Топология и построение сети в Cisco Packet Tracer

Лабораторная работа

Топология и построение сети в Cisco Packet Tracer

Цель: Научится настраивать статическую маршрутизацию в эмуляторе Cisco Packet Tracer.

Теоретические сведения

Packet Tracer - симулятор сети передачи данных, выпускаемый фирмой Cisco Systems. Позволяет делать работоспособные модели сети, настраивать (командами Cisco IOS) маршрутизаторы и коммутаторы, взаимодействовать между несколькими пользователями (через облако). Включает в себя серии маршрутизаторов Cisco 1800, 2600, 2800 и коммутаторов 2950, 2960, 3650. Кроме того есть серверы DHCP, HTTP, TFTP, FTP, рабочие станции, различные модули к компьютерам и маршрутизаторам, устройства WiFi, различные кабели.

Успешно позволяет создавать даже сложные макеты сетей, проверять на работоспособность топологии.

Маршрутизатор - специализированный сетевой компьютер, имеющий минимум два сетевых интерфейса и пересылающий пакеты данных между различными сегментами сети, принимающий решения о пересылке на основании информации о топологии сети и определённых правил, заданных администратором.

Маршрутизатор работает на более высоком «сетевом» уровне 3 сетевой модели OSI, нежели коммутатор (или сетевой мост) и концентратор (хаб), которые работают соответственно на уровне 2 и уровне 1 модели OSI.

Обычно маршрутизатор использует адрес получателя, указанный в пакетных данных, и определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные. Если в таблице маршрутизации для адреса нет описанного маршрута, пакет отбрасывается.

Таблица маршрутизации содержит информацию, на основе которой маршрутизатор принимает решение о дальнейшей пересылке пакетов.

Например:

.168.64.0/16 [110/49] via 192.168.1.2, 00:34:34, FastEthernet0/0.1

где 192.168.64.0/16 - сеть назначения,

/ - административное расстояние

/49 - метрика маршрута,

.168.1.2 - адрес следующего маршрутизатора, которому следует

передавать пакеты для сети 192.168.64.0/16,

:34:34 - время, в течение которого был известен этот маршрут,/0.1 - интерфейс маршрутизатора, через который можно достичь «соседа» 192.168.1.2.

Таблица маршрутизации может составляться двумя способами:

1)статическая маршрутизация - когда записи в таблице вводятся и изменяются вручную. Такой способ требует вмешательства администратора каждый раз, когда происходят изменения в топологии сети. С другой стороны, он является наиболее стабильным и требующим минимума аппаратных ресурсов маршрутизатора для обслуживания таблицы.

2)динамическая маршрутизация - когда записи в таблице обновляются автоматически при помощи одного или нескольких протоколов маршрутизации - RIP, OSPF, IGRP, EIGRP, IS-IS, BGP, и др. Кроме того, маршрутизатор строит таблицу оптимальных путей к сетям назначения на основе различных критериев - количества промежуточных узлов, пропускной способности каналов, задержки передачи данных и т.п. Критерии вычисления оптимальных маршрутов чаще всего зависят от протокола маршрутизации, а также задаются конфигурацией маршрутизатора.

В данной работе будут рассмотрены способы настройки именно статической маршрутизации в эмуляторе Packet Tracer.

Задача: Составить заданную топологию сети (Рис. 1), настроить параметры ее компонентов, а также проверить правильность прохождения пакетов в данной сети.

Рис. 1

Построение модели сети

В данной работе не будет рассматриваться сам процесс построения топологии, Packet Tracer обладает интуитивно понятным интерфейсом, что располагает к быстрой сборке нужной нам модели сети. Все компоненты взяты из главной панели, находящейся внизу экрана:

Отдельное внимание лишь уделю использованному кабелю - Serial DCE (Data Communications Equipment), особенностью его является параметр clock rate, который устанавливает общую скорость передачи данных (пакетов) между роутерами. Для подключения через данный кабель, необходимо добавить интерфейсную панель W1C-2T в панели физических свойств роутера Physical (Рис. 2). Для этого понадобится снять выключатель с панели справа.

Рис. 2

После этого появятся 2 новых интерфейса Serial0/0/0 и Serial0/0/1 в свойствах конфигурируемого роутера:

В итоге мы должны получить следующую топологию:

Как видно, индикаторы указывают, что оба роутера не задействованы, а интерфейсы FastEthernet не подняты, что мы будем усердно исправлять далее.

Настройка конфигурации компонентов

Прежде всего, зададим адреса конечных устройств PC0, PC1, PC2, PC3. Для этого зайдем во группу IP Configuration вкладки Dekstop:

Введем следующие адреса для PC0, PC1, PC2, PC3:

PC0:

IP address 10.0.0.2 Subnet mask 255.0.0.0 Default Gateway 10.0.0.1

PC1:

IP address 10.0.0.3 Subnet mask 255.0.0.0 Default Gateway 10.0.0.1

PC2:

IP address 30.0.0.2 Subnet mask 255.0.0.0 Default Gateway 30.0.0.1

PC3:

IP address 30.0.0.3 Subnet mask 255.0.0.0 Default Gateway 30.0.0.1

Чтобы настроить роутер R0 перейдем во вкладку CLI (Command Line Interface) и введем следующие команды:

Router#en#enable // задействуем роутер

Router#conf t#conf terminal // откроем режим конфигурацииconfiguration commands, one per line. End with CNTL/Z.(config)#hostname R0

R0 (config)#int fa0/0 // интерфейс FastEthernet0/0

R0 (config-if)#no ip ad(config-if)#no ip address(config-if)#ip ad 10.0.0.1 255.0.0.0(config-if)#no shut

R0 (config-if)#no shutdown // поднимаем интерфейс

%LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/0, changed state to up

%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/0, changed state to up(config-if)#exit

Повторяем действия для R1:#en#enable // задействуем роутер#conf t#conf terminal // откроем режим конфигурацииconfiguration commands, one per line. End with CNTL/Z.(config)#hostname R1

R1 (config)#int fa0/0 // интерфейс FastEthernet0/0

R1 (config-if)#no ip ad(config-if)#no ip address(config-if)#ip ad 30.0.0.1 255.0.0.0(config-if)#no shut

R1 (config-if)#no shutdown // поднимаем интерфейс

%LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/0, changed state to up

%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/0, changed state to up(config-if)#exit

Настраиваем интерфейс Serial0/0/0, соединяющий 2 роутера в сеть:

(config)#interface serial 0/0/0(config-if)#ip address 20.0.0.1 255.0.0.0(config-if)#clock rate 64000(config-if)#bandwidth 64(config-if)#no shutdown

%LINK-5-CHANGED: Interface Serial0/0/0, changed state to up

%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0/0/0, changed state to up(config-if)#exit(config)#(config)#interface serial 0/0/0(config-if)#ip address 20.0.0.2 255.0.0.0(config-if)#no shutdown(config-if)#exit

Так, мы настроили ip-адреса интерфейсов, но для обмена пакетами этого недостаточно. Необходимо показать роутеру R0 сеть 30.0.0.0:

(config)#ip route 30.0.0.0 255.0.0.0 20.0.0.2

А роутеру R1 про сеть 10.0.0.0:

R0 (config)#ip route 10.0.0.0 255.0.0.0 20.0.0.1

10.0.0.0 = Конечная сеть.

.0.0.0 = Маска подсети.

.0.0.1 = Адрес следующего узла сети.

Тестирование

Теперь, когда все интерфейсы настроены, а роутеры видят друг друга, можем смело посылать пакеты от одного PC к другому. Для этого можем воспользоваться встроенной возможностью Add Simple PDU, как показано на рис. 3:

Рис. 3

А также пропинговать компы во вкладке Command Prompt:

симулятор маршрутизация сеть топология

Как видно, пакеты успешно проходят как из одной сети в другую, так и внутри каждой индивидуально.

Выводы

Cisco Packet Tracer является удобным средством проектирования виртуальных сетей, позволяя создавать образы как немногочисленных физических устройств, так и сложных топологий, включающих в себя длительную настройку конфигураций, в особенности если имеем дело со статической конфигурацией. Главным отличием ее от динамической является то, что нужно вручную прописывать параметры каждого роутера, что затруднительно при большом количестве оборудования. Тем не менее, такой вид маршрутизации требует гораздо меньше вычислительных затрат CPU самого роутера, а также обеспечивает сеть дополнительной защитой, т.к. администратор может давать доступ только определенным веткам сети.

Больше работ по теме: