Tietojenkäsittelyn koulutusohjelma ICT1TN002 1/6 Tietokone ja tietoverkot 1 ICT1TN002 Harjoitus lähiverkon toiminnasta Tässä harjoituksessa tutustutaan lähiverkon toimintaan Netemul ohjelman avulla. Ohjelmassa voidaan määritellä tietoverkko käyttäen tietokoneita, toistimia (hub), kytkimiä (switch) ja reitittimiä (router). Ohjelma näyttää miten data liikkuu laitteiden välillä ja laitteille pitää määritellä oikeat verkkoasetukset, jotta kaikki toimii, niin kuin pitääkin. Sen sijaan virheellisten asetusten testaamiseen ohjelma ei sovellu, vaan menee pikemminkin jumiin. 1.1 Ohjelman asentaminen Kopioi Helgalta jaetusta hakemistosta ict sen alihakemistosta \programs\netemul asennustiedosto netemul-1.0.exe koneellesi johonkin sopivaan itse luomaasi hakemistoon. Kaksoisklikkaa asennustiedostoa ja asenna ohjelma oletusasetuksin. Käynnistä ohjelma ja valitse valikosta File -> New ja luo seuraavan näköinen verkko: Kuvassa on kuusi tietokonetta, yksi toistin, yksi kytkin ja kaksi reititintä. Äärimmäisellä oikealla oleva tietokone tulee kuvaamaan konetta Internetissä. Työkalurivissä äärimmäisenä vasemmalla on valintatyökalu, jonka avulla pääset määrittelemään laitteiden asetukset. Määritellään lähiverkon viidelle tietokoneelle osoitteet (ko. koneen pikavalikosta valitaan Netcards, koneilla on oletuksena yksi verkkokortti) 172.28.1.1 172.28.1.5 ja maskiksi 255.255.0.0.
ICT1TN002 2/6 Yhdistetään vasemmalla olevat kolme konetta toistimeen (hub), ko. toistin kytkimeen ja kytkimeen myös kaksi yläpuolella olevaa konetta ja alapuolella oleva reititin (valitse kaapelikieppi työkaluvalikosta, kolmas työkalu vasemmalta ja vedä kaapeli kohteiden välille). Aukeaa seuraava ikkuna: Tämä ikkuna paljastaa, että toisessa kohteessa (tietokone) on yksi verkkokortti (eth0) ja toisessa kohteessa (toistin) neljä porttia (LAN1-LAN4). Mikä kohde toistimessa valitaan, on meille yksi ja sama. Porttien määrää on tarvittaessa helppo lisätä. Yhdistetään vielä nuo kaksi reititintä ja Internetissä oleva tietokone reitittimeen. Nyt tilanne näyttää seuraavalta: Kuten kuvasta näkyy, osassa laitteita on vihreä pallo kuvakkeessa, osassa ei. Vihreäpallolliset ovat määriteltyjä, muissa on puutteita. Numero liitännässä on verkkoyhteyden numero, aktiivilaitteiden portit numeroidaan alkaen luvusta 1, tietokoneiden liitännät numerosta 0 alkaen. Määritellään kahdelle reitittimelle ip osoitteiksi
1. Tehtävä ICT1TN002 3/6 172.28.1.254/16 ja 118.117.35.253/24 sekä 118.117.35.254/24 ja 193.166.9.254/24 Reitittimen pikavalikosta pitää myös valinnasta Properties valita Enable routing. Lisäksi Internetissä olevalle tietokoneelle (Kone 6) ip-osoitteeksi 193.166.9.5/24. Lisää tietokoneille Kone1 Kone5 oletusreititin ko. koneen pikavalikosta Properties ja määrittele oletusreititin Default Gateway osoitteeksi 172.28.1.254. Kone 6 saa oletusreititittimeksi osoitteen 193.166.9.254. Nyt voidaan kokeilla tiedon lähettämistä koneelta toiselle. Valitaan lähettäjäksi Kone5 ja vastaanottajaksi Kone1. Jotta näkisimme miten data etenee valitse Kone1:n pikavalikosta Show log ja ko. lokissa valitse vielä täppä valintaan Time. Tee sama kytkimelle ja Kone 5:lle. Lokiin saat koneen nimen näkyviin määrittelelyllä Set description Tiedonsiirto tehdään työkalulla, jossa on vaakasuora nuoli ympyrän keskellä. Kun olet valinnut ko. työkalun, valitse hiiren punaiseksi muuttuneella pallolla ensin lähettävä kone eli valitaan Kone 5. Aukeaa seuraava ikkuna Pyydetään valitsemaan protokolla, joita ei ole vielä kurssin teoriamateriaalissa käsitelty. Vaihtoehtoja on kaksi, UDP ja TCP. Niistä tässä vaiheessa pitää tietää sen verran, että UDP tarkoittaa tiedonsiirtoa, jossa lähettävä kone lähettää dataa vastaanottajalle ilman varmuutta siitä, että data menee oikeasti perille. Tilanne on siis samantapainen kuin lähettäisi kirjeen. Tyypillinen käyttö on esimerkiksi nimeä vastaavan ip osoitteen selvittäminen nimipalvelusta. Jos kyselydata (tai vastausdata) katoaa matkalla, niin vastausta ei tule. Kun kysyjä on odottanut aikansa eikä vastausta kuulu, niin kysely tehdään uudestaan. On epätodennäköistä, että satunnainen virhe toistuisi uudestaan (silloin ei enää olisi kyse satunnaisesta virheestä) ja jokin uudelleenyritys tuottaa halutun tuloksen. Kun tässä simulointiohjelmassa lähetetään UDP protokollalla dataa, niin ajatellaan, että vastaanottaja ei lähetä vastausta automaattisesti eli tiedonsiirtoa tapahtuu vain lähettäjältä vastaanottajalle. Tiedonsiirto TCP protokollaa käyttäen tarkoittaa sitä, että lähettäjä ja vastaanottaja kuittaavat saamansa datan toiselle osapuolelle ja näin pidetään huolta siitä, että kaikki data saadaan siirrettyä virheettömästi. Esimerkiksi tiedoston siirto koneelta toiselle voisi toimia esimerkkinä. Tiedosto lähetetään palanen kerrallaan ja vastaanottaja ilmoittaa lähettäjälle, että vastaanotto onnistui virheettä. Tiedonsiirrossa dataa kulkee siis molempiin suuntiin, esimerkiksi tiedostonsiirrossa tietenkin paljon enemmän toiseen suuntaan kuin toiseen.
ICT1TN002 4/6 Valitaan ensin tuo UDP protokolla ja muutetaan datan määräksi 1kB ja valitaan Next. Seuraavaksi valitaan kohde (nyt kohde valitaan vihreällä pallolla), joka olkoon Kone 1. Aukeaa ikkuna, jossa pitää valita kohteen verkkoliitäntä, joita tässä tapauksessa on vain yksi. Ennen kuin valitset Send, niin kerrotaan, mitä ohjelmassa tapahtuu. Ohjelma näyttää myös fyysisen osoitteen selvityksen, joka tapahtuu levitysviestillä (Arp protokollalla). Tämä näkyy pienellä keltaisella pallon liikkeellä. Helpoiten tiedonsiirto näkyy lokissa, johon voit valita haluamasi laitteet. Valitaan Send, jonka jälkeen näet, miten data verkossa liikkuu. Kuten kuvasta näkyy liikenne alkaa Arp kyselyllä, jonka jälkeen lähtee data UDPprotokollalla kohteelle. Tämän jälkeen voit käydä tarkistamassa, että Kone5 ja Kone1 ovat saaneet Arp tauluunsa toistensa tiedot ja että kytkimestä löytyy ko. laitteet Switchin
2. Tehtävä ICT1TN002 5/6 table:sta. Huomaa, että mikäli tietoja ei ole, se voi johtua siitä, että tiedot säilytetään ohjelman oletusasetusten mukaan vain 300s (5 minuuttia). Toisaalta, jos toistat kokeilun ennen tätä, ei Arp kyselyä tehdä, jollet käy nollaamassa kyseistä tietoa. Kokeile tiedonsiirtoa UDP protokollalla Koneelta 1 Koneelle 6. Valitse lokiin ainakin koneen 6 oletusreititin (oikeanpuoleinen reitittimistä). Kun kokeilet siirtää dataa, tiedonsiirto ei toimi. Tämä johtuu siitä, että tieto jää edelliseen reitittimeen, koska se ei tiedä missä kohde 193.166.9.5 on. Jos katsot vasemmanpuoleisen reitittimen reititystaulua (Routing table), niin se näyttää seuraavalta: Kuten näet tietoa verkosta 193.166.9.0 ei ole. Tiedon voisi syöttää käsin, mutta reitittimet voivat ilmoittaa toisilleen tietoa saavutettavissa olevista verkoissa niin sanotun reititysprotokollan avulla automaattisesti. Valitse pikavalikosta Programs ja Add, josta valitaan reititysprotokolla Rip. Tämän jälkeen tilanne näyttää seuraavalta Valinnasta Settings ei ole sen kummempia asetuksia valittavana. Kaikki on oletuksena kunnossa. Tee sama myös toiselle reitittimelle.
3. Tehtävä ICT1TN002 6/6 Tämän jälkeen huomaat, että lokeihin ilmestyy tieto Rip protokollan tekemistä päivityksistä. Päivityksiä tapahtuu tasaisin väliajoin, vaikka muutoksia ei tietoihin olisikaan tullut. Tämän tapaista automaattista tietoliikennettä tapahtuu verkossa varsin paljon, kuten TCP/IP protokollaan tutustuessa tullaan näkemään. Tarkista tämän jälkeen, että tiedonsiirto koneelle 6 onnistuu. Kokeile erilaisia tiedonsiirtoja eri koneiden välillä. Jos jokin ei näytä mielestäsi siltä miltä pitäisi, kysy opettajalta neuvoa. Ohjelma ei välttämättä kaikissa tilanteissa toimi tarkkaan ottaen niin kuin pitäisi. Erityisesti aikaisemmassa harjoituksessa tekemiämme virheellisiä asetuksia ei tällä ohjelmalla voi testata! Voit helposti luoda uusia yksinkertaisempia verkkoja ja testata toimintaa niissä. Kokeilumäärittelyt voi tietenkin tallentaa tiedostoihin.