пособие. Учебнометодическое пособие по выполнению практических работ по дисциплине Сетевые технологии
 Скачать 6.47 Mb.
|
|
УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА» Кафедра микропроцессорной техники и информационно-управляющих систем В. Е. МИНИН, К.Ф. ИЗМАЙЛОВ Cisco Packet Tracer Учебно-методическое пособие по выполнению практических работ по дисциплине «Сетевые технологии» Гомель 2016 Packet Tracer Network Simulator – 2016 3 1 НАЧАЛО РАБОТЫ С PACKET TRACER Итак, вы начинаете свой путь в мир Cisco, возможно, для подготовки к сдаче экзаменов на промышленные сертификаты CCENT/CCNA, и хотели бы попробовать на вкус все, что есть в сетях Cisco? При этом не можете себе позволить роскошь реального оборудования. Тогда Packet Tracer – от- личная замена для всех, кто нуждается в нескольких реальных устрой- ствах: вы можете разработать сложную топологию из десятков (если не сотен) устройств Cisco и следить как за тем, как пакеты передвигаются между ними. И все это возможно в пределах вашего ноутбука вне зависи- мости от вашего местонахождения. Еще большую пользу окажет вам эта программа, если вы являетесь инструктором или экзаменатором: с помо- щью Packet Tracer можно создать необходимую топологию с практиче- скими вопросами. В этой главе рассмотрена установка Packet Tracer, описан графиче- ский интерфейс программы и показано как легко можно создать свою первую простую топологию. Но надо заметить, что Packet Tracer – про- граммный симулятор сетей и устройств Cisco, а оттого в нем реализован не весь мир протоколов (читай, не все реальное оборудование). Потому и мы начнем с беглого осмотра, какие протоколы поддерживаются в про- грамме. Протоколы, работающие в Packet Tracer Симулятор, как следует из значения этого слова, отображает работу реальных сетевых устройств и их окружения. Надо заметить, что и прото- колы в Packet Tracer ведут себя почти также же, как если бы они работали на реальном оборудовании. В таблице 1 указаны технологии и протоколы, которые поддерживаются в программе. Отмеченные звездочкой (*) протоколы имеют существенные огра- ничения: не все их команды и сервисы поддерживаются в Packet Tracer. Packet Tracer Network Simulator – 2016 4 Т а б л ица 1 – Протоколы, поддерживаемые в Packet Tracer Технология Протоколы LAN Ethernet (включая CSMA/CD*), 802.11 a/b/g/n wireless*, PPPOE Коммутация VLAN, 802.1q, trunking, VTP, DTP, STP*, RSTP*, многоуровневая комму- тация*, EtherChannel, LACP, PAgP TCP/IP HTTP, HTTPS, DHCP, DHCPv6, Telnet, SSH, TFTP, DNS, TCP*, UDP, IPv4*, IPv6*, ICMP, ICMPv6, ARP, IPv6 ND, FTP, SMTP, POP3, and VOIP(H.323) Маршрутизация Статическая, маршрутизация по умолчанию, RIPv1, RIPv2, EIGRP, OSPF, BGP, inter-VLAN, перераспределение маршрутной информации WAN HDLC, SLARP, PPP*, Frame Relay* Безопасность IPsec, GRE, ISAKMP, NTP, AAA, RADIUS, TACACS, SNMP, SSH, Syslog, CBAC, Zone-Based Policy Firewall, and IPS QoS Layer 2 QoS, Layer 3 DiffServ QoS, FIFO Hardware queues, Priority Queu- ing, Custom Queuing, Weighted Fair Queuing, MQC, and NBAR* Прочие технологии Списки доступа (стандартные, расширенные и именованные), CDP, NAT (статический, динамический, входящий/исходящий и с пере- грузкой), NATv6 Установка Packet Tracer Для загрузки Packet Tracer следует открыть страницу Сетевой акаде- мии Cisco https://www.netacad.com (при этом необходимо обладать актив- ным статусом пользователя академии). Затем нажав на соответствующий баннер (или выбрав пункт меню Offerings|Packet Tracer), перейти к вы- бору пакета поддерживаемого вашей операционной системой. Операционная система Windows Установка программы в Windows довольно проста и понятна. Необ- ходимо найти файл (например с именем «Cisco Packet Tracer 6.2 for Win- dows Student Version.exe»). Достаточно открыть этот файл для запуска мастера установки, затем принять лицензионное соглашение, выбрать место и начать установку. Операционные системы из семейства Linux В зависимости от конкретной операционной системы семейства Linux необходимо загрузить соответствующий файл. Для обеспечения права доступа на исполнение этого файла следует воспользоваться ко- мандой chmod , а запустить файл на исполнение. Для выполнения установки рекомендуется следовать инструкциям на экране. Packet Tracer Network Simulator – 2016 5 Обзор графического интерфейса Основное рабочее окно Packet Tracer подобно графическому редак- тор делится на несколько составляющих (рисунок 1). Необходимые по- яснения даются ниже. Рисунок 1 – Основное окно Packet Tracer 1 Строка меню (Menu Bar). Этот компонент идентичен для всех программных приложений. Используется для открывания, сохранения, печати, изменения настроек и т.п. 2 Главная панель инструментов (Main Toolbar) содержит яр- лыки, обеспечивающие быстрый доступ к наиболее часто используемым пунктам меню, таким как Открыть (Open), Сохранить (Save), Масштаб (Zoom), Отменить (Undo), Повторить (Redo) и прочим. В правой части панели находится ярлык для ввода информации о текущей топологии. 3 Переключатель выбора логической или физической тополо- гии (Logical/Physical Workspace Tabs) служат для переключения между логической или физической рабочими областями. 4 Рабочее пространство (Workspace). Это основная область ра- боты в Packet Tracer. Именно здесь создается необходимая топология Packet Tracer Network Simulator – 2016 6 (схема сети), и отображается симуляция процесса сетевого взаимодей- ствия. 5 Общая панель инструментов (Common Tools Bar) обеспечивает возможность выбора инструментов манипуляции с схемой сети, таких как выделение и изменение расположения устройств, размещение надписей и заметок, удаление, изменение размера и выбор передачи простого (Simple PDU) или сложного (Complex PDU) пользовательского блока данных. 6 Переключатель выбора режима работы (Realtime/Simulation Tabs) обеспечивает переключение между реальным режимом работы или режимом симуляции сетевого взаимодействия. Данный переключа- тель также дает возможность контроля времени и захвата пакетов в сети. 7 Окно выбора сетевых компонентов (Network Component Box) содержит доступное в Packet Tracer сетевое оборудование и оконечные устройства. Подразделяет на две области: 7a Окно выбора категории устройства (Device-type Selection Box) содержит основные категории устройств (маршрутизаторы, ком- мутаторы, концентраторы, беспроводные устройства, сетевые кабели, оконечные устройства и прочие). 7b Окно выбора конкретного типа устройства (Device-specific Selection Box). После выбора категории здесь становятся доступными различные модели устройств. 8 Окно создания пользовательских пакетов (User-created Packet Box) предназначено для создания пользователями подробных тестов се- тевой топологии и отображения их результатов. Для успешного дальнейшего изучения Packet Tracer необходимо уверенно ориентироваться в приведенных названиях инструментов и их расположения в окне программы. Создание простой схемы сети После знакомства с интерфейсом программы мы можем приступить к созданию первой топологию. Выполним следующие пункты. 1 В окне сетевых выбора сетевых компонентов найдите категорию Оконечные устройства (End Devices) и выберите в соседнем окне Пер- сональный компьютер ПК (Genetic PC) и Ноутбук (Generic Laptop). Перетащите оба устройства в рабочую область Packet Tracer. 2 Кликните Подключения (Connections), затем выберите Пере- крестный кабель (Copper Cross-Over). Вначале кликните на изображе- нии ПК и выберите FastEthernet-интерфейс устройства в открывшимся Packet Tracer Network Simulator – 2016 7 списке. После этого кликните на изображении ноутбука и также выбе- рите FastEthernet-интерфейс. При правильном подключении индика- торы статуса устройств должны отображаться зеленым цветом, указы- вающим, что интерфейсы устройств включены. Рисунок 2 – Простая топология сети 3 Для того, чтобы настроить устройство, например ПК, следует кликнуть на его изображении и затем выбрать вкладку Рабочий стол (Desktop). Выберите инструмент Конфигурация IP (IP Configuration) и введите IP-адрес (IP Address) и маску (Subnet Mask) устройства. Рисунок 3 – Рабочий стол ПК Для схемы можно обочтись без IP-адресов шлюза по умолчанию и DNS-сервера, т.к. в этом нет необходимости (схема состоит только из двух компьютеров и не предполагает выход в Интернет или подключе- ние к другим сетям, а также использование символьных имен). Packet Tracer Network Simulator – 2016 8 Рисунок 4 – Настройка IP-адреса и маски ПК и ноутбука 4 Закройте окно настройки ПК. Кликните по изображению ноутбука и выполните таким же образом настройку ноутбука. Убедитесь, что заданные IP-адреса находятся в одной подсети. 5 Закройте окно настройки IP-адреса и затем откройте инструмент Командная строка (Command Prompt). Воспользовавшись утилитой ping проведите тест связности, как показано на следующем рисунке. Рисунок 5 – Тест связности между устройствами Рассмотренная схем сети относительно простая. В действительно- сти современная сеть требует наличия сетевого оборудования. Немного усложним нашу топологию, добавив Ethernet-коммутатор. Packet Tracer Network Simulator – 2016 9 1 Кликните на категории устройств Коммутаторы (Switches) и пе- ренесите из окна выбора конкретного типа устройства в рабочую об- ласть любой тип коммутатора (за исключением Switch-PT-Empty)/ 2 Удалите кабель между ПК и ноутбуком, используя инструмент Удалить (Delete) из общей панели инструментов. 3 Кликните на категории Подключения (Connections), затем выбе- рите Прямой кабель (Cooper Straight-Through) и подключите ПК и но- утбук к коммутатору. Сразу после подключения индикаторы коммута- тора будут оранжевого цвета, потому что порты коммутатора находятся в режимах прослушивания и изучения протокола связующего дерева STP (Spanning Tree Protocol). Рисунок 6 – Схема сети с коммутатором 4 Как только индикаторов цвет измениться на зеленый (что свиде- тельствует о нормальной работе портов коммутатора) проведите тест связности между ПК и ноутбуком с помощью утилиты ping. Убедитесь, что тест выполнен успешно. 5 Сохраните измененную топологию под другим именем (меню File> Save As). Схема сохраняется в файле с расширением .pkt, при этом устройства запоминается текущий статус и настройки устройств. Резюме В данной главе вы научились устанавливать Packet Tracer и исполь- зовать его для создания простейших схем сети. Поэкспериментируйте с различными вариантами топологий, используя только ПК, ноутбук и коммутаторы, что самостоятельно закрепить принципы работы с про- граммой. Также вы познакомились со списком протоколов поддержива- емых Packet Tracer. Используйте этот список всякий раз, как только вы собираетесь опробовать новую технологию, чтобы убедить, что необхо- димые протоколы и соответствующие им настройки полностью поддер- живаются программой. В следующей главе вы узнаете о различных типах сетевых устройств и принципах их настройки под конкретные нужды. Мы также разберем, как настраивать устройства через интерфейс командной строки (CLI), а также с помощью графического интерфейса. Packet Tracer Network Simulator – 2016 10 2 СЕТЕВЫЕ УСТРОЙСТВА Сетевые устройства создают основу для сетевого взаимодействия. В этой главе вы узнаете о всех сетевых устройствах, доступных в Packet Tracer, и модулях, подходящих для конкретных моделей устройств. По- сле этого вы сможете создавать устройства с предпочитаемыми моду- лями и производить их настройку. В программе также предусмотрено со- хранение таких видоизмененных устройств для работы с ними с буду- щем. Если вы не знаете команд межсетевой операционной системы Cisco IOS, то после чтения пункта «Настройка сетевых устройств» вы будете способны к пошаговой настройке коммутаторов и маршрутизаторов Cisco, используя любые команды. Сетевое оборудование Cisco и устройства Packet Tracer Большинство устройств, представленных в Packet Tracer, более- менее соответствуют реальному оборудованию Cisco. Однако име- ются устройства, присущие только Packet Tracer. Эти устройства нахо- дятся в подразделах категорий коммутаторы (Switches) и маршру- тизаторы (Routers) и имеют в своем названии слово Общий (Generic). Изначально их слоты пусты и допускают установку различ- ных типов модулей. Маршрутизаторы Маршрутизаторы обеспечивают взаимодействие между подсетями (логическими сегментами). Любой маршрутизатор в Packet Tracer может быть включен и выключен переключением тумблера «Питание», распо- ложенного на внешнем виде устройства («Physical Device View») Рисунок 7 – Вкладка «Физический вид устройства» (указан тумблер «Питание» маршрутизатора) Packet Tracer Network Simulator – 2016 11 Возможность включения/выключения питания маршрутизаторов в Packet Tracer симулирует работу реальных устройств. Модуль устрой- ства может быть добавлен и удален только после выключения электро- питания устройства. При этом надо помнить, если вы не сохранили теку- щую конфигурацию, выключение устройства приведет к потере произ- веденных настроек. Следующие маршрутизаторы доступны в Packet Tracer: 1) Cisco 1841. Маршрутизатор с интегрированными сервисами (Integrated Service Router, ISR) имеет два порта Fast Ethernet и два свобод- ных слота для подключения интегральных карт для высокоскоростного WAN-соединения. 2) Cisco 1941. Эта модель подобна предыдущей с той лишь разни- цей, что функционирует подл управление 15 версии Cisco IOS. Также имеет два Gigabit Ethernet порта. 3) Cisco 2620XM. Этот мультисервисный маршрутизатор имеет один Fast Ethernet порт, два слота для установки WAN интерфейсных карт и слот для AIM. 4) Cisco 2621XM. Данный маршрутизатор подобен предыдущему, за исключением наличия двух портов Fast Ethernet. 5) Cisco 2811. Маршрутизатор с интегрированными сервисами имеет два порта Fast Ethernet, четыре WIC слота и два AIM слота. 6) Cisco 2901. Этот маршрутизатор имеет два Gigabit Ethernet порта, четыре WIC слота и два слота для установки DSP. 7) Cisco 2911. Данный маршрутизатор имеет три порта Gigabit Ethernet, а в остальном повторяет характеристики предыдущего устрой- ства. Функционирует под управлением 15 версии Cisco IOS. 8) Genetic Router-PT. Маршрутизатор с настройкой под пользова- теля. Имеет 10 слотов и несколько специальных модулей, названии ко- торых начинается с букв PT. Коммутаторы Коммутатор (ранее называемые многопортовый мост) соединяет более чем одно оконечное устройство в сеть. Каждый порт коммутатора является коллизионным доменом. Следующие коммутаторы доступны в Packet Tracer: 1) Cisco 2950-24. Управляемый коммутатор с поддержкой 24 пор- тов Fast Ethernet. 2) Cisco 2950T-24. Этот коммутатор принадлежит к семейству ин- теллектуальных коммутаторов Catalyst 2950 и имеет 24 порта Fast Ether- net и два Gigabit Ethernet с поддержкой модулей GBIC (Gigabit Interface Converter). Packet Tracer Network Simulator – 2016 12 2) Cisco 2960-24TT. Еще один 24-портовый коммутатор. В отличие от предыдущей модели имеет порты Gigabit Ethernet с поддержкой мо- дулей SFP (Small Form-factor Pluggable). Однако это отличие существенно для реальных коммутаторов и не оказывает никакого влияния при ра- боте в Packet Tracer. 3) Cisco 3560-24PS. В отличие от других коммутаторов данное устройство является коммутатором 3 уровня и в дополнении к штатной функции коммутации способно осуществлять маршрутизацию. Две по- следние буквы PS означают поддержку питания по Ethernet PoE (Power over Ethernet), что используется для питания IP-телефонов без отдель- ного блока питания. 4) Bridge PT. Это устройство используется для сегментации сетей и имеет только два порта (потому и называется мостом; если бы портов было больше, тогда более приемлемое название было бы коммутатор). 5) Generic Switch PT. Данное устройство существует только в Packet Tracer и представляет собой коммутатор с настройкой под пользова- теля. Имеет 10 слотов и несколько специализированных модулей. Точно также как рассмотренный ранее Genetic Router-PT, коммута- тор ) Generic Switch PT может быть выключен, что необходимо для смены модулей. Все остальные коммутаторы имеют фиксированную струк- туры и не предполагают кастомизации. Потому не имеют нужды в вы- ключении питания. Другие устройства Как можно убедиться, Packet Tracer поддерживает не только комму- таторы и маршрутизаторы, но и другие устройства. Эти устройства настройки и работают как есть. 1) Hub PT. Построение сетей на основе концентраторов является достоянием истории. Однако с помощью этого устройства становится возможным познакомиться с широковещательным штормом и коллизи- ями. Имеет 10 слотов для. 2) Repeater. Используется для повышения уровня и восстановле- ния формы электрического сигнала. Имеет два слота. 3) Coaxial Splitter PT. Предназначено для раздвоения коаксиаль- ного подключения. Имеет три порта для подключения коаксиального кабеля и не может быть кастомизировано. Подключение модулей сетевых устройств Модули сетевых устройств представляют собой аппаратную реали- зацию некоторый распространённых интерфейсов. Например, модуль HWIC-4ESW содержит 4 Ethernet-порта (10 Мбит/с). Как и для реального Packet Tracer Network Simulator – 2016 13 устройства, так и для устройства, представленного в Packet Tracer, для смены модуля требуется отключение питания. Для отключения питания сделайте один клик на переключателе пи- тания в правой части устройства. Для установки модуля перетащите лю- бой из доступных в списке модулей и установите его в любой пустой слот. Если модуль не может быть установлен в определенный слот, то он будет автоматически возвращен в список. |