Раздел
 Скачать 3.02 Mb.
|
|
Раздел 5. Статическая маршрутизация Протоколы маршрутизации - это правила, по которым осуществляется обмен информации о путях передачи пакетов между маршрутизаторами. Протоколы характеризуются временем сходимости, потерями и масштабируемостью. В настоящее время используется несколько протоколов маршрутизации. Одна из главных задач маршрутизатора состоит в определении наилучшего пути к заданному адресату. Маршрутизатор определяет пути (маршруты) к адресатам или из статической конфигурации, введённой администратором, или динамически на основании маршрутной информации, полученной от других маршрутизаторов. Маршрутизаторы обмениваются маршрутной информацией с помощью протоколов маршрутизации. Маршрутизатор хранит таблицы маршрутов в оперативной памяти. Таблица маршрутов это список наилучших известных доступных маршрутов. Маршрутизатор использует эту таблицу для принятия решения куда направлять пакет. В случае статической маршрутизации администратор вручную определяет маршруты к сетям назначения. В случае динамической маршрутизации – маршрутизаторы следуют правилам, определяемым протоколами маршрутизации для обмена информацией о маршрутах и выбора лучшего пути. Статические маршруты не меняются самим маршрутизатором. Динамические маршруты изменяются самим маршрутизатором автоматически при получении информации о смене маршрутов от соседних маршрутизаторов. Статическая маршрутизация потребляет мало вычислительных ресурсов и полезна в сетях, которые не имеют нескольких путей к адресату назначения. Если от маршрутизатора к маршрутизатору есть только один путь, то часто используют статическую маршрутизацию. Лабораторная работа №4. Настройка статической маршрутизации. Проведем настройку статической маршрутизации с помощью графических мастеров интерфейса Cisco Packet Tracer. Создайте схему сети, представленную на рис.5.1.  Рис.5.1. Схема сети. На данной схеме представлена корпоративная сеть, состоящая из следующих компонентов: Сеть 1 – на Switch1 замыкается сеть первой организации (таблица 5.1): Таблица 5.1. Сеть первой организации.
В данной сети на Comp2 установлен DNS и Web сервер с сайтом организации. На Comp3 установлен DHCP сервер. Компьютер Comp4 получает с DHCP сервера IP адрес, адрес DNS сервера провайдера (сервер Provider) и шлюз. Шлюз в сети – 192.168.1.1/24. Сеть 2 – на Switch2 замыкается сеть второй организации (таблица 5.2): Таблица 5.2. Сеть второй организации.
В данной сети на Comp5 установлен DNS и Web сервер с сайтом организации. На Comp4 установлен DHCP сервер. Компьютер Comp7 получает с DHCP сервера IP адрес, адрес DNS сервера провайдера (сервер Provider) и шлюз. Шлюз в сети – 10.0.0.1/8. Сеть 3 – на Hub1 замыкается городская сеть 200.200.200.0/24. В сети установлен DNS сервер провайдера (комьютер Provaider с IP адресом -200.200.200.10/24), содержащий данные по всем сайтам сети (Comp2, Comp5, Comp8). Сеть 4 – маршрутизатор Router3 выводит городскую сеть в интернет через коммутатор Switch3 (сеть 210.210.210.0/24). На Comp8 (IP адрес 210.210.210.8/24, шлюз 210.210.210.3/24.) установлен DNS и Web сервер с сайтом. Маршрутизаторы имеют по два интерфейса: Router1 – 192.168.1.1/24 и 200.200.200.1/24. Router2 – 10.0.0.1/8 и 200.200.200.2/24. Router3 – 210.210.210.3/24 и 200.200.200.3/24. Задача: 1 – настроить сети организаций; 2 – настроить DNS сервер провайдера; 3 – настроить статические таблицы маршрутизации на роутерах; 4 – проверить работу сети – на каждом из компьютеров - Comp4, Comp7 и Comp8. С каждого из них должны открываться все три сайта корпоративной сети. В предыдущих лабораторных работах рассматривалась настройка сетевых служб и DNS сервера. Приступим к настройке статической маршрутизации на роутерах. Поскольку на представленной схеме четыре сети, то таблицы маршрутизации как минимум должны содержать записи к каждой из этих сетей – т.е. четыре записи. На роутерах Cisco в таблицах маршрутизации как правило не прописываются пути к сетям, к которым подсоединены интерфейсы роутера. Поэтому на каждом роутере необходимо внести по две записи. Настройте первый роутер. Для этого войдите в конфигурацию маршрутизатора и в интерфейсах установите IP адрес и маску подсети. Затем в разделе МАРШРУТИЗАЦИЯ откройте вкладку СТАТИЧЕСКАЯ, внесите данные (рис.5.2) и нажмите кнопку ДОБАВИТЬ:  Рис.5.2. Данные для сети 10.0.0.0/8. В результате у вас должны появиться две записи в таблице маршрутизации (рис.5.3):  Рис.5.3. Формирование статической таблицы маршрутизации. Чтобы посмотреть полную настройку таблицы маршрутизации, выберите в боковом графическом меню инструмент ПРОВЕРКА (пиктограмма лупы), щелкните в схеме на роутере и выберите в раскрывающемся меню пункт ТАБЛИЦА МАРШРУТИЗАЦИИ. После настройки всех роутеров в вашей сети станут доступны IP адреса любого компьютера и вы сможете открыть любой сайт с компьютеров Comp4, Comp7 и Comp8. Лабораторная работа №5. Построение таблиц маршрутизации. Выполните самостоятельно следующую работу, схема сети для которой представлена на рис.5.4.  Рис.5.4. Схема сети. Пять концентраторов представляют следующие пять сетей: Hub11 – сеть 11.0.0.0 Hub12 – сеть 12.0.0.0 Hub13 – сеть 13.0.0.0 Hub14 – сеть 14.0.0.0 Hub15 – сеть 15.0.0.0 Router 1 имеет дополнительный сетевой интерфейс, который добавляется из модуля WIC-1ENET при выключенном роутере. В сети три Web узла на Server1, Server2 и Server3. Сервера и компьютер имеют произвольные IP адреса со шлюзами своих роутеров. Интерфейсы роутеров определяются сетью на концентраторе и номером роутера. Например для Router3: 15.0.0.3 и 14.0.0.3 Задание: компьютер Comp1 должен открыть все три сайта на серверах корпоративной сети. В настройках Comp1 в качестве DNS сервера указан DNS сервер провайдера на Server_Provider. Самостоятельная работа №1 Корпоративная сеть 15.0.0.0/8 разбита на десять подсетей, из них в данный момент задействовано шесть подсетей в шести разных подразделениях организации. Состав сети: - три маршрутизатора; - шесть коммутаторов (по одному в каждом отделе на подсеть); - один компьютер в каждой сети. Задание. 1 – рассчитайте параметры подсетей и задайте на компьютерах IP адрес, маску и шлюз в каждой отдельной подсети; 2 – создайте произвольную топологию сети, соединив маршрутизаторы с подсетями в любом порядке. При этом соедините роутеры между собой произвольно – напрямую, через штатные коммутаторы подразделения или дополнительные коммутаторы; 3 – проверьте работоспособность корпоративной сети командой PING – все компьютеры должны быть доступны. Контрольные вопросы. В чем преимущества статической маршрутизации? Дайте характеристику параметрам статической таблицы маршрутизации? Какие этапы при установке устройства присущи маршрутизаторам компании Cisco, но отсутствуют у коммутаторов? Какую из указанных ниже команд можно встретить в интерфейсе командной строки маршрутизатора, но не коммутатора? - команда cloc rate; - команда ip address маска адрес; - команда ip address dhcp; - команда interface vlan 1 Чем отличаются интерфейсы командной строки маршрутизатора и коммутатора компании Cisco? Какая из указанных ниже команд не покажет настройки IP-адресов и масок в устройстве? - show running-config; - show protocol тип номер; - show ip interface brief; Show version Перечислите основные функции маршрутизатора в соответствии с уровнями модели OSI. Приведите классификацию маршрутизаторов по областям применения. Перечислите основные технические характеристики маршрутизаторов. Дайте характеристику основным сериям маршрутизаторов компании Cisco. Приведите перечень протоколов маршрутизации и дайте им краткие характеристики. Приведите перечень поддерживаемых маршрутизаторами интерфейсов для локальных и глобальных сетей и определите их назначение. Приведите перечень поддерживаемых маршрутизаторами сетевых протоколов и определите их назначение. Раздел 6. Динамическая маршрутизация. Статическая маршрутизация не подходит для больших, сложных сетей потому, что обычно сети включают избыточные связи, многие протоколы и смешанные топологии. Маршрутизаторы в сложных сетях должны быстро адаптироваться к изменениям топологии и выбирать лучший маршрут из многих кандидатов. IP сети имеют иерархическую структуру. С точки зрения маршрутизации сеть рассматривается как совокупность автономных систем. В автономных подсистемах больших сетей для маршрутизации на остальные автономные системы широко используются маршруты по умолчанию. Динамическая маршрутизация может быть осуществлена с использованием одного и более протоколов. Эти протоколы часто группируются согласно того, где они используются. Протоколы для работы внутри автономных систем называют внутренними протоколами шлюзов (interior gateway protocols (IGP)), а протоколы для работы между автономными системами называют внешними протоколами шлюзов (exterior gateway protocols (EGP)). К протоколам IGP относятся RIP, RIP v2, IGRP, EIGRP, OSPF и IS-IS. Протоколы EGP3 и BGP4 относятся к EGP. Все эти протоколы могут быть разделены на два класса: дистанционно-векторные протоколы и протоколы состояния связи. Дистанционно-векторная маршрутизация. Маршрутизаторы используют метрики для оценки или измерения маршрутов. Когда от маршрутизатора к сети назначения существует много маршрутов, и все они используют один протокол маршрутизации, то маршрут с наименьшей метрикой рассматривается как лучший. Если используются разные протоколы маршрутизации, то для выбора маршрута используется административные расстояния, которые назначаются маршрутам операционной системой маршрутизатора. RIP использует в качестве метрики количество переходов (хопов). Дистанционно-векторная маршрутизация базируется на алгоритме Белмана-Форда. Через определённые моменты времени маршрутизатор передаёт соседним маршрутизаторам всю свою таблицу маршрутизации. Такие простые протоколы как RIP и IGRP просто распространяют информацию о таблицах маршрутов через все интерфейсы маршрутизатора в широковещательном режиме без уточнения точного адреса конкретного соседнего маршрутизатора. Соседний маршрутизатор, получая широковещание, сравнивает информацию со своей текущей таблицей маршрутов. В неё добавляются маршруты к новым сетям или маршруты к известным сетям с лучшей метрикой. Происходит удаление несуществующих маршрутов. Маршрутизатор добавляет свои собственные значения к метрикам полученных маршрутов. Новая таблица маршрутизации снова распространяется по соседним маршрутизаторам Лабораторная работа №6. Настройка протокола RIP. Создайте схему, представленную на рис.6.1.  Рис.6.1. Схема сети. На схеме представлены следующие три сети: Switch1 – сеть 10.11.0.0/16. Switch2 – сеть 10.12.0.0/16. Сеть для роутеров - 10.10.0.0/16. Введите на устройствах следующую адресацию: Маршрутизаторы имеют по два интерфейса: Router1 – 10.11.0.1/16 и 10.10.0.1/16. Router2 – 10.10.0.2/16 и 10.12.0.1/16. ПК11 - 10.11.0.11/16 . ПК12 - 10.12.0.12/16 . Проведем настройку протокола RIP на маршрутизаторе Router1. Войдите в конфигурации в консоль роутера и выполните следующие настройки (при вводе команд маску подсети можно не указывать, т.к. она будет браться автоматически из настроек интерфейса роутера): Войдите в привилегированный режим: Router1>en Войдите в режим конфигурации: Router1>#conf t Войдите в режим конфигурирования протокола RIP: Router1(config)#router rip Подключите клиентскую сеть к роутеру: Router1(config-router)#network 10.11.0.0 Подключите вторую сеть к роутеру: Router1(config-router)#network 10.10.0.0 Задайте использование второй версии протокол RIP: Router1(config-router)#version 2 Выйдите из режима конфигурирования протокола RIP: Router1(config-router)#exit Выйдите из консоли настроек: Router1(config)#exit Сохраните настройки в память маршрутизатора: Router1>#write memory Аналогично проведите настройку протокола RIP на маршрутизаторе Router2. Проверьте связь между компьютерами ПК11 и ПК12 командой ping. Если связь есть – все настройки сделаны верно. Лабораторная работа №7. Настройка протокола RIP в корпоративной сети. Создайте схему, представленную на рис.6.2.  2 1 3 3 3 3 2 2 2 1 1 2 1 1 Рис.6.2. Схема сети. В четырех сетях: 11.0.0.0/8, 12.0.0.0/8, 13.0.0.0/8 и 14.0.0.0/8 установлены компьютеры с адресами: Comp1 – 11.0.0.11, маска 255.0.0.0 Comp2 – 12.0.0.12, маска 255.0.0.0 Comp3 – 13.0.0.13, маска 255.0.0.0 Comp4 – 14.0.0.14, маска 255.0.0.0 Между ними находится корпоративная сеть с шестью маршрутизаторами. На маршрутизаторах заданы следующие интерфейсы: Таблица 6.1.
Настройте маршрутизацию по протоколу RIP на каждом из роутеров. Для этого: 1 - настройте все маршрутизаторы, как это было показано в лабораторной работе №6; 2 – проверьте настройку маршрутизаторов по таблице маршрутизации. Чтобы убедиться в том, что маршрутизатор действительно правильно скон- фигурирован и работает корректно, просмотрите таблицу RIP роутера, используя команду show следующим образом: Router#show ip route rip Например для шестого маршрутизатора Router6 таблица будет иметь следующий вид (Рис.6.3):  Рис. 6.3. Таблица маршрутизации RIP. Данная таблица показывает, что к сети 21.0.0.0 есть два пути: через Router4 (сеть 81.0.0.0) и через Router3 (сеть 61.0.0.0). Проведите диагностику сети: 1 – проверьте правильность настройки с помощью команд ping и tracert в консоли кождого компьютера; 2 – проведите ту же диагностику сети при выключенном маршрутизаторе Router6. 3 - проверьте связь между компьютерами с адресами 12.0.0.12 и 13.0.0.13. Количество промежуточных роутеров при прохождении пакета по сети при включенном и выключенном роутере 6 должно быть разным. При включенном Router6 должно быть на единицу меньше, чем при выключенном. Самостоятельная работа №2. Создайте схему, представленную на рис.7.4. Задание. Настройте корпоративную сеть с использованием протокола RIP. Проверьте связь между компьютерами Comp1 и Comp3 с помощью команд ping и tracert при включенном и выключенном пятом маршрутизаторе. Проверьте связь между компьютерами ПК0 и Comp1 с помощью команд ping и tracert при включенном и выключенном втором маршрутизаторе.  Рис.6.4. Схема сети. Протоколы состояния связи. Эти протоколы предлагают лучшую масштабируемость и сходимость по сравнению с дистанционно-векторными протоколами. Работа протоколов базируется на алгоритме Дейкстры, который часто называют алгоритмом «кратчайший путь – первым» (shortest path first SPF)). Наиболее типичным представителем является протокол OSPF (Open Shortest Path First). Маршрутизатор берёт в рассмотрение состояние связи интерфейсов других маршрутизаторов в сети. Маршрутизатор строит полную базу данных всех состояний связи в своей области, то есть имеет достаточно информации для создания своего отображения сети. Каждый маршрутизатор затем самостоятельно выполняет SPF-алгоритм на своём собственном отображении сети или базе данных состояний связи для определения лучшего пути, который заносится в таблицу маршрутов. Эти пути к другим сетям формируют дерево с вершиной в виде локального маршрутизатора. Маршрутизаторы извещают о состоянии своих связей всем маршрутизаторам в области. Такое извещение называют LSA (link-state advertisements). В отличие от дистанционно-векторных маршрутизаторов, маршрутизаторы состояния связи могут формировать специальные отношения со своими соседями. Имеет место начальный наплыв LSA пакетов для построения базы данных состояний связи. Далее обновление маршрутов производится только при смене состояний связи или, если состояние не изменилось в течение определённого интервала времени. Если состояние связи изменилось, то частичное обновление пересылается немедленно. Оно содержит только состояния связей, которые изменились, а не всю таблицу маршрутов. Администратор, заботящийся об использовании линий связи, находит эти частичные и редкие обновления эффективной альтернативой дистанционно-векторной маршрутизации, которая передаёт всю таблицу маршрутов через регулярные промежутки времени. Протоколы состояния связи имеют более быструю сходимость и лучшее использование полосы пропускания по сравнению с дистанционно-векторными протоколами. Они превосходят дистанционно-векторные протоколы для сетей любых размеров, однако имеют два главных недостатка: повышенные требования к вычислительной мощности маршрутизаторов и сложное администрирование. Лабораторная работа №8. Настройка протокола OSPF. Возьмите схему сети, представленную на рис6.1. Проведем настройку протокола OSPF на маршрутизаторе Router1. Войдите в конфигурации в консоль роутера и выполните следующие настройки (при вводе команд маску подсети можно не указывать, т.к. она будет браться автоматически из настроек интерфейса роутера): Войдите в привилегированный режим: Switch>en Войдите в режим конфигурации: Switch1#conf t Войдите в режим конфигурирования протокола OSPF: Router1(config)#router ospf 1 В команде router ospf <идентификатор_процесса> под идентификатором процесса понимается уникальное числовое значение для каждого процесса роутинга на маршрутизаторе. Данное значение должно быть больше в интервале от 1 до 65535. В OSPF процессам на роутерах одной зоны принято присваивать один и тот же идентификатор. Подключите клиентскую сеть к роутеру: Router1(config-router)#network 10.11.0.0 Подключите вторую сеть к роутеру: Router1(config-router)#network 10.10.0.0 Задайте использование второй версии протокол OSPF: Router1(config-router)#version 2 Выйдите из режима конфигурирования протокола OSPF: Router1(config-router)#exit Выйдите из консоли настроек: Router1(config)#exit Сохраните настройки в память маршрутизатора: Switch1#write memory Аналогично проведите настройку протокола OSPF на маршрутизаторе Router2. Контрольные вопросы. В чем различие между топологической и дистанционно-векторной маршрутизацией? Опишите схему работы протокола RIP. Опишите схему работы протокола OSPF. Перечислите основные этапы установки маршрутизатора. Опишите четыре этапа загрузки маршрутизатора. Какие из указанных ниже протоколов работают по дистанционно-векторному алгоритму и каковы их основные различия? - RIP; - IGRP; - EIGRP; - OSPF Дайте характеристику классам протоколов маршрутизации. Приведите классификацию протоколов маршрутизации на основе алгоритмов их работы. Сделайте сравнение классовых и бесклассовых протоколов маршрутизации. Сделайте сравнение протоколов маршрутизации внутреннего шлюза. Опишите этапы настройки протокола маршрутизации RIP-2. |