- Лабораторная работа №9 Исследование работы маршрутизатора.
- Лабораторная работа №10 Построение маршрутизируемой сети.
- Литература
- Топология
- Часть 1. Изучение физических характеристик маршрутизатора
- Часть 2. Изучение физических характеристик маршрутизатора с помощью команд show.
- Исходные данные/сценарий
- Необходимые ресурсы
- Часть 1: Изучение физических характеристик маршрутизатора
- Обозначьте различные части маршрутизатора Cisco.
- Лабораторная работа №1 Маршрутизация с использованием программного маршрутизатора
- Формат таблицы маршрутизации без масок
- Пример таблицы маршрутизации с масками
Лабораторная работа №9 Исследование работы маршрутизатора.
Исследовать команды маршрутизатора, настройки и возможности системы.
Задание: Подключить маршрутизатор к последовательному порту и через программу hyperterminal подключиться к маршрутизатору.
Настройки связи: 8 бит, нет бита четности, нет программного и аппаратного контроля сжатия, 1 стоповый бит, скорость 9600 бит/с.
Лабораторная работа №10 Построение маршрутизируемой сети.
Задание: В программе Boson NetDesigner создать сеть в соответствии с схемой. Перейти в симулятор сети и задать IP адреса компьютерам и интерфейсам маршрутизатора, настроить таблицу маршрутизации.
Рис. 2 Схема сети с двумя маршрутизаторами
- Задать IP адреса компьютерам от 172.16.1.2 до 172.16.1.4 для одной сети и от 172.16.2.2 до 172.16.2.4 для другой сети. Шлюз соответственно 172.16.1.1 и 172.16.2.1. Маска подсети равно 255.255.255.0.
- Задать IP адреса для интерфейсов маршрутизатора. Для интерфейса подключенного к сети 172.16.1.0 шлюз 172.16.1.1, а для сети 172.16.2.0 шлюз 172.16.2.1.
- Задать IP адреса для интерфейса связывающий два маршрутизатора.
- Настроить таблицу маршрутизации.
- Проверить работоспособность сети командой ping.
- Какой будет маска для сети 172.16.1.0/23?
- Какой командой задается сеть для подключения к интерфейсу?
- Что влияет на флаг TTL пакета?
- Что такое метрика?
Литература
- http://ru.wikipedia.org
- Тодд Леммл, Кевин Хейлз. Настройка коммутаторов Cisco. М.: Лори, 2002, стр. 465.
- Федотов А.М. Введение в Internet. http://www.ict.nsc.ru/win/fedotov/inter/internet.html
- RFC 1945 [HTTP 1/0]
- RFC 2616 [HTTP 1/1]
- http://unix.org.ua/rfc/rfc-index.html
- RFC 0792 [ICMP]
- Glenn Gabriel Ben-Yosef Коммутация ЛВС. http://www.citforum.sitc.ru/nets/switche/com_lvs3.shtml
Физико-технический институт 1
Стандартные стеки коммуникационных протоколов 4
Лабораторная работа №10 51
Телекоммуникационные технологии и системы (лабораторные работы)
Ньургун Анатольевич Леонтьев
Подписано в печать . Формат
Топология
Часть 1. Изучение физических характеристик маршрутизатора
- Определите различные части маршрутизатора Cisco, включая следующие:
- порты управления;
- интерфейсы локальной сети;
- интерфейсы глобальной сети;
- слоты модулей расширения;
- слоты расширения памяти Compact Flash;
- порты USB.
Часть 2. Изучение физических характеристик маршрутизатора с помощью команд show.
- Подключитесь к маршрутизатору через консоль с помощью программы Tera Term.
- Определите внутренние характеристики маршрутизатора с помощью команды show version.
- Определите характеристики интерфейса маршрутизатора с помощью команды show interface.
Исходные данные/сценарий
Необходимые ресурсы
- 1 маршрутизатор (Cisco 1941 с универсальным образом M3 версии CISCO IOS 15.2(4) или аналогичным)
- 1 ПК (Windows 7, Vista или XP с программой эмулятора терминала, например Tera Term)
- Консольные кабели для настройки устройств CISCO IOS через консольные порты
Часть 1: Изучение физических характеристик маршрутизатора
Обозначьте различные части маршрутизатора Cisco.
В этом шаге приводится изображение задней панели маршрутизатора Cisco 1941 ISR. Пользуйтесь им, отвечая на заданные вопросы. Если же вы изучаете маршрутизатор другой модели, зарисуйте его заднюю панель в оставленном ниже пространстве и обозначьте компоненты и интерфейсы в соответствии с приведёнными ниже вопросами.
- Обведите и отметьте выключатель питания маршрутизатора. Выключатель питания вашего маршрутизатора расположен в той же области, что и на приведённом изображении?
- ____________________________________________________________________________________
- Обведите и обозначьте порты управления. Какие порты управления встроены? Совпадают ли они с портами управления на вашем маршрутизаторе? Если нет, то чем они отличаются?
- ____________________________________________________________________________________
- Обведите и обозначьте интерфейсы локальной сети. Сколько интерфейсов локальной сети имеет изображённый маршрутизатор? Какой тип интерфейса используется? Совпадают ли интерфейсы локальной сети на вашем маршрутизаторе? Если нет, то чем они отличаются?
- ____________________________________________________________________________________
- Обведите и обозначьте интерфейсы глобальной сети. Сколько интерфейсов глобальной сети имеет изображённый маршрутизатор? Какой тип интерфейса используется? Совпадают ли интерфейсы глобальной сети на вашем маршрутизаторе? Если нет, то чем они отличаются?
- ____________________________________________________________________________________
- Cisco 1941 ISR — это модульная платформа, оснащённая слотами расширения для различных модулей подключения к сети. Обведите и обозначьте слоты для модулей. Сколько здесь слотов для модулей? Сколько из них используется? Какого типа эти слоты? Совпадают они со слотами для модулей расширения на вашем маршрутизаторе? Если нет, то чем они отличаются?
- ____________________________________________________________________________________
- Маршрутизатор Cisco 1941 оснащён слотами памяти CompactFlash для высокоскоростного хранения данных. Обведите и обозначьте слоты памяти CompactFlash. Сколько здесь слотов памяти? Сколько из них используется? Сколько памяти они поддерживают? Совпадают они со слотами памяти на вашем маршрутизаторе? Если нет, то чем они отличаются?
- ____________________________________________________________________________________
- Маршрутизатор Cisco 1941 оснащён портами USB 2.0. Встроенные порты USB поддерживают устройства eToken и карты флеш-памяти USB. USB-устройство eToken обеспечивает аутентификацию устройств и безопасную конфигурацию маршрутизаторов Cisco. Функция USB-накопителя позволяет использовать его как дополнительную внешнюю память и дополнительное загрузочное устройство. Обведите и обозначьте порты USB. Сколько здесь портов USB? На вашем маршрутизаторе есть порты USB?
- ____________________________________________________________________________________
- Маршрутизатор Cisco 1941 также оснащён консольным портом мини-USB типа Б. Обведите и обозначьте консольный порт мини-USB типа Б.
- ____________________________________________________________________________________
Лабораторная работа №1 Маршрутизация с использованием программного маршрутизатора
Изучить принципы маршрутизации в IP-сетях, получить практические навыки настройки программных маршрутизаторов на базе операционной системы (ОС) Linux с применением маршрутизации интерфейсов и маршрутизации виртуальных локальных сетей (VLAN).
Теоретические сведения
Маршрутизация включает в себя следующие частные задачи:
Обмен информацией о топологии сети. Реализуется протоколами маршрутизации.
Определение оптимальных маршрутов и построение таблиц маршрутизации.
Продвижение пакета маршрутизаторами на основании таблиц маршрутизации.
В данной лабораторной работе рассматриваются вопросы продвижения пакетов. Информация об оптимальных маршрутах представляется в маршрутизаторе в виде таблицы маршрутизации. В случае адресации без масок таблица маршрутизации имеет вид:
Формат таблицы маршрутизации без масок
Адрес назначения – это IP-адрес сети или конкретного узла.
IP следующего маршрутизатора – адрес следующего транзитного маршрутизатора на пути к адресу назначения.
Интерфейс – это идентификатор сетевого интерфейса маршрутизатора, через который нужно передавать данные следующему маршрутизатору.
Метрика – абстрактная характеристика качества маршрута. В качестве метрики может выступать количество транзитных узлов («хопов»), пропускная способность и т.п. Меньшее значение метрики всегда соответствует лучшему маршруту.
При поиске маршрута для продвижения IP-пакета предпочтение отдается специфическим маршрутам (то есть маршрутам до конкретного узла, а не сети), даже в том случае, если метрика этого маршрута хуже.
При использовании масок алгоритм работы маршрутизатора при продвижении пакета несколько усложняется. В таблицу маршрутизации добавляется колонка с маской, соответствующей адресу назначения. Рассмотрим пример:
Рис. 1. Пример структуры сети
Для данного примера в таблице маршрутизации R2 могут быть следующие записи:
Пример таблицы маршрутизации с масками
Продвижение пакета основывается на следующем алгоритме:
Маршрутизатор извлекает из пакета IP-адрес назначения.
Поиск специфического маршрута, то есть записи, в которой адрес назначения равен целевому IP-адресу. Если запись найдена, то используется этот маршрут, иначе на шаг 3.
Поиск неспецифического маршрута. Включает следующие шаги:
если результат равен адресу назначения IP, запись отмечается подходящей.
Из всех подходящих маршрутов выбирается наиболее специфический. Такой маршрут содержится в записи с наиболее длинной маской.
Среди подходящих маршрутов, обладающих одинаковой «специфичностью», выбирается маршрут с меньшей метрикой.
Настроить взаимодействие двух IP-сетей между собой и с внешней сетью средствами программного маршрутизатора на базе ОС Linux (Рис. 2). Настроить простейшие правила фильтрации трафика средствами ОС Linux.
Ситуация 1. Сети изолированы друг от друга физически, т.е. построены на различных коммутаторах, не связанных друг с другом непосредственно.
Ситуация 2. Изоляция сетей обеспечивается за счет применения технологии виртуальных локальных сетей.
Проверить настройку маршрутизации и фильтров на примере взаимодействия рабочих станций PC-1 и PC-2, принадлежащих различным сетям.
Рис. 2. Принципиальная схема взаимодействия сетей для лабораторной работы №1
В приведённых примерах схем ЛВС для лабораторной работы указана адресация для компьютеров PC151 (ПК-1), PC152 (ПК-2), PC154 (ПК-4) лаборатории. При использовании других компьютеров IP-адреса будут другими (см. прил. 1).
Рис. 3. Физическая схема ЛВС для лабораторной работы №1 (ситуация 1)
Рис. 4. Логическая схема ЛВС для лабораторной работы №1 (ситуация 1). IP-сеть 1 имеет адрес 192.168.201.0/24, IP-сеть 2 имеет адрес 192.168.200.0/24, внешняя сеть подключена через 192.168.132.0/24
Рис. 5. Физическая схема ЛВС для лабораторной работы №1 (ситуация 2)
Рис. 6. Логическая схема ЛВС для лабораторной работы №1 (ситуация 2). IP-сеть 1 имеет адрес 192.168.201.0/24, IP-сеть 2 имеет адрес 192.168.200.0/24, внешняя сеть подключена через 192.168.142.0/24
Порядок выполнения работы
Перед выполнением лабораторной работы необходимо:
Подготовить схемы сети с указанием ip-адресов в соответствии с вариантом.
Подготовить виртуальные машины PC-1, PC-2, на которых может быть установлена любая сетевая операционная система, например Microsoft Windows XP или Linux.
Подготовить виртуальную машину, которая будет выполнять роль маршрутизатора. Рекомендуется использовать дистрибутив Debian GNU/Linux. Для данной виртуальной машины использовать сетевые адаптеры «PCnet», обеспечивающие передачу тэгированных кадров VLAN.
В установленной ОС Linux должна быть включена поддержка VLAN. В Debian необходимо установить соответствующий пакет командой
Рекомендуется также установить графическую версию текстового редактора vi. В Debian соответствующий пакет устанавливается командой
Только для Debian! В случае, если образ ОС Debian Linux копируется/клонируется, необходимо отключить контроль MAC-адресов интерфейсов в файле «/etc/udev/rules.d/75-persistent-net-generator.rules» (изменять файл можно только с правами администратора). Для этого внести в приведенный ниже раздел строку с маской сетевых адаптеров VirtualBox и перезагрузить операционную систему.
# ignore interfaces with locally administered or null MAC addresses
# and VMWare virtual interfaces
Подготовить коммутаторы 3COM Switch 1100 (SW-1, SW-2) для моделирования ситуаций 1, 2 задания (при подключении к коммутаторам использовать имя «manager», пароль – «superuser»). Для этого настроить:
порты 1-2 коммутаторов SW-1, SW-2 для работы в VLAN-2 без тегирования;
порты 3, 4 коммутатора SW-1 для работы в VLAN-3 без тегирования;
порты 3, 4 коммутатора SW-2 для работы в VLAN-4 без тегирования;
порты 5, 6 коммутаторов SW-1, SW-2 для работы в VLAN-2/3/4 с тегированием.
Выполнение лабораторной работы включает следующие этапы: