Моделирование компьютерных сетей учебно-методическое пособие
А.Н. Егоров и др.Моделирование компьютерных сетей: учебно-методическое пособие / А.Н. Егоров, А.Е. Журавлев, А.А. Базунов, О.В Румянцев — СПб.: Изд-во ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова, 2015. — 191с.
В учебно-методическом пособии рассматриваются основные методы проектирования и моделирования компьютерных сетей, в которых используется оборудование Cisco Systems. Детально описываются процессы построения локальных и глобальных корпоративных сетей, приводятся типовые конфигурации коммутаторов и маршрутизаторов Cisco. В качестве среды разработки используется учебная версия программы Cisco Packet Tracer 6, которая является сложной средой симуляции, визуализации и оценки компьютерных сетей уровня CCNA.
Учебное пособие предназначено для студентов второго и третьего курсов, обучающихся по направлениям 230700.62 «Прикладная информатика» и 230400.62 «Информационные системы и технологии» и изучающих курсы компьютерных сетей и инфокоммуникационных систем в качестве основной литературы. Учебно-методическое пособие также может быть использовано студентами, аспирантами и преподавателями в ходе подготовки к экзамену для получения профессиональной сертификации CiscoCCNA.
© А.Н. Егоров, А.Е. Журавлев, А.А Базунов, О.В Румянцев 2015.
© Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова, 2015.
Оглавление
Лабораторная работа №1.среда Cisco Packet Tracer 6
1.2.Логическое рабочее пространство 8
1.3.Обзор режима реального времени 10
1.4.Обзор режима симуляции 11
1.5.Физическое рабочее пространство 12
Лабораторная работа №2.Технология виртуальных локальных сетей VLAN и протокол VTP 16
2.2.Теоретические сведения 16
2.3.Методические указания 18
Лабораторная работа №3.Отказоустойчивые связи в компьютерных сетях 24
3.2.Теоретические сведения 24
3.3.Методические указания 28
Лабораторная работа №4.Коммутаторы третьего уровня и Организация IP-подсетей 33
4.2.Теоретические сведения 33
4.3.Методические указания 35
Лабораторная работа №5.списки доступа ACL 43
5.2.Теоретические сведения 43
5.3.Методические указания 45
Лабораторная работа №6.Маршрутизаторы и Статические маршруты 51
6.2.Теоретические сведения 51
6.3.Методические указания 52
Лабораторная работа №7.Динамическая маршрутизация. Протоколы RIP, OSPF и EIGRP 62
7.2.Теоретические сведения 62
7.3.Методические указания 65
Лабораторная работа №8.механизм трансляции сетевых адресов nat 73
8.2.Теоретические сведения 73
8.3.Методические указания 75
Лабораторная работа №9.Распределенные сети. Технология Frame Relay. 82
9.2.Теоретические сведения 82
9.3.Методические указания 84
Лабораторная работа №10.Виртуальные частные сети VPN 93
10.2.Теоретические сведения 93
10.3.Методические указания 95
10.5.Контрольные задания 101
Лабораторная работа №11.Беспроводные сети 104
11.2.Теоретические сведения 104
11.3.Методические указания 105
11.5.Контрольные задания 110
Лабораторная работа №12.двойной стек протоколов IP v4 / IP v6 111
12.2.Теоретические сведения 111
12.3.Методические указания 113
12.5.Контрольные задания 117
Лабораторная работа №13.Аттестационный проект 118
Топ 5 инструментов моделирования сетей в 2020 году
С момента появления вычислительной техники и интернета компьютерная сеть играет жизненно важную роль для обмена ресурсами и информацией как внутри организации, так и на глобальном уровне. Люди, которым поручено контролировать эти сети, называются сетевыми инженерами или сетевыми администраторами.
Сетевые инженеры и администраторы используют различные инструменты для проектирования, мониторинга или анализа компьютерных систем. Что бы не экспериментировать на реальных сетях (что чревато сбоем или выходом из строя сетевой инфраструктуры) системные администраторы для этого используют инструменты сетевого моделирования.
Сегодня мы рассмотрим 5 лучших инструментов сетевого моделирования, которые могут помочь вам в проектировании и улучшении производительности системы.
После изучения нашего списка инструментов сетевого моделирования, вы сможете выбрать себе наиболее оптимальное программное обеспечение для эмуляции сетей. Данное ПО позволит решить проблемы и провести тесты, которые невозможно применить на реально-существующих сетях из-за риска нарушить нормальное функционирование.
GNS3
GNS3: это одна из самых популярных программ эмуляции сети, которая позволяет наблюдать взаимодействие сетевых устройств в различных топологиях сетей. Это программное обеспечение, которое является интегрированным сегментом в международной сети обучения сертификации. Одного такого факта достаточно, чтобы показать, насколько современным и всеобъемлющим является этот программный инструмент, когда речь заходит об успешном моделировании сети. Он прост в установке и реализации, что делает его популярным выбором как на любительском, так и на профессиональном уровне.
Cisco Packet Tracer
Cisco Packet Tracer: одна из основных причин, по которой этот инструмент моделирования сети, разработанный CISCO systems, занял второе место в ТОП-5, заключается в том, что он кросс-платформенный. Этот уникальный инструмент моделирования поможет вам не только построить топологию сети, но и воспроизвести ее в современных компьютерных сетях. Cisco PT позволяет имитировать соответствующую конфигурацию через CLI. А еще Packet Tracer отлично подходит для VoIP
EVE-NG
EVE-NG: Emulated Virtual Environment Next Generation or EVEN-NG- это единственный в своем роде многопользовательский сетевой симулятор, предназначенный для небольших предприятий и частных лиц. Реализация этого инструмента моделирования виртуальной сети является как платным, так и бесплатным. Бесплатная версия имеет ограничение в 63 узла на лабораторию. Для виртуализации, связывания и настройки сетевых устройств нет необходимости загружать и устанавливать дополнительное приложение помимо сервера. Все проектирование, подключение и управление сетевыми топологиями можно легко выполнить с помощью интегрированного HTML5- клиента.
Важным фактором, который делает EVE-NG одним из лучших инструментов моделирования сети, является то, что приложение экономит время, позволяя вам вносить изменения в топологию сетей во время их одновременного запуска. Кроме того, она подходит как для Ethernet, так и для последовательных интерфейсов.
Boson NetSim
Boson NetSim: это приложение, имитирующее сетевые коммутаторы и маршрутизаторы Cisco. Одна из ключевых особенностей этого инструмента моделирования заключается в том, что он поставляется вместе со всеми лабораторными работами от Boson, и нет необходимости загружать отдельные файлы и импортировать их позже в NetSim. Весь процесс загрузки, отделки и сортировки лабораторных работ осуществляется в самом приложении. Построение и загрузка топологий сетей могут быть легко выполнены с помощью приложения. И наоборот, вы также можете просматривать топологии, загруженные другими участниками сообщества, и загружать их в приложение. Функции терминала чрезвычайно реалистичны.
Также стоит отметить, что Boson NetSim заимствует интуитивно понятную систему настройки от GNS3. Дополнительные модули (называемые надстройками) могут быть включены для настройки сетевого устройства. Когда устройство подключено к топологии сети, программное обеспечение спрашивает, какие именно модули вы хотите добавить.
VIRL
VIRL: Virtual Internet Routing Lab или VIRL- это эмулятор виртуальной сети от Cisco, который был специально разработан для удовлетворения потребностей образовательных учреждений и частных лиц. Будучи одним из топ-5 инструментов моделирования сетей в 2020 году, он поставляется в высоко масштабируемых вариантах, специально разработанных для средних и крупных предприятий. VIRL, поддерживающий клиент-серверную модель и сервер, могут быть легко установлены на виртуальной машине под управлением ESXi от VMware или даже на «голом железе» сервера.
Использование инструмента моделирования VIRL позволяет вам получить доступ к целому ряду лицензированных образов программного обеспечения Cisco, таких, как NX-Osv, IOS-Xrv, ASAv и IOSv (как второго уровня, так и третьего уровня). Хорошо то, что эти образы можно легко извлечь из сервера VIRL и установить поверх других эмуляторов, таких как EVE-NG и GNS3. Кроме того, VIRL ввела функцию, известную как AutoNetKit, которая облегчает базовые функции конфигурации на узлах для автоматического заполнения всей топологии сети. Эта функция очень эффективна в том случае, если вам необходимо быстро оценить модель поведения конкретной технологии или, практически воссоздать всю существующую сеть.
Подведем итоги
Приведенный выше список, безусловно, является кратким, но он определенно является всеобъемлющим для личных целей. Цель этого списка состоит не только в том, чтобы познакомить вас со списком инструментов моделирования сети входящих топ- 5, но и познакомить вас с возможностями специализированных функций этих инструментов.