTP (ftpd) 14. Serwer Microsoft Windows Server (ver R2 Data Center Ed.) 15. Serwer plikowy NAS - obrazy ISO systemów operacyjnych 16. Serwer terminalowy (FreeBSD 8.x) praca zdalna użytkowników 17. Serwer WWW (apache2) 18. Serwer XDCMP i serwer zapasowy XDCMP 19. Serwer maszyn wirtulanych (QEMU, VirtualBox) Całe oprogramowanie Unix jest wyłącznie w postaci źródłowej. Oprogramowanie binarne jest w całości kompilowane lokalnie ze źródeł. Źrodła są aktualizowane dwa razy na dobę z serwerów dystrybucyjnych - protokóły RDIST, SVN i CVS. Łącznie na sewerze zainstalowanych jest ok 2000 pakietów oprogramowania. Bibliografia: R. W. Stevens "Biblia TCP/IP" Tom 1 D.O. Commer "Sieci i intersieci" Scenariusze pracy studenta: 1. Wprowadzenie w środowisko laboratoryjne zapoznanie się z systemem okablowania w lab. zapoznanie sie z urządzeniami i polami krosowymi w stojaku 19" sposób włączania i resetowania urządzeń Studenci resetują komputer i podnoszą wybrany system operacyjny (menu) Studenci logują sie do systemu Wprowadzenie i wyjąśnienia prowadzącego (rzutnik lub transmisja ekranu komputera prowadzącego na ekrany studentów) studenci przystępują do realizacji ćwiczenia Zapoznanie się z używaną w sieci adresacją IP Obserwacja monitora ruchu (tcpdump, wireshark, MS Network Monitor), zapis ruchu sieciowego na dysk (pcap) 2. Konfiguracja łącz i interfejsów sieciowych a) Reset komputera i podniesienie wybranego system operacyjnego z sieci (menu) b) Zalogowanie się do systemu, zamontowanie i uruchmienie środowisko pracy (np. środowisko graficzne graficzne X-Windows lub RDP) c) zestawienie łącza kablowego wskazanego przez prowadzącego typu:

5 szeregowe RS-232, USB, 1394 (FireWire), ethernet d) zestawienie łącza radiowego WiFi wskazanego przez prowadzącego typu: a/b/g/n (wifi), bluetooth, UMTS e) konfiguracja protokółu PPP, modemy analogowe f) konfiguracja modemy DSL g) Przeprowadzenie testów działania i pomiarów wydajności łącza 3. Konfiguracja podstawowych urządzeń sieciowych c) konfiguracja wskazanego przez prowadzącego urządzenia: 1. przełącznik zarządzalny ethernet 2. mostek (bridge) 3. trasownik (router) 4. punkt dostępowy wifi 5. serwer internetowy (DHCP, TFTP, DNS, mail) 6. modem analogowy 7. modem cyfrowy DSL 4. Monitorowanie i sterowanie ruchem w sieciach c) generacja i analiza wskazanego przez prowadzącego protokołu: 1. protokoły UDP, TCP, porty, zapora internetowa 2. protokół SNMP, telnet, ssh 3. graficzna wizualizacja ruchu w sieci (www) 5. Konfiguracja serwerów sieciowych c) Implementacja wskazanego przez prowadzącego serwera: 1. serwer NAT 2. mostek (bridge) 3. punkt dostępowy AP WiFi 4. serwer PROXY 5. podstawowy serwer: DNS, NIS, DHCP, FTP lub TFTP 6. Poczta elektroniczna d) Reset komputera i podniesienie wybranego systemu operacyjnego e) Zalogowanie się do systemu, zamontowanie zasobów (np. home, ftp) i uruchomienie

6 f) Implementacja wskazanego przez prowadzącego serwera: 1. konfiguracja serwera (SMTP, POP3, IMAP) i programu użytkownika (MUA) 2. filtracja i ochrona poczty - spam, wirusy 7. Zdalna praca interakcyjna - serwis ssh. c) zalogowanie się przy pomocy programu ssh lub ptty na wybrany system i z powrotem. d) generacja kluczy (uwierzytelnienie symetryczne i niesymetryczne) e) rekonfiguracja i restart serwera ssh. f) rekonfiguracja klienta (ssh, scp, program putty) g) testowanie tunelowania w protokole ssh 8. Serwis WWW (http, https, CGI), strona domowa c) konfiguracja i uruchomienie serwera www (apache2) d) konfiguracja wybranego języka CGI (sh, php, perl, ruby, pyhon, java) 9. Serwery plikowe w sieciach lokalnych i rozległych c) Konfiguracja wskazanego przez prowadzącego serwera plikowego: 1. serwer plikowy typu NAS (SMP/CIDR + NFS) 2. serwer plikowy typu SAN, iscsii Zasady zaliczania przedmiotu: Do zaliczenia przedmiotu potrzebne jest wykonanie co najmniej 5 ćwiczeń oraz obowiązkowo wykonanie ćwiczenia końcowego (projektowego). Ocena każdego ćwiczenia obejmuje następujące elementy: 1. Ocena projektu ćwiczenia - 5 punktów który powinien zawierać: a) odręczny schemat sieci z nazwami interfejsów i numeracją logiczną sieci b) orientacyjny plan pracy - algorytm - podstawowe punkty 2. Ocena ze sprawdzianu wstępnego - 5 punktów 3. Wykonanie ćwiczenia - 5 punktó 4. Ocena za sprawozdanie końcowe 5 - punktów

7 5. Wykonanie projektu końcowego