CCNA


CCNA
Cisco Certified
Network Associate
Учебное руководство
Экзамен
640-507
Второе издание
Тодд Леммл
Свыше 100 000 пользователей
выбрали это учебное руководство
SrBEX Издательство "Лори"
CCNA
Cisco Certified
Network Associate
Study Guide
Second Edition
Todd Lammle
оSVBEX
CCNA
Cisco Certified
Network Associate
Учебное руководство
Экзамен 640-507
Второе издание
Тодд Лэммл
CCNA™
Cisco R Certified Network Associate
Study Guide
Second Edition
Todd Lammle
Copyright 2000
All rights reserved
CCNA
Cisco Certified Network Associate
Учебное руководство
Экзамен 640-507
Тодд Лэммл
Второе издание
Переводчик М.Кузьмин
Научный редактор АТоловко
Корректор Н.Литвинова
Верстка М.Алиевой
Copyright c 2000 SYBEX Inc., 1151 Marina Village Parkway, Alameda, CA 94501
All rights reserved.
Except as permitted under the Copyright Act of 1976, no part of this publication may
be reproduced or distributed in any form or by any means, or stored in a database or
retrieval system, without the prior written permission of the publisher, with the exception
that the program listings may be entered, stored, and executed in a computer system,
but they may not be reproduced for publication.
ISBN 0-7821-2647-2
c Издательство "ЛОРИ", 2002
Изд. N : OAI (03)
ЛР N: 070612 30.09.97 г.
ISBN 5-85582-180-3
Подписано в печать 5.07.2002 Формат 70x100/16
Печать офсетная
Печ.л. 36 Тираж 3200 Заказ N 646
Цена договорная
Издательство "ЛОРИ". Москва, 123557 Б. Тишинский пер., д. 40, корп. 2
Телефон для оптовых покупателей: (095)259-01-62
WWW.LORY-PRESS.RU
Отпечатано в типографии ООО "Типография ИПО профсоюзов Профиздат"
109044, Москва, ул. Крутицкий вал д. 18
Эта книга посвящается всем техническим инструкторам Cisco -
неизвестным героям учебных курсов. Им приходится много и
напряженно трудиться, чтобы заработать на хлеб насущный. Но их
награда в успехах студентов, которые становятся тем, кем хотели
стать.
Благодарности
Мы благодарны очень многим! Даже трудно сообразить, с чего
начать.
Прежде всего, искренне благодарю Линду Ли — технического
редактора этой книги. Спасибо Нейлу Эдди, который неизменно
присутствует в благодарностях ко всем моим книгам. Без него не
было бы моего первого учебного курса CCNA и моей первой кни-
ги в издательстве Sybex.
Сузан Берг и Лиза Дюран выполнили огромную работу по со-
гласованию и поддержке плана подготовки книги к печати. Благо-
дарю Патрика Ремсейна и Эрика Гуннета, тщательно проверив-
ших каждую главу книги. Большое спасибо Слли Энгелфрид,
Мерилин Смит и Ребекке Райдер за помощь в редактировании
глав этой книги, а также корректорам Молли Гловер, Дженифер
Кемпбелл и Лауре О'Коннелл. Кроме того, благодарю Маурин Фо-
рис за окончательную правку текста и Тони Джоник за подготовку
иллюстраций.
Содержание
1 Введение в объединенные сети 1
Модели объединенных сетей 2
Многоуровневый коммуникационный подход 2
Достоинства базовой модели . 3
Базовая модель OSI 3
Уровни модели OSI 5
Сети Ethernet 18
Дуплексная и полудуплексная сеть Ethernet 19
Ethernet на канальном уровне 20
Ethernet на физическом уровне 25
Инкапсуляция данных 26
Трехуровневая иерархическая модель компании Cisco 28
Базовый уровень 29
Уровень распространения 31
Уровень доступа .31
Кабели и подключение устройств Cisco 32
Кабели Ethernet для локальных сетей 32
Требования к носителям и соединителям Ethernet 33
Соединитель UTP (RJ-45) 34
Кабели региональных сетей 36
Выбор устройств Cisco 40
Концентраторы Cisco 40
Маршрутизаторы Cisco 41
Переключатели Cisco ,42
Упражнения 44
Упражнение 1.1. Модель OSI 44
Упражнение 1.2. Уровни OSI и устройства 45
Упражнение 1.3. Выявление доменов конфликтов
и доменов широковещательных рассылок 46
Проверочные вопросы 47
Ответы к упражнениям 50
Ответы к упражнению 1.1 .50
Ответы к упражнению 1.2 51
Ответы к упражнению 1.3 51
Ответы на проверочные вопросы 52
2 Технологии коммутации 53
Коммутация на уровне 2 54
Недостатки коммутации на уровне 2 54
Сравнение применения мостов с коммутацией
в локальной сети 55
Содержание
Три функции коммутации уровня 2 55
Изучение адресов . . . . . . . . 55
Решение о пересылке и фильтрации . . . . . . . 57
Исключение зацикливания . . . . . . . . 57
Протокол STP Spanning-Tree Protocol. . . . . .-. . . . . <. . ... 58
Действие алгоритма покрывающего дерева 59
Выбор корневого моста . . . . . . . . . . . .' 59
Выбор назначенных портов . 61
Состояния портов в алгоритме покрывающего дерева . . . . .61
Пример использования алгоритма покрывающего дерева ... 62
Типы переключателей локальных сетей 63
Режим "сохранить и передать" 64
Сквозной режим (реальное время) . 64
Бесфрагментный режим 65
Упражнение . 65
Проверочные вопросы . . . . . ' . . . . • •. . . . ^. . ; 66
Ответы к упражнению b'oq; . ; . . .; . . , 69
Ответы на проверочные вопросы . . . . . * . . . . . . . . ." . . 70
3 Протокол Интернета . . . . . . . . . . . . 71
Модели TCP/IP и DoD 72
Протоколы уровня процессов/приложений 73
Протоколы уровня взаимодействия хостов 78
Протоколы уровня Интернета . . . . . . . 85
Адресация IP 93
Термины IP-адресации . . . .; . . 93
Иерархическая схема IP-адресации . ... . . . . . 94
Выделение подсетей .100
Маска подсети ./.... 101
Выделение подсетей в классе С 102
Выделение подсетей в классе В 109
Выделение подсетей в классе А .. 115
Упражнение . . . . . . . ' 118
Проверочные вопросы 118
Ответы к упражнению . 122
Ответы на проверочные вопросы . . . . . . . . . . . 122
4 Конфигурация и команды управления IOS . . . . . . 123
Пользовательский интерфейс маршрутизатора Cisco 124
Операционная система IOS в маршрутизаторах Cisco 124
Подключение к маршрутизатору Cisco 124
Включение маршрутизатора 125
Интерфейс командной строки 130
Регистрация (вход) в маршрутизатор , . 131
Обзор режимов маршрутизатора 132
Приглашения интерфейса CLI 133
Возможности редактирования и вывода справки 135
Содержание xi
Сбор основной информации о маршрутизации 139
Установка паролей 140
Баннеры 146
Интерфейсы маршрутизатора 147
Имена хостов 151
Описание . 151
Просмотр и сохранение конфигурации. ... 152
Проверка конфигурации . . - . ... . . . 154
Упражнение . . 158
Лабораторные работы 159
Лабораторная работа 4.1. Регистрация в маршрутизаторе . . 159
Лабораторная работа 4.2. Использование редактирования
и возможностей справки 160
Лабораторная работа 4.3. Сохранение конфигурации
маршрутизатора 161
Лабораторная работа 4.4. Установка паролей . 162
Лабораторная работа 4.5. Настройка имени хоста,
описания, IP-адреса и тактовой частоты 164
Проверочные вопросы 165
Ответы к упражнению ,.169
Ответы к проверочным вопросам 169
5 Маршрутизация по протоколу IP . 171
Маршрутизация 172
Процесс IP-маршрутизации . 172
IP-маршрутизация в крупных сетях 176
IP-маршрутизация в сети 180
Статическая маршрутизация 181
Маршрутизация по умолчанию 186
Динамическая маршрутизация 187
Административное расстояние 188
Протоколы маршрутизации 189
Петля маршрутизации 191
Протокол RIP 194
Таймеры RIP 195
Настройка маршрутизации по протоколу RIP 195
Проверка таблиц маршрутизации для протокола RIP . . . . . 197
Удержание распространения информации по протоколу RIP . 199
Протокол IGRP 199
Таймеры IGRP 200
Настройка маршрутизации по протоколу IGRP 200
Настройка IGRP в объединенной сети 201
2621А 201
2501А 202
2501В 202
2501С. ...... 202
х|[ Содержание
Проверка таблиц маршрутизации
по протоколу IGRP 203
*, Проверка конфигурации 204
Команда Show Protocols , . 205
Команда Show IP Protocol ..". . . 205
Команда Debug IP RIP 207
Команда Debug IP IGRP 208
Упражнение 209
Лабораторная работа ,210
Лабораторная работа 5.1. Создание статических путей . . . . 210
Лабораторная работа 5.2. Динамическая маршрутизация
по протоколу RIP 212
Лабораторная работа 5.3. Динамическая маршрутизация
по протоколу IGRP 213
Проверочные вопросы . . . . . 214
Ответы к упражнению 217
Ответы к проверочным вопросам ................ 218
6 Виртуальные локальные сети (VLAN) ......... 219
Виртуальные локальные сети (Virtual LAN) 220
Управление широковещательными рассылками 220
Безопасность . . . . . . . . 221
Гибкость и масштабируемость 222
Членство в сети VLAN . . . 223
Статические сети VLAN . 223
Динамические сети VLAN . 224
Идентификация сетей VLAN , . . 224
Маркировка кадров 225
Методы идентификации VLAN 225
Протокол ISL 226
Магистральные связи 227
Маршрутизация между сетями VLAN 227
Протокол VTP 228
Режимы VTP 229
Номер версии конфигурации 230
Сокращение действия VTP . 231
Упражнение . . . . . . .... . . . . . . . . . . 231
Проверочные вопросы 232
Ответы к упражнению 235
Ответы на проверочные вопросы . . 236
7 Управление объединенными сетями Cisco 237
Компоненты маршрутизаторов Cisco 238
Последовательность загрузки маршрутизатора 239
Управление конфигурационными регистрами . . . . . . . . . . 239
Разряды конфигурационного регистра 239
Содержание xiii
. . . Проверка текущего значения
конфигурационного регистра . . . . . . 241
Изменение конфигурационного регистра ... . . . . . . . . 241
,. ' Восстановление пароля 242
Резервное копирование и восстановление Cisco IOS .. . . . . . 245
Проверка флэш-памяти 245
Резервное копирование Cisco IOS. . . . . ..... ... . . . 246
Восстановление и обновление Cisco IOS в маршрутизаторе. . 248
Резервное копирование
и восстановление конфигурации в устройстве Cisco . ... . . . 250
Резервное копирование конфигурации
маршрутизатора Cisco 251
Восстановление конфигурации маршрутизатора Cisco . . . . 252
Стирание конфигурации. . . 253
Использование протокола Cisco Discovery Protocol . . ... . . 254
Получение информации по протоколу СОР
о таймере и времени удержания . . . . . . . . . ... . . . .254
Получение информации от соседних устройств 255
Получение информации о трафике в интерфейсе . . . . . . . 257
Получение информации о портах и об интерфейсах. ... . . 257
Использование Telnet . . . ....,.,,.г,„, . . . . . 259
Одновременный доступ по Telnet
к нескольким устройствам . . .... . . . . . . . 260
Проверка подключения по Telnet ......... .... .... 262
Проверка пользователей Telnet 262
Закрытие сеанса Telnet 262
Разрешение имен хостов 264
Построение таблицы хостов ..... 264
Использование DNS для разрешения имен . . . . . . . . . . . 266
Проверка сетевых подключений 268
Использование команды Ping . . 268
Использование команды Trace ... . . . .,,........... . 269
Упражнение ... ^ ..... f 270
Лабораторные работы . — . . . . . 270
Лабораторная работа 7.1. Резервное копирование
IOS маршрутизатора . . 270
Лабораторная работа 7.2. Обновление или восстановление
IOS в маршрутизаторе • • • • 271
Лабораторная работа 7.3. Резервное копирование
конфигурации маршрутизатора 271
Лабораторная работа 7.4. Использование протокола СОР . . 272
Лабораторная работа 7.5. Использование Telnet , . . ... . 273
Лабораторная работа 7.6. Разрешение имен хостов 274
Проверочные вопросы . 275
Ответы к упражнению : . . . . . . . . . . . . . 278
Ответы на проверочные вопросы . . . . . . . . . . . 279
Xl'v Содержание
8 Конфигурация сетей Novell IPX . . . . . . . . . . . . . 281
Введение в Novell IPX. 282
Стек протоколов Novell IPX . . . .....;.... 282
Связь между клиентом и сервером. . . . 284
Связь между серверами . 285
IPX-адресация . . . . . . 289
Инкапсуляция 290
Активизация IPX в маршрутизаторах Cisco 292
Разрешение маршрутизации по протоколу IPX 292
Разрешение IPX в определенном интерфейсе . . . . . . . . . 292
Настройка объединенной сети на протокол IPX 294
Настройка IPX в маршрутизаторе 2621А . 294
Настройка IPX в маршрутизаторе 2501А 294
Настройка IPX в маршрутизаторе 2501В 295
Настройка IPX в маршрутизаторе 2501С . . . . . . 295
Проверка таблиц маршрутизации IPX. . . . . . . . . . . . . . 295
Добавление дополнительных адресов . ... . . . 297
Настройка дополнительного адреса 298
Подинтерфейс 298
Настройка в объединенной сети нескольких типов
кадров Ethernet . . . . . ; < . . . ... . . . . 299
Настройка нескольких типов кадров
в маршрутизаторе 2621А . 299
Настройка нескольких типов кадров
в маршрутизаторе 2501А 300
Настройка нескольких типов кадров
в маршрутизаторе 2501В 301
Настройка нескольких типов кадров
в маршрутизаторе 2501С 301
Проверка таблицы маршрутизации IPX 302
Мониторинг IPX в маршрутизаторе Cisco 303
Show IPX Servers . . . 303
Show IPX Route 304
Show IPX Traffic . . . 305
Show IPX Interfaces . . . . . . . . . . . . .... . . . . . . . . . . 306
Show Protocols . . . 307
Debug IPX. . 307
RouterA#IPX Ping 309
Упражнение . . 310
Лабораторные работы 310
Лабораторная работа 8.1. Настройка протокола
Internetworking Packet Exchange (IPX) 311
Лабораторная работа 8.2. Добавление в сети IPX
дополнительного сетевого адреса и нескольких типов кадров 312
Проверочные вопросы 314
Ответы к упражнению . 317
Ответы на проверочные вопросы 318
Содержание XV
9 Управление трафиком с помощью списков доступа 319
Список доступа 320
Стандартный список доступа IP 322
Управление доступом VTY (Telnet) 326
Улучшенные списки доступа IP 326
Мониторинг списков доступа IP 332
Списки доступа IPX 332
Стандартный список доступа IPX 332
Улучшенные списки доступа IPX 334
Фильтры SAP стека IPX 334
Проверка списков доступа IPX 335
Упражнение 336
Лабораторные работы 337
Лабораторная работа 9.1. Стандартные списки доступа IP . . 337
Лабораторная работа 9.2. Улучшенный список доступа IP . . 338
Лабораторная работа 9.3. Стандартный список доступа IPX . 340
Проверочные вопросы 341
Ответы к упражнению 345
Ответы на проверочные вопросы . . . . . . . . . 345
10 Протоколы региональных сетей 347
Региональные сети . . . 348
Определения из области региональных сетей 348
Типы подключения региональных сетей. 349
Поддержка региональной сети . 350
Протокол HDLC 351
Протокол РРР . 352
Параметры настройки Link Control Protocol (LCP) 353
Процедура установки сеанса РРР 353
Методы аутентификации РРР . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354
Настройка РРР в маршрутизаторе Cisco 354
Настройка аутентификации РРР 355
Проверка инкапсуляции РРР . 356
Frame Relay 357
Термины Frame Relay . 357
Инкапсуляция Frame Relay 359
Идентификатор Data Link Connection Identifier (DLCI) 360
Local Management Interface (LMI) . 361
Подинтерфейсы 362
Отображение Frame Relay 366
Управление нагрузкой в Frame Relay .....'." 367
CIR (Committed Information Rate) . . . . ' . 367
Мониторинг Frame Relay 368
Integrated Services Digital Network (ISDN) 371
Компоненты ISDN 372
Basic Rate Interface (BRI) 375
Primary Rate Interface (PRI) . Л . . . . . , .'. . . . . . . . . . 375
xyi Содержание
ISDN в маршрутизаторах Cisco 376
Dial-on-Demand Routing (DDR) 377
Настройка DDR 377
Настройка статических путей 378
Указание "интересного" трафика 378
Настройка информации о набираемом номере 378
Необязательные команды 380
DDR со списками доступа 381
Проверка работы ISDN 381
Упражнение 382
Лабораторные работы 383
Лабораторная работа 10.1. Настройка инкапсуляции РРР
и аутентификации 383
Лабораторная работа 10.2.Настройка и мониторинг HDLC . . 384
Лабораторная работа 10.3. Настройка Frame Relay
и подинтерфейсов 385
Лабораторная работа 10.4. Настройка ISDN и интерфейсов BRI386
. Проверочные вопросы . . . . . 389
Ответы к упражнению . . . 392
Ответы на проверочные вопросы 393
Приложения
А Пример сертификационного экзамена 395
Вопросы сертификационного экзамена 396
Ответы на вопросы сертификационного экзамена. . . . . . . . 407
В Настройка переключателя Catalyst 1900 409
Возможности переключателей 1900 410
Три варианта настройки 411
Подключение к консольному порту 411
Запуск переключателя 1900 412
Подключение к порту Ethernet 413
Команды настройки IOS в переключателе Cisco 1900 . . . . . . 414
Установка паролей 414
Установка имени хоста 417
Установка информации IP 418
Настройка интерфейсов переключателя 419
Настройка описания интерфейса 422
Настройка дуплексного режима порта 423
Проверка соединений по протоколу IP 424
Стирание конфигурации переключателя 425
Обслуживание таблиц МАС-адресов 425
Установка постоянных и статических МАС-адресов 427
Настройка безопасности порта 429
Команда Show Version. 430
• '•
Содержание xyii
Изменение типа коммутации локальной сети. . . . . . . . . . 431
Настройка сетей VLAN 431
Присваивание коммутируемых портов сети VLAN. ... . . . 433
Настройкатранковых портов . . , . , . ... .... '. '. . . .". .'. 434
Очистка магистральных связей в сети VLAN . ... . .". . . . 435
Проверка магистральных связей . . . . . . . . . . . . . . . . 436
Настройка маршрутизации ISL 437
Настройка УТР . , , , . • • ••;••• -м> 438
Настройка домена . . . ... . . . . . . 438
Добавление в домен VTP 439
Сокращение действия VTP . . . ...'.. .'.'440
Восстановление и обновление IOS
в переключателе Catalyst 1900 440
Резервное копирование и восстановление
конфигурации Catalyst 1900 . ...,.,. 441
Протокол CDP в переключателях 1900 . . . . . . . . ' . . . . . . 442
Упражнение . , . . . . . . . . . . . . . ..... . . . . . . '.' . . . . 443
Лабораторные работы .444
Лабораторная работа В.1. Обслуживание переключателя
серии 1900 ,,.'. , . . . . . . . . . • . .'."444
Лабораторная работа В.2. Операции переключателя 1900 . . 445
Лабораторная работа В.З. Создание сетей VLAN 446
Лабораторная работа В.4. Присваивание коммутируемых
портов сетям VLAN 447
Лабораторная работа В.5. Настройка магистральных связей . 449
Лабораторная работа В.6. Настройка VTP .450
Лабораторная работа В.7. Настройка маршрутизации
между сетями VLAN с помощью ISL . . ." 1" . . .451
Проверочные вопросы 452
Ответы к упражнению .... . . . . . . . . . . . ' . * . 456
Ответы на проверочные вопросы . •; . . . . . . . . . . . . . . . 457
С Справочник команд Cisco. . . . . . . . . . . . . . . . . 459
Глоссарий . . . . . . . . . . .../.'. . . . . . . . . . . . .469
Введение xix
Введение
Эта книга познакомит вас с программой квалификационных экзаменов
Cisco и поможет получить сертификат CCNA. Изучив предлагаемый мате-
риал, вы освоите современные сетевые технологии глубже, чем это необ-
ходимо для получения таких популярных сертификатов, как MCSE и
CNE. Перед вами откроется дверь в мир объединенных сетей.
Компания Cisco — краткая история
Многие читатели уже знакомы с компанией Cisco и ее деятельностью. Од-
нако новичков, только что получивших сертификат MCSE, а возможно, и
тех, кто работает с сетями более десяти лет, но хотел бы освежить в памя-
ти новые технологии, мы познакомим с краткой историей компании Cisco.
В начале 80-х годов супруги Лен (Len) и Сэнди (Sandy) Босэк (Bosack),
работавшие в разных отделах вычислительной техники Станфордского
университета, основали компанию cisco Systems (обратите внимание на
строчную букву с). Они испытывали затруднения при организации взаи-
модействия несовместимых систем и поэтому создали у себя дома шлюзо-
вый сервер, чтобы решить эту задачу на основе протокола IP. В 1984 г.
Cisco Systems создала небольшой коммерческий шлюзовый сервер, в кор-
не изменивший технологию организации сетей. Некоторые считают,
что компанию предполагалось назвать San Francisco Systems, но документ
разорвался при передаче юристам. Кто знает? В 1992 г. называние компа-
нии изменилось на Cisco Systems, Inc.
Первым продуктом, поступившим в продажу, стал AGS (Advanced Gateway
Server — усовершенствованный шлюзовый сервер). Позже появи-
лись MGS (Mid-Range Gateway Server — средний шлюзовый сервер), CGS
(Compact Gateway Server — компактный шлюзовый сервер), IGS (Integrated
Gateway Server — интегрированный шлюзовый сервер) и AGS+.
В 1993 г. компания Cisco выпустила прекрасный маршрутизатор се-
рии 4000, а позднее — еще более впечатляющие маршрутизаторы серий
7000, 2000 и 3000. Они по-прежнему применяются и усовершенствуются
(кажется, почти ежедневно).
Компания Cisco Systems стала непревзойденным мировым лидером в
области объединения сетей с Интернетом. Предлагаемые ею решения
позволяют легко связывать пользователей, работающих на разнообраз-
ных компьютерах в несовместимых сетях. С помощью продукции Cisco
упрощаются доступ к информации и ее передача независимо от разли-
чий во времени, расположении и платформы компьютеров.
Для объединения сетей компания Cisco Systems предлагает решение,
основываясь на котором, пользователи могут создать эффективную ин-
формационную инфраструктуру как в собственных сетях, так и при сое-
динении с сетями других владельцев. Этот подход является важной со-
ставляющей при объединении сетей и создании Интернета, поскольку
наличие общей архитектуры с предоставлением всем пользователям
согласованных услуг является в настоящее время обязательным требова-
нием. И кроме того, так как компания Cisco Systems создала такой широ-
кий диапазон услуг и средств для объединенных сетей и Интернета,
XX Введение
пользователи, нуждающиеся в регулярном доступе к своим сетям или к
Интернету, могут беспрепятственно удовлетворять свои потребности, и
это сделало продукцию Cisco Systems обязательной для применения.
Компания Cisco создала множество разнообразных устройств, исполь-
зуемых для организации информационных сетей на основе программно-
го обеспечения Cisco IOS (Internetwork Operating System — межсетевая
операционная система). Cisco IOS предоставляет сетевые услуги, подго-
тавливая почву для внедрения сетевой службы технической поддержки и
организации профессиональных служб для поддержки и оптимизации
всех сетевых операций.
Наряду с разработкой Cisco IOS, одно из подразделений Cisco создало
программу Cisco Certified Internetwork Expert (CCIE — сертифицирован-
ный эксперт Cisco по объединенным сетям) специально для обучения
персонала эффективному управлению сетями, содержащими всевозмож-
ные устройства Cisco. Расчет был прост: если вы собираетесь покупать
для своей сети новое оборудование Cisco, прежде всего нужно добиться
того, чтобы сеть функционировала корректно.
Однако наличие широкого круга разнообразных устройств — не един-
ственная причина грандиозного успеха'Cisco. В условиях жесткого со-
перничества многие компании-конкуренты были вынуждены прекратить
свою деятельность. С усложнением устройств необходимо иметь квали-
фицированный персонал, умеющий устанавливать их, управлять ими и
устранять неисправности в них. Эта проблема не так проста, поэтому в
Cisco создана программа CCIE для обучения сотрудников, поддерживаю-
щих работоспособность более сложных сетей. Эта программа, называе-
мая докторантурой по сетевым технологиям, имела большой успех. И
Cisco постоянно совершенствует ее с тем, чтобы она отражала требова-
ния к современной объединенной сетевой среде.
Организованные на основе программы CCIE курсы обучения Cisco Career
Certifications выпускают сертифицированных специалистов с раз-
личным уровнем технической подготовки для создания и поддержки се-
тей. И если вы заботитесь о профессиональной подготовке или
намерены систематизировать знания и продвинуться по служебной лест-
нице, эта книга для вас.
Сертификаты Cisco по технической
поддержке сетей
Cisco создала новую систему сертификации, позволяющую получить зва-
ние эксперта и помогающую будущим специалистам оценить свой уро-
вень подготовки. Ранее существовал лишь один тест и сложные лабора-
торные испытания. В новой системе сертификации принят более
удачный способ подготовки к этим ужасным испытаниям, так что компа-
ния Cisco открыла дверь пошире перед теми, кто раньше не мог в нее
войти. Что же представляет собой система сертификации, и какую по-
мощь она окажет вам в получении сертификата CCIE?
Введение xxj
Сертификат Cisco Certified
Network Associate (CCNA) 2
Получение сертификата Cisco Certified Network Associate (CCNA — серти-
фицированный персонал сети Cisco) является первой ступенью в новой
системе сертификации Cisco и предшествует получению всех существую-
щих в настоящее время сертификатов Cisco. В новой системе Cisco реали-
зована идея постепенного продвижения к сертификату CCIE. Теперь вы
можете получить сертификат CCNA, прочитав эту книгу и уплатив $100 за
тест. Но не останавливайтесь на этом — вы можете продолжить обучение
и достичь более высокой ступени Cisco Certified Network Professional
(CCNP — сертифицированный профессионал по сетям Cisco). Некоторые
обладатели сертификата CCNP уже имеют достаточные знания, чтобы
попытаться выполнить лабораторные испытания CCIE. Однако никакая
книга не заменит практического опыта, а мы еще немного расскажем о
том, что нужно знать для успешного прохождения этих испытаний.
Цель получения сертификата CCNA
В отличие от компаний Microsoft и Novell, компания Cisco создала систе-
му сертификации, чтобы дать администраторам сети некоторый набор
навыков, научить будущих специалистов оценивать качество своих зна-
ний или помочь в достижении уровня, удовлетворяющего определенному
критерию. Получение сертификата CCNA является первым шагом успеш-
ного продвижения вверх по ступеням карьеры.
Программа CCNA позволяет получить не только твердые начальные
знания о Cisco IOS и аппаратуре Cisco, но и общие понятия об объеди-
ненных сетях, что облегчит вашу работу с любыми сетями. После изуче-
ния этой программы будущие администраторы сетей (даже не содержа-
щих устройства Cisco) смогут легко добиться сертификата Cisco,
продемонстрировав свою работу.
Если вы добились сертификата CCNA и не охладели к Cisco и к объе-
диненным сетям, вы находитесь на пути к успеху.
Для получения сертификата CCNA нужно быть способным выполнять
следующее:
• Устанавливать, конфигурировать и работать с простой маршрути-
зируемой локальной сетью, с маршрутизируемой глобальной се-
тью, с локальными сетями с коммутацией, а также с эмуляцией
локальных сетей ATM
• Понимать и уметь конфигурировать IP, IGRP, IPX, последователь-
ные линии связи, AppleTalk, Frame Relay, IP RIP, виртуальные лока-
льные сети, IPX RIP, Ethernet и списки доступа
• Устанавливать и/или конфигурировать любую сеть
• Оптимизировать региональную сеть, используя идеи доступа к Ин-
тернету для сокращения необходимой полосы пропускания, и сни-
жать стоимость глобальной сети, применяя такие средства, как
фильтрация по спискам доступа, выделение полосы пропускания
по требованию и маршрутизация по каналам, предоставляемым по
запросу
XXJJ Введение
• Обеспечивать удаленный доступ при объединении аналоговых ли-
ний с традиционными, доступ к удаленной локальной сети, а также
поддерживать более высокий уровень производительности, необ-
ходимый для новых приложений, например для торговли через Ин-
тернет, для мультимедиа и т. д.
Как получить сертификат CCNА!
Вы сделали первый шаг, купив это учебное руководство. Следующий шаг
состоит в прохождении "небольшого" теста. И вот вы уже получаете сер-
тификат CCNA. (Не думайте, что это легко!) Действительно, всего один
тест, однако для того чтобы понять (и прочитать между строк), что хотят
от вас авторы теста, вам понадобятся некоторые знания.
Невозможно сказать, какой объем знаний достаточен, — важно, что-
бы у вас был опыт практической работы с маршрутизаторами Cisco. Если
вы уже имели дело с маршрутизаторами серии 2500 — все в порядке. Но
не смущайтесь, если вы новичок; в этой книге мы собрали сотни приме-
ров конфигурации, чтобы помочь администратору сети (или тем, кто хо-
чет им стать) в подготовке к экзамену CCNA.
Один из способов получения практического опыта работы с маршру-
тизаторами состоит в посещении семинара, организованного компанией
Globalnet Training Solutions, Inc. (www.lammle.com), или в прохождении
курса сертификации Cisco. Кроме того, в Virtual Networks/Ikon Technologies
можно получить учебный набор CCNA, содержащий сведения о ра-
боте с маршрутизаторами Cisco.
Полезно также пройти через Интернет интерактивный курс универ-
ситета Cyberstate University, основанный на учебных пособиях изда-
тельства Sybex по сертификации Cisco (www.cyberstateu.com). Видеокурсы
по сертификации Cisco предлагает Keystone Learning Systems
(www.klscorp.com).
[Т ВНИМАНИЕ У Кроме книги "CCNA: Cisco Certified Network Associate Study Guide"
издательства Sybex, существуют и другие полезные источники ин-
формации для подготовки к экзамену CCNA. В частности,
компания CiscoTests (http://www.networkstudyguides.com) предлага-
ет диалоговое учебное руководство, содержащее примеры
вопросов и информацию о самых свежих версиях экзаменов
CCNA, CCNP и CCIE.
| Т ВНИМАНИЕ | Рекомендации по ответам на вопросы сертификационного
экзамена Cisco можно найти по адресу www.boston.com.
Сертификат Cisco Certified Network Professional (CCNP)
Эта система сертификации Cisco открыла многочисленные возможности
для получения сертификата Cisco, но кому нужны подготовка, оценка зна-
ний, щелчки по носу, чтобы пройти пресловутые и часто проваливаемые
двухдневные лабораторные испытания. Новая система сертификации
Введение . xxiii
Cisco действительно открывает горизонты перед обладателями серти-
фикатов CNE и MCSE, которые хотят повысить уровень своей квалифи-
кации.
Итак, вы думаете: "Что же я буду делать после сдачи экзамена CCNA?"
Если вы собираетесь получить сертификат CCIE по маршрутизации и
коммутации (наиболее популярный сертификат), помните, что есть не-
сколько путей к достижению этой цели. Прежде всего можно продол-
жить учебу и получить сертификат Cisco Certified Network Professional
(CCNP — сертифицированный профессионал по сетям Cisco). Это озна-
чает, что вам придется пройти еще четыре теста.
Программа CCNP позволяет исчерпывающе разобраться в идеях со-
здания в настоящем и будущем объединенных сетей, содержащих не то-
лько устройства Cisco. Вы почувствуете, как выросли ваши знания и на-
выки за время, потраченное на получение сертификата.
Помните, что для прохождения лабораторных испытаний CCIE вовсе
не обязательно получать сертификат CCNP или CCNA, однако выполне-
ние этих тестов существенно расширит ваш опыт и упростит последний
экзамен.
Что нужно знать для получения сертификата CCNP?
Для получения сертификата CCNP требуется определенный уровень про-
фессиональных знаний. Помимо всего того, что необходимо для получе-
ния сертификата CCNA, соискатель должен:
• Уметь устанавливать, конфигурировать, работать, определять и
устранять неисправности в сложных маршрутизируемых локаль-
ных и глобальных сетях, в локальных сетях с коммутацией и в служ-
бах доступа по телефонным линиям.
• Знать принципы функционирования сложных сетей, к которым
относятся, например, IP, IGRP, IPX, асинхронные линии с маршру-
тизацией, AppleTalk, расширенные списки доступа, IP RIP, пере-
распределение маршрутов, IPX RIP, объединение маршрутов,
OSPF, маски подсетей переменной длины, BGP, последовательные
линии, IGRP, Frame Relay, ISDN, межкоммутаторные соединения
(ISL), X.25, маршрутизация по каналам, предоставляемым по запро-
су (DDR), телефонные коммутируемые линии общего пользования
(PSTN), PPP, виртуальные локальные сети, Ethernet, эмуляция ло-
кальных сетей ATM, списки доступа, 802.10, FDDI, прозрачные мос-
ты и мосты с трансляцией.
Кроме этого, соискатель должен уметь:
• Устанавливать и/или конфигурировать сеть для повышения пропу-
кной способности, снижения времени реакции сети, улучшения
надежности и качества обслуживания
• Повышать производительность в сетях комплекса здайий, в марш-
рутизируемых региональных сетях и при удаленном доступе
• Повышать безопасность сети
• Создавать глобальную сеть интранет
XXIV Введение
• Обеспечивать безопасность доступа к коммутаторам и маршрутизаг
торам сети комплекса зданий
• Увеличивать пропускную способность при коммутации и маршру-
тизации для служб восстановления работоспособности
• Создавать службы поддержки очередей и маршрутизации по прио-
ритетам
Как получить сертификат CCNP!
Для получения сертификата CCNP обладатель сертификата CCNA дол-
жен выдержать четыре экзамена:
Экзамен 640-503 В основу программы экзамена положены базовые по-
нятия, получаемые соискателем при изучении курса ICRC. Основное вни-
мание уделяется большим многопротокольным объединенным сетям и
методам управления ими по спискам доступа, путем организации очере-
дей, туннелирования, распределения и объединения маршрутов и кана-
лов, предоставляемых по требованию.
Экзамен 640-504 Проверяется умение конфигурировать, наблюдать за
поведением, обнаруживать и устранять неисправности устройств комму-
тации Cisco.
Экзамен 640-506 Здесь проверяется знание процедур обнаружения и:
устранения неисправностей, с которыми соискатель знакомится на учеб-
ных курсах Cisco.
Экзамен 640-505 Здесь проверяется знание процедур установки, конфи-
гурирования, наблюдения за поведением, поиска и устранения неисправ-
ностей устройств Cisco для сетей ISDN и коммутируемых линий связи.
ВНИМАНИЕ I Если вы не любите тесты, то можете сократить их число, сдав
сначала экзамены CCNA и CIT, а затем более длинный экзамен
640-509 Foundation R/S (Основы маршрутизации и коммутации в
сетях).. В результате вы также получите сертификат CCNP, но
действуйте осторожно: этот экзамен более сложный из-за того,
что в его программу включен весь перечисленный выше материал.
Желаем удачи! При этом вы экономите $100, так как сдаете три
теста по цене двух. Некоторые соискатели считают, что экзамен
640-509 проще выдержать, поскольку при расширившемся
объеме материала можно с большей вероятностью получить
вопросы из разделов, которые вы лучше знаете.
СОВЕТУЕМ Вопросы и темы сертификационного экзамена могут быть
изменены без предварительного уведомления. За последними
новостями в этой области обратитесь на Web-сайт компании Cisco
(www.cisco.com)
Введение xxv
Сертификат Cisco Certified Internetworking Expert (CCIE)
Получив сертификат CCNP, вы начинаете думать о сертификате CCIE по
маршрутизации и коммутации. Что же вы должны предпринять? Перед
лабораторными испытаниями рекомендуется сдать экзамен 640-025 Cisco
Internetwork Design (CID — создание объединенных сетей Cisco) и курс
Installing and Maintaining Cisco Routers (IMCR — установка и поддержка
маршрутизаторов Cisco). Предварительного теста для экзамена IMCR в
настоящее время не существует, и Cisco считает, что для успешного про-
хождения лабораторных испытаний необходим двухлетний практиче-
ский опыт. Преодолев все эти препятствия, вы должны сдать экзамен
350-001 CCIE-R/S Exam Qualification (Квалификационный экзамен по
маршрутизации и коммутации).
Чтобы получить сертификат CCIE, необходимо:
1. Пройти все рекомендованные курсы в Authorized Cisco Training
Center (Авторизованный центр практического обучения Cisco). Об-
щие затраты составят $15 000 — $20 000 в зависимости от скидки,
предоставляемой вашей компании.
2. Сдать экзамен Drake/Prometric. ($200 за экзамен, если вам удастся
сдать его с первого раза.)
3. Пройти двухдневные лабораторные испытания в Cisco. Стоимость
испытаний $1000, однако многим соискателям приходится сдавать
их по несколько раз. (А некоторые вообще не в состоянии пройти
их!) Кроме того, экзамен можно сдать только в Сан-Хосе (Калифор-
ния); в Research Triangle Park (Северная Каролина); в Сиднее (Авст-
ралия); в Галифаксе (Новая Шотландия); в Токио (Япония); в Брюс-
селе (Бельгия), так что необходимо учесть расходы на переезд
(около $1000).
Программа экзамена CCIE
Программа экзамена CCIE Router and Switching предполагает, что соиска-
тель обладает расширенными техническими знаниями, необходимыми
для поддержания оптимальной производительности и надежности сети, а
также для сопровождения различных сетей, в которых используются са-
мые разнообразные технологии. Обладатели сертификата CCIE без за-
труднений находят работу. Обычно эксперты завалены предложениями о
работе с шестизначным окладом. И все это только потому, что достичь
уровня, достаточного для сдачи экзамена CCIE, очень нелегко. Для этого
необходимо:
• Уметь устанавливать, конфигурировать, работать, определять и
устранять неисправности в сложных маршрутизируемых локаль-
ных и глобальных сетях, в локальных сетях с коммутацией и в служ-
бах доступа по телефонным линиям
• Диагностировать и устранять сетевые отказы
• Применять средства анализа пакетов/кадров и отладки Cisco
XXVi Введение
• Составлять документацию по применяемым методам разрешения
проблем
• Знать основные особенности локальных и региональных сетей, в
том числе инкапсуляцию данных в многоуровневой архитектуре,
создание окон, управление потоком данных и задержками сети, ал-
горитмы маршрутизации по состоянию связи и по вектору расстоя-
ния, алгоритмы коммутации, методы управления, мониторинга и
локализации отказов
• Знать различные корпоративные технологии, а также функции,
структуры адресации, методы маршрутизации, коммутации, вне-
дрения мостов для каждого из протоколов; технологии Cisco, вклю-
чая платформы маршрутизаторов и коммутаторов, архитектуру и
приложения; коммуникационные серверы; межпротокольное пре-
образование данных; команды конфигурирования и взаимодейст-
• вне систем с сетью; интерфейсы локальных и глобальных сетей, их
возможности и применение
• Иметь представление о специализированных технологиях Cisco,
включая знание особенностей платформ маршрутизаторов и пере-
ключателей (а также их архитектуру и области применения), ком-
муникационных серверов, трансляции протоколов и приложений,
команд конфигурации и влияния на сети и системы, интерфейсов
локальных и региональных сетей (а также их возможности и облас-
ти применения)
• Уметь разрабатывать, настраивать, устанавливать и тестировать со-
единения в сетях "голос поверх IP" и "голос поверх ATM"
Сертификаты Cisco в области создания сетей
Кроме сертификации специалистов по технической поддержке сетей,
компания Cisco создала программу сертификации сетевых конструкто-
ров. В ней предусмотрены две ступени: Cisco Certified Design Associate
(CCDA — сертифицированный персонал по созданию сетей Cisco) и Cisco
Certified Design Professional (CCDP — сертифицированный профессионал
по созданию сетей Cisco). Мы настоятельно рекомендуем получить серти-
фикаты CCDA и CCDP перед выполнением лабораторных испытаний.
Подготовка к этим экзаменам позволит получить знания, необходи-
мые для создания маршрутизируемых локальных и глобальных сетей, ло-
кальных сетей с коммутацией и для эмуляции локальных сетей ATM.
Сертификат Cisco Certified Design Associate (CCDA)
Чтобы получить сертификат CCDA, необходимо сдать экзамен 640-441
DCN (Designing Cisco Networks, разработка сетей Cisco). Для этого требу-
ется знание следующих вопросов:
• Создание простых маршрутизируемых локальных сетей, маршрути-
зируемых региональных сетей, локальных сетей с коммутацией и
эмуляция локальных сетей ATM
• Адресация на сетевом уровне
Введение xxvii
• Фильтрация по спискам доступа
• Использование виртуальных локальных сетей
• Изменение размера сети
Сертификат Cisco Certified Design Professional (CCDP)
Если вы имеете сертификат CCNP и хотите получить сертификат CCDP,
вам достаточно пройти тест CID 640-025. Однако если у вас нет сертифи-
ката CCNP, вам придется сдать экзамены ACRC, CLSC, CIT и CMTD.
Для получения сертификата CCDP соискатель должен знать:
• Методы создания сложных маршрутизируемых локальных сетей,
маршрутизируемых региональных сетей, локальных сетей с комму-
тацией и эмуляции локальных сетей ATM на базе программы CCDA
• Методы построения сетей в объеме базового уровня CCDA
Кроме того, необходимо изучить следующие темы:
• Адресация на сетевом уровне в иерархической сетевой среде
.• Управление трафиком по спискам доступа
• Создание иерархических сетей
• Использование виртуальных локальных сетей
• Производительность сетей: необходимая архитектура и програм-
мное обеспечение; механизм коммутации; память, стоимость и ми-
нимизация
Какие темы раскрываются в этой книге!
В книге рассматривается все, что необходимо для успешной сдачи экзаме-
на CCNA.
Как сдать экзамен!
Вы можете сдать экзамен в одном из более чем 800 центров тестирования
Sylvan Prometric Authorized Testing Center, разбросанных по всему миру.
Расположение ближайшего Центра вы можете узнать по телефону (800)
755-3926. За пределами США и Канады обратитесь в местный Центр реги-
страции Sylvan Prometric Registration Center.
Чтобы записаться на экзамен CCNA, сделайте следующее:
1. Определите номер экзамена, который вы хотите сдать. (Экзамен
CCNA имеет номер 640-507.)
2. Зарегистрируйтесь в ближайшем Центре Sylvan Prometric Registration
Center. При этом вас попросят предварительно оплатить экза-
мен. К моменту выхода книги стоимость экзамена составляла $100,
причем сдать экзамен можно было в течение года после оплаты, на-
значив дату сдачи не менее чем за один день, но не более чем за 6 не-
дель. Если вы по какой-то причине вынуждены отказаться от экзаме-
на или перенести его на другой день, обратитесь в Центр не менее
чем за 24 ч до срока. Сдача экзаменов Cisco в день регистрации не-
возможна.
XXVJii Введение
3. При регистрации вам предоставят всю информацию о процедурах
назначения даты сдачи экзамена и отказа от экзамена, сообщат ваш
идентификатор и все о местоположении Центра.
Советы по сдаче экзамена CCNA
Тест CCNA содержит 70 вопросов, на которые надо ответить за 90 мин.
Вы должны установить дату сдачи экзамена не менее чем за 24 ч (в отли-
чие от экзаменов Novell и Microsoft) и не имеете права сдавать более од-
ного экзамена в день.
Многие вопросы, особенно по синтаксису, имеют практически одина-
ковые варианты ответа. Запомните, что необходимо прочитать все отве-
ты от начала до конца. Если вы укажите команду с неверным порядком
аргументов или хотя бы с одним пропущенным символом, ваш ответ бу-
дет неверным.
В отличие от тестов Novell и Microsoft варианты ответов на экзамене
Cisco похожи по синтаксису — некоторые конструкции ошибочны, но го-
раздо чаще ошибка почти незаметна. Иногда синтаксис конструкции кор-
ректен, но порядок элементов изменен. В вопросах Cisco следует обра-
щать внимание на мелочи. Вот пример фрагмента:
access-list 101 deny ip any eq 23 denies Telnet access to all systems.
Он выглядит правдоподобно, и многие, видя упоминание о порте 23,
вспоминают, что через этот порт производится доступ по Telnet. Хит-
рость в том, что пакеты IP (в отличие от пакетов UDP и TCP) нельзя
фильтровать по номеру порта. Так что для практики выполняйте все
упражнения, приводимые в конце глав, снова и снова, пока они не станут
понятными для вас.
Кроме того, не забывайте, что правильным ответом является ответ
Cisco. В вариантах ответов на многие вопросы может быть несколько
правильных, однако корректен только ответ, рекомендованный Cisco.
Ниже приведены некоторые советы общего характера, полезные для
сдачи экзамена:
• Приезжайте на экзамен заранее, чтобы немного расслабиться и
еще раз заглянуть в учебные материалы, например в IP-таблицы, и
просмотрите информацию, относящуюся к экзамену.
• Читайте вопросы внимательно, не глотайте слова. Убедитесь, что
вы ясно и точно поняли, о чем идет речь в вопросе.
• Не оставляйте вопросы без ответов. Это повысит ваши шансы на
успех.
• Если при выборе варианта ответа вы не уверены в правильности,
используйте метод исключения, отбрасывая сначала заведомо не-
верные ответы. Такой подход существенно приблизит вас к успеху.
• Теперь на сертификационном экзамене Cisco на все вопросы нуж-
но отвечать последовательно, поэтому дважды проверьте выбран-
ный вами вариант прежде чем нажать кнопку Next.
Введение xxix
По окончании экзамена вы немедленно получите уведомление об.
успехе или неудаче, отчет об экзамене и оценки по разделам. (Напеча-
танный отчет выдает администратор экзамена.) Результаты теста автома-
тически направляются в Cisco в течение пяти дней после экзамена, так
что вам не нужно делать это самостоятельно. Если экзамен сдан успешно,
вы получите поздравления Cisco (обычно через 2-4 недели).
Как пользоваться этой книгой?
Эта книга может послужить основой для серьезной подготовки к экзаме-
ну CCNA. Чтобы извлечь максимальную выгоду из чтения, вам необходи-
мо прибегнуть к следующему методу обучения:
1. Внимательно изучите материал каждой главы и убедитесь в том, что
вы все поняли и способны ответить на тестовые вопросы, перечис-
ленные в конце главы.
2. Выполните упражнения каждой главы так, чтобы вам был понятен
каждый шаг. Если у вас нет оборудования Cisco, внимательно изучи-
те примеры.
3. Ответьте на контрольные вопросы по материалу прочитанной гла-
вы. (Ответы приведены в Приложении А.)
4. Обратите внимание на смутившие вас вопросы и проработайте соот-
ветствующие разделы книги еще раз.
5. Перед экзаменом попытайтесь ответить на практические вопросы,
предложенные в приложении А.
Чтобы овладеть всем материалом книги, вы должны регулярно рабо-
тать над ним. Постарайтесь учиться ежедневно, примерно в одни и те же
часы и выберите для этого наиболее удобное место. При упорной работе
вы быстро освоите предлагаемый материал. Желаем вам успеха!
Как связаться с автором этой книги?
К Тодду Лэммлу можно обратиться через его компанию Globalnet System
Solutions, Inc. (www.lammle.com) или по адресу электронной почты
[email protected]
Оценочный тест
1. Откуда загружается маршрутизатор, если конфигурационный ре-
гистр хранит значение 0x0101?
A. Флэш-память
B. ROM
C. Boot ROM
D. NVRAM
XXX Введение
2. Каков корректный фильтр SAP с номером 1010 в интерфейсе Ethernet
О?
A. ip access-group 1010 in
B. ip access-group 1010 out
C. ipx access-group 1010 in
D. ipx input-sap-filter 1010
E. ipx input-sap-filter 1010 in
3. Что выполняет устройство ТЕ2 в соединении ISDN?
A. Соединяет устройство NT2 с опорной точкой U
B. Соединяет интерфейс S/T с опорной точкой U
C. Соединяет не-ISDN терминал с ISDN через ТА
D. Соединяет с ISDN по четырехпроводной цифровой линии на ви-
тых парах
4. Какая команда установит в маршрутизаторе идентификационное
имя Atlanta, которое выводится администратору при подключении с
консоли или по Telnet?
A. Description Atlanta Router
B. Banner Motd$
C. Hostname Atlanta
D. Host name Atlanta
E. Set prompt Atlanta
5. Как называются элементы PDU канального уровня?
A. Кадры
B. Пакеты
C. Датаграммы
D. Транспорты
E. Сегменты
F. Биты
6. Каков диапазон хостов для IP-адреса 192.168.168.188 255.255.255.192?
A. 192.168.168.129-190
B. 192.168.168.129-191
C. 192.168.168.128-190
D. 192.168.168.128-192
7. Каковы номера для стандартных списков доступа IP?
A. 1-10
B. 1-99
C. 100-199
D. 1000-1999
Введение xxxi
8. Если команда show interface serial 0 выведет показанное ниже сооб-
щение, то в чем причина?
RouterAtfshintsO
SerialO is up, line protocol is down
A. Неправильно установлено значение keepalives (поддержание ак-
тивности) между линиями "точка-точка".
B. К интерфейсу не подключен кабель.
C. Администратору необходимо выполнить в интерфейсе команду
no shutdown.
D. Неисправен интерфейс.
9. Какая команда покажет для интерфейса адреса IPX (выберите все
правильные ответы)?
A. show ipx address int eO
B. show protocol
C. show ipx protocol
D. show ipx interface
10. Как создать путь по умолчанию?
A. Установкой всех единиц в секции сети и маски
B. Указав статический путь, используя все нули в секции сети
и маски
C. Использовав 255 в секции сети и маски
D. Выполнив Login <имя, пароль>
11. Что такое магистральная связь?
A. Связь, принадлежащая только одной сети VLAN и являющаяся
основной ("родной") для порта VLAN
B. Связь, способная поддержать несколько сетей VLAN
C. Порт переключателя, подключенный к Интернету
D. Поддержка передачи данных и голоса в одном интерфейсе
12. Какой протокол позволяет получить IP-адрес по известному адресу
Ethernet?
A. IP
B. АКР
C. RARP
D. TCP
13. Каков адрес широковещательной рассылки для адреса подсети
192.168.99.20 255.255.255.252?
A. 192.168.99.127
B. 192.168.99.63
C. 192.168.99.23
D. 192.168.99.31
ХХХН Введение
14. Какому диапазону хостов принадлежит хост с идентификатором
192.168.10.33 255.255.255.224?
A. 192.168.10.32-63
B. 192.168.10.33-63
C. 192.168.10.33-62
D. 192.168.10.33-61
15. Как обрабатывает переключатель полученный интерфейсом много-
адресный кадр?
A. Передает переключателю в первой из доступных связей
B. Отбрасывает кадр
C. Выдает в сеть кадр поиска устройства
D. Возвращает сообщение исходной станции с запросом на разре-
шение имени
16. Какая команда покажет пакеты IPX RIP, посланные и полученные
интерфейсом?
A. Showip rip
B. shipxint
C. debug ipx routing activity
D. debug ipx interface
17. Каков адрес подсети для IP-адреса 192.168.100.30 255.255.255.248?
A. 192.168.100.32
B. 192.168.100.24
C. 192.168.100.0
D. 192.168.100.16
18. Что такое связь доступа?
A. Связь, принадлежащая только одной сети VLAN и являющаяся
основной ("родной") для порта VLAN
B. Связь, способная поддержать несколько сетей VLAN
C. Порт переключателя, подключенный к Интернету
D. Поддержка передачи данных и голоса в одном интерфейсе
19. Выберите правильные утверждения (укажите все правильные вари-
анты).
A. РРР можно использовать в Token Ring.
B. РРР можно использовать в синхронных последовательных
линиях.
C. РРР можно использовать в асинхронных последовательных
линиях.
D. РРР лицензирован в оборудовании каждой компании-произ-
водителя.
Введение , XXXJil
20. Какая команда восстанавливает конфигурацию маршрутизатора
Cisco из хоста TFTP?
A. copy run tftp
B. copy flash tftp
C. copy nvram startup
D. copy tftp flash
21. Что выводит команда show cdp entry * (укажите все правильные
ответы)?
A. IP-адрес соседнего маршрутизатора
B. Сведения о протоколе
C. Сведения о платформе
D. Сведения о возможностях устройства
E. Время
F. Идентификатор порта
G. Время удержания
Н. Информацию, как и команда show version
I. Идентификатор соседнего устройства
J. Локальный интерфейс
К. Скорость линии
i
22. Что из перечисленного не реализуется на уровне распределения?
A. Списки доступа
B. Фильтрация пакетов
C. Очереди
D. Деление домена конфликтов
E. Трансляция адресов
F. Функции брандмауэра
G. Создание домена широковещательных рассылок
23. Какой метод коммутации в локальных сетях имеет фиксированное
время задержки (укажите все правильные ответы)?
А.. Cut-through (сквозной)
B. Store and forward (сохранить и передать)
C. FragmentCheck (проверки фрагментов)
D. FragmentFree (бесфрагментный режим)
24. На каком уровне модели Cisco реализованы функции деления доме-
нов конфликтов?
A. Физическом
B. Доступа
C. Базовом
D. Сетевом
2 )ак.646
xxxiv Введение
E. Распределения
F. Канальном
25. Что следует ввести в приглашении, чтобы получить список всех
команд, начинающихся на "cl"?
A. Show commands cl
B. Cl?
C. Cl?
D. Cl? more
26. Что реализует сеть VLAN?
A. Делит домен конфликтов
B. Делит домен маршрутизации
C. Делит домен широковещательных рассылок
D. Обеспечивает сегментацию при фрагментации
27. Что присутствует в таблице маршрутизации (выберите все правиль-
ные ответы)?
A. Сетевой адрес •
B. Метрика маршрутизации
C. Выходной интерфейс для пакета
D. Входной интерфейс
28. Какая команда покажет устройства, подключенные к маршрутизато-
ру по Telnet?
A. show vty line
B. showvers
C. show users
D. show connections
29. Что означает административное расстояние О?
A. Административное расстояние по умолчанию для динамической
маршрутизации
B. Административное расстояние по умолчанию для непосредст-
венно подключенных путей.
C. В маршрутизаторе запрещена маршрутизация
D. Для следующей точки назначения 0 участков
30. Какой улучшенный список доступа IP корректен?
A. access-list 110 permit ip any host 1.1.1.1 eq ftp
B. access-list 10 permit tcp ip any any eq 21
C. access-list 99 permit udp any host 2.2.2.2 eq ip
D. access-list 199 permit tcp any 0.0.0.0 255.255.255.255 eq 21
31. Что справедливо для блокированного состояния коммутируемого
порта STP (выберите все правильные ответы)?
Введение XXXV
A. Блокированный порт не пересылает никаких кадров.
B. Блокированный порт прослушивает элементы BPDU.
C. Блокированный порт пересылает все кадры.
D. Блокированный порт не прослушивает элементы BPDU.
32. Каков по умолчанию тип коммутации локальной сети в переключате-
ле серии 1900?
A. FastForward (быстрое перенаправление)
B. Cut-through (сквозной)
C. Тип 1 коммутации локальной сети
D. FragmentFree (с исключением фрагментов)
E. Store and forward (сохранить и передать)
33. Что справедливо для разрешенных паролей (выберите все правиль-
ные ответы)?
A. Разрешенный пароль шифрован по умолчанию.
B. Разрешенный секрет шифрован по умолчанию.
C. Необходимо сначала ввести разрешенный шифрованный па-
роль.
D. Разрешенный шифрованный пароль отменяет действие разре-
шенного секрета.
E. Пароль разрешенного секрета отменяет действие разрешенного
пароля.
F. Разрешенный шифрованный пароль отменяет действие всех
остальных паролей.
34. Каково по умолчанию административное расстояние для протокола
RIP?
A. 1
B. 100
C. 120
D. 150
35. Если на введенную команду было получено показанное ниже сообще-
ние, то в чем ошибка и как ее исправить (укажите все правильные
ответы)?
Routertfclock set 10:30:10
% Incomplete command.
A. IOS не поддерживает часы в данном маршрутизаторе.
B. Не завершена командная строка.
C. Нажмите клавишу "стрелка вверх" и введите вопросительный
знак.
D. Нажмите клавишу "стрелка вниз", затем клавишу табуляции Tab.
E. Сотрите введенную команду и перезагрузите маршрутизатор.
xxxvi Введение
36. Что означает 175 в показанной команде?
Ip route 150.150.0.0 255.255.0.0 150.150.150.150175
A. Следующий участок
B. Административное расстояние
C. Обновление широковещательными рассылками
D. Ничего, это неправильная команда
37. Что делает маршрутизатор с пакетами, для которых неизвестна сеть
назначения?
A. Перенаправляет пакет
B. Отбрасывает пакет
C. Сохраняет пакет до следующего обновления путей
D. Посылает широковещательную рассылку к неизвестной сети
38. Что определяет сеть и узел в адресе 7c8.0001.00c8.1234?
A. сеть: 7с8.0001, узел: 00с8.1234
B. сеть: 7с8, узел: 0001.00c8.1234
C. сеть: 0001.00c8.1234, узел: 7с8
D. сеть: 7c8.0001.00c8, узел: 1234
39. Какие два типа элементов PDU используются на сетевом уровне?
A. Данные
B. Путь
C. Статический
D. Динамический
E. Основной
F. Сегмент
40. Какой тип инкапсуляции Cisco служит для маркирования кадров в
магистральных связях?
A. Virtual Trunk Protocol (VTP)
B. 802. Iq
C. ISL
D. VLANs
41. Что учитывает протокол RIP стека IPX при определении наилучше-
го пути к удаленной сети (выберите все правильные ответы)?
A. Полосу пропускания линии
B. Счетчик участков
C. Надежность линии
D. Величину задержки, отсчитываемую в 1/18 с
42. Каковы номера для улучшенных списков доступа?
A. 1-10
B. 1-99
Введение xxxvii
C. 100-199
D. 1000-1999
43. Что означает команда
Access-list 110 permit ip any 0.0.0.0 255.255.255.255?
A. Стандартный список доступа IP, ограничивающийся только
сетью 0.0.0.0
B. Улучшенный список доступа IP, ограничивающий только сетью
0.0.0.0
C. Улучшенный список доступа, разрешающий любой хост или сеть
D. Команда неправильная
44. Что такое статическая сеть VLAN?
A. VLAN, которую нельзя переименовать или удалить
B. VLAN, созданная администратором
C. Порты переключателя, присвоенные сети VLAN администра-
тором
D. Порты переключателя, присвоенные сети VLAN сервером VTP
45. Что справедливо для команды isdn switch-type?
A. Может вводиться только в режиме глобального конфигурирования
B. Может вводитьься только в режиме конфигурирования интерфейса
C. Может вводиться как в режиме глобального конфигурирования,
так и в режиме конфигурирования интерфейса.
D. Может использоваться только для ТА
46. Какой механизм указывает устройству-источнику на снижение ско-
рости при перегрузке сети Frame Relay?
A. HDLC
B. DLCI
C. FECN
D. BECN
47. Какой метод используется в сетях Frame Relay для адресации цепей
PVC по IP-адресам?
A. ARP
B. LMI
C. SLARP
D. DLCI
48. Каковы два способа добавления в локальной сети Ethernet IPX не-
скольких методов инкапсуляции?
A. Несколько типов кадров
B. Дополнительный
C. Подинтерфейс
D. Виртуальный дополнительный
xxxviii Введение
49. Каково типичное время перехода коммутируемого порта из состоя-
ния блокировки в состояние перенаправления трафика?
A. 5с
B. 50с
C. Юс
D. 100с
50. Как обратиться по Telnet из интерфейса CLI переключателя серии
1900?
A. telnet Atlanta.
B. telnet 172.16.10.1.
C. ping 172.16.10.1.
D. He поддерживается в CLI переключателя 1900
51. Какая команда удалит МАС-адрес, автоматически введенный в филь-
трующей таблице МАС-адресов?
A. (config)#delete nvram
B. #delete nvram
C. (config)#dear mac-address-table dynamic
D. #dear mac-address-table dynamic
52. Какую команду следует ввести для полной очистки конфигурации в
переключателе 1900 (укажите все правильные ответы)?
A. Clear config
B. Delete nvram
C. Delete vtp
D. Delete start
E. Erase startup-config
F. Just reboot the switch.
53. Какая команда покажет состояние магистральной связи в порту 27
переключателя серии 1900?
A. Show port 27
B. Show trunk
C. Show trunk В
D. Show trunk fO/27
E. Show trunk eO/27
54. Что следует ввести в консольном приглашении переключателя се-
рии 1900 для вывода статистики получения и приема информации
VTP?
A. Show vtp stat
B. Show stat
C. Sh vtp domain
D. ShinteO/9
Введение XXXIX
Ответы на оценочный тест
1. В (см. главу 7)
2. D (см. главу 9)
3. D (см. главу 10)
4. С (см. главу 4)
5. А (см. главу!)
6. А (см. главу 3)
7. В (см. главу 9)
8. А (см. главу 4)
9. В, D (см. главу 8)
10. В (см. главу 5)
11. В (см. главу 6)
12. С (см. главу 3)
13. С (см. главу 3)
14. С (см. главу 3)
15. С (см. главу 2)
16. В (см. главу 8)
17. В (см. главу 3)
18. А (см. главу 6)
19. В, С (см. главу 10)
20. А (см. главу 7)
21. А, В, С, D, F, G, H, I, J
(см. главу 7)
22. D (см. главу 1)
23. A, D (см. главу 2)
24. В (см. главу 1)
25. С (см. главу 4)
26. С (см. главу 6)
27. А, В, С (см. главу 1)
28. С (см. главу 7)
29. В (см. главу 5)
30. D (см. главу 9)
31. А, В (см. главу 2)
32. D (см. главу 2)
33. В, Е (см. главу 4)
34. С (см. главу 5)
35. В, С (см. главу 4)
36. В (см. главу 5)
37. В (см. главу 5)
38. В (см. главу 8)
39. А, В (см. главу!)
40. С (см. главу 6)
41. В, D (см. главу 8)
42. С (см. главу 9)
43. С (см. главу 9)
44. С (см. главу 6)
45. С (см. главу 10)
46. D (см. главу 10)
47. D (см. главу 10)
48. В, С (см. главу 8)
49. В (см. главу 2)
50. D (см. приложение В)
51. D (см. приложение В)
52. В, С (см. приложение В)
53. С (см. приложение В)
54. А (см. приложение В)
V
,
Введение
в объединенные
сети
Глава 1
Модели объединенных сетей
В первых вычислительных сетях взаимодействовать друг с другом могли
компьютеры только одного произв9дителя. Например, сети потребите-
лей создавались либо на основе DECnet, либо в соответствии с рекомен-
дациями IBM, причем совместное использование этих технологий было
невозможно. В начале 80-х годов для преодоления этого препятствия
Международная организация по стандартизации (International Standards
Organization, ISO) разработала модель OSI (Open Systems Interconnection —
взаимодействие _____открытых систем). Цель разработки состояла в том, что-
бы способствовать созданию сетевых устройств, которые могли бы функ-
ционировать в единой среде. Хотя полная совместимость, скорее всего,
недостижима, как и всеобщий мир на нашей планете, однако грандиозная
цель была обозначена.
Модель OSI является основной моделью, определяющей архитектуру
сети. Она описывает, каким образом прикладные программы, выполняе-
мые на разных компьютерах, обмениваются данными и сетевой инфор-
мацией по сетевому носителю. В рамках базовой модели OSI механизм
обмена разделен на несколько уровней.
Компания Cisco создала собственную трехуровневую модель, помога-
ющую разрабатывать, внедрять и обслуживать сети любого размера. Зна-
ние уровней этой модели позволит лучше понять концепции Cisco в об-
ласти объединенных сетей. Кроме того, знание распределения разных
устройств по уровням этой модели позволит правильно выбрать и при-
обрести оборудование Cisco, отвечающее требованиям конкретной сети.
В этой главе рассматриваются модель OSI и трехуровневая иерархиче-
ская модель Cisco.
Многоуровневый коммуникационный подход
Базовая модель (reference model) является концептуальной основой комму-
никационного процесса. Она определяет все задачи, решаемые при орга-
низации эффективного взаимодействия систем, группируя их по так
называемым уровням (layer). Коммуникационная система, разработанная с
учетом базовой модели OSI, имеет многоуровневую архитектуру (layered
architecture).
Рассмотрим следующий пример. Вы с друзьями хотите создать свою
фирму. Прежде всего, следует подумать о том, что конкретно необходи-
мо производить, кто создаст нужные изделия, в какой последовательно-
сти и как участники производственного процесса будут взаимодейство-
вать друг с другом. Распределите эти задачи между отделами фирмы.
Предположим, что решено образовать отдел приема заказов, отдел учета
и отдел сбыта, каждый из которых имеет собственные задачи, причем
персонал отдела в основном занят только их решением.
В этом примере отделы можно рассматривать как уровни коммуника-
ционной системы. Для успешной работы фирмы персонал каждого отде-
ла должен иметь определенные полномочия, тесно взаимодействовать
с персоналом других отделов и компетентно выполнять собственные
Введение в объединенные сети
обязанности. В процессе планирования вы, вероятно, делаете заметки,
описывая все свои действия, чтобы в дальнейшем упростить обсуждение
совокупности стандартов, составляющих служебную инструкцию, регла-
i ментирующую деятельность фирмы. Эта инструкция могла бы рассмат-
риваться как аналог базовой модели.
Начальник каждого отдела, руководствуясь частью служебной инст-
рукции, относящейся к его отделу, разрабатывает практические методы
выполнения задач, стоящих перед отделом. Эти методы перечисляются
, в сборнике стандартных рабочих процедур и должны строго исполнять-
ся. Процедуры предназначены для различных целей и имеют разную сте-
пень важности и обязательности выполнения. Если вы договариваетесь
о партнерстве или приобретении другой фирмы, эти процедуры должны
выполняться и вашими партнерами, чтобы была достигнута совмести-
мость их и вашей деятельности.
Подобным образом разработчики программного обеспечения могут
использовать базовую модель. Она помогает разобраться в процессе
взаимодействия компьютеров, и понять, какие виды функций должны
быть реализованы на каждом уровне. Протокол, созданный для некото-
рого уровня, определяет функции именно этого, а не какого-либо иного
уровня. Другие протоколы и уровни предназначены для выполнения дру-
гих функций. На техническом языке это свойство называется связывани-
ем (binding). Коммуникационные процессы, связанные друг с другом,
сгруппированы вместе и протекают на одном конкретном уровне.
Достоинства базовой модели
Использование базовой модели OSI, как и модели Cisco, имеет многочис-
ленные достоинства. Основной целью любой модели является совмести-
мость оборудования разных производителей. Отметим преимущества мо-
делей OSI и Cisco:
• Деление сложных сетевых операций на легко управляемые уровни
• Изменения на одном уровне не действуют на другие уровни модели,
что позволяет разработчикам приложений специализироваться на
определенных и ограниченных задачах
• Определение стандартных интерфейсов для простой интеграции
оборудования различных компаний
Базовая модель OSI
Базовая (ссылочная) модель OSI была создана в конце 70-х годов для опи-
сания пересылки данных между сетевыми узлами. Важнейшей целью спе-
цификации модели OSI была помощь в описании передачи данных между
разнородными хостами, например между компьютером с операционной
системой (ОС) Unix и персональным компьютером (ПК).
Модель OSI не является фи'зической, но устанавливает набор реко-
мендаций для разработчиков приложений. Он призван стандартизиро-
вать создание и внедрение сетевых программ. Кроме того, модель OSI
Глава 1
формирует каркас (framework) для создания и внедрения сетевых стан-
дартов, устройств и схем объединения сетей.
В модели OSI установлены семь уровней, объединяемых в две группы.
Три верхних уровня описывают функции приложения на оконечной ра-
бочей станции для взаимодействия с другими приложениями и пользова-
телями. Четыре нижних уровня определяют процедуру пересылки дан-
ных между оконечными точками сети. На рис. 1.1 показаны функции
трех верхних уровней модели OSI, а на рис. 1.2 — функции четырех ниж-
них уровней этой модели.
1

Уровень
приложений
Уровень
представлений
Сеансовый
уровень
Транспортный
уровень
Сетевой
уровень
Канальный
уровень
Физический
уровень
•Обеспечивает пользовательский интерфейс
• Представление данных
•Управление процессами, например шифрованием
• Разделение данных разных приложений
:
• ,
'
. ,
Рис. 1.1. Верхние уровни модели OSI
•Обеспечивает надежную или ненадежную доставку
• Проводит коррекцию ошибок перед повторной передачей данных
• Обеспечивает логическую адресацию,
где путь определяется маршрутизаторами
• Разделяет пакеты на байты и объединяет байты в кадры
•Обеспечивает адресацию на уровне носителя с помощью МАС-адресов
• Выполняет выявление ошибок, но не их коррекцию
• Перемещает между устройствами биты данных
•Определяет уровни напряжений, скорость передачи
в линии и распределение линий в разъемах.
Рис. 1.2. Нижние уровни модели OSI
На рис. 1.1 видно, что на уровне приложений реализован пользовате-
льский интерфейс. Все верхние уровни модели отвечают за коммуника-
цию приложений на разных хостах. Ни один из в'ерхних уровней не
Введение в объединенные сети
.., обязан ничего знать о сетевых операциях или сетевых адресах. Для это-
го используются четыре нижних уровня (см. рис. 1.2).
Четыре нижних уровня специфицируют передачу данных либо по фи-
зическим проводам, либо через переключатели и маршрутизаторы, а
также процедуру восстановления потока данных между передающим хос-
том и приложением на принимающем хосте.
Уровни модели OSI
Международная организация по стандартизации (International Standards
Organization, ISO) является законодателем в мире сетевых протоколов.
Ею разработана базовая модель OSI в качестве основы для открытого
множества сетевых протоколов. Эта модель определяет правила сетевого
взаимодействия и до сих пор остается самым популярным средством со-
поставления семейств протоколов. В модели OSI предусмотрены семь
уровней:
• Уровень приложений
≪ Уровень представлений
• Сеансовый уровень
• Транспортный уровень
• Сетевой уровень
• Канальный уровень (или уровень связи данных)
• Физический уровень
На рис. 1.3 показаны функции уровней модели OSI.
Уровень
приложений
Уровень
представлений
Сеансовый
уровень
Транспортный
уровень
•Службы печати, сообщений, баз данных, файлов и приложений
•Службы шифрования данных, сжатия и преобразования
• Управление диалогом
• Соединение между оконечными точками
• Маршрутизация
•Формирование кадров
•Физическая топология
Рис. 1.3. Функции уровней модели OSI
Глава 1
Уровень приложений
Уровень приложений модели OSI поддерживает компоненты, определяю-
щие взаимодействие пользователей с компьютерами. Этот уровень ответ-
ствен за идентификацию и установление доступности предполагаемого
партнера по диалогу. Здесь же определяется, достаточно ли ресурсов для
взаимодействия.
Хотя приложения иногда требуют доступ к ресурсам только настоль-
ного компьютера, они могут объединять взаимодействующие компонен-
ты нескольких сетевых приложений, например служб пересылки файлов
и электронной почты, процессов управления сетью, процессов кли-
ент/сервер и службы определения местоположения информации. Мно-
гие сетевые приложения допускают организацию их взаимодействия в
сети уровня предприятия, но при объединении сетей в будущем потребу-
ется преодолеть ограничения на размер сети. С начала 90-х годов тран-
закции и обмен информацией между организациями приобрели столь
широкий размах, что стали жизненно необходимыми. Были созданы
приложения для межсетевого взаимодействия, к которым относятся:
WWW (World Wide Web — "Всемирная паутина") Связывает бесчислен-
ные серверы (их количество растет с каждым днем), поддерживающие
различные форматы данных. Большинство серверов, являясь мультиме-
дийными, допускают использование графических, текстовых, видео- и
даже аудиоданных. Доступ к Web-серверам и просмотр информации упро-
щаются при использовании Netscape Navigator, Internet Explorer и других
браузеров, подобных Mosaic.
Шлюзы электронной почты Могут использовать протокол SMTP или
стандарт Х.400 для доставки сообщений между различными приложения-
ми электронной почты.
Электронный обмен данными Это набор специализированных стандар-
тов и процессов, упрощающих пересылку между фирмами финансовой
документации, касающейся, например бухгалтерского учета, распростра-
нения и получения продукции, а также ведомостей заказов и инвентари-
зационных документов.
Специализированные доски объявлений К ним относятся многочислен
ные дискуссионные группы в Интернете, участники которых могут связы-
ваться или взаимодействовать друг с другом, либо посылая сообщения,
либо ведя беседу в реальном времени. Доски объявлений могут совместно
использовать общедоступное программное обеспечение.
Утилиты навигации по Интернету Приложения типа Gopher и WAIS, а
также поисковые программы, подобные Yahoo!, Excite и Alta Vista, помо-
гают пользователям определить местоположение в Интернете необходи-
мых ресурсов и информации.
Службы пересылки финансовой информации Являются пределом меч-
таний финансового сообщества. Собирают и продают своим подписчи-
кам информацию об инвестициях, торговле, состоянии потребительско-
го рынка, валютных курсах, а также банковские данные.
Введение в объединенные сети
Уровень представлений
Название этого уровня отражает его назначение. Здесь данные формати-
руются, или, как иногда говорят, транслируются для представления их на
уровне приложений. Для удобства передачи данные перед пересылкой
приводятся к стандартному формату. Компьютеры настраиваются на их
получение; принятые данные преобразуются в формат, пригодный для
чтения (например, транслируются из кода EBCDIC в код ASCII). За счет
службы преобразования на уровне представления можно гарантировать,
что данные с уровня приложений одной системы попадут на этот же уро-
вень другой системы. Модель OSI имеет протокол, определяющий способ
переформатирования стандартных данных. На этом уровне выполняются
также уплотнение, разуплотнение, кодирование и декодирование дан-
ных. Некоторые стандарты уровня представлений включены в мультиме-
дийные операции. Ниже перечислены форматы для представления гра-
фических и визуальных данных:
PICT Формат изображений, используемый в программах Macintosh или
PowerPC для передачи графических данных QuickDraw.
TIFF Стандартный графический формат для растровых изображений с
высоким разрешением.
JPEG Стандарт, разработанный Объединенной группой экспертов по
фотографии (JPEG).
Следующие стандарты приняты для представления движущихся изоб-
ражений и аудиоданных:
MIDI Интерфейс, используемый для цифрового представления музыки.
MPEG Стандарт, разработанный Группой экспертов по движущимся
изображениям с целью уплотнения и кодирования движущихся видео-
изображений для компакт-дисков, становится все более популярным. Он
используется для хранения изображений в цифровой форме и допускает
скорость передачи до 1.5 Мбит/с.
Quick Time Формат, используемый в программах Macintosh или PowerPC
для управления аудио- и видеоданными в соответствующих приложениях.
Сеансовый уровень
Основная функция, выполняемая на сеансовом уровне, напоминает работу
посредника или судьи — управление диалогом между устройствами, назы-
ваемыми также узлами. Взаимодействие систем, организуемое на этом
уровне, может происходить в трех различных режимах: симплексном (simplex),
полудуплексном (half-duplex) и полнодуплексном (full-duplex). Сеансо-
вый уровень обычно занимается отделением данных одного приложения
от информации другого приложения.
Ниже приведены некоторые протоколы и интерфейсы сеансового
уровня:
Глава 1
NFS (Network File System — сетевая файловая система) Создана компа-
нией Sun Microsystems и используется на рабочих станциях Unix вместе с
TCP/IP, чтобы сделать доступ к удаленным ресурсам прозрачным для по-
льзователя.
SQL (Structured Query Language — язык структурированных запросов)
На языке SQL, разработанном компанией IBM, пользователь может в не-
сложной форме определить свои требования к информации, доступ к ко-
торой производится на локальных или удаленных системах.
RPC (Remote Procedure Call — вызов удаленных процедур) Является про-
стым инструментом переадресации в среде клиент/сервер. Процедуры
RPC создаются на компьютере клиента и выполняются на сервере.
X Window , Широко применяется на интеллектуальных терминалах для
связи с удаленными компьютерами Unix и позволяет работать с этими
компьютерами, как с локальными.
ASP (AppleTalk Session Protocol — сеансовый протокол AppleTalk) При-
меняется в среде клиент/сервер. Предназначен для установления и под-
держки сеанса между машинами клиента и сервера по протоколу ASP.
DNA SCP (Digital Network Architecture Session Control Protocol — прото-
кол сеансового уровня DNA) Является протоколом сеансового уровня в
сетях DECnet. ,
Транспортный уровень
Службы транспортного уровня осуществляют сегментирование и сборку
данных, поступающих от приложений более высоких уровней, и органи-
зуют единый поток данных. Они обеспечивают транспортировку данных
между конечными точками и устанавливают логическое соединение меж-
ду хостами отправителя и получателя в объединенной сети.
Читатели, знакомые с протоколами TCP и UPD (см. главу 3), знают,
что TCP обеспечивает гарантированную (надежную) доставку данных, а
UPD — этого не делает. Разработчик приложения может выбрать для до-
ставки данных любой из этих протоколов.
Службы транспортного уровня отвечают за работу механизмов муль-
типлексирования приложений верхних уровней, установление соедине-
ния и закрытие виртуальных каналов. Кроме того, они скрывают от бо-
лее высоких уровней подробности процессов, происходящих в сетевой
среде. Они делают передачу данных прозрачной.
Управление потоком
Сохранение целостности данных достигается за счет применения меха-
низма управления потоком данных и предоставления пользователю воз-
можности выбора протокола надежной транспортировки данных между
системами. Управление _______потоком данных не позволяет хосту-отправителю
передавать данные так, чтобы переполнялись буферы приема данных на
хосте-получателе, поскольку переполнение приводит к потере данных.
Введение в объединенные сети
Протокол надежной доставки данных применяется в сеансах связи, ори-
ентированных на установление соединения между системами, причем на-
дежность доставки гарантируется тем, что:
• Отправитель получает подтверждение от принимающей стороны о
доставке сегментов данных
≫ Любые неподтвержденные сегменты передаются повторно
• Принятые сегменты упорядочиваются в соответствии с последова-
тельностью их передачи
• Во избежание перегрузки сети, переполнения буферов и потери
данных используется управление потоком данных
Коммуникации, ориентированные на создание соединений
Согласно протоколу надежной транспортировки, по запросу одного из
пользователей производится установление соединения. На рис. 1.4 пред-
ставлен обычный процесс с установлением соединения между передаю-
щей и принимающей системами, Прикладные программы обоих хостов
начинаются с уведомления своих операционных систем о необходимости
инициализации соединения. Операционные системы обмениваются со-
общениями, подтверждающими согласие и готовность обеих сторон на-
чать обмен данными. После завершения синхронизации соединение счи-
тается установленным, и начинается собственно передача данных.
<С Синхронизация
Подтверждение установления соединения
Соединение установлено
<Zj Передача данных (сегменты)
Рис. 1.4. Взаимодействие с установлением соединения
В процессе передачи информации обе машины периодически прове-
ряют друг друга, связываясь через программное обеспечение протокола,
чтобы удостовериться в существовании соединения и в корректности пе-
редачи данных.
Ниже кратко описаны шаги сеанса, ориентированного на установле-
ние соединения (см. рис. 1.4):
Ю Глава 1
• Первый сегмент "согласия на установление соединения" является
запросом на синхронизацию.
• Вторым и третьим сегментами подтверждается получение запроса
и определяются параметры соединения между хостами.
• Последний сегмент также является подтверждением, оповещаю-
щим получателя о том, что достигнуто согласие на установление со-
единения и что соединение установлено. После этого может
начаться передача данных.
Во время передачи данных может возникнуть перегрузка из-за того,
что высокоскоростной компьютер создает трафик быстрее, чем сеть пе-
редает данные, или потому, что несколько компьютеров одновременно
посылают датаграммы через один шлюз или одному получателю. В по-
следнем случае перегрузка шлюза или получателя не всегда вызывается
единственным источником. Перегрузка напоминает проезд через суже-
ние дороги — слишком интенсивный трафик при небольшой пропускной
способности.
Обычно дело не в конкретной машине, а в том, что дорога забита ма-
шинами. Если компьютер не успевает обработать поступающий поток да-
таграмм, он сохраняет их в памяти. Буферизация решает проблему пере-
грузки только, если лавинный поток носит кратковременный характер.
Однако если длительность мощного потока датаграмм велика, буферная
память устройства в конце концов переполнится, и любые вновь посту-
пающие датаграммы будут игнорироваться.
И все же нет повода для беспокойства: реализованная в рамках транс-
портного протокола система управления лавинными потоками работает
довольно успешно. Вместо разгрузки ресурсов и разрешения на отбрасы-
вание данных, протокол может послать хосту-источнику лавины сигнал
"отсутствие готовности" (см. рис. 1.5). Этот сигнал вынуждает источник
прекратить передачу сегментов перегруженному партнеру. После того
как получатель обработает сегменты, скопившиеся в буферной памяти,
Получатель
Передача

Буфер заполнился
"Отсутствие готовности" - СТОП!
Обработка сегментов
Продолжить передачу!
Рис. 1.5. Управление потоком передаваемых сегментов
Введение в объединенные сети 11
он отправит источнику сигнал "готовность". Получив разрешение,
хост-источник продолжит передачу.
В принципе, при надежной и ориентированной на соединение до-
ставке данных датаграммы поступают на принимающий хост в той после-
довательности, в которой были отправлены. Если теряется, дублируется
или искажается один из сегментов, то фиксируется ошибка всего процес-
са передачи данных. Чтобы решать такие проблемы, принимающий хост
обязан подтверждать получение сегментов данных.
Использование окон
Пропускная способность уменьшилась бы, если бы передающий хост
ожидал подтверждения на каждый посланный сегмент, поэтому время
между моментом отправки сегмента и моментом окончания обработки
подтверждений, присланных получателем, источник использует для пе-
редачи новых данных. Число сегментов данных, которое передающая ма-
шина может послать без подтверждения их доставки, называется окном.
Использование окон позволяет управлять количеством информации,
передаваемой одним партнером другому. В некоторых протоколах это
значение измеряется числом пакетов, в TCP/IP — числом байтов. На
рис. 1.6 показаны окна размером 1 и 3. Если установить размер окна рав-
ным 1, перед отправкой очередного сегмента хост-источник будет ожи-
дать подтверждения предыдущего.
Если размер окна равен 3, до получения подтверждения можно отпра-
вить три сегмента. В нашем упрощенном примере и источник, и получа-
тель являются рабочими станциями. В действительности так бывает ред-
ко; чаще всего подтверждения и пакеты перемешиваются, поскольку они
перемещаются по сети и проходят через маршрутизаторы. Маршрутиза-
ция усложняет ситуацию, но к этой теме мы обратимся позднее.
Источник Размер окна равен 1
Передача! Щ:
^
Получатель
.^J^5" Прием 1
<c: • йЩ Подтверждение 2
Передача 2 If-'R'.-.. vg|
^≪зч- .,.....„-
Я Подтверждение 3
Размер окна равен 3
передача! • • ^>
.
Передача 2 НКг
Передача 3 •Шй-1
.
Передача 4 ИШИЕ
; й->;| Подтверждение 4
т' — ' — g•ft"fe>t^*.
Рис. 1.6. Использование окон
12 Глава 1
Источник <с
1I213I4I5I6I
Передача 1 Щ
Получатель
H I 2 I 3 I 4 I 5 I 6 I
Передача 2 |
Передача 3 1 <с
Передача 4 Ц
Передача 5
Передача 6 |
Подтверждение 4
Соединение потеряно

Передача 5
Ц Подтверждение 5
| Подтверждение 7
Рис. 1.7. Обеспечение надежности доставки данных
на транспортном уровне
Подтверждение
При надежной доставке данных гарантируется целостность потока дан
ных, которые одна машина посылает другой по исправному каналу. Это
означает, что данные не будут дублироваться или теряться. Надежность
доставки обеспечивается применением метода положительного подтвержде-
ния с повтором передачи. Принимающая машина отсылает передающей
подтверждения о получении данных. Передающая сторона регистрирует
каждый отправленный сегмент и ожидает подтверждения, прежде чем
передать следующий сегмент. Послав сегмент, источник запускает тай-
мер и, если до наступления тайм-аута от принимающей стороны не посту-
пит подтверждение сегмента, производит повторную передачу.
На рис. 1.7 передающая машина послала сегменты 1, 2 и 3. Принимаю-
щий узел подтверждает их получение запросом на передачу сегмента 4.
Приняв подтверждение, источник отправляет сегменты 4, 5 и 6. Если
сегмент 5 не достигнет получателя, последний уведомит об этом переда-
ющую сторону запросом на повторную передачу сегмента 5. Хост-источ-
ник заново пошлет потерянный сегмент и будет ожидать его подтверж-
дения, чтобы перейти к отправке сегмента 7.
Сетевой уровень
Сетевой уровень отвечает за маршрутизацию в объединенной сети и сете-
вую адресацию, т.е. за пересылку трафика между устройствами, которые
не подключены локально. Маршрутизаторы (router) или иные устройства
Введение в объединенные сети 13
уровня 3 действуют на сетевом уровне и обеспечивают в объединенной
сети службу маршрутизации.
Когда в интерфейс маршрутизатора поступает пакет, проверяется
IP-адрес назначения. Если пакет не направлен самому маршрутизатору,
то это устройство ищет в своей таблице маршрутизации целевой адрес
сети назначения. После этого выбирается выходной интерфейс для па-
кета. После деления на кадры пакет пересылается за пределы локальной
сети. Если же в таблице маршрутизации не будет найдена сеть назначе-
ния, то маршрутизатор просто отбрасывает (отвергает) пакет.
На сетевом уровне используются пакеты двух типов: данных и обнов-
лений маршрутов (путей).
Пакеты данных Используются для пересылки пользовательской инфор-
мации через объединенную сеть. Применяемые для этого протоколы
называются маршрутизируемыми протоколами. Примерами могут слу-
жить протоколы IP и IPX (об адресации в сетях IP см. в главе 3, а о IPX —
в главе 8).
Пакеты обновления маршрутов Служат для уведомления соседних мар-
шрутизаторов о подключенных сетях, известных маршрутизатору объе-
диненной сети. Такие протоколы называются протоколами маршрутиза-
ции (например, RIP, EIGRP, OSPF и т.д.). Пакеты обновления маршрутов
помогают создавать и поддерживать таблицы маршрутизации во всех
маршрутизаторах.
Пример таблицы маршрутизации показан на рис. 1.8.
1.0
Routing Table - Таблица маршрутизации
NET-Сеть
INT- Интерфейс
METRIC - Метрика
Рис. 1.8. Таблица маршрутизации в маршрутизаторе
14 Глава 1
В таблице маршрутизации хранится следующая информация:
Сетевой адрес Сетевой адрес конкретного протокола. Маршрутизатор
обязан поддерживать отдельные таблицы для каждого протокола маршру-
тизации, поскольку каждый протокол маршрутизатора придерживается
собственной схемы адресации. Можно считать эти таблицы дорожными
знаками на разных языках, которыми пользуются все участники дорожно-
го движения.
Интерфейс Выходной интерфейс для пакета, отправляемого в опреде-
ленную сеть.
Метрика Расстояние до удаленной сети. Разные протоколы маршрутиза-
ции пользуются различными методами для вычисления этого расстоя-
ния. Протоколы маршрутизации мы обсудим в главе 5. Однако отметим,
что некоторые протоколы пользуются счетчиком участков (количеством
маршрутизаторов, которые пакет пройдет во время движения к удален-
ной сети), другие — полосой пропускания, задержкой в линии или счетчи-
ком тиков (1/18 с).
Маршрутизаторы делят сеть на широковещательные домены, т.е. по
умолчанию широковещательные рассылки не проходят сквозь маршру-
тизаторы. Кроме того, маршрутизаторы делят сеть на домены коллизий
(конфликтов), что реализуется переключателями на уровне 2. Каждый
интерфейс маршрутизатора связан с отдельной сетью и имеет уникаль-
ный идентификатор этой сети. Все хосты такой сети, к которым подклю-
чается маршрутизатор, будут иметь одинаковые сетевые номера.
Несколько характерных особенностей маршрутизаторов:
• По умолчанию маршрутизаторы не пересылают никаких широкове-
щательных или многоадресных пакетов.
• Маршрутизаторы пользуются логическим адресом сети из заголов-
ка сетевого уровня для определения следующего участка при пере-
сылке пакета.
• Маршрутизаторы могут использовать списки доступа, созданные
администратором сети, для управления защитой от пакетов, пыта-
ющихся попасть или покинуть интерфейс.
• Маршрутизаторы обеспечивают функции моста на уровне 2, если
это необходимо. Кроме того, он может выполняться в данном ин-
терфейсе одновременно с маршрутизацией.
• Устройства уровня 3 (в нашем случае — маршрутизаторы) обеспечи-
вают соединения между виртуальными локальными сетями VLAN
(Virtual LAN).
|Т ВНИМАНИЕ I Переключатели и виртуальные локальные сети VLAN рассмотрены
соответственно в главах 2 и 6.
• Маршрутизаторы могут поддерживать определенное значение ка-
чества обслуживания QoS' (Quality of Service) для отдельных типов
сетевого трафика.
Введение в объединенные сети 15
Канальный уровень
Канальный уровень (Data Link Layer или уровень связи данных) обеспечива-
ет доставку сообщения на правильное устройство и трансляцию содержи-
мого сообщения с сетевого уровня в биты физического уровня для после-
дующей пересылки по сети. Происходит форматирование сообщения в
кадры данных и добавление настроенного заголовка, содержащего адреса
источника и назначения. Эта добавленная информация является своеоб-
разной капсулой, заключающей в себе исходное сообщение также как
капсулы спутников вмещают в себя двигатели, навигационное оборудова-
ние и другие приборы. Отдельные части капсулы сообщения нужны толь-
ко на определенных этапах запуска спутника. Аналогично отдельные час-
ти капсулы сообщения используются только для определенных этапов
перемещения информации в сети. На рис. 1.9 показан канальный уровень
по спецификациям Ethernet и ШЕЕ. Заметим, что стандарт IEEE 802.2 ис-
пользуется совместно с другими стандартами IEEE, расширяя их функци-
ональные возможности.
Logical Link Control (LLC)
Media Access Control (MAC)
802.5 802.3 802.2
Рис. 1.9. Канальный уровень
Работающий на сетевом уровне маршрутизатор не заботится о дости-
жении конкретного хоста, поскольку должен передать данные только в*
определенную сеть. Маршрутизатор отслеживает наилучший маршрут
достижения этой сети, а уникальная идентификация каждого устройства
в локальной сети возложена на канальный уровень.
Для хоста, отправляющего пакеты другим хостам или обеспечиваю-
щим пересылку пакетов между маршрутизаторами, канальный уровень
использует аппаратную адресацию. Каждый пересылаемый между марш-
рутизаторами пакет делится на кадры с управляющей информацией для
канального уровня. Однако эта информация удаляется на принимающем
маршрутизаторе, который оставляет только исходный и неизмененный
при пересылке пакет. Деление на пакеты выполняется на каждом участ-
ке и до достижения целевого хоста. Важно понимать, что пакет никогда
не изменяется по пути следования. Сначала выполняется инкапсуляция
пакета для добавления дополнительной информации, необходимой в но-
сителях разного типа.
Согласно спецификации IEEE Ethernet, канальный уровень делится
на два подуровня:
16 Глава 1
Управление доступом к носителю MAC (Media Access Control, 802.3)
Определяет способ внедрения пакетов в среду передачи (носитель). Ком
муникационный носитель предоставляется первому обратившемуся поль-
зователю, причем полоса пропускания носителя используется одновре-
менно несколькими пакетами. В этой же спецификации определена,
физическая адресация, а также логическая топология. Логической топо-
логией называется путь сигнала в физической топологии. На подуровне
управления доступом к носителю установлены правила для линии связи,
уведомления об ошибках (но не их коррекции), последовательности до-
ставки кадров, а также необязательные средства управления потоком.
Управление логическими связями LLC (Logical Link Control, 802.2) Этот
подуровень отвечает за идентификацию протоколов сетевого уровня и
выполнение инкапсуляции данных. Заголовок LLC указывает канальному
уровню на порядок обработки пакета после получения его кадров. Напри-
мер, хост получает кадр и анализирует заголовок LLC, чтобы выявить
принадлежность пакета протоколу IP сетевого уровня. На подуровне LLC
можно обеспечить управление потоком и последовательностью контро-
льных битов.
Переключатели и мосты канального уровня
Переключатели и мосты работают на канальном уровне и производят фи-
льтрацию сетевого трафика с помощью аппаратных (MAC) адресов. Пе-
реключение (коммутация) на уровне 2 может считаться аппаратно реали-
зованной функцией мостов, поскольку используются специальные
микросхемы ASIC (Application-Specific Integrated Circuits, интегральные мик-
росхемы специализированного применения). Микросхемы ASIC способ-
ны работать с гигабитовыми скоростями и очень малыми задержками.
Переключатели и мосты читают каждый входящий в сеть кадр.
Устройства уровня 2 добавляют в таблицу фильтрации аппаратный адрес
источника из кадра, чтобы отслеживать порт, который получает данную
последовательность кадров. Переключатель должен точно знать о место-
положении устройства.
После создания таблицы фильтрации устройством уровня 2, сетевое
устройство начинает только пересылать кадры в сегмент сети, где нахо-
дится аппаратный адрес точки назначения. Если устройство назначения
присутствует в том же сегменте, что и кадр, то устройство уровня 2 бло-
кирует распространение этого кадра в другие сегменты сети. Если же
точка назначения находится в ином сегменте, то кадр только пересыла-
ется в подобный сегмент без какой-либо обработки. Этот процесс назы-
вается прозрачным исполнением функции моста (transparent bridging,
прозрачным мостованием).
Если кадр попадает в интерфейс устройства уровня 2 (переключате-
ля) и в таблице фильтрации неизвестен аппаратный адрес точки назна-
чения, то устройство пересылает кадр во все подключенные сегменты.
Если на этот кадр откликнется "неизвестное" переключателю устройст-
во, то переключатель обновит свою таблицу фильтрации, добавив в нее
полученные сведения об откликнувшемся устройстве. Адрес назначения
Введение в объединенные сети 17
в пересылаемом кадре иногда является адресом широковещательной рас-
сылки. В этом случае переключатель по умолчанию формирует широко-
вещательные рассылки во всех подключенных сегментах.
Все устройства, которые получают широковещательную рассылку,
считаются принадлежащими одному широковещательному домену.
Устройство уровня 2 распространяет далее шторм широковещательных
рассылок далее на уровне 2. Единственным способом устранения такого
распространения шторма на все объединенные сети являются устройст-
ва уровня 3 (маршрутизаторы).
Основное преимущество переключателей в сравнении с концентрато-
рами состоит в том, что в объединенной сети каждый коммутируемый
порт образует собственный домен конфликтов (коллизий), а концентра-
тор объединенной сети формирует один общий домен конфликтов. За-
метим, что переключатели и мосты не разделяют на части широковеща-
тельные домены, поскольку распространяют все Широковещательные
рассылки.
Еще одним достоинством переключателей в локальной сети в сравне-
нии с концентраторами является то, что каждое устройство любого сег-
мента может осуществлять передачу данных независимо от других
устройств. Учтите, что каждый сегмент становится отдельным доменом
конфликтов. Концентраторы позволяют в определенный момент време-
ни передавать данные только одному устройству в сети.
Переключатели не могут транслировать данные в носители разного
типа, т.е. каждое подключенное к переключателю устройство должно
применять одинаковый тип кадров Ethernet. Если нужно подключить пе-
реключатель Token Ring или другую локальную сеть, то необходим
маршрутизатор.
Физический уровень
Физический уровень отвечает за передачу и прием битовых потоков. Биты
могут иметь значение 0 или 1 подобно коду Морзе, но с числовыми значе-
ниями. Физический уровень взаимодействует с разными типами комму-
никационных носителей, что приводит к различному представлению би-
товых значений. Иногда применяются тональные сигналы, но чаще
битовые значения представлены переходами между состояниями — измене-
ниями напряжения от низкого к высокому потенциалу или наоборот.-Для
каждого типа носителя используются специальные протоколы, определя-
ющие используемые битовые шаблоны и метод их кодирования в сигна-
лы носителя, а также различные физические характеристики интерфей-
са подключения носителя.
Физический уровень специфицирует электрические, механические,
процедурные и функциональные характеристики, необходимые в про-
цессе активизации, обслуживания и деактивизации физических соедине-
ний между системами.
На физическом уровне определен интерфейс между оконечным обо-
рудованием данных (DTE) и оконечным оборудованием цепей передачи
данных (ВСЕ). Если оконечное оборудование цепей передачи данных
18 Глава I
размещается у провайдера, то оконечным оборудованием данных явля-
ются подключенные устройства пользователей. Доступ к устройствам
DTE наиболее часто осуществляется через модем или модуль обслужива-
ния каналов/данных (CSU/DSU).
Соединители (разъемы) и топологии на физическом уровне определе-
ны стандартами OSI, что допускает взаимодействие разнородных сис-
тем. Для сертификационного экзамена CCNA достаточно знать только о
стандартах Ethernet.
Концентраторы на физическом уровне
Концентратор — это многопортовый повторитель. Как повторитель это
устройство получает цифровой сигнал и усиливает, либо регенерирует
его перед пересылкой во все активные порты устройства, причем не вы-
полняется никакого анализа данных. Точно так же поступает активный
концентратор. Любой полученный из сегмента цифровой сигнал переда-
ется после усиления или регенерации с входного на все активные выход-
ные порты концентратора. Следовательно, любое подключенное к кон-
центратору устройство находится в одном и том же домене конфликтов,
j а также в том же самом домене широковещательных рассылок. Домен ши-
роковещательных рассылок определяет область сети, где все устройства
сегмента "слушают" все подобные рассылки.
Концентратор, как и повторитель, не анализирует сетевой трафик.
Он без преобразования пересылает данные в остальные части физиче-
ского носителя. Концентратор создает топологию физической звезды,
поскольку становится''центральным устройством, к которому подключа-
ются остальные сетевые устройства сегмента. Однако в сетях Ethernet
используется логическая шинная топология, т.е. сигнал распространяет-
ся от одного конца сети до другого. Все подключенные к концентратору
устройства (или другие концентраторы) должны прослушивать все пере-
сылаемые другими устройствами данные.
Сети Ethernet
Ethernet — это метод доступа к коммуникационному носителю, позволяю-
щий всем хостам сети совместно использовать одну полосу пропускания
линии связи. Популярность Ethernet обусловлена простотой реализации,
диагностики и добавлением в сетевую инфраструктуру новых технологий
(например, FastEthernet и Gigabit Ethernet). Сети Ethernet используют
спецификации канального и физического уровней.
В сетях Ethernet используется метод доступа CSMA/CD (Carrier Sense
Multiple Access with Collision Detect, множественный доступ с контролем несу-
щей и определением конфликтов). Он помогает устройствам совместно
использовать полосу пропускания так, что никакие два устройства не мо-
гут одновременно осуществлять доступ к сетевому носителю. Метод
CSMA/CD создан для решения проблем с конфликтами при доступе к
носителю (коллизиями), когда происходит одновременная пересылка
пакетов в разные узлы. Важно эффективно управлять конфликтами,
Введение в объединенные сети 19
поскольку когда один из узлов, в методе CSMA/CD начинает пересылку
данных по сети, все остальные узлы обязаны принимать передаваемую
информацию и анализировать получаемые данные. Только хосты и мар-
шрутизаторы способны эффективно предотвратить распространение
пересылки данных на всю сеть.
Опишем действие метода CSMA/CD. Когда хост собирается переда-
вать данные по сети, он сначала проверяет наличие в линии цифрового
сигнала. Если линия "чистая" (не передает данные ни один из хостов), то
хост начинает пересылку данных. После этого хост уже не должен оста-
навливаться. Передающий хост постоянно проверяет состояние линии,
чтобы гарантировать отсутствие передачи данных другими хостами.
Если хост замечает в линии сигнал от другого хоста, то первый хост по-
сылает сигнал "помеха" (jam), который приводит к остановке передачи
данных всеми хостами в сегменте. Сетевые узлы реагируют на сигнал
"помеха" тем, что выжидают некоторое время перед следующей попыт-
кой начала пересылки данных. Алгоритм отката после сигнала "помеха"
предписывает время начала повторной пересылки данных для всех стан-
ций в сегменте конфликта. Если окажутся неудачными 15 попыток выхо-
да из конфликта между станциями, узел регистрирует состояние
тайм-аута (time-out).
Дуплексная и полудуплексная сеть Ethernet
Полудуплексная сеть Ethernet определена в исходном стандарте 802.3
Ethernet, где предписано использование только одной пары проводников
для пересылки цифровых сигналов в обоих направлениях. В таких сетях
используется метод CSMA/CD для предотвращения конфликтов и выпол-
нения повторных пересылок информации при обнаружении конфликта.
Если концентратор подключен к переключателю, то он должен работать
в полудуплексном режиме, поскольку оконечная станция не способна вы-
явить конфликт доступа к носителю. Полудуплексная Ethernet (обычно
lOBaseT) эффективна на 50 — 60 % (по крайней мере, согласно исследова-
ниям компании Cisco). Однако в больших сетях lOBaseT обычно удается
получить только 3-4 Мбит/с.
Дуплексная (полнодуплекеная) сеть Ethernet использует две пары про-
водников вместо одной пары в полудуплексных сетях. В дуплексном ре-
жиме применяется соединение "точка-точка" между передающим и при-
нимающим устройствами. Не возникает конфликтов, поскольку мы
получаем несколько путей пересылки данных вместо одного пути в полу-
дуплексном режиме. Дуплексная Ethernet обеспечивает 100 % эффектив-
ности в обоих направлениях, т.е. мы можем достичь скорости 20 Мбит/с
в Ethernet, работающей на скорости 10 Мбит/с или 200 Мбит/с в Fast-
Ethernet. Эта скорость называется композитной (aggregate rate), но она
характеризует только намерение получить 100 % эффективность, хотя
это и не всегда удается.
После подачи питания на порт дуплексной Ethernet, он соединяется
с оконечным портом и согласовывает с ним связь по протоколу Fast-
Ethernet. Этот процесс называется механизмом автоопределения
(auto-detect mechanism). Такой механизм предполагает предварительное
20 Глава 1
согласование уровня обмена, т.е. выбор режима 10 или 100 Мбит/с. За-
тем проверяется возможность работы в дуплексном режиме. Если это
неприемлемо для одного их портов, то обмен осуществляется в полудуп-
лексном режиме.
Ethernet на канальном уровне
Ethernet на канальном уровне отвечает за адресацию в рамках протоко-
лов Ethernet, что обычно связано с аппаратными адресами (МАС-адреса-
ми). Кроме того, Ethernet ответственна за разделения на кадры пакетов,
полученных от сетевого уровня, и за подготовку кадров к пересылке по
локальной сети с помощью определенного в стандарте Ethernet метода
доступа к носителю. Существуют четыре типа кадров Ethernet:
• Ethernet_II
• IEEE 802.3
• IEEE 802.2
• SNAP
Эти типы мы рассмотрим ниже.
Адресация Ethernet
Адресация Ethernet использует МАС-адреса (Media Access Control, управле-
ние доступом к носителю), которые "прошиты" в каждой плате сетевого
адаптера NIC (Network Interface Card— карта сетевого интерфейса) для сети
Ethernet. МАС-адрес часто называют аппаратным. Он состоит из 48 раз-
рядов и имеет канонический формат, гарантирующий, по крайней мере,
одинаковый формат записи адресов для всех известных технологий лока-
льных сетей.
На рис. 1.10 показан 48-разрядный МАС-адрес и его поля.
Уникальный идентификатор организации OUI (Organizationally Unique
Identifier) присваивается институтом IEEE каждой компании-производи-
телю (24 разряда или 3 байта). В свою очередь, организация присваива-
ет глобально администрируемый адрес (globally administered address),
который имеет длину 24 разряда (3 байта) и является уникальным (пред-
положительно) для всех и каждого сетевого адаптера данной компа-
нии-производителя. Разряд 46 должен иметь значение 0 для глобального
присвоения производителем и значение 1 при локальном управлении ад-
ресами сетевым администратором.
24 разряда
1/G 1/G
Уникальный идентификатор
организации
(присваивается IEEE)
24 разряда
Присваивается изготовителем

L/G - локальный/глобальный
Рис. 1.10. Адресация в Ethernet на основе МАС-адресов
Введение в объединенные сети 21
Кадры Ethernet
Канальный уровень отвечает за объединение битов в байты, а байтов в
кадры (frame). Кадры используются на канальном уровне для инкапсуля-
ции пакетов, пришедших с сетевого уровня, и последующей пересылки
пакетов по носителю. Существуют три вида носителей (точнее методов
доступа к носителю): с соревнованием (Ethernet), передачи маркера
(Token Ring и FDDI) и голосования (большие ЭВМ компании IBM и
lOOVGAnylan). Для экзамена CCNA нужно знать основной носитель Ethernet
(с соревнованием).
Станция сети Ethernet пересылает кадры данных другой станции с
помощью группы битов, называемых форматом кадра MAC. Это обеспе-
чивает выявление ошибок с помощью циклической избыточной провер-
ки CRC (cyclic redundancy check). Однако выполняется только выявле-
ние ошибок, но не их коррекция. Кадры 802.3 и Ethernet показаны на
рис. 1.11.
EthernetJI
Преамбула
(8 байт)
DA
(6 байт)
SA
(6 байт)
Данные FSC
(4 байта)
802.3 Ethernet
Преамбула
(8 байт)
DA
(6 байт)
Длина
(Ъ байт)
Данные FSC -
Рис. 1.11. Форматы кадров 802.3 и Ethernet
В представленном ниже списке перечислены поля для кадров типа
802.3 и Ethernet.
Преамбула (Preamble) Чередующийся шаблон нулей и единиц обеспечи-
вает частоту 5 МГц в начале каждого пакета. Это позволяет принимаю-
щим устройствам настроиться на следующий далее битовый поток. В пре-
амбуле применяется поле SFD или синхронизации (synch) для указания
принимающей станции на начало секции данных в сообщении.
SFD (Start Frame Delimiter, разделитель начала кадра)/5упсК SFD состоит
из 1,0,1,0,1,0 и т.д., а поле синхронизации (synch) — из всех единиц. Поле
преамбулы вместе с полем SFD/synch занимают 64 разряда.
Адрес назначения DA (Destination Address) В этом поле располагается
48-разрядное значение, записанное методом "первым LSB" (Least Significant
Bit, наименее значимый бит). Поле DA нужно принимающей
станции для определения, послан ли следующий далее пакет данному
узлу. Адрес назначения может быть индивидуальным, многоадрес-
ным или широковещательным МАС-адресом. При широковещатель-
ной рассылке в поле адреса назначения установлены все единицы (все F
22 Глава 1
в шестнадцатеричном виде), что определяет заданные устройства. Одна-
ко многоадресная рассылка поступает только отдельному подмножеству
узлов сети.
| Т ВНИМАНИЕ Р Шестнадцатеричная система счисления использует кроме 10 цифр
первые шесть букв английского алфавита (от А до F). Поэтому один
шестнадцатеричный разряд позволяет записать одну из 16 цифр.
Адрес источника SA (Source Address) Поле SA хранит 48-разрядный
МАС-адрес, предоставленный передающим устройством. Адрес записан
методом "первым LSB". Широковещательные и многоадресные рассылки
не могут быть записаны в поле SA.
Поля длины или типа В 802.3 используется поле длины, но в кадрах Ethernet
находится поле типа, определяющее протокол сетевого уровня. В спе-
цификации 802.3 не допускается идентификация протокола верхнего
уровня, поскольку эта спецификация применяется в лицензированных
локальных сетях, например в сетях с протоколом IPX.
Данные В этом поле находится пакет данных, поступивший в канальный
уровень с сетевого уровня. Длина поля может составлять 46 - 1500 байт.
Контрольная последовательность кадра FCS (Frame Check Sequence) Поле
FCS находится в конце кадра и служит для хранения суммы CRC.
Рассмотрим несколько кадров, полученных в сетевом анализаторе
Etherpeek. Первый из захваченных кадров имеет только три поля: назна-
чения, источника и типа. Это кадр Ethernet_II. Заметим, что в поле типа
указан протокол IP (08-00 в шестнадцатеричном виде).
Destination:. 00:60:f5:00:lf:27
Source: 00:60:f5:00:lf:2c
Protocol Type: 08-00 IP
Следующий кадр имеет те же самые поля, поэтому является кадром
Ethernet_II. Мы показали данный кадр, чтобы продемонстрировать иное
содержимое поля типа протокола: IPX (81-37h). Заметим, что это кадр
широковещательной рассылки, поскольку адрес назначения состоит из
одних единиц (или всех F в шестнадцатеричном виде).
Destination: ff:ff:ff:ff:ff:ff Ethernet Broadcast
(широковещательная рассылка Ethernet)
Source: 02:07:01:22:de:a4
Protocol Type: 81-37 (ОС NetWare)
Обратите внимание на поле длины в следующем кадре. Мы видим,
что это кадр 802.3. Какой протокол используется на сетевом уровне?
Протокол не указан в кадре, но это будет IPX, поскольку компания Novell
создала кадры типа 802.3 (еще до того, как это сделал институт IEEE,
Введение в объединенные сети 23
тоже назывались "сырыми" — 802.3 Raw) исключительно для собствен-
ных серверов локальных сетей. Следовательно, это IPX.
Flags: 0x80802.3
Status: 0x00
Packet Length:64
Timestamp: 12:45:45.192000 06/26/1998
Destination: ff:ff:ff:ff:ff:ff Ethernet Broadcast
(широковещательная рассылка Ethernet)
Source: 08:00:11:07:57:28
Length: 34
802.2 и SNAP
Кадры 802.3 Ethernet не могут самостоятельно указать протокол верхнего
(сетевого) уровня — нужна дополнительная информация, которая (а так-
же дополнительные данные) определена в стандарте 802.2 LLC института
IEEE. На рис. 1.12 показан кадр IEEE 802.3 с LLC (802.2) и тип кадра SNAP
Subnetwork Architecture Protocol (протокол архитектуры подсетей).
V
1 1
Адрес
назначения
SAP = M
Адрес
источника
SAP=AA
1 1
Назначения
SAP
Источник
SAP
802.2 (SNAP)
1 или 2 3
Контрольное
поле 03
Идентификатор
OUI
802.2 (SAP)
2
Тип
Переменная
длина
Данные
1 или 2 Переменная длина
Контрольное
поле Данные
Рис. 1.12. 802.2 и SNAP
Согласно рис. 1.12, информация заголовка LLC добавляется в секцию
данных.
Рассмотрим кадры 802.2 и SNAP, собранные анализатором.
Кадр 802.2
Ниже показаны примеры кадров 802.2 после захвата анализатором прото-
колов. Первый кадр имеет поле длины, возможно, — это кадр 802.3? Одна-
ко он же имеет поля DSAP (назначение SAP) и SSAP (источник SAP), сле-
довательно, это кадр 802.2 (вспомним, что кадр 802.2 — это кадр 802.3 с
информацией LLC в поле данных заголовка, где отмечен использован-
ный протокол верхнего уровня):
24 Глава 1
Flags: 0x80 802.3
Status: 0x02 Truncated (обрезан)
Packet Length:64
Slice Length: 51
Timestamp: 12:42:00.592000 03/26/1998
Destination: ff:ff:ff:ff:ff:ff Ethernet Broadcast
(широковещательная рассылка Ethernet)
Source: 00:80:c7:a8:fO:3d
LLC Length: 37
Dest. SAP: OxeO NetWare
Source SAP: OxeO NetWare Individual LLC Sublayer Management Function
(неправильная функция управления подуровня LLC)
Command: 0x03 Unnumbered Information
(ненумерованная информация)
Кадр SNAP
Кадр SNAP имеет собственное поле для идентификации протокола верх-
него уровня. За счет этого кадр Ethernet_II может использоваться как
кадр 802.3. Несмотря на то что анализатор протоколов показывает поле
протокола верхнего уровня, мы имеем дело с полем типа Ethernet_.II
(простой тип).
Flags: 0x80802.3
Status: OxOO
Packet Length: 78
Timestamp: 09:32:48.26400001/04/2000
802.3 Header
Destination: Q9:00:Q7:ff:ff:ff ATPh 2Broadcast
(широковещательная рассылка на уровне 2)
Source: 00:00:86:10:C1:6F
LLC Length: 60
802.2 Logical Link Control (LLC) Header
(заголовок логического управления связью)
Dest. SAP: OxAASAMP
Source SAP: ОхАА5ЛМР
Command: 0x03 Unnumbered Information
(ненумерованная информация)
Protocol: 0x0800078098 AppieTalk
Был определен кадр SNAP, поскольку поля DSAP и SSAP имеют значе-
ние АА, а в поле команды находится 3. Причина создания кадра этого
типа в том, что не все протоколы способны работать с кадрами 802.3
Ethernet. Некоторые из них не имеют поля простого типа (ether-type).
Для использования разработчиками приложений лицензированных
протоколов в кадре LLC институт IEEE ввел формат SNAP. Формат ис-
пользуется не слишком часто и обычно только для AppieTalk и кадров с
Введение в объединенные сети 25
лицензированным форматом. Cisco пользуется кадрами SNAP для собст-
венного лицензированного GDP (Cisco Discovery Protocol — протокол об-
наружения Cisco), который рассмотрен в главе 7.
Ethernet на физическом уровне
В среде Ethernet с совместно используемыми концентраторами начало
передачи данных одной станцией предполагает синхронизацию всех
устройств на передаваемый цифровой сигнал и формат пересылаемого
по линии кадра. Все устройства используют один физический носитель и
прослушивают кадры в пределах одного домена конфликтов. В любой мо-
мент времени передачу может осуществлять только одно устройство. Все
остальные устройства сетевого сегмента должны синхронизироваться по
пересылаемому сигналу и кадру. Если одновременно два устройства начи-
нают передачу, то возникает конфликт (коллизия). В 1984 году комитет
IEEE Ethernet утвердил протокол (метод) Carrier Sense Multiple Access
with Collision Detect (CSMA/CD). Этот протокол в основном предписыва-
ет режим прослушивания линии всем остальным устройствам, чтобы выя-
вить начало передачи данных и остановить в случае конфликта собствен-
ную процедуру передачи с ожиданием следующей попытки в течение
предписанного времени.
В Ethernet используется шинная топология, т.е. передача данных од-
ним устройством предполагает распространение сигнала от одного кон-
ца сегмента до другого. Кроме того, в Ethernet определена технология
передачи в основной полосе частот (baseband technology), т.е. во время
передачи данных станция использует всю доступную полосу пропускания
линии и не предполагает ее разделение с другими устройствами. Сущест-
вуют следующие исходные стандарты IEEE 802.3:
1 DBase! Скорость передачи 10 Мбит/с, технология передачи в основ-
ной полосе частот, длина линии до 185 метров. Другое название — тон-
кая Ethernet (thinnet). В одном сегменте поддерживается до 30 рабочих
станций.
10Base5 Скорость передачи 10 Мбит/с, технология передачи в основ-
ной полосе частот, длина линии до 500 метров. Другое название — тол-
стая Ethernet (thicknet).
lOBaseT Скорость передачи 10 Мбит/с по витым парам категории 3.
В отличие от сетей 10Base2 и lOBaseS, каждое устройство подключается к
концентратору или к переключателю, а в одном сегменте или линии мо-
жет быть только один хост.
Во всех стандартах 802.3 определен интерфейс подключения элемен-
та AUI (Attachment Unit Interface), что позволяет побитовую пересылку
данных на физическом уровне с помощью метода доступа, определенно-
го на канальном уровне. МАС-адреса остаются неизменными, но на физи-
ческом уровне можно поддерживать любую существующую или новую
технологию. Исходный интерфейс AUI определяет 15-контактный
• '•••' "
3 )ак.646
26 Глава 1
соединитель, что позволяет приемо-передатчику (transceiver, transmitter/
receiver) обеспечить соединение между 15-контактным разъемом и
витыми парами. Интерфейс AUI встроен в приемо-передатчик, а в каче-
стве соединителей используются разъемы RJ-45.
Интерфейс AUI не поддерживает 100 Мбит/с Ethernet, поскольку не-
обходима высокая частота передачи данных. Для 100BaseT требуется но-
вый интерфейс, который определен в спецификации 802.Зи, — интер-
фейс независимого носителя МП (Media Independent Interface). Он
обеспечивает пропускную способность 100 Мбит/с. Интерфейс МП
определяет нибблы (nibble), т.е. группы из четырех битов. В Gigabit
Ethernet применяется интерфейс независимого гигабитного носителя
GMII (Gigabit Media Independent Interface), где осуществляется одновре-
менная передача 8 бит.
Инкапсуляция данных
Когда хост пересылает данные по сети на другое устройство, данные ин-
капсулируются внутри информации о протоколе каждого уровня модели
OSI. Каждый уровень способен взаимодействовать только с равным себе
уровнем на принимающем устройстве.
Информация взаимодействия и обмена на каждом уровне называется
элементом данных протокола PDU (Protocol Data Unit). Внутри этого эле-
мента находится управляющая информация, которая подключена к дан-
ным каждого уровня модели. Обычно подключение происходит через до-
бавление заголовка к полям данных. Однако может использоваться
концевой элемент (trailer), находящийся после полей данных.
Каждый элемент PDU во время инкапсуляции подключается к данным
на любом уровне модели OSI. Каждый PDU имеет специальное имя, зави-
сящее от размещенной в заголовке информации. Она читается только
соответствующим уровнем принимающего устройства, а затем удаляется
при передаче данных на следующий верхний уровень.
На рис. 1.13 показаны элементы PDU и способ подключения управля-
ющей информации для каждого уровня.
На рисунке видно, что при передаче информации с верхних уровней
для пересылки по сети происходит преобразование данных. Поток дан-
ных доходит до транспортного уровня, где формируются виртуальные
цепи за счет пересылки пакета синхронизации. Затем поток данных де-
лится на небольшие части. Создаются заголовки транспортного уровня
(элементы PDU этого уровня) для формирования сегментов. Управляю-
щая информация подключается в виде заголовка, к полям данных. Каж-
дый сегмент нумеруется, чтобы воссоздать поток данных на принимаю-
щем устройстве.
Каждый сегмент обрабатывается на сетевом уровне для формирова-
ния сетевых адресов и маршрутизации по объединенной сети. Логиче-
ская адресация (например, IP) служит для направления сегмента в нуж-
ную сеть. Протоколы сетевого уровня добавляют управ;! яющий
заголовок к сегменту и передают сегмент на транспортный уровень. Там
Введение в объединенные сети 27
•• • '
Данные с верхних уровней
Заголовок TCP Данные с верхних уровней
Заголовок IP Данные
Заголовок LLC Данные
Заголовок MAC Данные
0101110101001000010
FCS
FCS
Уровень
приложений
Уровень
представлений
Сеансовый
уровень
Транспортный
-=L J=-
Сетевой
уровень
^=J_ ^
уровень
^--i i _^,
'~~~~^~~**'
Физический
PDU
^> Сегмент
/
\
\ Пакет
/
\
/> 1К≪ЩапРп
/
Биты
Рис. 1.13. Инкапсуляция данных
формируются пакеты или датаграммы. Вспомним, что транспортный и
сетевой уровни работают совместно, чтобы восстановить поток данных
на принимающем хосте. Однако эти уровни не несут ответственности за
помещение своих элементов PDU для направления в локальный сетевой
сегмент, что является прерогативой маршрутизаторов и хостов.
На канальном уровне пакеты принимаются от сетевого уровня и пере-
мещаются в сетевой носитель (кабель или линию беспроводной связи).
Канальный уровень инкапсулирует каждый пакет в кадр, причем в заго-
ловке кадра переносится информация об аппаратном адресе источника
и хоста назначения. Если устройство находится в удаленной сети, то
кадр направляется в маршрутизатор для доставки по объединенной сети.
Когда кадр попадает в сеть назначения, для отправки кадра нужному хос-
ту используется новый кадр.
Перед перемещением кадра по сети, его следует преобразовать в циф-
ровой сигнал. Поскольку кадр реально состоит из логически связанной
группы единиц и нулей, физический уровень выполняет инкапсуляцию
этих значений в цифровые сигналы, которые могут быть прочитаны дру-
гими сетевыми устройствами той же самой локальной сети. Принимаю-
щее устройство выполнит синхронизацию по цифровому сигналу и изв-
лечет из него точные значения единиц и нулей. После этого
принимающее устройство воссоздает кадр, запускает проверку избыточ-
ной контрольной суммы (CRC), а затем сверяет полученное значение с
содержимым поля FCS в заданном кадре. Если значения совпадают, из
кадров формируется пакет, а сами они удаляются. Этот процесс называ-
ется деинкапсуляцией (de-encapsulation). Далее пакет обрабатывается се-
тевым уровнем, где проверяется адрес. Если адрес совпадает с адресом
принимающего устройства, то из пакетов формируется сегмент, а
28 Глава 1
пакеты удаляются. Сегмент обрабатывается на транспортном уровне, где
воссоздается лоток данных и формируется подтверждение успешного
приема каждой части сегмента для передающей станции. Затем поток
данных отправляется приложению верхнего уровня.
На передающем устройстве инкапсуляция выполняется так:
1. Информация пользователя преобразуется в данные для передачи по
сети.
2. Данные преобразуются в сегменты, устанавливается надежное сое-
динение между передающим и принимающим хостами.
3. Сегменты преобразуются в пакеты или датаграммы, а в заголовок
каждого пакета вставляется логический адрес, чтобы пакеты можно
было переслать по объединенной сети.
4. Пакеты или датаграммы разбиваются на кадры для пересылки по ло-
кальной сети. Аппаратный адрес (адрес Ethernet) позволяет уникаль-
но идентифицировать хост в сегменте локальной сети.
5. Кадры преобразуются в поток битов с использованием цифрового
кодирования и схемы внедрения тактовой частоты. (
Трехуровневая иерархическая модель
компании Cisco
Понятие "иерархии" напоминает отношение в семье (по крайней мере,
те, кто имел старшего брата или сестру, считали себя находящимися в са-
мом низу иерархии). Иерархическая структура помогает распределить
объекты по уровням, указать связи между объектами и функции этих объ-
ектов. Иерархия позволяет упорядочить сложную модель, а в семейных от-
ношениях присвоить каждому члену определенную роль.
Иерархия используется и в проектировании сетей. Следует распреде-
лить все сетевые объекты по иерархическим уровням, согласно выполня-
емым объектами функциям. Как и в остальных случаях, анализ одного из
иерархических уровней сети позволяет не учитывать функции других
уровней.
Современные крупные сети очень сложны, поскольку определяются
множеством протоколов, конфигурациями и технологиями. С помощью
иерархии можно упорядочить все компоненты в легко анализируемой
модели. Причем, модель будет диктовать характеристики каждого иерар-
хического уровня.
Иерархическая модель Cisco помогает в разработке, внедрении и об-
служивании масштабируемых, надежных и эффективных в стоимостном
выражении объединенных сетей. Компания Cisco определила три иерар-
хических уровня (см. рис 1.14), на каждом из которых выполняются спе-
цифические сетевые функций.
В модели определены три уровня:
Введение в объединенные сети 29
Базовый
уровень
Уровень
распространения
Уровень
доступа
РИС. 1.14. Иерархическая модель Cisco
• Базовый уровень (Core layer)
• Уровень распространения (Distribution layer)
• Уровень доступа (Access layer)
Каждый уровень отвечает за реализацию определенных функций. Од-
нако эти уровни являются логическими и не обязательно согласованы с
физическими устройствами. В другой иерархической модели — OSI —
тоже используются логические уровни иерархии. Семь таких уровней
описывают функции. Однако определенный протокол не обязательно
соответствует функциям. Иногда протокол отображается на несколько
уровней модели OSI, а в других случаях одному уровню соответствует не-
сколько протоколов. Аналогично, при построении физической реализа-
ции иерархической сети несколько устройств могут попасть на один уро-
вень, либо одно устройство будет выполнять функции нескольких
уровней. Следовательно, уровни являются логическими, но не физиче-
скими понятиями.
Рассмотрим типичный иерархический проект сети (см. рис. 1.15).
Концепция "сохранить локальным локальный трафик" давно стала об-
щим местом сетевых проектов, хотя и не всегда подкрепляется на кон-
цептуальном уровне. Однако иерархия подтверждает предложенную
аксиому.
Рассмотрим подробнее каждый уровень иерархической модели.
Базовый уровень
Базовый уровень формирует ядро сети. На самом верху иерархии этот
уровень отвечает за быструю и надежную пересылку больших объемов
трафика. Единственным предназначением базового уровня является бы-
страя коммутация трафика. Трафик передается на базовом уровне
30 Глава 1
Базовый
уровень
Уровень
распространения
Уровень
доступа
Клиентский
компьютер
Клиентский
компьютер
Рабочая группа
ш
Клиентский
компьютер
Рис. 1.15. Иерархический проект сети
совместно для нескольких пользователей. Однако на уровне распределе-
ния обрабатываются пользовательские данные, что может привести к до-
полнительным запросам в базовый уровень.
Если происходит ошибка на базовом уровне, то она влияет на всех поль-
зователей. Следовательно, _____весьма важно обеспечить высокую надежность
на базовом уровне. На этом уровне обрабатываются большие объемы
трафика, поэтому не менее важно учитывать скорость и задержки. Отме-
тив функции базового уровня, перейдем к особенностям его реализации:
• Ничто не должно замедлять трафик, в том числе списки доступа,
маршрутизация между виртуальными локальными сетями VLAN и
фильтрация пакетов.
• Не следует реализовывать функции доступа для рабочей группы.
• Исключите расширение базового уровня при росте размеров объе-
диненной сети (например, при добавлении маршрутизаторов).
Если на базовом уровне возникают проблемы с производительно-
стью, лучше выбрать модернизацию, а не расширение.
Несколько рекомендаций по проектированию сети на базовом
уровне:
• Обеспечьте высокую надежность. Рекомендуется применять техно-
логии канального уровня для обеспечения скорости и избыточно-
сти (например, использовать FDDI, Fast Ethernet с избыточными
связями и даже ATM).
Введение в объединенные сети 31
• Учитывайте скорость. На базовом уровне необходима минимальная
задержка.
• Выберите протокол маршрутизации с малым временем конверген-
ции. Быстрые и избыточные подключения на канальном уровне ни-
чем не помогут при некорректных таблицах маршрутизации!
Уровень распространения
Уровень распространения иногда называют уровнем рабочих групп. Он рас- (
положен между базовым уровнем и уровнем доступа. Основные функции
уровня распространения состоят в маршрутизации, фильтрации и досту-
пе к региональным сетям, а также (если необходимо) в определении пра-
вил доступа пакетов к базовому уровню. Уровень распространения обя-
зан устанавливать наиболее быстрый способ обработки запросов к
службам (например, метод файлового обращения к серверу). После опре-
деления на уровне распространения наилучшего пути доступа, запрос мо-
жет быть передан на базовый уровень, где реализован скоростной транс-
порт запроса к нужной службе.
На уровне распространения устанавливается политика сети, а также
обеспечиваются возможности гибкого описания сетевых операций. На
уровне распространения выполняется несколько функций:
• Реализация инструментов, подобных спискам доступа, фильтрации
пакетов или механизму запросов.
• Реализация системы безопасности и сетевых политик, включая
трансляцию адресов и установку брандмауэров.
• Перераспределение между протоколами маршрутизации, включая
использование статических путей.
• Маршрутизация между сетями VLAN и другие функции поддержки
рабочих групп.
• Определение доменов широковещательных и многоадресных рас-
сылок.
На уровне распределения не следует выполнять те функции, которые
свойственны двум другим уровням.
Уровень доступа
На уровне доступа реализовано управление пользователями и рабочими
группами при обращении к ресурсам объединенной сети. Иногда уровень
доступа называют уровнем настольных систем. Наибольшая часть необ-
ходимых пользователям сетевых ресурсов должна быть доступна локаль-
но. На уровне распределения выполняется перенаправление трафика к
удаленным службам. Для уровня доступа характерны следующие функции:
• Постоянный контроль (из уровня распределения) за доступом и по-
литиками
• Формирование независимых доменов конфликтов (сегментация)
• Соединение рабочих групп с уровнем распределения
32 Глава 1
Обычно на уровне доступа применяются технологии DDR или комму-
тация Ethernet. Здесь же можно увидеть статическую маршрутизацию
(вместо протоколов динамической маршрутизации).
Как уже отмечено выше, три отдельных уровня не связаны с тремя
специальными типами маршрутизаторов. Этих устройств может быть ме-
ньше или больше, но нужно всегда помнить о разделении сетевых функ-
ций по уровням модели.
Кабели и подключение устройств Cisco
В этом разделе книги рассматривается корпоративная сетевая среда с
точки зрения необходимых для объединенной сети типов кабелей. Что-
бы классифицировать кабели по типам и правильно выбрать их для
устройств Cisco, следует разобраться с реализацией физического уровня
в локальных сетях Ethernet.
Ethernet — это метод доступа к носителю, который специфицирован
на канальном уровне, но на физическом уровне определяются требовг1-
ния к кабелям и сигналам. Важно понимать отличия между разными сое-
динителями, которые объединяют устройства в сеть Ethernet. Обсудим
разные типы кабелей "витая пара", используемые в современных локаль-
ных сетях Ethernet.
Кабели Ethernet для локальных сетей
Ethernet была первоначально реализована группой компаний DIX (Digital,
Intel и Xerox). Эта группа разработала первую спецификацию Ethernet
для локальных сетей, которая впоследствии использовалась комите-
том IEEE 802.3. Такая сеть имела скорость обмена 10 Мбит/с по
коаксиальному или волоконно-оптическому кабелю, либо по кабелю "ви-
тая пара".
Институт IEEE расширил комитет 802.3 за счет организации двух но-
вых подкомитетов: 802.3u (FastEthernet) и 802.3z (Gigabit Ethernet),
В подкомитетах были разработаны спецификации для "витой пары" и во-
локонно-оптического носителя. На рис 1.16 показана спецификация
IEEE 802.3 для первоначальной реализации физического уровня
Ethernet.
Во время разработки локальной сети нужно знать о доступных носи-
телях Ethernet. Конечно же, неплохо иметь Gigabit Ethernet на каждом
настольном ПК и 10 Гбит/с между переключателями, но сегодня это не
Канальный уровень
(МАС-уровень)
Физический
уровень
"Sс
Си
802.3
СМ
гп-


1—
то
UJё
".мs
и:
m
§
U
$8
Рис. 1.16. Физический уровень Ethernet
Введение в объединенные сети 33
выгодно с экономической точки зрения. Совместное использование и
согласование разных носителей Ethernet позволит создать производите-
льную, но экономичную современную сеть.
Ниже перечислены рекомендации по использованию различных но-
сителей Ethernet в иерархических сетях:
• Применяйте переключатели 10 Мбит/с на уровне доступа для обес-
печения хорошей производительности при небольших затратах.'
Связи 100 Мбит нужны для клиентов и серверов с широкой поло-
сой пропускания. По возможности, серверы не должны работать на
скорости 10 Мбит/с.
• Применяйте FastEthernet между переключателями на уровнях до-
ступа и распределения. Связи 10 Мбит/с станет "узкими местами".
• Применяйте FastEthernet (или Gigabit) между переключателями на
уровнях распределения и базовом уровне. Кроме того, между пере-
ключателями базового уровня следует использовать наиболее быст-
рый носитель. Двойные связи между переключателями на уровнях
распределения и базовом рекомендуются для балансировки нагруз-
ки и резервирования.
Требования к носителям и соединителям Ethernet
Важно различать возможные скорости разных носителей Ethernet. Одна-
ко нужно учитывать и требования к соединителям (разъемам) до того,
как утвердить проект сети.
Организация EIA/TIA (Electronic Industries Association и более новая
Telecommunications Industry Association) выработала стандарты физиче-
ского уровня для Ethernet. Спецификация EIA/TIA предписывает для
Ethernet соединитель RJ (registered jack - зарегистрированный соединитель) с
раскладкой по контактам 4 5 и неэкранированной витой парой (UTP) —
RJ-45. Ниже перечислены требования к разным носителям Ethernet:
lOBasel 50-омный коаксиальный кабель (тонкая Ethernet). До 185 метров
и до 30 хостов в сегменте. Используется физическая и логическая шинная
топология с соединителями AUI.
10Base5 50-омный коаксиальный кабель (толстая Ethernet). До 500 мет-
ров и до 208 хостов в сегменте. Используется физическая и логическая
шинная топология с соединителями AUI. До 2500 метров с повторителя-
ми и до 1024 пользователями во всех сегментах.
lOBaseT Кабели категорий 3, 4 или 5 по спецификации EIA/TIA с двумя
неэкранированными витыми парами UTP (unshielded twisted-pair). Один
пользователь в сегменте длиной до 100 метров. Используются соедините-
ли RJ-45 при физической топологии "звезда" и логической шинной топо-
логии.
100BaseTX Кабели UTP категорий 5, 6 или 7 по спецификации EIA/TIA с
двумя неэкранированными витыми парами. Один пользователь в сегмен-
те длиной до 100 метров. Используются соединители RJ-45 МП при физи-
ческой топологии "звезда" и логической шинной топологии.
34 Глава 1
100BaseFX Волоконно-оптический одномодовый кабель 62.5/125 мкм. Тех-
нология "точка-точка" при длине сегмента до 400 метров. Используются
соединители ST или SC (дуплексное подключение интерфейса носителя).
IQOOBaseCX Медные экранированные витые пары длиной не более
25 метров.
10OOBaseT Категория 5, четыре пары UTP, длина до 100 метров.
10OOBaseSX Волоконно-оптический кабель MMF с диаметром ядра 62.5 и
50 мкм. Используется лазер 780 нм при длине до 260 метров.
lOOOBascLX Одномодовое волокно с ядром 9 мкм, лазер 1300 нм, длина
от 3 до 10 км.
У ВНИМАНИЕ Сети lOOVG-AnyLAN строятся на витых парах, причем это были
первые локальные сети со скоростью 100 Мбит/с. Однако они
несовместимы с Ethernet по сигналам (используется метод доступа
к носителю с голосованием), поэтому мало распространены и
постепенно отмирают.
Соединитель UTP (RJ-45)
Соединитель RJ-45 позволяет увидеть состоящее из 8 цветов кодирование
проводников, подключенных к контактам'разъема. Используются четыре
витые пары. Четыре линии (две пары) служат для передачи напряжения,
поэтому называются рабочими (tip). Оставшиеся четыре проводника за-
землены и называются кольцевыми (ring). Соединитель RJ-45 обжимается
на концах проводников, причем контакты разъема пронумерованы слева
направо от 8 до 1.
На рис. 1.17 показан кабель UTP с установленным соединителем
RJ-45.
Кабель UTP имеет внутри витые пары, позволяющие устранить пере-
крестные наводки. Применяется неэкранированный кабель, поскольку
Контакт
1
2
3
4
5
6
7
8
Витая
пара
Pair2T2
Pair2R2
PairSTS
Pair 1 R1
Pair 1 T1
Pair 3 R3
Pair4T4
Pair4R4
Соединитель RJ-45
Т - рабочая линия
R - кольцевая
Рис. 1.17. Кабель UTP с разъемом RJ-45
Введение в объединенные сети 35
цифровой сигнал защищен от помех скруткой витых пар. Чем больше ко-
личество скруток на дюйм, тем ниже уровень интерференции сигналов.
Например, кабели категорий 5 и 6 имеют больше скруток на дюйм по
сравнению с кабелем UTP категории 3.
Для построения объединенных сетей используются разные типы ка-
белей: прямые (straight-through) и перекрестные (crossover).
Прямой кабель
Прямой кабель UTP предполагает одинаковое расположение линий на
обоих концах. На рис. 1.18 показано распределение по контактам для та-
кого кабеля.
Концентратор/переключатель Сервер/маршрутизатор
Контакт
1
2
3
4
5
6
7
8
Название
линии
ПП-L -*
TDi
NC
NC
NC
NC
Контакт
ъ 3
4
5
о
7
8
Название
линии
TD+
TDRD+
NC
NC
RDNC
NC
Рис. 1.18. Прямой кабель UTP
Проще всего определить прямой кабель за счет совмещения друг с
другом обоих его разъемов. В этом случае легко установить идентич-
ность распределения линий по контактам.
Прямой кабель используется для:
• Подключения маршрутизатора к концентратору
или переключателю
• Подключения сервера к концентратору или переключателю
• Подключения рабочей станции к концентратору
или переключателю
Перекрестный кабель
В перекрестном кабеле линии "перехлестнуты" на разных концах этого
кабеля. На каждой из. сторон'линия Transmit (передача) должна соединя-
ться с Receive (прием), a Receive с Transmit, причем как для рабочих, так
и для кольцевых проводников. На рис. 1.19 показан перекрестный кабель
UTP.
36 Глава 1
Контакт 1 на одной стороне соединен с контактом 3 на другой стороне
кабеля, а контакт 2 соединен с контактом 6.
Концентратор/переключатель Концентратор/переключатель
Контакт
1
2
3
4
5
6
7
8
Название
линии
RD+ ^,
RD->T^>
TD+ -^чГ
NC J)
NC JX^
TD- ^
NC
NC
Контакт
,— 1
-<^]*2
><^ х^-з4
TSv 5
>Vi
7
8
Название
линии
RD-f
RD-
ТО-1-
NC
NC
TDNC
NC
Рис. 1.19. Перекрестный кабель DTP
Перекрестный кабель используется для:
• Подключения по исходящим (каскадным) связям (uplink) между пе-
реключателями
• Подключения концентратора к переключателю
• Подключения концентратора к другому концентратору
• Подключения интерфейса маршрутизатора к интерфейсу другого
маршрутизатора
• Соединения двух ПК без использования концентратора или пере-
ключателя
| Т ВНИМАНИЕ i Чтобы определить нужный для данного порта кабель, следует
посмотреть на маркировку порта. Если только один из
соединяемых портов имеет маркировку "X", используйте прямой
кабель. Если оба порта имеют эту маркировку, то вам необходим
перекрестный кабель.
Кабели региональных сетей
Для соединения двух региональных сетей (WAN, wide area network) нужно
знать о реализации физического уровня этих сетей в устройствах Cisco, a
также характеристики последовательного соединения разных сетей
WAN. В этом разделе рассматриваются требования к кабелям для соеди-
нений ISDN BRI. '
Последовательные соединения Cisco поддерживают службы регио-
нальных сетей любого типа. Типичным являются выделенная линия
Введение в объединенные сети 37
связи уровня HDLC (High-Level Data Link Control — высокоуровневое
управление связью данных), протокол РРР (Point-to-Point Protocol — про-
токол "точка-точка"), ISDN (Integrated Services Digital Network — цифро-
вые сети с интегрированными службами) и Frame Relay. Типичные ско-
рости обмена находятся в диапазоне от 2400 бит/с до 1.544 Мбит/с (Т1).
т ВНИМАНИЕ ( Все упомянутые типы региональных сетей рассмотрены в главе 10.
Линии HDLC, РРР и Frame Relay могут использовать одинаковые спе-
цификации физического уровня, но в ISDN применяется иное распреде-
ление по контактам разъема и собственная спецификация физического
уровня.
Последовательная передача данных
В последовательных линиях связи региональных сетей используется по-
следовательная передача данных, т.е. побитовая пересылка в сигнальном ка-
нале. При параллельной передаче можно одновременно переслать не менее
8 бит, но все региональные сети применяют только последовательную
передачу.
Маршрутизаторы Cisco оснащены лицензированным 60-контактным
последовательным соединителем, который можно приобрести в компа-
нии Cisco или у ее дистрибьюторов. Тип соединителя определяется ха-
рактеристиками другого конца связи и используемым провайдером услуг
кабелем, либо требованиями к конечному устройству. Существуют следу-
ющие типы соединителей: EIA/TIA-232, EIA/TIA-449, V.35 (для подклю-
чения к CSU/DSU), X.21 (применяется для связи с сетями Х.25) и
EIA-530.
Последовательные связи характеризуются частотой или циклами в се-
кунду (герцами). Количество передаваемых на этой частоте данных на-
зывается полосой пропускания (bandwidth). Она определяет количество
данных в битах в секунду (бит/с), пересылаемых по последовательному
каналу связи.
' • ; : - •
Терминальное оборудование данных
Интерфейсом маршрутизатора по умолчанию является DTE (Data Terminal
Equipment — терминальное оборудование данных), причем интерфейс
подключается к DCE (Data Communication Equipment — оборудование комму-
никации данных), например, к CSU/DSU (Channel Service Unit/Data Service
Unit— блок службы канала/блок службы данных). Затем CSU/DSU под-
ключается к разделительной точке (demarc, demarcation location), кото-
рую обслуживает поставщик услуг (провайдер). Обычно разделительной
точкой является розетка соединителя RJ-45, находящаяся вблизи обору-
дования. Провайдеры в ответ на нарекания к своей работе предлагают
проверить соединение с разделительной точкой. Проблема может быть
связана с оборудованием CPE (Customer Premise Equipment — оборудова-
ние в помещении потребителя), которое обслуживает не провайдер, а его
клиент.
38 Глава 1
Основная идея региональных сетей состоит в соединении двух сетей
DTE по сети ВСЕ. К сети DCE относится устройство CSU/DSU, кабели и
коммутаторы провайдера, а также все линии связи до устройства
CSU/DSU на другом конце соединения. Сетевое устройство ВСЕ обеспе-
чивает тактовую частоту для подключенного к нему интерфейса ВТЕ
(т.е. последовательного интерфейса маршрутизатора).
Фиксированные и модульные интерфейсы
Некоторые маршрутизаторы Cisco имеют фиксированные интерфейсы,
но другие устройства — модульные интерфейсы. В маршрутизаторе с фик-
сированными интерфейсами (например, серии 2500) доступные интер-
фейсы нельзя изменить. Например, маршрутизатор 2501 имеет два после-
довательных соединителя и один интерфейс AUI типа lOBaseT. Если
потребуется добавить третий последовательный интерфейс, замените
весь маршрутизатор! Однако в моделях 1600, 1700, 2600, 3600 и других
маршрутизаторах высокого класса применяются модульные интерфейсы,
поэтому можно приобрести и установить интерфейс практически любого
типа. В моделях 1600 и 1700 возможности модульной замены ограниче-
ны, поскольку используются как фиксированные, так и модульные порты,
но в серии 2600 и выше доступны многочисленные последовательные ин-
терфейсы, FastEthernet и даже голосовые модули.
Соединения ISDN
В сети ISDN (Integrated Services Digital Network) с интерфейсом BRI (Basic Rate
Interface — интерфейс базового уровня) используются два канала В (Bearer
— несущие) по 64 k каждый и один канал В (Bata, данных) с емкостью
16 k для сигналов и тактовой частоты.
Маршрутизаторы ISBN BRI поставляются с интерфейсом U или интер-
фейсом S/T. Интерфейс U уже подготовлен для двухпроводного подклю-
чения ISBN и может быть сразу соединен с абонентским отводом ISBN.
Интерфейс S/T предполагает использование четырехпроводного соеди-
нения, поэтому необходимо оконечное сетевое устройство Network Termination
type 1 (NT 1) для преобразования четырехпроводного подключе-
ния в стандартную двухпроводную связь по спецификации ISBN.
(т ВНИМАНИЕ I Сети ISDN рассмотрены в главе 10.
В интерфейсе U присутствует встроенное устройство NT 1. Если про-
вайдер применяет устройство NT 1, то придется приобрести маршрути-
затор с интерфейсом S/T. В большей части маршрутизаторов Cisco с ин-
терфейсами BRI порты маркированы U или S/T.
Для интерфейса ISBN BRI необходимы соединители RJ-45 и прямой
кабель категории 5. Очень важно исключить соединение с этим интер-
фейсом консольного кабеля или кабеля локальной сети, поскольку мо-
жет выйти из строя порт маршрутизатора. Компания Cisco утверждает о
непременном выходе из строя, но известны случаи еженедельного непра-
вильного подключения без каких-либо последствий.
Введение в объединенные сети 39
|Т ВНИМАНИЕ [ Интерфейс PRI (Primary Rate Interface — интерфейс основного
уровня) обеспечивает скорость линии Т1 (1.544 Мбит/с) для США
и скорость линии Е1 (2.048) для Европы. В этой книге мы больше не
будем обсуждать интерфейс PRI.
i
Консольное соединение
Все устройства Cisco поставляются с консольными кабелями и соедините-
лями, обеспечивающими подключение к устройству для настройки, про-
верки и мониторинга. Этот же кабель йожет использоваться для соедине-
ния двух ПК, поскольку является перекрестным кабелем с разъемами
RJ-45.
Распределение по контактам для перекрестного консольного кабеля:
1-8
2-7
3-6 ,
4-5 .
5-4
6-3
7-2
8-1
Можно сделать такой кабель из прямого кабеля RJ-45: отрежьте разъ-
ем на одной стороне, перекрутите кабель и подключите новый разъем.
Обычно для подключения к ПК применяются соединители DB9 и ис-
пользуется последовательный порт (com port) для взаимодействия с
устройством из программы HyperTerminal. Многие устройства Cisco те-
перь поддерживают консольные подключения с разъемами RJ-45, но в
переключателях модели Catalyst 5000 необходим соединитель DB25.
Установите программу эмуляции терминала для работы на скорости
9600 бит/с, при 8 битах данных, без проверки четности (no parity), с од-
ним стоповым битом и без управления потоком (no flow control). В неко-
торых маршрутизаторах необходимо проверить в программе эмуляции
терминала переход в режим непрограммируемого терминала (dumb-terminal)
VT100, чтобы устранить режим автоопределения, который не
сработает.
Многие маршрутизаторы имеют вспомогательный порт (aux port,
auxiliary port) для подключения к модему. Можно набрать на модеме те-
лефонный номер и подключиться к маршрутизатору через порт aux. Это
откроет консольный доступ к удаленному маршрутизатору. Однако он
может быть выключен, поэтому не удастся установить соединение по Telnet.
Консольный и вспомогательный порты служат для управления вне
основной частоты (out-of-band management), поскольку настройка марш-
рутизатора происходит "не по сети". Протокол Telnet считается прото-
колом основной частоты (in-band).
40 Глава 1
Выбор устройств Cisco
Трехуровневая модель Cisco позволяет выбрать тип продукта для объеди-
ненной сети. Понимание действующих на каждом уровне служб и выпол-
няемые в объединенной сети функции помогают точно определить необ-
ходимый для данных условий продукт компании Cisco. Для выбора
устройства Cisco согласно требованиям конкретной сети следует собрать
информацию о всех устройствах, которые будут работать в иерархии объ-
единенной сети. Кроме того, рекомендуется рассмотреть требования к
установке, портам и другим возможностям устройства.
Если предстоит связать удаленный офис или использовать региональ-
ную сеть в иных целях, необходимо выяснить тип доступной службы.
В сетевом проекте не будет проку от сведений, что в крупной сети Frame
Relay этот протокол поддерживается только половиной из удаленных по-
дразделений компании. Как только будут выявлены возможности и тре-
бования провайдера, можно переходить к выбору устройства Cisco, соот-
ветствующего установленным бизнес-требованиям.
Обычно доступных вариантов не слишком много: коммутируемое
асинхронное соединение, выделенная линия на 1.544 Мбит/с, Frame Relay
или ISDN (перечислены наиболее популярные технологии региональ-
ных сетей). Распространяются технологии xDSL, обеспечивающие быст-
рые, надежные и недорогие связи по региональным сетям. Следует
оценить все доступные варианты до приобретения и развертывания
устройств. Например, если пользователи удаленного офиса подключают-
ся к центральному офису компании на время более трех-четырех часов
в день, то потребуется выделенная линия или Frame Relay. Если подклю-
чения нерегулярны, будет достаточно ISDN или коммутируемых
соединений.
I '
Концентраторы Cisco
Компания Cisco выпускает широкий спектр концентраторов для различ-
ных областей применения.
Перед покупкой любого концентратора нужно выяснить, для какой
совместно используемой сети он предназначен: 10 или 100 Мбит/с. Не-
дорогие модели Cisco поддерживают только скорость 10 Мбит/с, но в
моделях среднего и высшего класса допускается автоопределение и рабо-
та на скоростях 10 и 100 Мбит/с. Высококачественные устройства име-
ют порт сетевого управления и консольный разъем. Если у вас хватает
средств на покупку качественного концентратора, то можно прикупить
переключатель. На рис. 1.20 показан спектр выпускаемых Cisco концент-
раторов. Любой из них поддерживает каскадное подключение для увели-
чения количества портов.
При выборе конкретного устройства следует учитывать:
• Бизнес-требования (10 или 100 Мбит/с)
• Плотность портов
• Возможности управления устройством
• Простоту обслуживания
Введение в объединенные сети 41
Cisco
FastHub400
Cisco
FastHub300
Cisco 1500
Micro Hub
Cisco 1528
Micro Hub 10/100
Рис. 1.20. Концентраторы Cisco
Маршрутизаторы Cisco
Когда речь заходит о Cisco, то, скорее всего, говорят о маршрутизаторах.
Компания Cisco производит лучшие маршрутизаторы в мире. Об этом
знают все.
Кажется, что Cisco ежемесячно выпускает новую модель маршрутиза-
тора и сложно отследить все новые предложения компании. Основным
критерием выбора устройства должно быть соответствие возможностей
маршрутизатора бизнес-требованиям. Например, необходима поддержка
IP, Frame Relay и виртуальных частных сетей (VPN), либо IPX, AppleTalk
и DECnet. В любом случае можно подобрать продукт компании Cisco.
К другим характеристикам можно отнести плотность (количество)
портов (port density) и скорость интерфейса. Чем выше класс устройст-
ва, тем выше плотность и скорость. Надример, новые модели серии
12000 являются первыми гигабитными переключателями Cisco с пре-
красными характеристиками и возможностями.
Стоимость продуктов соответствует номеру модели. Младшая модель
серии переключателей 12000 не имеет карт расширения и встроенного
блока питания, но стоит примерно от $12 тыс. Диапазон цен для этой се-
рии заканчивается на отметке $100 тыс. для загружаемых систем. Следо-
вательно, устройства серии 12000 не подойдут для небольших сетей.
При покупке маршрутизатора следует подумать о поддержке региона-
льных сетей. Компания Cisco предоставляет для этого любое необходи-
мое оборудование, но предварительно нужно выяснить технические тре-
бования у местного провайдера региональной сети.
42 Глава 1
Серия Cisco
12000 GSR
Серия
Cisco 7000а
Серия (p^iliji
Cisco 4000
Серия
AS 5000
Устройства для центральных
офисов компаний
Устройства для региональных офисов компаний
Устройства для небольших компаний
Продукты SOHO (небольшой офис/домашний офис)
Рис. 1.21. Маршрутизаторы Cisco
На рис. 1.21 показаны некоторые маршрутизаторы Gisco.
Серия Cisco 800 по большей части уже заменена серией Cisco 700, по-
скольку в серии 700 нельзя было запускать операционную систему Cisco
IOS. Надо ожидать, что Cisco вскоре полностью откажется от производ-
ства маршрутизаторов серии 700, поскольку их трудно настраивать и
обслуживать.
При выборе маршрутизатора Cisco следует учитывать:
• Область действия маршрутизации
• Плотность портов и другие технические характеристики
• Емкость устройства и его производительность
• Применяемый пользовательский интерфейс
Переключатели Cisco
Кажется, что цены переключателей снижаются ежедневно. Из недавнего
заявления компании Cisco стало известно, что цена переключателей се-
рии Catalyst 2900 снижена на 30%. Еще четыре года назад 12-портовая
карта 10/100 для переключателя Catalyst 5000 стоила $15 тыс. Сегодня
можно купить все устройство Catalyst 5000 с картами 10/100 и модулем
Введение в объединенные сети 43
супервизора примерно за $7500 и менее. Наверное, цены переключате-
лей стали реальными, поэтому появилось больше причин для их приме-
нения в сетях. Зачем покупать концентратор, когда можно приобрести
переключатель? Можно сказать, что в любом коммуникационном шкафу
должен стоять хотя бы один переключатель.
Компания Cisco предлагает широкий спектр переключателей для все-
возможных областей применения. Однако нужно сразу решить, будет ли
устройство работать с настольными системами 10/100 или 1000 Мбит/с,
либо будет применяться для связи других переключателей. Возможно,
необходима поддержка режима ATM (asynchronous transfer mode — ре-
жим асинхронной передачи), но когда появились Gigabit Ethernet и свя-
зи 10 Гбит/с, ATM применяется все реже. Следующий критерий выбо-
ра — это плотность портов. Модели начального уровня имеют не менее
12 портов, а высококачественные модели поддерживают сотни переклю-
чаемых (коммутируемых) портов в одном устройстве.
На рис. 1.22 показана линейка переключателей Cisco.
При выборе переключателя Cisco должны учитываться:
• Бизнес-требования (10,100 или даже 1000 Мбит/с)
• Необходимость поддержки магистральных линий и связей между
переключателями
• Сегментация рабочих групп (виртуальные локальные сети VLAN)
Серия
Catalyst 8500
Серия
Catalyst 5000
Решение
для глобальных
сетей
Серия
Catalyst
1900/2820
Переключатель __ __.
Cisco 1548 Micro / Решение для рабочих
Switch 10/100 >^ станций и групп
Рис. 1.22. Переключатели Cisco Catalyst
44 Глава 1
Требуемая плотность портов
Возможности пользовательского интерфейса
Упражнения
О Упражнение 1.1. Модель OS/
Ответьте на следующие вопросы о модели OSI:
1. Какой уровень выбирает и определяет коммуникационного партне-
ра, а также ресурсы, необходимые для создания соединения; коорди-
нирует работы взаимодействующих приложений; формирует согла-
сование процедур управления целостностью данных вместе с
коррекцией ошибок?
2. Какой уровень отвечает за преобразование пакетов данных каналь-
ного уровня в электрические сигналы?
3. На каком уровне реализована маршрутизация, разрешение соедине-
ний и выбор пути между оконечными системами?
4. Какой уровень определяет способы форматирования данных, их
предварительную подготовку, кодирование и преобразование для
передачи по сети?
5. Какой уровень отвечает за создание, обслуживание и прекращение
сеанса между приложениями?
6. Какой уровень гарантирует достоверность передачи данных по фи-
зической линии и в основном обеспечивает физическую адресацию,
правила использования линии связи, сетевую топологию, уведомле-
ние об ошибках, упорядочивание кадров и управление потоком?
7. Какой уровень используется для надежной коммуникации между око-
нечными узлами по сети, а также предоставляет механизмы для уста-
новки, обслуживания и устранение виртуальных цепей; выявление
ошибок транспорта и восстановление; и управление потоком инфор-
мации?
8. Какой уровень обеспечивает логическую адресацию во время выбо-
ра пути маршрутизаторами?
9. Какой уровень определяет напряжения, скорость линии и распреде-
ление линий по контактам соединителя, а также метод перемещения
битов между устройствами?
10. Какой уровень объединяет биты в байты и байты в кадры, использу-
ет МАС-адреса, а также обеспечивает выявление ошибок?
11. Какой уровень отвечает за разделение в сети данных разных прило-
жений?
12. Какой уровень работает с кадрами?
13. Какой уровень работает с сегментами?
14. Какой уровень работает с пакетами?
Введение в объединенные сети 45
15. Какой уровень работает с битами?
16. Расположите в правильном порядке элементы инкапсуляции:
• пакеты
• кадры
• биты
• сегменты
17. Расположите в правильном порядке элементы деинкапсуляции:
• пакеты
• кадры
.• биты
• сегменты
О Упражнение 1.2. Уровни OS/ и устройства
Заполните таблицу, указав уровень модели OSI или устройство (концент-
ратор, переключатель, маршрутизатор).
Описание
На этом уровне используются логические номера
портов.
Это устройство посылает и принимает информацию
о сетевом уровне.
Подобный уровень создает виртуальные цепи
до начала передачи данных между двумя оконечными
станциями.
Этот уровень использует точки доступа к службам.
Данное устройство использует аппаратную адресацию
для фильтрации сетевого трафика.
На этом уровне специфицирована сеть Ethernet.
Этот уровень поддерживает управление потоком
и нумерацию.
Такое устройство может измерять расстояние
до удаленной сети.
На этом уровне используется логическая адресация.
На этом уровне определена аппаратная адресация.
Заданное устройство формирует один большой домен
конфликтов и один большой домен широковещатель-
ных рассылок.
Это устройство создает много маленьких доменов
конфликтов, но сеть остается одним большим доменом
широковещательных рассылок.
Подобное устройство разделяет домены конфликтов
и домены широковещательных рассылок.
Устройство или уровень OSI

46 Глава 1
О Упражнение 1.3. Выявление доменов конфликтов и
доменов широковещательных рассылок
Подсчитайте на рис. 1.23 количество доменов конфликтов и доменов ши-
роковещательных рассылок в каждой из показанных сетей.
Концентратор
Переключатель
. Мост
Маршрутизатор
В С
Домены конфликтов
Домены широковещательных
рассылок
Рис. 1.23. Выявление доменов конфликтов и доменов
широковещательных рассылок
Введение в объединенные сети 47
Проверочные вопросы
1. Какой уровень модели Cisco отвечает за разделение доменов
конфликтов?
A. Физический
B. Доступа
C. Базовый
1 D. Сетевой
E. Распределения
F. Канальный
2. Как называются элементы PDU на сетевом уровне модели OSI?
A. Ядро
B. Кадры
C. Пакеты
D. Сегменты
E. Доступ
F. Распределение
G. Транспорт
3. На каком уровне модели Cisco определены домены широковещатель-
ных рассылок?
A. Базовом
B. Сетевом
C. Физическом
D. Распределения
E. Доступа
F. Транспортном
4. Как называются элементы PDU канального уровня?
A. Кадры
B. Пакеты
C. Датаграммы
D. Транспорт
E. Сегменты
F. Биты
5. На каком уровне модели OSI выполняется сегментация потока
данных?
A. Физический
B. Канальный
C. Сетевой
D. Транспортный
48 Глава 1
E. Распределения
F. Доступа
6. В каких случаях нужно использовать перекрестный кабель?
A. Каскадное соединение переключателей
B. Соединение маршрутизатора с переключателем
C. Соединение концентратора с концентратором
D. Соединение концентратора с переключателем
7. Что использует канальный уровень для поиска хоста в локальной
сети?
A. Логическую сетевую адресацию
B. Номера портов
C. Аппаратные адреса
D. Шлюз по умолчанию
8. Каков перекрестный кабель?
A. Контакты 1—8 полностью противоположны контактам на другом
конце.
B. Контакты 1—8 полностью идентичны на обоих концах.
C. Контакт 1 соединен с контактом 3 на другом конце кабеля, а кон-
такт 2 — с контактом 6.
D. Контакт 2 соединен с контактом 3 на другом конце кабеля, а кон-
такт 1-е контактом 6.
9. На каком уровне OSI определены маршрутизаторы?
A. Физическом
B. Транспортном
C. Канальном
D. Сетевом
10. На каком уровне OSI единицы и нули преобразуются в цифровые
сигналы?
A. Физическом
B. Транспортном
C. Канальном
D. Сетевом
11. На каком уровне OSI определены мосты?
A. Физическом
B. Транспортном
C. Канальном
D. Сетевом
12. На каком уровне модели Cisco реализована сегментация для устране-
ния сетевых конфликтов?
Введение в объединенные сети 49
A. Доступа
B. Физическом
C. Сетевом
D. Распределения
E. Базовом
F. Транспортном
G. Канальном
13. Что используется на транспортном уровне для предотвращения пе-
реполнения буфера принимающего хоста?
A. Сегментация
B. Пакеты
C. Подтверждение
D. Управление потоком
E. PDU
14. Какой уровень модели OSI обеспечивает преобразование данных?
A. Приложений
B. Представления
C. Сеансов
D. Транспортный
E. Канальный
15. Какие функции выполняет маршрутизатор? Выберите все
подходящие.
A. Разделение на домены конфликтов
B. Разделение на домены широковещательных рассылок
C. Логическую сетевую адресацию
D. Фильтрацию физических адресов в локальной сети
16. На каком уровне модели Cisco обычно используются
маршрутизаторы?
A. Доступа
B. Базовом
C. Сетевом
D. Канальном
E. Распределения
17. Сколько разрядов определено в аппаратном адресе?
A. 6
B. 16
C. 46
D. 48
50 Глава 1
18. Что из перечисленного не является преимуществом модели
с уровнями?
A. Деление сложных сетевых операций на понятные и управляемые
уровни
B. Изменение на одном уровне не затрагивает остальные уровни
C. Изменение во всех уровнях без учета одного из них
D. Определение стандартного интерфейса "plug-and-play" для интег-
рации с продуктами разных производителей
19. В каких трех спецификациях предлолсено использование медных ка-
белей с витыми парами?
A. 100BaseFX
B. 100BaseTX
C. lOOVG-AnyLAN
D. lOBaseT
E. lOOBaseSX
20. Что означает "Base" в названии lOBaseT?
A. Магистральная связь, одновременно использующая в одном про-
воднике несколько цифровых сигналов.
B. Магистральная связь, одновременно передающая только один
цифровой сигнал.
Ответы к упражнениям
О Ответы к упражнению 1.1
1. Уровень приложений
2. Физический уровень
3. Сетевой уровень
4. Уровень представлений
5. Уровень сеансов
6. Канальный уровень
7. Транспортный уровень
8. Сетевой уровень
9. Физический уровень
10. Канальный уровень
11. Уровень сеансов
12. Канальный уровень
13. Транспортный уровень
Введение в объединенные сети 51
14. Сетевой уровень
15. Физический уровень
16. Сегменты, пакеты, кадры, биты
17. Биты, кадры, пакеты, сегменты
О Ответы к упражнению 1.2
Описание
На этом уровне используются логические номера
портов.
Это устройство посылает и принимает информацию о
сетевом уровне.
Подобный уровень создает виртуальные цепи
до начала передачи данных между двумя оконечными
станциями.
Этот уровень использует точки доступа к службам.
Данное устройство использует аппаратную адресацию
для фильтрации сетевого трафика.
На этом уровне специфицирована сеть Ethernet.
Этот уровень поддерживает управление потоком
и нумерацию.
Такое устройство может измерять расстояние
до удаленной сети.
На этом уровне используется логическая адресация.
На этом уровне определена аппаратная адресация.
Заданное устройство формирует один большой домен
конфликтов и один большой домен широковещатель-
ных рассылок.
Это устройство создает много маленьких доменов
конфликтов, но сеть остается одним большим доменом
широковещательных рассылок.
Подобное устройство разделяет домены конфликтов
и домены широковещательных рассылок.
Устройство или уровень OSI
Транспортный уровень
Маршрутизатор
Транспортный уровень
Подуровень LLC канального уровня
Мост или переключатель
Канальный и физический уровни
Транспортный уровень
Маршрутизатор
Сетевой уровень
Подуровень MAC канального уровня
Концентратор
Переключатель или мост
Маршрутизатор
О Ответы к упражнению 1.3
Домены конфликтов
А
1
Домены широковещательных 1
рассылок
В
4
С
4
D
4
52 Глава 1
Ответы на проверочные вопросы
1. В 11. С
2. С 12. А
3. D 13. D
4. А 14. В
5. D 15. А, В, С, D
6. В, С 16. Е
7. С 17. D
8. С 18. С
?. D 1≫. В, С, D
10. А 20. В
Технологии
коммутации
54 Глава 2
Коммутация на уровне 2
Коммутация (переключение) на уровне 2 реализована аппаратно, т.е. для
сетевой фильтрации используется МАС-адрес адаптера хоста. В переклю-
чателях установлены микросхемы ASIC (Application-Specific Integrated
Circuits — специализированные интегральные микросхемы), которые
формируют и обслуживают таблицы фильтрации. Допустимо считать пе-
реключатели уровня 2 многопортовыми мостами. Переключатели уровня
2 работают очень быстро, поскольку не пользуются информацией из заго-
ловков сетевого уровня, а анализируют аппаратные адреса в кадре для ре-
шения о перенаправлении или об отбросе пакета.
Особенности коммутации на уровне 2:
• Аппаратная реализация мостов (MAC)
• Высокая скорость на линии
• Низкое запаздывание
• Низкая стоимость
Эффективность переключения на уровне 2 связана с тем, что нет из-
менений в пакетах данных, а все модификации связаны только с инкапсу-
лирующими пакеты кадрами, следовательно, процесс коммутации вы-
полняется быстрее и менее подвержен ошибкам, чем маршрутизация.
Переключение на уровне 2 используется в связях между рабочими
группами и в сегментации сети (деление на домены конфликтов). Этот
процесс позволяет создавать понятные сетевые проекты с гораздо боль-
шим количеством сегментов, чем в традиционных сетях lOBaseT. Комму-
тация на уровне 2 увеличивает полосу пропускания для каждого пользо-
вателя, поскольку каждая связь (интерфейс) с переключателем образует
собственный домен конфликтов, поэтому расширяются возможности
подключения устройств к такому интерфейсу.
Недостатки коммутации на уровне 2
Мы считаем коммутацию на уровне 2 аналогичной сети с мостами, поэто-
му должны столкнуться с теми же проблемами. Мосты эффективны толь-
ко при правильном проектировании сети, т.е. при правильном делении
на домены конфликтов. Правильным будет такой проект сети с мостами,
где пользователи проводят не менее 80 % своего рабочего времени внут-
ри собственных локальных сегментов.
Мосты делят сеть на домены конфликтов, но вся сеть остается одним
большим доменом широковещательных рассылок. Переключатели уров-
ня 2 (мосты) не способны разделить домен широковещательных рассы-
лок, поскольку возникнут проблемы с производительностью и проявятся
ограничения на размер сети. Широковещательные и многоадресные рас-
сылки совместно с низким временем конвергенции алгоритма покрыва-
ющего дерева могут привести к серьезным проблемам при расширении
размера сети. Учитывая эти проблемы, нельзя считать, что переключате-
ли уровня 2 способны заменить маршрутизаторы (устройства уровня 3) в
объединенной сети.
Технологии коммутации . 55
Сравнение применения мостов с коммутацией
в локальной сети
Переключатели уровня 2 реально являются мостами с большим числом
портов. Однако между ними есть несколько важных отличий:
• Мосты реализованы программно, а переключатели — аппаратно,
поскольку переключатели могут использовать микросхемы ASIC во
время принятия решений о фильтрации данных.
• Мосты способны обслужить только один экземпляр покрывающего
дерева на устройство, а переключатели — несколько покрывающих
деревьев (см. ниже).
• Мосты содержат не более 16 портов, а переключатели могут иметь
сотни портов.
• ;
Три функции коммутации уровня 2
Во время переключения на уровне 2 выполняются три основные функ-
ции коммутации:
Изучение адресов Переключатели уровня 2 и мосты запоминают аппа-
ратный адрес источника из каждого полученного интерфейсом кадра и
хранят эту информацию в своей базе данных МАС-адресов.
Решение о пересылке или фильтрации Когда интерфейс получает кадр,
переключатель анализирует аппаратный адрес назначения и ищет в
своей базе данных МАС-адресов нужный интерфейс.
Исключение зацикливания Если между переключателями для избыточно-
сти создано несколько путей, то могут появиться зацикленные пути пере-
дачи информации. Протокол STP (Spanning-Tree Protocol — протокол по-
крывающего дерева) позволяет исключить зацикливание пакетов в сети
при сохранении избыточности.
Функции изучения адресов, решение о пересылке или фильтрации, а
также исключение зацикливания подробно рассмотрены ниже.
Изучение адресов
После включения питания переключателя его таблица фильтрации
МАС-адресов пуста. Когда устройство передает, а интерфейс получает
кадр, переключатель помещает адрес источника в таблицу фильтрации
МАС-адресов вместе с интерфейсом устройства. Переключатель не дела-
ет самостоятельных решений о перенаправлении кадров, поскольку не
знает о местонахождении устройства назначения.
Если устройство отвечает и посылает кадр обратно, то переключа-
тель извлекает адрес источника из возвращенного кадра и помещает
МАС-адрес в свою базу данных, причем связывает этот адрес с интерфей-
сом, получившим кадр. Теперь переключатель имеет в таблице фильтра-
ции два МАС-адреса и может установить соединение "точка-точка", а
56 Глава 2
кадры будут перемещаться только между двумя известными переключате-
лю устройствами. Именно поэтому переключатель на уровне 2 работает
эффективнее концентратора. В сетях с концентраторами кадры перена-
правляются во все выходные порты устройства.
Рис. 2.1 показывает процедуру построения базы данных МАС-адресов.
На рисунке показаны четыре подключенные к переключателю хоста.
После включения питания переключателя, его таблица МАС-адресов
пуста.
1. Хост 1 посылает кадр хосту 3. МАС-адрес первого хоста равен
0000.8c01.llll, а МАС-адрес третьего хоста равен 0000.8c01.2222.
2. Переключатель принимает кадр в интерфейсе ЕО/1 (адресация ин-
терфейсов рассмотрена в приложении В) и помещает в таблицу
МАС-адресов адрес источника.
3. В базе данных МАС-адресов еще нет адреса назначения, поэтому
кадр передается во все интерфейсы.
4. Хост 3 получает кадр и откликается на вызов хоста 1. Переключа-
тель принимает этот ответный кадр в интерфейсе Е2 и помещает
аппаратный адрес источника второго кадра в базу данных МАС-ад-
ресов.
5. Хосты 1 и 3 могут установить соединение "точка-точка", причем кад-
ры будут пересылаться только между этими двумя устройствами. Хос-
ты 2 и 4 не будут "видеть" подобные кадры.
Если в течение определенного времени два устройства не будут откли-
каться во время передачи кадров через переключатель, то переключа-
тель очистит соответствующие записи в своей базе данных, чтобы под-
держать корректность таблицы адресов.
Станция 1 посылает кадр станции 3.
Адрес назначения известен, но
кадры не транслируются во всей сети.
0000.8c01.111l 0000.8c01.3333
0000.8c01.2222 ЕО/1: 0000.8c01.3333
ЕО/3: ОООО.вс01.4444
0000.8c01.4444
Рис. 2.1. Изучение переключателем местоположения хостов в сети
Технологии коммутации 57
Решение о пересылке и фильтрации
Когда кадр попадает в интерфейс переключателя, аппаратный адрес на-
значения сравнивается с базой данных перенаправления/фильтрации
МАС-адресов. Если аппаратный адрес назначения известен и присутству-
ет в базе данных, то кадр направляется только в один выходной интер-
фейс, предписанный в таблице базы данных. Переключатель не трансли-
рует кадр во все остальные интерфейсы, за исключением интерфейса,
ведущего к точке назначения. Это сохраняет полосу пропускания в дру-
гих сетевых сегментах, а сам процесс называется фшътрацией кадров (frame
filtering).
Если же аппаратный адрес назначения не указан в базе данных
МАС-адресов, то кадр отсылается в широковещательной рассылке по
всем активным интерфейсам, за исключением интерфейса, в котором
этот кадр был получен. Если одно из устройств откликается на широко-
вещательную рассылку, происходит обновление базы данных МАС-адре-
сов за счет добавления местоположения устройства (интерфейса).
Исключение зацикливания
Для связи между переключателями полезны избыточные соединения, ко-
торые помогают предотвратить отказ сети при выходе из строя отдельной
связи. Несмотря на полезность избыточных соединений, они создают го-
раздо больше проблем, чем решают. Поскольку кадры одновременно пере-
даются в широковещательных рассылках по всем дублирующим соедине-
ниям, могут возникать зацикливания, а также другие проблемы. Наиболее
серьезные негативные последствия перечислены в списке:
1. Если не реализована схема исключения зацикливания, переключа-
тель переполнит бесконечными широковещательными рассылками
объединенную сеть. Это называется штормом широковещательных
рассылок (broadcast storm). Рис. 2.2 показывает распространение в
сети такого шторма. Заметим, что согласно рисунку кадры будут бес-
конечно пересылаться в широковещательных рассылках на физиче-
ском уровне объединенной сети!
Широковещательные.
Переключатель А • ЩГ рассылки ••••^ Переключатель В
Сегмент 1
Сегмент 2
Рис. 2.2. Широковещательный шторм
4 $ак.646
58 Глава 2
2. Устройство может получить несколько копий одного кадра, посколь-
ку кадры одновременно поступают из разных сегментов. Рис. 2.3 по-
казывает одновременное поступление нескольких кадров из разных
сегментов.
Маршрутизатор С
Сегмент 1
Переключатель В
Сегмент 2
Рис. 2.3. Несколько копий кадра
3. Таблица фильтрации МАС-адресов не может быть заполнена коррек-
тно, поскольку переключатель получает ответы от одного устройст-
ва по нескольким связям. Вполне возможно, что переключатель не
сможет переслать кадр, поскольку будет постоянно обновлять табли-
цу фильтрации МАС-адресов на основе постоянно меняющихся све-
дений о местоположении аппаратного адреса источника. Этот про-
цесс называется "хлопаньем" (thrashing) МАС-таблицы.
4. Наиболее опасной проблемой является генерация нескольких зацик-
ленных путей в объединенной сети. Зацикливание одного пути по-
рождает зацикливание в других путях по сети, а шторм широковеща-
тельных рассылок будет усиливаться до такой степени, что
произойдет полная остановка в работе сети.
Избежать проблем с зацикливанием помогает протокол (алгоритм)
покрывающего дерева Spanning-Tree Protocol (см. ниже).
Протокол STP Spanning-Tree Protocol
Протокол покрывающего дерева Spanning-Tree Protocol (STP) был разра-
ботан компанией Digital Equipment Corporation (DEC), которая позже
была приобретена и вошла в состав компании Compaq. Институт IEEE со-
здал собственную версию протокола STP, названную 802.Id. Все переклю-
чатели Cisco работают по протоколу IEEE 802.Id алгоритма STP, который
не совместим с исходной версией компании DEC.
Основная задача протокола STP состоит в исключении зацикливания
в сетях на уровне 2 (мосты и переключатели). Протокол STP предполага-
ет постоянный мониторинг сети для нахождения всех связей и устране-
ния зацикливания за счет отключения избыточных связей.
Технологии коммутации 59
Действие алгоритма покрывающего дерева
Протокол STP позволяет найти все связи в сети и выделить среди них из-
быточные, чтобы отключить избыточные связи и тем самым устранить
любые зацикливания в сети. Для этого производится выбор корневого
моста (root bridge), который будет следить за сетевой топологией. В лю-
бой сети может быть только один корневой мост. Порты такого моста на^
зываются назначенными (designated port), поскольку работают в режиме
состояния пересылки (forwarding-state). Порты пересылки состояния
принимают и отправляют трафик.
Другие переключатели в сети называются некорневыми мостами
(nonroot bridge) — см. рис. 2.4. Однако порты с небольшой стоимостью
(которая определяется полосой пропускания связи) к корневому мосту
называются корневыми портами (root port) и способны принимать и от-
правлять трафик.
100BaseT
Назначенный порт (F) Корневой порт (F)
Корневой мост soo/Lf LjJfiOJLr Некорневой мост
Назначенный порт (F) ^р Неназначенный порт (В)
ЮВазеТ
Рис. 2.4. Действие алгоритма покрывающего дерева
Назначенными называются также порты, ведущие к корневому мосту
и имеющие наименьшую стоимость. Другие порты моста являются нена-
значенными (nondesignated) и не способны принимать и отправлять тра-
фик — этот режим называется блокировкой (blocking mode).
Выбор корневого моста
Исполняющие протокол STP переключатели и мосты обмениваются ин-
формацией о элементах данных протокола моста BPDU (Bridge Protocol
Data Unit). Элементы BPDU передают сообщения о конфигурации в кад-
рах широковещательных рассылках. С помощью BPDU остальным
устройствами пересылается идентификатор каждого моста.
Идентификатор моста служит для выявления в сети корневого моста
и назначенных корневых портов. Идентификатор имеет длину 8 байтов
и содержит сведения о приоритете и МАС-адресе устройства. Приоритет
всех устройств, исполняющих протокол STP по версии IEEE, равен
32 768.
Чтобы определить корневой мост, анализируются идентификатор и
МАС-адрес моста. Если два переключателя или моста имеют одинаковое
Глава 2
значение приоритета, то МАС-адрес служит для выявления устройства
с наименьшим идентификатором. Например, если два переключателя
с именами А и В имеют приоритет по умолчанию 32 768, то используются
МАС-адреса. Если МАС-адрес переключателя А равен 0000.ОсОО.1111.1111,
а МАС-адрес переключателя В - ОООО.ОсОО.2222.2222, то корневым мостом
станет переключатель А.
В показанном ниже листинге сетевого анализатора видна пересылка
элементов BPDU от переключателя серии 1900. По умолчанию элементы
BPDU отсылаются каждые две секунды. Может показаться, что это силь-
но нагружает сеть, но мы имеем дело только с кадрами уровня 2, а не с
пакетами на уровне 3.
Основываясь на материале из главы 1 можно заключить, что в лис-
тинге показаны кадры 802.2, поскольку только кадры формата 802.3 име-
ют поля DSAP и SSAP в заголовке LLC.
Flags: 0x80 802.3
Status: OxOO
Packet Length: 64
Timestamp: 19:33:18.726314 02/28/2000
802.3 Header
Destination: 01:80:c2:00:00:00
Source: 00:bO:64:75:6b:c3
LLC Length: 38
802.2 Logical Link Control (LLC) Header
Dest. SAP: 0x42 802.1 Bridge Spanning Tree
Source SAP: 0x42 802.1 Bridge Spanning Tree
Command: 0x03 Unnumbered Information
802.1- Bridge Spanning Tree
(покрывающее дерево моста по спецификации 802.1)
Protocol Identifier: 0
Protocol Version ID: 0
Message Type: 0 Configuration Message
Flags: %00000000
Root Priority/ID: 0x8000 / 00:bO:64:75:6b:cO
Cost Of Path To Root: 0x00000000 (0)
Bridge Priority/ID: 0x8000 / 00:bO:64:75:6b:cO
Port Priority/ID: 0x80 / 0x03
Message Age: 0/256 seconds
(точноОс)
Maximum Age: 5120/256 seconds
(точно 20 с)
Hello Time: 512/256 seconds
(точно 2 с)
Forward Delay: 3840/256 seconds
(точно 15 с)
Технологии коммутации
Extra bytes (Padding):
...... ... 0000000000000000
Frame Check Sequence: Ox2e006400
Получив реальные данные BPDU, можно узнать стоимость пути к кор-
ню. В листинге это значение равно нулю, поскольку переключатель явля-
ется корневым мостом. Стоимость пути мы рассмотрим ниже.
Выбор назначенных портов
Чтобы выявить порт или порты, используемые для коммуникаций с кор-
невым мостом, нужно сначала определить стоимость пути (path cost).
Стоимость в протоколе STP подсчитывается на основе суммы стоимостей
участков, которые определяются полосой пропускания связи. В табли-
це 2.2 показаны типичные стоимости для разных сетей Ethernet.

Таблица 2.2.
Типичные стоимости разных сетей Ethernet
Скорость
10 Гбит/с
1 Гбит/с
100 Мбит/с
10 Мбит/с
Новая стоимость IEEE
2
4
19
100
Исходная стоимость IEEE
1
1
10
100
Спецификация IEEE 802.Id была пересмотрена для согласования с по-
явившимися высокоскоростными связями. Переключатель серии 1900
использует исходную спецификацию IEEE 802. Id.
Состояния портов в алгоритме
покрывающего дерева
Порты моста или переключателя, исполняющего протокол STP, могут на-
ходиться в одном из четырех состояний:
Blocking (блокировка) Кадры не передаются, но принимаются элементы
BPDU. После подачи напряжения на переключатель все его порты по
умолчанию переходят в состояние блокировки.
Listening (слушание) Прием элементов BPDU для исключения появления
в сети зацикливания, еще до начала передачи кадров данных.
Learning (изучение) Обнаружение МАС-адресов и построение таблицы
фильтрации, но без пересылки кадров.
Forwarding (перенаправление) Прием и передача всех данных на порту,
исполняющем функции моста.
Глава 2
Обычно порты переключателя находятся в состоянии блокирования
или перенаправления. Перенаправляющий порт выбран так, что имеет
наименьшую стоимость пути к корневому мосту, однако если изменяется
топология сети (например, вследствие отказа одной из связей или ввода
администратором нового переключателя), то порты переключателя пе-
реходят в состояние слушания или изучения.
Блокированные порты предотвращают зацикливание в сети. Когда
переключатель выбрал наилучший путь к корневому мосту, все осталь-
ные порты переводятся в блокированное состояние, в котором эти пор-
ты способны принимать элементы BPDU.
Если переключатель выявит, что блокированный порт должен стать
назначенным, то этот порт переводится в состояние слушания. Порт бу-
дет прослушивать все элементы BPDU, чтобы не сформировать зацик-
ленных путей после перехода в состояние перенаправления.
Конвергенция
Конвергенция (согласование) проявляется при переходе мостов и пере-
ключателей в состояние перенаправления или блокирования. Во время
периода конвергенции не происходит перенаправление данных. Конвер-
генция необходима для согласования баз данных во всех устройствах.
Перед началом перенаправления данных все устройства должны об-
новить свои базы данных. Проблема в том, что для конвергенции нужно
некоторое время, в течение которого происходит обновление информа-
ции в устройствах. Обычно требуется 50 секунд для перехода из состоя-
ния блокирования в состояние перенаправления. Не рекомендуется из-
менять установленные по умолчанию значения таймеров STP, но при
необходимости эти таймеры допускают настройку. Задержка перена-
правления — это время перехода порта из состояния слушания или изуче-
ния в состояние перенаправления.
Пример использования алгоритма
покрывающего дерева
Важно понять действие алгоритма покрывающего дерева в объединен-
ной сети, чтобы предвидеть изменения в реальной сетевой среде. На
рис. 2.5 показаны три переключателя с одинаковым приоритетом 32 768.
Однако каждый переключатель имеет индивидуальный МАС-адрес, Ана-
лизируя приоритет и МАС-адрес каждого переключателя, можно выявить
корневой мост.
Поскольку устройство 1900А имеет наименьший МАС-адрес и все три.
переключателя сохраняют приоритет по умолчанию, устройство 1900А
станет корневым мостом.
Для определения корневых портов в переключателях 1900В и 1900С
нужно выяснить стоимость связей подключения к корневому переключа-
телю. Поскольку оба переключателя подключены к корневому переклю-
чателю из портов 0 по связи 100 Мбит/с (что является наилучшей стои-
мостью для данного случая), корневыми в обоих переключателях станут
порты 0.
Технологии коммутации 63
Устройство 190QA
МАС-адресОсООс8110000
Приоритет по умолчанию 32768
Назначенный порт (F)
МАС-адресОсООс8111111
Приоритет по умолчанию 32768
Некорневой мост
П°РТО
Корневой
Порт 1 Назначенный порт (F) Порт 1
МАС-адресОсООс8222222
Приоритет по умолчанию 32768
Некорневой мост
Неназначенный порт (BLK)
ЮВазеТ
Рис. 2.5. Пример покрывающего дерева
Для выявления назначенных портов переключателей используется
идентификатор моста. Все порты корневого моста назначены. Однако
оба устройства 1900В и 1900С имеют одинаковую стоимость пути к кор-
невому мосту, поэтому назначенным станет порт переключателя 1900В,
поскольку это устройство имеет наименьший идентификатор моста.
Учитывая, что назначенным выбран порт устройства 1900В, переключа-
тель 1900С переведет свой порт 1 в блокированное состояние и предо-
хранит сеть от появления зацикливания.
Типы переключателей локальных сетей
Задержка коммутации пакетов в переключателе зависит от выбранного
режима работы. Существуют три режима работы переключателей:
Store and forward (сохранить и передать) В буфер переключателя запи-
сывается весь кадр данных, проверяется CRC, а затем в таблице фильтра-
ции МАС-адресов выбирается адрес назначения для полученного кадра.
Cut-through (сквозной) Переключатель только ожидает получения аппа-
ратного адреса назначения, а затем производит по нему поиск в таблице
фильтрации МАС-адресов.
FragmentFree (без фрагментации) Режим по умолчанию для переключа-
теля Catalyst 1900, который иногда называют модифицированным сквоз-
ным режимом (modified cut-through). Производится проверка первых 64
байтов кадра для фрагментации (из-за возможных конфликтов в сегмен-
те) перед перенаправлением кадра.
Рис. 2.6 показывает различные части кадра, связанные с режимами
переключения.
Все режимы переключателей подробно рассматриваются ниже.
64 Глава 2
6 байт 1байт 6 байт 6 байт 2 байта до 1500 байт 4 байта
Преамбула SFD
Аппаратный
адрес
назначения
j
Аппаратный
адрес
источника
Длина Данные FCS
Т
Режим по умолчанию -
сквозной (без проверки
на ошибки)
Режим без фрагментации
(проверка на конфликты)
Режим "сохранить и передать"
(фильтрация всех ошибок,
но наибольшая задержка)
Рис. 2.6. Соотношение между режимами переключателя
и частями кадра
Режим "≫≫с„ охранить и передать'
Переключатель в режиме "сохранить и передать" является одним из трех
основных типов переключателей локальных сетей. В таком режиме пере-
ключатель локальной сети полностью копирует кадр в собственный
встроенный буфер и проверяет контрольную сумму CRC. Поскольку ко-
пируется весь кадр, задержка коммутации переключателя зависит от дли-
ны кадра.
При ошибке CRC кадр отбрасывается, а также отбрасываются слиш-
ком короткие (менее 64 байтов, включая CRC) или слишком длинные
(более 1518 байтов, включая CRC) кадры. Если в кадре не обнаружено
ошибок, переключатель локальной сети выполняет поиск по аппаратно-
му адресу назначения в своей таблице коммутации или перенаправления
и выявляет выходной интерфейс для кадра. Затем кадр отправляется че-
рез выбранный интерфейс в точку назначения. Этот режим использует-
ся в переключателях серии Catalyst 5000 и не может быть изменен в
устройстве.
Сквозной режим (реальное время)
Еще одним основным типом переключателей в локальных сетях являют-
ся устройства, работающие в сквозном режиме. В этом режиме переключа-
тель копирует в собственный встроенный буфер только адрес назначе-
ния (первые шесть байтов после преамбулы). Затем ищется аппаратный
адрес назначения в МАС-таблице переключателя, чтобы определить вы-
ходной интерфейс и направить в него кадр. Сквозные переключатели
обеспечивают низкую задержку, поскольку начинают пересылку кадра
сразу после чтения адреса назначения и выявления выходного
интерфейса.
Некоторые переключатели могут настраиваться на сквозной режим
для каждого отдельного порта. Причем этот режим действует до превы-
шения установленной пользователем границы ошибок. Затем устройство
автоматически переходит в режим "сохранить и передать", чтобы
Технологии коммутации 65
предотвратить дальнейшее распространение ошибок. Если же уровень
ошибок для порта возвращается в установленные пределы, переключа-
тель автоматически возвращается в сквозной режим.
Бесфрагментный режим
Режим FragmentFree является модифицированной версией сквозного ре-
жима, причем переключатель Ожидает заполнения окна конфликтов (64
байта) до выполнения перенаправления. Если обнаруживается ошибка в
принятом пакете, то она всегда проявляется в первых 64 байтах. Бесфраг-
ментный режим обеспечивает лучшую проверку на ошибки по сравнению
со сквозным режимом (в частности, за счет того, что не происходит уве-
личения задержки на длинных кадрах). Этот режим установлен по умол-.
чанию для переключателей серии 1900.
Упражнение
Ответьте на вопросы по предложенному рисунку.
Устройство 1900А
МАС-адресОсООс8110000
Приоритет по умолчанию 32768
Устройство 1900В
МАС-адресОсООс8111111
Приоритет по умолчанию 32768
ПортО
100BaseT
ПортО Устройство 1900С
МАС-адрес ОсООс8222222
Приоритет по умолчанию 32768
Порт1 Порт1
ЮВазеТ
1. Укажите корневой мост?
2. Укажите назначенные порты?
3. Укажите неназначенные порты?
4. Какие порты блокированы?
ч
Глава 2
Проверочные вопросы
1. В каком режиме переключатель локальной сети проверяет CRC в
каждом кадре?
A. Сквозном
B. Сохранить и передать
C. Проверки фрагментов
D. Без фрагментов
2. В каком режиме переключатель локальной сети перед перенаправле-
нием кадра проверяет только аппаратный адрес?
A. Сквозном
B. Сохранить и передать
C. Проверки фрагментов
D. Без фрагментов
3. Что справедливо для блокированного состояния порта п протоколе
STP? (Укажите все правильные ответы).
A. Не передаются и не принимаются кадры,
B. Принимаются и передаются элементы BPDU.
C. Продолжается прием элементов BPDU.
D. Передаются и не принимаются кадры.
4. Что обеспечивает переключатель ур'овня 2?
A. Функции моста на аппаратном уровне (MAC)
B. Скорость в линии
C. Высокую задержку
D. Высокую стоимость
5. Что определяет в сети корневой мост? (Укажите все правильные
ответы)
A. Приоритет
B. Стоимость подключенных к переключателю связей
C. МАС-адрес
D. IP-адрес
6. Что определяет назначенный порт моста?
A. Приоритет
B. Стоимость подключенных к переключателю связей
C. МАС-адрес
D. IP-адрес
7. Каковы четыре состояния порта в переключателе STP?
A. Learning (изучение)
B. Learned (изученное)
Технологии коммутации 67
C. Listened (выслушанное)
D. Heard (услышанное)
E. Listening (слушание)
F. Forwarding (перенаправление)
G. Forwarded (перенаправленное)
Н. Blocking (блокировка)
I. Gathering (сбор)
8. Каковы три разные функции переключателя уровня 2?
A. Изучение адресов
B. Маршрутизация
C. Перенаправление и фильтрация
D. Создание сетевого зацикливания
E. Исключение зацикливания
F. Адресация по протоколу IP
9. Что справедливо для элементов BPDU?
A. Используются для передачи конфигурационных сообщений с по-
мощью пакетов IP
B. Используются для передачи конфигурационных сообщений с по-
мощью кадров многоадресных рассылок
C. Используются для передачи сведений о стоимости связей STP
D. Используются для установки идентификатора моста в переклю-
чателе.
10. Если переключатель считает, что блокированный порт должен стать
назначенным, то в какое состояние должен быть переведен порт?
A. Unblocked (разблокированное)
B. Forwarding (перенаправления)
C. Listening (слушания)
D. Listened (выслушанное)
E. Learning (изучения)
F. Learned (изученное)
11. Чем отличаются мосты и переключатели уровня 2? (Укажите все
правильные ответы.)
A. Мосты могут использовать только одно покрывающее дерево для
одного устройства.
B. Переключатели могут иметь несколько покрывающих деревьев
для одного устройства.
C. Мосты могут применять несколько покрывающих деревьев для
одного устройства.
D. Переключатели могут иметь только одно покрывающее дерево
для одного устройства.
Глава 2
12. Чем отличаются мосты и переключатели уровня 2? (Укажите все
правильные ответы)
А'. Переключатели реализованы программно.
B. Мосты реализованы аппаратно.
C. Переключатели реализованы аппаратно.
D. Мосты реализованы программно.
13. Что делает переключатель после получения кадра в интерфейсе, ког-
да неизвестен аппаратный адрес назначения'или его нет в таблице
фильтрации?
A. Переслать переключателю по первой доступной связи
B. Отбросить кадр
C. Послать в сеть кадры поиска устройства
D. Возвратить сообщение исходной сетевой станции и запросить у
нее разрешения имен
14. Какой тип переключателя локальной сети ожидает окно конфлик-
тов до того, как начать поиск аппаратного адреса назначения в таб-
лице фильтрации МАС-адресов и перенаправление этого кадра?
A. Сквозной
B. Сохранить и передать
C. Проверки фрагментов
D. Без фрагментов
15. Каким по умолчанию является переключатель локальной сети серии
1900?
A. Сквозным
B. Сохранить и передать
C. Проверки фрагментов
D. Без фрагментов
16. Как используется идентификатор моста переключателя, взаимодей-
ствующего с соседним переключателем?
A. В процессе маршрутизации по протоколу IP
B. По протоколу STP
C. Во время перехода между четырьмя состояниями STP переклю-
чателя
D. В элементе Bridge Protocol Data Units
E. В широковещательных рассылках в процессе конвергенции
17. Как определяется корневой порт переключателя?
A. Переключатель выявляет связь к корневому мосту с наибольшей
стоимостью.
B. Переключатель выявляет связь к корневому мосту с наименьшей
стоимостью.
Технологии коммутации 69
C. Используется наибольшая скорость пересылки и приема BPDU
между переключателями, на основе чего выявляется корневой
порт.
D. Корневой мост отсылает в широковещательных рассылках собст-
венный идентификатор моста, а принимающие устройства выяв-
ляют интерфейсы по полученным сообщениям и делают
корневыми соответствующие порты.
18. Сколько мостов допустимо иметь в сети?
A. 10
B. 1
C. Один для каждого переключателя
D. 20
19. Что произойдет, если в сети не реализовано исключение зациклива-
ния?
A. Уменьшится время конвергенции
B. Шторм широковещательных пакетов
C. Несколько копий кадров *
D. Маршрутизация IP приведет к неустойчивым связям по последо-
вательным линиям
20. Каков в протоколе STP приоритет по умолчанию для переключателя?
A. 32768
B. 3276
C. 100
D. 10
E. 1
Ответы к упражнению
1. 1900А
2. Порты 0 и 1 корневого моста, порт 0 переключателей 1900В и 1900С
3. Порт 1 устройства 1900С
4. Порт 1 устройства 1900С
70 Глава 2
'
Ответы на проверочные вопросы
1. В 11. А, В
2. А 12. С, D
3. А, С 13. С
4. А, В 14. D
5. А, С 15. D
6. В ≪. D
7. А,Е, F,H 17. В
8. А, С,Е 18. В
9. В 19. В, С
10. С 20. А
Протокол
Интернета
72 Глава 3
Модели TCP/IP и DoD
Базовая модель DoD (Department of Defense — Министерство обороны
США) является компактной версией базовой модели OSI. В DoD опреде-
лены 4 (вместо семи) уровня:
• Уровень процессов/приложений (Process/Application)
• Уровень взаимодействия хостов (Host-to-Host)
• Уровень Интернета (Internet)
• Уровень доступа к сети (Network Access)
На рис. 3.1 сопоставляются две базовые модели. Как легко заметить,
модели сходны по идее, но содержат разное число уровней с различны-
ми названиями.
Модель DoD Модель 051
Уровень
процессов/приложений
Уровень
взаимодействия хостов
Уровень Интернета
Уровень доступа
к сети
Рис. 3.1. Сопоставление базовой модели DoD и базовой модели OSI
Огромное множество протоколов объединено на уровне процессов/при-
ложений модели DoD для решения задач, которые в модели OSI разложе-
ны на три верхних уровня (приложений, представлений и сеансовый).
Подробно эти протоколы рассматриваются ниже. Уровень процес-
сов/приложений определяет протоколы для взаимодействия приложе-
ний, выполняемых на разных узлах сети, и управляет спецификациями
пользовательских интерфейсов.
Уровень взаимодействия хостов соответствует транспортному уровню
модели OSI и определяет протоколы, управляющие уровнем службы пе-
редачи данных приложениям. На этом уровне устанавливается надежная
Протокол Интернета 73
связь между конечными хостами, обеспечивается доставка данных без
ошибок, осуществляется упорядоченная передача пакетов и проверка це-
лостнбсти данных.
Уровень Интернета соответствует сетевому уровню модели OSI. Здесь
определены протоколы логической передачи пакетов по всей сети. На
этом уровне выполняются адресация хостов путем присваивания им
IP-адресов, маршрутизация пакетов между сетями и управление потока-
ми данных между хостами.
На нижнем уровне модели — уровне доступа к сети — производится
управление обменом данными между хостом и сетью. Этот уровень, экви-
валентный канальному и физическому уровням модели OSI, проверяет
аппаратные адреса и определяет протоколы для физической передачи
данных.
Модели DoD и OSI похожи по реализуемым идеям и структуре, но
определенные в них функции выполняются по-разному. Поэтому наборы
протоколов DoD и OSI существенно отличаются друг от друга. На
рис. 3.2 представлен набор протоколов TCP/IP, отображаемый на уров-
ни модели DoD. >\
Модель DoD
Уровень
процессов/приложений
Уровень
взаимодействия хостов
Уровень Интернета
Уровень доступа к сети
Telnet
TFTP
FTP
SMTP
LPD
NFS
SNMP
X Window
TCP
ICMP
UDP
ARP
IP
FtARP
Ethernet Fast
Ethernet
Token Ring FDDI
Рис. З.2. Набор протоколов TCP/IP
Протоколы уровня процессов/приложений
В этом разделе мы обсудим типичные приложения и службы сетей IP.
Среди рассматриваемых протоколов и приложений:
• Telnet
• FTP
NFS
74 Глава 3
• SMTP
• LPD
• X Window
. SNMP
• DNS
• BootP
• DHCP
Telnet
Основное назначение Telnet состоит в эмуляции терминала, благодаря
чему пользователь, работающий на удаленном компьютере, называемом
клиентом Telnet, получает доступ к ресурсам другой машины — сервера
Telnet. Протокол проецирует клиентский компьютер на сервер Telnet
так, что компьютер выглядит как терминал, непосредственно подключен-
ный к локальной сети. В действительности, проекция является програм-
мным образом, виртуальным терминалом, способным взаимодействовать
с удаленным хостом.
Эмулированные терминалы работают в текстовом режиме и могут вы-
полнять такие процедуры, как просмотр меню с предоставлением поль-
зователю возможности выбора в нем различных команд или доступ к
приложениям сервера. Пользователи начинают сеанс Telnet с запуска
программного обеспечения клиента Telnet, а затем регистрируются на
сервере Telnet.
ВНИМАНИЕ 1 Название Telnet происходит от "telephone network" (телефонные
сети), поскольку именно в этих сетях чаще всего проводятся
сеансы по протоколу Telnet.
Протокол FTP
Протокол FTP (File Transfer Protocol — протокол пересылки файлов) обеспе-
чивает пересылку файлов между любыми компьютерами, на которых он
действует. Однако это не только протокол, но и программа. В качестве
протокола FTP используется приложениями, а пользователи применяют
его как программу для работы с файлами. Кроме того, FTP обеспечивает
доступ ко всем каталогам и файлам и способен выполнять некоторые опе-
рации с каталогами, например их перемещение. Взаимодействие FTP с
Telnet дает возможность пользователю зарегистрироваться на сервере
FTP и выполнить затем пересылку файлов.
Доступ к хосту с помощью FTP является только первым шагом. Затем
пользователи подвергаются регистрации с аутентификацией, которая,
возможно, защищена паролями и именами пользователей, введенными
администратором для ограничения доступа. Вы можете обойти защиту,
выбрав имя пользователя "anonymous" (аноним), однако доступ к файлам
сервера будет значительно ограничен.
Протокол Интернета 75
Даже когда FTP применяется пользователями как программа, его фун-
кции ограничены просмотром каталогов и манипуляциями с ними, печа-
тью содержимого файлов и копированием файлов между хостами. Он не
может выполнять удаленные файлы как программы.
Протокол TFTP
Протокол TFTP (Trivial File Transfer Protocol — простейший протокол пере-
сылки файлов) является сокращенной версией FTP, которую следует при-
менять лишь в тех случаях, когда вы точно знаете, что вы хотите и где это
находится. Множество функций TFTP существенно беднее, по сравнению
с FTP; в частности, среди них нет даже функции просмотра каталогов.
TFTP позволяет всего лишь посылать и получать файлы, но и пересылае-
мые блоки данных значительно меньше, чем в протоколе FTP. Кроме
того, TFTP не предполагает аутентификации. Не многие применяют этот
протокол из-за высокого риска несанкционированного доступа.
| Т ВНИМАНИЕ | Несколько позже мы воспользуемся протоколом TFTP для
загрузки IOS (Internetwork Operating System — межсетевая
операционная система) в маршрутизатор Cisco.
Протокол NFS
Протокол NFS (Network File System — сетевая файловая система) создан спе-
циально для совместного использования файлов. Он обеспечивает взаи-
модействие двух разнотипных файловых систем. Предположим, что про-
граммное обеспечение сервера NFS работает на сервере Windows NT, a
клиентское программное обеспечение — на хосте Unix. NFS позволяет
прозрачно сохранить файлы Unix в оперативной памяти сервера Windows
NT, которая в свою очередь доступна пользователям Unix. Хотя
файловые системы Windows NT и Unix не похожи друг на друга (отлича-
ясь по чувствительности к регистру, длине имен файлов, защите и т.д.),
пользователи обеих систем могут получить доступ к одному и тому же
файлу обычным для себя способом.
Протокол SMTP
Протокол SMTP (Simple Mail Transfer Protocol — простой протокол пересыл-
ки почты) регулирует работу электронной почты, применяя для ее до-
ставки метод буферизации. После отправки сообщения адресату оно за-
писывается в буфер на некотором устройстве (обычно — на диске).
Программное обеспечение сервера адресата регулярно проверяет нали-
чие сообщений в буфере. Обнаруженное сообщение доставляется
получателю.
Протокол LPD
Протокол LPD (Line Printer Daemon — демон построчной печати) создан
для совместного использования принтера. LPD вместе с программой LPR
(Line Printer) позволяет буферизировать задания печати и посылать их
на сетевые Принтеры.
76 Глава 3
Протокол X Window
Разработанный для операций клиент/сервер протокол X Window приме-
няется для создания приложений клиент/сервер, использующих графи-
ческий пользовательский интерфейс. Идея состоит в том, чтобы позво-
лить программе, называемой клиентом, работать на одном компьютере, а
затем выводить информацию на экран другого компьютера, используя
для этого программу, называемую оконным сервером.
Протокол SNMP
Протокол SNMP (Simple Network Management Protocol — простой протокол
управления сетью) создан для сбора и обработки информации1 о работе
сети. Данные собираются путем опроса сетевых устройств со станции
управления сетью через фиксированные или случайные интервалы вре-
мени. Если устройство функционирует нормально, создается так называе-
мый базовый отчет, содержащий описание операционных свойств жизне-
способной сети. Протокол SNMP можно также использовать в качестве
наблюдателя за сетью, быстро сообщающего администратору о любом не-
предвиденном изменении хода событий. Такие сетевые наблюдатели, на-
зываемые агентами, посылают предупреждения — системные прерывания
(trap) — на станцию управления при возникновении каких-либо наруше-
ний в сети.
Служба доменных имен DNS
Служба доменных имен (Domain Name Service) выполняет разрешение
(определение) имен хостов, в частности, имен Интернета, подобных
www.routersim.com. Не обязательно пользоваться этой службой. Достаточ-
но ввести IP-адрес любого устройства. IP-адрес определяет хост в сети или
Интернете, однако служба DNS просто упрощает ввод данных. Что прои-
зойдет после переноса Web-страницы на сервер другого провайдера? Из-
менится IP-адрес и уже не будут действовать запросы по старому адресу
страницы. Служба DNS позволяет использовать доменные имена для ука-
зания IP-адресов. Можно сколь угодно часто изменять IP-адрес, но посе-
тители страницы не увидят никаких отличий в процедуре обращения к
Web-странице.
Служба DNS использует для разрешения имен полностью квалифици-
рованные доменные имена FQDN (Fully Qualified Domain Name), напри-
мер www.lammle.com или todd.lammle.com. Имена FQDN обладают иерар-
хией, что позволяет логически описать местоположение системы на
основе ее доменного имени.
Чтобы разрешить имя "todd", следует ввести это имя в виде FQDN
(т.е. todd.lammle.com), либо установить в устройстве или ПК режим добав-
ления суффиксов. Например, в маршрутизаторе Cisco можно использо-
вать команду ip domain-name lammle.com для добавления имени домена lammle.
com к каждому запросу. Если не указывать добавляемый суффикс, то
придется вводить полное имя FQDN, чтобы служба DNS выполнила раз-
решение имени.
Протокол Интернета 77
Bootstrap Protocol (BootP)
BootP означает протокол перехвата загрузки (Bootstrap Protocol). Когда
включается питание на бездисковой рабочей станции, это устройство вы-
полняет в сети широковещательную рассылку запроса по протоколу BootP.
Сервер BootP откликается на запрос и ищет МАС-адрес клиентской
станции в своем файле BootP. Если будет найдена соответствующая за-
пись, то сервер отвечает на запрос, предоставляя клиентскому компьюте-
ру свой IP-адрес и файл — обычно по протоколу TFTP — которые будут ис-
пользоваться для загрузки рабочей станции.
Протокол BootP используется бездисковыми компьютерами в следую-
щих целях:
• Получение собственного IP-адреса
≪ Получение IP-адреса и имени хоста сервера
≫ Получение имени файла загрузки, который будет помещен в па-
мять и выполнен при запуске устройства
Может показаться, что BootP — это старая и ненужная программа, но
это неправильно. Протокол BootP используется до сих пор. Сегодня он
называется DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).
Протокол DHCP
Протокол конфигурации динамических хостов DHCP (Dynamic Host Configuration
Protocol) предоставляет хостам IP-адреса. Протокол упрощает ад-
министрирование и используется для сетей любого размера (от неболь-
ших до очень крупных). В качестве сервера DHCP могут выступать
разные устройства, в том числе и маршрутизаторы Cisco.
DHCP отличается от BootP тем, что BootP присваивает IP-адрес хос-
ту, но аппаратный адрес хоста должен быть вручную внесен в таблицу
BootP. Можно считать DHCP динамической версией BootP. Однако сле-
дует помнить, что BootP служит для пересылки хосту операционной сис-
темы, которая используется во время загрузки хоста. DHCP не способен
выполнить эту функцию.
Сервер DHCP предоставляет разнообразную информацию хосту, ко-
торый регистрирует на сервере свой IP-адрес. Вся эта информация пре-
доставляется сервером DHCP:
• IP-адрес
• Маска подсети
• Доменное имя
• Шлюз по умолчанию (маршрутизатор)
• DNS
• Информация WINS
Сервер DHCP способен поставлять дополнительные сведения, но пе-
речисленные в списке данные являются наиболее типичными.
78 Глава 3
Протоколы уровня взаимодействия хостов
Основной задачей уровня взаимодействия хостов является защита прило-
жений более высокого уровня от проблем, связанных с работой сети.
Протоколы такого уровня принимают данные от приложений и готовят
их к отправке. В следующих разделах подробно рассматриваются два
основных протокола подобного уровня.
Протокол TCP
Протокол TCP (Transmission Control Protocol — протокол управления пере-
дачей данных) получает большие блоки информации от приложений и
разбивает их на более мелкие сегменты. Затем он нумерует и упорядочи-
вает сегменты, чтобы протокол TCP получателя мог снова собрать их в
исходный блок. По окончании передачи сегментов TCP ожидает подтвер-
ждений о доставке каждого из них и повторно отправляет те сегменты,
получение которых не подтверждено.
Перед передачей сегментов вниз по модели протокол TCP отправите-
ля связывается с протоколом TCP получателя для установки соединения.
Созданное соединение именуется виртуальной цепью. Такой вид взаимо-
действия называется ориентированным на установление соединения. На на-
чальном этапе два протокола TCP договариваются между собой о коли-
честве информации, которое может быть отправлено до получения
подтверждения. После окончания согласования соединение считается
установленным и начинается процесс надежного взаимодействия между
приложениями.
TCP является полнодуплексным, ориентированным на установление
соединения, надежным и точным протоколом. Наличие таких свойств и
возможности проверки ошибок передачи делают TCP очень сложным и
дорогостоящим. Поэтому его следует использовать в ситуациях, когда
особенно важна надежность взаимодействия. Часто в этом нет необходи-
мости, поскольку современные сети стали гораздо надежнее, чем на заре
своего развития.
Формат сегментов TCP
Более высокие уровни посылают протоколам транспортного уровня по-
ток данных, поэтому покажем, как TCP сегментирует его, подготавливая
к передаче на сетевой уровень. На сетевом уровне происходит маршрути-
зация сегментов по объединенной сети. Такие пакеты управляются на
транспортном уровне принимающего хоста. Там происходит воссоздание
потока данных для последующей отправки в приложения или протоколы
верхних уровней.
На рис. 3.3 приведен формат сегмента TCP и поля в заголовке элемен-
та данных TCP.
Длина заголовка TCP равна 20 байт. Поясним назначение полей сег-
мента TCP:
• Порт источника: номер порта хоста, посылающего данные.
Протокол Интернета 79
Разряд О Разряд 15 Разряд 16 Разряд 31
Порт источника (16) Порт назначения (16)
Порядковый номер (32)
Длина
заголовка (4)
Зарезерви-
ровано (6)
Номер подтверждения (32)
Биты
кода (6)
Контрольная сумма (16)
Размер окна (16)
Указатель срочности данных ( 1 6)
Дополнительные поля (0 или 32, если такие поля присутствуют)
Данные (переменная длина)
\
N5О
Рис. 3.3. Формат сегмента TCP
• Порт назначения: номер порта приложения, выставившего запрос
к хосту назначения.
• Порядковый номер: используется для сборки сегментов в правиль-
ном порядке или для повторной передачи потерянных или повреж-
денных данных.
• Номер подтверждения: определяет номер ожидаемого октета
данных.
• Длина заголовка (HLEN): равна числу 32-битовых слов в заголовке.
• Зарезервировано: всегда заполняется нулями.
• Биты кода: открывают или завершают сеанс связи.
• Размер окна: размер окна в октетах, согласованный с отправите-
лем данных.
• Контрольная сумма: код CRC. TCP не доверяет более низким уров-
ням и проверяет ошибки самостоятельно.
• Указатель срочности данных: указывает на конец времени сроч-
ности данных.
≫ Дополнительные поля: здесь указывается максимальный размер
сегмента TCP.
• Данные: данные, передаваемые на транспортный уровень протоко-
лу TCP и содержащие заголовки более высоких уровней.
Рассмотрим сегмент TCP, перехваченный сетевым анализатором:
TCP — Transport Control Protocol
Source Port: 5973
80 Глава 3
Destination Port: 1223
Sequence Number: 1456389907
Ack Number: 1242056456
Offset: 5
Reserved: %000000
Code: %011000
Ack is valid
Push Request
Window: 61320
Checksum: Охб1аб
Urgent Pointer: 0
No TCP Options
TCP Data Area:
VL5.+.5.+.5.+.5 76 4c 19 35 11 2b 19 35 11 2b 19 35 11 2b 19 35 .+. 11 2b 19
Frame Check Sequence: OxOdOOOOOf
В листинге видны все упомянутые выше поля сегмента. По количест-
ву этих полей не трудно заметить, что протокол TCP имеет большие на-
кладные расходы. Разработчики приложений должны пользоваться про-
токолом TCP, когда необходима надежная доставка данных, но если
нужно сократить накладные расходы, следует применять протокол UDP.
Протокол UDP
Протокол UDP (User Datagram Protocol — протокол передачи пользовате-
льских датаграмм) можно использовать вместо протокола TCP. UDP на-
зывают "тонким" протоколом, поскольку он более экономичен, занимает
мало места и выполняет лишь часть функций, свойственных протоколу
TCP.
Однако он вполне справляется с передачей информации, не требую-
щей гарантированной доставки, и при этом использует значительно ме-
ньше сетевых ресурсов. (Протокол UDP описан в RFC 768.)
В некоторых ситуациях выгоднее применять протокол UDP, а не
TCP. Вспомните протокол SNMP, наблюдающий за поведением сети, по-
сылающий нерегулярные сообщения и создающий достаточно устойчи-
вый поток предупреждений и сообщений об изменении состояния, осо-
бенно при работе в большой сети. Затраты на установление соединения,
поддержку и закрытие соединения для каждого мелкого сообщения мог-
ли бы понизить производительность сети.
Кроме того, UDP имеет преимущество перед TCP в том случае, если
надежность передачи обеспечивается на уровне приложений/процес-
сов. Протокол NFS самостоятельно решает вопросы надежности, поэто-
му применение TCP непрактично и излишне. Однако решение об испо-
льзуемом протоколе принимается разработчиком приложения, а не
пользователем, который хотел бы ускорить передачу данных.
Протокол UDP получает блоки информации с более высоких уровней
и разбивает их на сегменты. Каждому сегменту назначается порядковый
Протокол Интернета
номер для последующей сборки в исходный блок1 у получателя. Однако
UDP не упорядочивает сегменты и не заботится о последовательности их
поступления к получателю. Он всего лишь нумерует и отправляет сегмен-
ты, сразу же забывая о них. UDP не проверяет, доставлены ли сегменты,
и даже не допускает подтверждений, поэтому считается ненадежным про-
токолом. Это не означает, что протокол UDP неэффективен, просто он
не имеет отношения к надежности.
Кроме того, протокол UDP не создает виртуальных цепей и не взаи-
модействует с получателем перед отправкой информации. Поэтому он
называется протоколом без установления соединения. Поскольку UDP пред-
полагает реализацию в приложении любого метода гарантированной
(надежной) доставки, можно применять подобный метод. Разработчики
приложений могут выбрать любой вариант из стека протоколов Интер-
нета: TCP для надежной доставки или UDP для ускорения обмена.
Формат сегмента UDP
Низкие затраты протокола UDP, не использующего окна и подтвержде-
ния, объясняются форматом его сегмента (см. рис. 3.4).
Разряд 0 Разряд 15 Разряд 16 Разряд 31
Jt
09
Порт источника (16)
Длина (16)
i
Порт назначения (16)
Контрольная сумма (16)
1
Данные (если присутствуют)
Рис. 3.4. Формат сегмента UDP
Сегмент UDP содержит следующие поля:
Порт источника определяет номер порта хоста, пославшего
данные.
Порт назначения указывает номер порта приложения, запрошенно-
го на хосте назначения.
Длина сегмента равна сумме длин заголовка и данных UDP.
Контрольную сумму формирует CRC для полей заголовка и данных
UDP.
Данные — это информация с верхних уровней.
Как и TCP, протокол UDP не доверяет нижним уровням и создает
контрольную сумму самостоятельно. Напомним, что поле контрольной
последовательности кадра FCS содержит контрольную сумму.
Ниже приведен сегмент UDP, перехваченный сетевым анализатором:
UDP — User Datagram Protocol
Source Port: 1085
82 Глава 3
Destination Port: 5136
Length: 41
Checksum: Ox7a3c
UDP Data Area:
..Z 00 01 5a 96 00 0100 00 00 00 0011 00 00 00
...C..2...._C._C 2e 03 00 43 02 le 32 Oa 00 Oa 00 80 43 00 80
Frame Check Sequence: 0x00000000
Обратите внимание на низкие затраты, а также попытайтесь найти
порядковый номер, номер подтверждения и размер окна (все это отсут-
ствует в сегменте UDP).
Основные понятия, характеризующие протоколы
уровня взаимодействия хостов
Приведем некоторые важные характеристики, которые помогут запом-
нить различия между протоколами TCP и UDP:
TCP UDP
Упорядоченный по последовательным номерам Неупорядоченный
Надежный Ненадежный
Ориентированный на соединения Без установления соединения
Виртуальная цепь Низкие накладные расходы
Понять действие протокола TCP поможет аналогия с обычным теле-
фоном. Перед началом разговора нужно установить соединение с теле-
фонным аппаратом нужного человека, что соответствует виртуальной
цепи в протоколе TCP. Если в процессе разговора нужно срочно сооб-
щить важную новость, то уместен вопрос: "Вы уже знаете об этом?". Та-
кой вопрос похож на подтверждение (acknowledgment) протокола TCP.
Периодически и по разным причинам люди спрашивают: "Слышите ли
Вы меня?", а в конце разговора прощаются и кладут телефонную трубку.
Аналогичные операции выполняются и в протоколе TCP.
Для протокола UDP уместна аналогия с почтовой открыткой. Для пе-
ресылки сообщения уже не нужно устанавливать соединение с другим че-
ловеком — достаточно написать послание на открытке и отнести ее на
почту. Как и в протоколе UDP, почтовая служба не формирует соедине-
ние между отравителем и получателем. Сведения на открытках не очень
важны (по крайней мере, речь не идет о жизни и смерти), поэтому не
нужно подтверждать получение послания. Точно так же, в протоколе
UDP не применяется подтверждение приемка данных.
Номера портов
Протоколы TCP и UDP должны использовать номера портов для взаимо-
действия с более высокими уровнями. Номера портов применяются для
отслеживания различных взаимодействий, одновременно протекающих
Протокол Интернета 83
в сети. Начальные номера портов динамически назначаются хостом-ис-
точником и обычно превышают 1023. В RFC 1700 перечислены номера
так называемых общеизвестных портов.
Виртуальные цепи не используются приложениями с общеизвестны-
ми портами. Для них порты предоставляются случайным образом из
определенного диапазона. Этим порты определяют хосты источника и
назначения в сегменте TCP.
На рис. 3.5 показано применение номеров портов протоколами TCP и
UDP.
Уровень
приложений
Номер порта
Транспортный
уровень
Рис. 3.5. Номера портов для протоколов TCP и UDP
53 Ь 69)—^4110)—-≪144
Рассмотрим общепринятое назначение номеров портов:
• Номера ниже 1024 используются общеизвестными портами и опре-
делены в RFC 1700.
• Номера выше 1024 применяются более высокими уровнями для се-
анса с другими хостами, а также протоколом TCP в качестве адре-
сов источника и получателя в сегменте TCP.
Сеанс TCP: порт источника
Следующая информация получена с помощью анализатора протоколов
Etherpeek, перехватившего сегмент TCP. Хост-источник установил в сег-
менте порт источника, равный 5973. Порт назначения равен 23, что ука-
зывает принимающему хосту на назначение устанавливаемого соедине-
ния (Telnet).
TCP - Transport Control Protocol
Source Port:
Destination Port:
Sequence Number:
Ack Number:
Offset:
Reserved:
Code:
Ack is valid
Push Request
Window:
Checksum:
5973
23
1456389907
1242056456
5
%000000
%011000
61320
Охб1аб
Глава 3
Urgent Pointer: 0
No TCP Options
TCP Data Area:
VL.5.+.5.+.5.+.5 76 4c 19 35 11 2b 19 35 11 2b 19 35 11 2b 19 35 +. 11 2b 19
Frame Check Sequence: OxOdOOOOOf
Из показанного листинга сеанса TCP видно, что номер порта источ-
ника сформирован хостом-источником. Это нужно для разделения сеан-
сов с разными хостами-приемниками. Иначе сервер не будет знать, отку-
да поступила информация. Протокол TCP и верхние уровни не
пользуются логической или аппаратной адресацией для идентификации
хоста-источника, как это делают протоколы канального и сетевого уров-
ней. Вместо адресов используются номера портов. Не трудно предполо-
жить, что принимающий хост будет обескуражен, если все остальные хо-
сты будут пользоваться одинаковым номером порта для установления
сеанса FTP.
Сеанс TCP: порт назначения
В анализаторе протоколов мы видим только порты источника с номера-
ми выше 1024 и порты назначения — общеизвестные номера. Покажем
это в листинге, полученном в Etherpeek:
TCP - Transport Control Protocol
Source Port: 1144
Destination Port: 80 World Wide Web HTTP '
Sequence Number: 9356570
Ack Number: 0
Offset: 7
Reserved: %000000
Code: %000010
Synch Sequence
Window: 8192
Checksum: Ox57E7
Urgent Pointer: 0
TCP Options:
Option Type: 2 Maximum Segment Size
Length: 4
MSS: 536
Option Type: I No Operation
Option Type: 1 No Operation
Option Type: 4
Length: 2
Opt Value:
No More HTTP Data
Frame Check Sequence: 0x43697363
Протокол Интернета 85
Порт источника имеет номер выше 1024, но номер порта назначения
равен 80 (т.е. служба HTTP). Сервер или принимающий хост могут при
необходимости изменить порт назначения.
В листинге видно, что устройству назначения отправлен пакет син-
хронизации "syn". Последовательность пакетов syn указывает удаленному
устройству назначения на необходимость создания сеанса.
Сеанс TCP: подтверждение пакетов Syn
В следующем листинге показана процедура подтверждения пакета син-
хронизации. Фраза "Ack is valid" (запрос корректен) означает, что порт
источника допустим и устройство соглашается создать виртуальную цепь
с запросившим хостом.
TCP - Transport Control Protocol
Source Port: 80 World Wide Web HTTP
Destination Port: 1144
Sequence Number: 2873580788
AckNumberr 9356571 .(
Offset: б
Reserved: %000000
Code: %010010
Ack is valid
Synch Sequence
Window: 8576
Checksum: Ox5F85
Urgent Pointer: 0
TCP Options:
Option Type: 2 Maximum Segment Size
Length: 4
MSS: 1460
No More HTTP Data
Frame Check Sequence: Ox6E203132
В ответе сервера указан порт источника 80, а порт назначения 1144
был ранее установлен запросившим сеанс хостом.
Протоколы уровня Интернета
Основной причиной существования уровня Интернета является необхо-
димость маршрутизации и обеспечения единого сетевого интерфейса с
протоколами более высоких уровней.
Ни один протокол более высоких и более низких уровней не занима-
ется маршрутизацией. Эта сложная и важная процедура выполняется то-
лько на уровне Интернета. Второй функцией уровня Интернета являет-
ся обеспечение единого сетевого интерфейса с протоколами более
высоких уровней. При отсутствии этого уровня разработчики приложе-
ний были бы вынуждены включать в свои приложения собственные
86 Глава 3
средства взаимодействия с разными протоколами уровня доступа к сети,
а это потребовало бы создания каждого приложения в нескольких верси-
ях — для сетей Ethernet, Token Ring и т.д. С помощью протокола IP реа-
лизуется единый сетевой интерфейс с протоколами более высоких уров-
ней, обеспечивающий совместную работу протокола IP и протоколов
уровня доступа к сети.
Все другие протоколы этого и более высоких уровней используют
протокол IP. He забывайте о том, что все пути по модели проходят через
протокол IP. Ниже рассматриваются протоколы уровня Интернета.
Протокол IP
Уровень Интернета обеспечивается протоколом IP (Internet Protocol —
протокол Интернета). Другие протоколы только помогают IP в создании
"общей картины, где видно все", т.е. все устройства объединенной сети.
Это возможно за счет присваивания всем компьютерам в сети програм-
мных (логических) адресов, называемых IP-адресами.
Протокол IP анализирует адрес каждого пакета. Затем по таблице
маршрутизации принимается решение о направлении пакета в один из
следующих участков, причем выбор основан на наилучшем пути достиже-
ния пакетом точки назначения. Протоколы сетевого уровня, находящие-
ся в модели ниже протокола IP, не могут просматривать всю сеть, поско-
льку действуют только на уровне физических связей (в локальных сетях).
Для идентификации сетевых устройств необходимо ответить на два
вопроса. В какой сети находится устройство? И каков его идентифика-
тор в этой сети? Ответом на первый вопрос является программный, или
логический, адрес (в рамках аналогии с почтой — название улицы). Ответ
на второй вопрос — аппаратный адрес (номер почтового ящика). Все хос-
ты сети имеют логический идентификатор, который называется IP-адре-
сом и который содержит важную закодированную информацию, значи-
тельно упрощающую маршрутизацию. (Протокол IP обсуждается в RFC
791.)
Протокол IP получает сегменты с уровня взаимодействия хостов и
разбивает их на пакеты (датаграммы). На этом же уровне протокол IP по-
лучателя производит сборку сегментов из датаграмм. Каждая датаграмма
содержит IP-адрес отправителя и IP-адрес получателя. Каждый маршру-
тизатор (устройство уровня 3), получивший датаграмму, принимает ре-
шение об ее перенаправлении с учетом IP-адреса получателя пакета.
На рис 3.6 представлен IP-заголовок, который показывает, что делает
протокол во время передачи пользовательских данных с верхних уров-
ней для отправки в удаленную сеть.
IP-заголовок состоит из следующих полей:
Версия: номер версии протокола IP
Длина заголовка: длина заголовка, выраженная в 32-разрядных
словах
Приоритет или тип обслуживания (ToS): указывает способ
обработки Датаграммы; первые три бита определяют приоритет.
Протокол Интернета 87
Разряд О Разряд 15 Разряд 16 Разряд 31
Версия
(4)
Длина
заголовка (4)
Приоритет и тип
обслуживания (8)
Идентификация (16)
Время жизни (8) Протокол (8)
Полная длина (16)
Флаги (3) Смещение фрагмента (13)
Контрольная сумма заголовка (16)
IP-адрес источника (32)
IP-адрес получателя (назначения) (32)
Дополнительные поля (0 или 32, если присутствуют)
Данные (переменная длина)
Рис. 3.6. IP-заголовок
Полная длина: длина всего пакета (с учетом заголовка и данных)
Идентификация: уникальное значение, идентифицирующее конк-
ретный пакет IP
Флаги: определяют выполнение фрагментации
Смещение фрагмента: необходимо для фрагментации, когда пакет
слишком велик для размещения в кадре. Дополнительно в Интерне-
те обеспечивается значение максимального элемента передачи MTU
(Maximum Transmission Unit)
Время жизни TTL (Time to Live): устанавливается во время исход-
ной генерации пакета и определяет интервал существования этого
пакета. Если пакет не достигает точки назначения за время TTL, то
он отбрасывается (это сделано для предотвращения непрерывной
циркуляции пакетов в сети).
Протокол: номер порта протокола более высокого уровня (порт
TCP — 6, порт UDP — 17 в шестнадцатеричном виде)
Контрольная сумма заголовка: значение CRC только для заголовка
IP-адрес источника: 32-разрядный IP-адрес станции-отправителя
IP-адрес получателя: 32-разрядный IP-адрес станции, которой пред-
назначен пакет
Дополнительные поля: используются для тестирования сети, отлад-
ки, обеспечения безопасности и т.д.
Данные: информация с верхних уровней
Глава 3
Пакет IP, перехваченный анализатором сети, показывает рассмотрен-
ные выше поля:
IP Header — Internet Protocol Datagram
Version:
Header Length:
Precedence:
Type of Service:
Unused:
Total Length:
Identifier:
Fragmentation Flags:
Fragment Off set:
Time To Live:
IP Type:
Header Checksum:
Source IP Address:
Dest. IP Address:
4
5
0
%000
%00
187
22486
%010 Do not Fragment
0
60
0x06 TCP
Oxd031
10.7.1.30
10.7.1.10
No Internet Datagram Options
Обратите внимание, что в заголовке указаны логические адреса, т.е.
IP-адреса.
Поле типа (обычно это поле протокола, но данный анализатор рас-
сматривает его как поле типа) важно, поскольку, если заголовок не несет
информации о протоколе для следующего уровня, протокол IP не пой-
мет, что надо делать с данными.
На рис. 3.7 показано, как сетевой уровень взаимодействует с транс-
портным уровнем, когда требуется обработать данные с верхних уров-
ней модели.
Транспортный
уровень
Уровень
Интернета
TCP
|
UDP
> • " :
. Номер (тип) протокола
Рис. 3.7. Поле протокола в IP-заголовке
Поле протокола указывает IP на отправку данных либо в порт TCP с
номером 6, либо в порт UDP с номером 17 (оба адреса в шестнадцатерич-
ном виде). Однако указать можно только UDP или TCP, если информа-
ция является частью потока данных от службы или приложения верхне-
го уровня. В других случаях информация может предназначаться ICMP
Протокол Интернета 89
(Internet Control Message Protocol), ARP (Address Resolution Protocol)
или другому протоколу сетевого уровня.
В таблице 3.1 перечислены некоторые популярные протоколы, кото-
рые могут быть указаны в поле протокола.
Таблица 3.1
Допустимые значения в поле протокола из заголовка IP
Протокол
ICMP
IGRP
IPv6
GRE
IPX в IP
Туннель уровня 2
Номер протокола
1
9
41
47
111
115
Протокол ICMP
Протокол ICMP (Internet Control Message Protocol — протокол управляю-
щих сообщений Интернета) является управляющим протоколом, предо-
ставляющим сообщения для протокола IP. Эти сообщения пересылаются
в IP-датаграммах. Приложением к протоколу ICMP является RFC 1256
(ICMP Router Discovery Messages — сообщения ICMP об обнаружении маршру-
тизаторов), обеспечивающее хосты дополнительными средствами для об-
наружения путей к шлюзам.
Маршрутизатор периодически рассылает оповещения о своем при-
сутствии в сети, сообщая IP-адреса своих сетевых интерфейсов. Хосты
прослушивают эти сообщения, чтобы получить информацию о маршру-
тизаторах. Требование маршрутизатора представляет собой запрос о не-
медленном оповещении, которое хосты могут рассылать сразу же после
загрузки. Ниже перечислены некоторые общие ситуации и сообщения
протокола ICMP:
Получатель недостижим Если маршрутизатор не может послать 1Р-да-
таграмму дальше, он возвращает отправителю сообщение о недоступно-
сти получателя. Например, если маршрутизатор получил пакет, предназ-
наченный сети, о которой маршрутизатор ничего не знает, он посылает
ICMP-сообщение о недостижимости получателя на станцию-источник.
Буфер заполнен Это ICMP-сообщение маршрутизатор рассылает, если
его буферная память, предназначенная для приема датаграмм, заполни-
лась.
Число переходов Для каждой IP-датаграммы определено число маршру-
тизаторов, которые она может пройти, или число переходов. Если лимит
числа переходов исчерпан, но датаграмма еще не достигла получателя,
последний маршрутизатор, принявший датаграмму, уничтожает ее. Затем
этот маршрутизатор посылает отправителю ICMP-сообщение об уничто-
жении датаграммы.
5 {ак. 646
90 Глава 3
Пакет ping Программа тестирования сети Packet Internet Groper исполь-
зует эхо-сообщения протокола ICMP для проверки связи компьютеров в
объединенной сети.
Программа Traceroute Использует тайм-аут сообщений ICMP для отсле-
живания путей пакетов в объединенной сети.
Следующие данные получены при расшифровке эхо-запроса ICMP,
перехваченного сетевым анализатором. Заметьте, что хотя протокол
ICMP работает на уровне Интернета, он использует IP для передачи за-
проса ping. Поле типа в IP-заголовке содержит OxOlh, указывая на прото-
кол ICMP.
Flags: OxOO
Status: 0x00
Packet Length: 78
Timestamp: 14:04:25.967000 05/06/1998
Ethernet Header
Destination: 00:aO:24:6e:Of:a8
Source: 00:80:c7:a8:fO:3d
Protocol Type: 08-00 IP
IP Header - Internet Protocol Datagram
Version: 4
Header Length: 5
Precedence: 0
Type of Service: %000
Unused: %00
Total Length: 60
Identifier: 56325
Fragmentation Flags: %000
Fragment Offset: 0
Time To Live: 32
IP Type: 0x01 ICMP
Header Checksum: Ox2dfO
Source IP Address: 100.100.100.2
Dest. IP Address: 100.100.100.1
No Internet Datagram Options
ICMP — Internet Control Messages Protocol
ICMP Type: 8 Echo Request
Code: 0
Checksum: Ox395c
Identifier: 0x0300
Sequence Number: 4352
ICMP Data Area:
abcdefghijklmnop 61 62 63 64 65 66 67 68 69 6a 6b 6c 6d
Протокол Интернета 91
qrstuvwabcdefghi 71 72 73 74 75 76 77 61 62 63 64 65 66
Frame Check Sequence: 0x00000000
В главе I мы говорили, что можно отслеживать типы кадров Ethernet.
Доступны только поля аппаратного адреса назначения, аппаратного ад-
реса источника и поле типа Ether-type. В кадрах в поле Ether-type можно
указать тип EthernetJI (протокол SNAP тоже использует поле Ether-type,
но только внутри поля 802.2 LLC, которое не присутствует в кадре).
Протокол ARP
Протокол АКР (Address Resolution Protocol — протокол определения адре-
са) ищет аппаратный адрес хоста по известному IP-адресу. Когда прото-
кол IP формирует датаграмму для отправки на другой компьютер, необхо-
димо информировать протокол уровня доступа к сети (например,
Ethernet или Token Ring) об аппаратном адресе точки назначения в лока-
льной сети (а также информировать протокол верхнего уровня о IP-адре-
се назначения). Если IP не может найти аппаратный адрес хоста назначе-
ния в собственном кэше, для поиска этой информации используется
протокол ARP.
Для выполнения заказа IP протокол ARP исследует локальную сеть за
счет отправки широковещательной рассылки с запросом аппаратного ад-
реса у компьютера с определенным IP-адресом, т.е. ARP транслирует
программный адрес (IP) в аппаратный (например, в адрес сетевого адап-
тера Ethernet компьютера, получающего пакет). Этот аппаратный адрес
называется физическим или адресом управления доступом к носителю
MAC (media access control). На рис. 3.8 показана процедура обращения к
локальной сети по протоколу ARP.
ВНИМАНИЕ ! ARP проводит разрешение IP-адресов в адреса Ethernet.
Мне нужен адрес
Ethernet для адреса
10.1.1.2
Я услышал
/широковещательную рассылку^
и понял, что сообщение
предназначено мне.
Отправляю свой адресг
Ethernet.^
10.1.1.1 10.1.1.2 '" тг
.„ ^., IP- 1П 1 1 9 -- '?'?'? .,,, _ 1
IP: 10.1. 1.2
Ethernet: 4523.7985.7734 ~* '
Рис. 3.8. Локальная широковещательная рассылка ARP
92 Глава 3
Ниже показан листинг широковещательной рассылки ARP. Аппарат-
ный адрес назначения пока не известен, а шестнадцатеричные F (двоич-
ные 1) определяют аппаратный адрес широковещательной рассылки.
Flags: 0x00
Status: OxOO
Packet Length: 64
Timestamp: 09:17:29.574000 01/04/2000
Ethernet Header
Destination: FF: FF: FF: FF? FF: FF E thernet Broadcast
Source: 00:AO:24:48:60:A5
ProtocolType: 0x0806 IP ARP
ARP - Address Resolution Protocol
Hardware: 1 Ethernet (10Mb)
Protocol: 0x0800 IP
Hardware Address Length: 6
Protocol Address Length: 4
Operation: 1 ARP Request
Sender Hardware Address: 00:AO:24:48:60:A5
Sender Internet Address: 172.16.10.3
Target Hardware Address: 00:00:00:00:00:00 (ignored)
Target Internet Address: 172.16.10.10
Extra bytes (Padding):
OA OA OA OA OA OA OA OA OA OA OA OA OA OA OA OA OA OA
Frame Check Sequence: 0x00000000
Протокол RARP
Если компьютер IP не имеет собственных дисков, он заранее не может
знать свой IP-адрес, хотя помнит свой МАС-адрес. Протокол RARP (Reverse
Address Resolution Protocol — протокол обратного определения адреса)
посылает пакет, в который включен МАС-адрес, и требует информацию
об IP-адресе, приписанном компьютеру с данным МАС-адресом. На этот
запрос отвечает специальный компьютер, называемый сервером RARP.
Полученный IP-адрес сообщается бездисковому компьютеру.
ВНИМАНИЕ . RARP разрешает адреса Ethernet в IP-адреса.
На рис. 3.9 показан запрос бездисковой рабочей станции IP-адреса в
широковещательной рассылке RARP.
Протокол Интернета 93
Я услышал
широковещательную
рассылку и понял, что
> сообщение предназначено мне(
Ваш IP-адрес равен
L 192.168.10.3.
Ethernet: 4523.7985.7734 IP = ????
Ethernet: 4523.7985.7734
IP: 192.168.10.3
Рис. 3.9. Пример широковещательной рассылки RARP
Адресация IP
Одной из наиболее важных тем при обсуждении стека TCP/IP является
IP-адресация. IP-адрес представляет собой числовой идентификатор, при-
сваиваемый каждому компьютеру сети IP. Он отражает расположение
устройства в сети. Как говорилось ранее, IP-адрес является програм-
мным, а не аппаратным адресом — последний "зашит" в компьютере или
плате сетевого интерфейса. IP-адреса позволяют хостам одной сети взаи-
модействовать с хостами другой сети вне зависимости от типов этих ло-
кальных сетей.
Перед подробным изучением IP-адресации нужно усвоить несколько
базовых понятий и терминов.
| Т ВНИМАНИЕ | Для понимания IP-адресации и выделения подсетей нужно знать
правила преобразования десятичных чисел в двоичные, а также
степени 2 (см. ниже).
Термины IP-адресации
В этой главе мы будем постоянно пользоваться несколькими терминами,
которые очень важны для понимания протокола Интернета (IP). Начнем
с наиболее распространенных терминов:
Bit (бит) Один разряд, значение 1 или 0.
Byte (байт) 7 или 8 бит, в зависимости от использованной схемы провер-
ки четности. В этой главе мы будем считать, что один байт всегда равен
8 бит.
Octet (октет) Всегда равен 8 бит (разрядам). Схема адресации Base-8.
94 Глава 3
Network address (сетевой адрес) Точка назначения, используемая в мар-
шрутизации пакетов к удаленной сети, например сетевые адреса 10.0.0.0,
172.16.0.0 и 192.168.10.0.
Broadcast address (адрес широковещательной рассылки) Используется
приложениями и хостами для пересылки информации всем узлам сети.
Примеры адресов широковещательной рассылки: 255.255.255.255 (всем
узлам всех сетей), 172.16.255.255 (всем подсетям и хостам сети 17.16.0.0),
10.255.255.255 (широковещательная рассылка всем подсетям и хостам
.сети 10.0.0.0).
Иерархическая схема IP-адресации
IP-адрес содержит 32 бита информации, которые разделяются на четыре
однобайтовые (восьмибитовые) секции, иначе называемые октетами. Су-
ществуют три способа представления IP-адресов:
• Представление десятичными числами, разделенными точками, на-
пример 172.16.30.56
• Двоичное представление, например
10101100.00010000.00011110.00111000
• Шестнадцатеричное представление, например АС 10 IE 38
Здесь показаны три формы представления одного и того же IP-адреса.
Шестнадцатеричное представление используется реже, чем двоичное
или десятичное, но все же применяется в некоторых программах, напри-
мер, в реестре Windows IP-адреса компьютеров хранятся в шестнадцате-
ричном виде.
32-разрядный IP-адрес имеет иерархическую, а не плоскую (неиерар-
хическую) структуру. Можно пользоваться любой схемой адресации, но
иерархическая — более привлекательна. Достоинством плоской схемы
является большое число возможных адресов, например, пространство
32-разрядных адресов, в каждой позиции которых может быть 0 или 1,
содержит 232 или 4.2 миллиарда адресов. Неудобство такой схемы состо-
ит в невозможности осуществления маршрутизации, именно по этой
причине плоская схема не используется для IP-адресации. Если все адре-
са различны, маршрутизаторам Интернета придется запоминать адреса
всех машин, подключенных к Интернету, что не позволит добиться эф-
фективной маршрутизации, даже при использовании лишь части адрес-
ного пространства.
Поэтому для адресации выбрана иерархическая схема с тремя уровня-
ми иерархии: сеть, подсеть и хост.
Для примера рассмотрим структуру телефонного номера. Первая его
часть (код региона) описывает обширную географическую область. Вто-
рая часть (префикс) сужает эту область до зоны действия локальной те-
лефонной станции. Последний сегмент (собственно номер телефона)
определяет конкретное соединение. При IP-адресации также использует-
ся схема с тремя уровнями. Вместо того чтобы рассматривать 32-разряд-
ную комбинацию как единый идентификатор, в адресе выделяются час-
ти для адреса сети и для адреса узла.
Протокол Интернета 95
Класс А
КлассВ
КлассС
КлассD
Сеть
Сеть
Сеть
Хост
Сеть
Сеть
Хост
Хост
Сеть
Хост
Хост
Хост
Многоадресная рассылка
КлассЕ Класс для исследовательских работ
Рис. 3.10. Три класса сетей
Адресация сетей
Адрес сети однозначно определяет сеть. В IP-адресах всех машин, подклю-
ченных к одной сети, указывается один и тот же адрес сети. Например, в
IP-адресе 172.16.30.56 адресом сети может быть 172.16.
Адрес узла присваивается каждой машине сети. В отличие от адреса
сети, описывающего группу устройств, адрес узла уникален и однозначно
определяет конкретную машину сети. Адрес узла называют также адресом
хоста. В приведенном примере адрес узла имеет вид 30.56.
Разработчики Интернета решили создать классы сетей, причем сеть
относится к тому или иному классу в зависимости от своего размера. Для
небольшого количества сетей со значительным числом узлов создан
класс А. Класс С зарезервирован для многочисленных сетей с малым коли-
чеством узлов. К сетям класса В относятся сети промежуточного размера.
Способ разделения IP-адреса на поля адресов сети и узла определяет-
ся принадлежностью сети к тому или иному классу. На рис. 3.10 показа-
ны особенности трех классов сетей.
Для эффективной маршрутизации разработчики Интернета опреде-
ляют обязательную начальную часть адреса для каждого из классов. На-
пример, зная, что адрес сети класса А всегда начинается-с 0, маршрутиза-
тор может ускорить передачу пакета по нужному маршруту после
распознавания содержимого первого бита адреса. Рассмотрим схему ад-
ресов, позволяющую различать сети классов А, В и С.
Диапазон сетевых адресов класса А
Создатели схемы IP-адресации установили, что первый бит первого бай-
та сетевого адреса сети класса А всегда выключен (т.е. равен 0). Следова-
тельно, адреса класса А находятся между 0 и 127.
Рассмотрим правила для этих чисел:
Оххххххх: Если сначала выключить все остальные 7 бит, а затем вклю-
чить их, то получится диапазон сетевых адресов класса А.
00000000=0
01111111=127
96 Глава 3
Итак, сеть класса А определяется тем, что первый октет имеет значе-
ние от 0 до 127. Иных значений не может быть (о незаконных адресах
мы поговорим ниже).
| Т ВНИМАНИЕ р Для тех, кто неуверенно чувствует себя с операциями
преобразования двоичных чисел в десятичные, предложим
краткую справку об этом преобразовании.
Преобразование из двоичного вида в десятичный
Перед изучением IP-адресации необходимо хорошо понимать прави-
ла преобразования чисел из двоичного вида в десятичный. Двоичные
числа используют 8 разрядов для указания десятичного значения. Эти
разряды (биты) располагаются справа налево, причем значение уве-
личивается вдвое в каждом разряде.
Пример значений битов 8-разрядного числа:
128 64 32 16 8 4 2 1
Пример преобразования из двоичного представления в десятичное:
128 64 32 16 8 4 2 1 Двоичное значение
О О 1 0 0 1 1 0 Двоичный байт
Сложим числа, разряды которых включены в двоичном представлении
числа:
Для любого включенного разряда (значение 1) нужно добавить "вес"
соответствующего бита. Рассмотрим еще один пример:
01010101=85
64
16
4
1
=85
Другие примеры преобразования:
00001111=15
10001100=140
11001100=204
Протокол Интернета 97
Можно запомнить значения согласно следующему списку, который
пригодится в упражнениях по выделению подсетей:
00000000=0
10000000=128
11000000=192
11100000=224
11110000=240
11111000=248
11111100=252
11111110=254
11111111=255
Диапазон сетевых адресов класса В
В сетях класса В спецификация RFC предписывает, что всегда должен
быть включен первый бит первого байта, однако второй бит должен
быть выключен. Если выключить, а затем включить остальные шесть раз-
рядов, то мы получим диапазон для сетей В:
10000000=128
10111111=191
Следовательно, сети класса В имеют в первом байте значения от 128
до 191.
Диапазон сетевых адресов класса С
В сетях класса С спецификация RFC предписывает, что всегда должны
быть включены два первых бита первого октета. Найдем диапазон для
сети класса С преобразованием из двоичного вида в десятичный:
11000000=192
11011111=223
Следовательно, если начало IP-адреса находится между 192 и 223, то
это адрес сети класса С.
Диапазоны _________сетевых адресов классов D и Е
Адреса в диапазоне между 224 и 255 зарезервированы для сетей классов D
и Е. Класс D используется для многоадресных рассылок, а класс Е — для
исследовательских разработок. Далее мы не будем возвращаться к этим
классам адресов.
Диапазоны сетевых адресов для специального применения
Некоторые IP-адреса зарезервированы для специальных целей и сетевые
администраторы не могут присвоить их узлам своих сетей. В таблице 3.2
перечислены некоторые специальные адреса и причины их попадания в
список исключений.
98 Глава 3
Таблица 3.2
Зарезервированные IP-адреса
Адрес Функция
Сетевой адрес из всех нулей
Сетевой адрес из всех единиц
Сеть 127.0.0.1
Адрес узла из всех нулей
• ' • • • ; ' . -
Адрес узла из всех единиц
/
Весь IP-адрес из нулей
Весь IP-адрес из единиц (255.255.255.255)
Означает "эта сеть или сегмент".
Означает "все сети".
Зарезервирована для кольцевого тестирова-
ния. Предназначена для сетевого узла, кото-
рый может послать пакет себе без генерации
сетевого трафика.
Означает "этот узел".
Означает "все узлы" определенной сети, на-
пример 128.2.255.255 показывает "все узлы
сети 128.2 (адреса класса В)".
Используется маршрутизаторами Cisco для
указания пути по умолчанию.
Широковещательная рассылка по всем узлам
текущей сети, иногда называется "широкове-
щательной рассылкой по всем единицам".
Адреса класса А
В IP-адресе сетей класса А первый байт занимает адрес сети, а в трех
последующих байтах размещается адрес узла. Формат IP-адреса сети
класса А:
Сеть.Узел.Узел.Узел
Например, в IP-адресе 49.22.102.70 адрес сети равен 49, а адрес узла —
22.102.70. Каждая машина этой сети должна иметь адрес сети, равный 49.
Адрес сети класса А имеет длину 1 байт, причем его первый бит заре-
зервирован, но доступны оставшиеся семь разрядов. Это означает, что
можно создать не более 128 сетей класса А. Почему? Потому что каждый
из семи оставшихся битов может принимать значение 0 или 1, т.е. суще-
ствует 27 или 128 различных комбинаций.
Однако было решено, что нулевой адрес сети (0000 0000) резервиру-
ется для обозначения маршрута, выбранного по умолчанию (см. табли-
цу 3.2). Однако из-за того, что нулевой адрес зарезервирован, диапазон
становится уже: от 1 до 127. В результате реальное число сетей класса А
равно 128-2, т.е. 126.
Под адрес узла в IP-адресе сетей класса А отведено 3 байта (24 разря-
да). В них можно разместить 224 или 16 777 216 различных двоичных ком-
бинаций или адресов узлов. Поскольку адреса, состоящие только из ну-
лей и только из единиц, зарезервированы, точное число узлов в сети
класса А составляет 224 - 2=16 777 214.
Протокол Интернета 99
Допустимые значения идентификаторов хостов в сети класса А
Рассмотрим пример определения допустимого идентификатора хоста для
сетевого адреса класса А:
10.0.0.0 В сетевом адресе выключены все разряды, определяющие
идентификатор хоста.
10.255.255.255 Все разряды для хостов в широковещательном адресе.
Допустимое количество хостов находится в диапазоне между сете-
вым адресом и адресом широковещательной рассылки: от 10.0.0.1 до
10.255.255.254. Заметим, что допустимы идентификаторы хостов из всех
нулей и 255. Для подсчета количества доступных адресов хостов нужно,
помнить, что разряды хоста не могут быть все вместе включены или
выключены.
Адреса класса В
В IP-адресе сетей класса В первые два байта занимает адрес сети, а в
двух последующих байтах размещается адрес узла. Формат IP-адреса сети
класса В:
Сеть. Сеть.Узел.Узел
Например, в IP-адресе 172.16.30.56 адрес сети равен 172.16, а адрес
узла — 30.56.
Для адреса сети, состоящего из 16 разрядов, имеется 216 возможных
комбинаций. Однако разработчики Интернета решили, что адрес сети
класса В должен начинаться с комбинации 10. Поэтому свободными для
формирования адреса остаются лишь 14 бит; это означает, что может су-
ществовать 214 или 16 384 сетей класса В.
Под адрес узла в IP-адресе сетей класса В отведено 2 байта. Поскольку
адреса, состоящие только из нулей и только из единиц, зарезервирова-
ны, точное число узлов в сети класса В равно 216 - 2=65 534.
Допустимые значения идентификаторов хостов в сети класса В
Рассмотрим пример определения допустимого идентификатора хоста для
сетевого адреса класса В:
172.16.0.0 В сетевом адресе выключены все разряды, определяющие
идентификатор хоста.
172.16.255.255 Все разряды для хостов в широковещательном адресе.
Допустимое количество хостов находится в диапазоне между сетевым
адресом и адресом широковещательной рассылки: от 172.16.0.1 до
172.16.255.254.
Адреса класса С
Первые три байта, в IP-адресе сетей класса С занимает адрес сети, и всего
один байт остается для адреса узла. Формат IP-адреса сети класса С:
Сеть.Сеть.Сеть.Узел
100 Глава 3
Например, в IP-адресе 192.168.100.102 адрес сети равен 192.168.100, а
адрес узла —102.
Первые три разряда адреса сети класса С занимает комбинация 110.
Поэтому для формирования адреса остается лишь 24 - 3= 21 разряд. Та-
ким образом, может существовать 221 или 2 097 152 сетей класса С.
Под адрес узла в IP-адресе сетей класса С отведен 1 байт. Следователь-
но, в каждой сети класса С может быть 28 - 2=254 узла.
Допустимые значения идентификаторов хостов в сети класса С
Рассмотрим пример определения допустимого идентификатора хоста для
сетевого адреса класса С:
192.168.100.0 В сетевом адресе выключены все разряды, определяю-
щие идентификатор хоста.
192.168.100.255 Все разряды для хостов в широковещательном
адресу.
Допустимое количество хостов находится в диапазоне между сетевым
адресом и адресом широковещательной рассылки: от 192.168.100.1 до
192.168.100.254.
Выделение подсетей
Выше мы обсудили присвоение адресов и определение количества хостов
в сетях класса А, В и С. Однако таким способом можно указать только
одну сеть. Что делать, если получен один сетевой адрес, но нужно создать
на его основе шесть сетей? Следует использовать выделение подсетей (subnetting),
т.е. деление одной большой сети на несколько маленьких.
Существуют разные причины для выделения подсетей, наиболее важ-
ными являются:
Сокращенный сетевой трафик Все ощутят снижение трафика любого
типа. При этом сети остаются однотипными. Без маршрутизаторов тра-
фик грозит почти полностью затормозить работу сети. А при их исполь-
зовании большая часть трафика остается в локальной сети; через марш-
рутизатор будут передаваться лишь пакеты, предназначенные
потребителям из других сетей. Кроме того, маршрутизаторы формируют
домены широковещательных рассылок, которые сокращают распростра-
нение таких рассылок по сетевым сегментам.
Оптимизация производительности сети Это премия за сокращение сете-
вого трафика.
Упрощенное управление В группе небольших сетей, связанных друг с
другом, гораздо легче выявить и решить возникающие проблемы, чем в
одной большой сети.
Упрощенный охват больших географических пространств Связи регио-
нальных сетей намного медленнее и более дорогостоящие по сравнению
со связями локальных сетей. Объединение многочисленных мелких се-
тей делает всю систему более эффективной.
Протокол Интернета 101
Для создания подсетей используются разряды IP-адреса. Они предназ-
начены для хостов, которые резервируются для определения адреса под-
сети. Сокращается число разрядов для хостов, поэтому чем больше будет
подсетей, тем меньше разрядов доступно для указания идентификаторов
хостов.
Мы рассмотрим выделение подсетей в пространстве адресов класса
С, однако сначала нужно установить требования и выработать план это-
го процесса. Следует выяснить следующее:
1. Определите требуемое число сетевых идентификаторов:
A. Один для каждой подсети
B. Один для каждого соединения с региональной сетью
2. Определите требуемое число идентификаторов хостов для подсети:
A. Один для каждого ТСР/1Р-хоста
B. Один для каждого интерфейса маршрутизатора
3. С учетом предыдущих ответов, создайте:
A. Одну маску подсети для всей сети
B. Единственный идентификатор подсети для каждого физическо-
го сегмента
C. Диапазон идентификаторов хостов для каждой подсети
тШаНШШт
Степени числа 2
Степени числа 2 широко используются в процессе выделения подсе-
тей IP. Ниже приведен список часто используемых степеней, который
рекомендуется запомнить:
21=2
22=4
Маска подсети
При применении схемы адресации с подсетями каждая машина сети дол-
жна знать, какая часть адреса хоста занята адресом подсети. Для этого на
каждом компьютере создается маска подсети. Это 32-разрядное число, ко-
торое позволяет получателю пакета IP отделить идентификатор сети в
IP-адресе от идентификатора хоста.
Администратор сети создает 32-разрядную маску подсети, состоящую
из 0 и 1. Единицы в маске подсети помечают позиции, относящиеся к ад-
ресам сети и подсети.
102 Глава 3
Не во всех сетях нужны подсети, т.е. иногда используются маски под-
сети по умолчанию (иными словами, в такой сети нет адресов подсетей).
В таблице 3.3 показаны маски подсетей по умолчанию для классов А, В
и С. Их нельзя изменить. Например, в классе В недопустима маска
255.0.0.0. Хосты будут считать этот адрес неправильным и даже не по-
зволят ввести его. В сети класса А нельзя изменить первый байт маски
подсети — как минимум, маска должна быть 255.0.0.0. Аналогично, недо-
пустимо присваивание значения 255.255.255.255, поскольку это широко-
вещательный адрес "все единицы". Адрес в классе В обязан начинаться с
255.255.0.0, а в классе С - с 255.255.255.0.
Таблица 3.3.
Маски подсетей по умолчанию
Класс
А
В
С
Формат
Узел.Узел.Узел.Узел
Сеть.Сеть.Узел.Узел
Сеть.Сеть.Сеть.Узел
Маска по умолчанию
255.0.0.0
255.255.0.0
255.255.255.0
Выделение подсетей в классе С
Существуют разные способы выделения подсетей, среди которых можно
выбрать наиболее подходящий для себя. Сначала мы обсудим двоичный
метод, а затем познакомимся с другим способом выделения подсетей.
В адресном пространстве класса С для определения хостов доступны
только 8 разрядов. Биты подсети отсчитываются слева направо без про-
пусков разрядов. Масками подсетей могут быть:
10000000=128
11000000=192
11100000=224
11110000=240
11111000=248
11111100=252
11111110=254
Спецификация RFC не разрешает использовать для подсетей только
один разряд, поскольку он всегда будет либо включен, либо выключен, а
это недопустимо. Следовательно, первой правильной маской подсети бу-
дет 192, а последней — 252, поскольку нужно не менее двух разрядов для
указания хостов.
Двоичный метод: Выделение подсетей в классе С
Рассмотрим выделение подсетей в адресном пространстве класса С с по-
мощью двоичного метода. Сначала следует выявить первую доступную ма-
ску подсети, которая заимствует два разряда. Например, можно использо-
вать 255.255.255.192.
Протокол Интернета 103
192=11000000 Два разряда применяются для выделения подсетей,
6 разрядов определяют хосты в каждой подсети. Какими будут подсе-
ти? Поскольку разряды подсети не могут быть одновременно включе-
ны или выключены, допустимы только две подсети:
01000000=64 (все разряды хостов выключены)
или
10000000=128 (все разряды хостов выключены)
Корректные адреса хостов находятся между подсетями, за исключе-
нием вариантов, когда одновременно включены или выключены все раз-
ряды хостов.
Для выявления адресов хостов нужно сначала выключить все разряды
хостов в адресе, а затем включить их, чтобы найти широковещательный
адрес подсети. Допустимые адреса хостов располагаются между двумя
полученными адресами. В таблице 3.4 показана подсеть 64, диапазон хос-
тов и адрес широковещательной рассылки.
Таблица 3.4.
Подсеть 64
Подсеть
01
01
01
01
Хост
000000=64
000001=65
111110=126
111111=127
.
Описание
Сеть (первая операция)
Первый допустимый хост
Последний допустимый хост
Широковещательный адрес (вторая операция)
В таблице 3.5 показана подсеть 128, диапазон хостов и адрес широко-
вещательной рассылки.
Таблица 3.5.
Подсеть 128
Подсеть Хост Описание
10 000000=128 Адрес подсети
10 000001=129 Первый допустимый хост
10 111110=190 Последний допустимый хост •,
JO 111111=191 Широковещательный адрес
Операция проста, но в наших примерах рассмотрен только случай с
двумя разрядами для подсети. Что делать, когда нужно 9, 10 или даже 20
разрядов? Рассмотрим альтернативный метод, пригодный для выделе-
ния большого количества подсетей.
104 Глава 3
Альтернативный метод:
Выделение подсетей в классе С
Установив маску подсети, следует определить количество подсетей, хос-
тов и широковещательные адреса. Для этого нужно ответить на несколь-
ко простых вопросов:
1. Сколько подсетей формирует данная маска?
2. Сколько хостов будет в каждой подсети?
3. Каковы правильные подсети?
4. Каковы правильные хосты в каждой подсети?
5. Какие широковещательные адреса в подсетях?
Для ответов на эти вопросы нужно помнить степени числа 2 (см.
выше). Приведем примеры ответов на поставленные вопросы:
1. Сколько подсетей? 2х - 2 = количество_подсетей, где X равно количе-
ству маскируемых разрядов (т.е. единиц). Например, для 11000000
мы имеем 22 - 2, т.е. 2 подсети.
2. Сколько хостов в подсетях? 2х - 2 = количество_хостов_в_подсети,
где X равно количеству немаскируемых разрядов (т.е. нулей). Напри-
мер, для 11000000 мы имеем 26 - 2, т.е. 62 хоста в подсети.
3. Каковы корректные подсети? 256-маска_подсети = базовое_количе-
ство. Например, 256 - 192 = 64.
4. Каковы корректные хосты? Количество хостов равно разности меж-
ду подсетями, минус "все нули" и "все единицы".
5. Каков широковещательный адрес в каждой подсети? Адрес широко-
вещательной рассылки получается после включения всех разрядов
хостов, поэтому легко вычисляется для любой подсети.
Чтобы лучше понять рассмотренные выше расчеты, приведем неско-
лько примеров.
Примеры выделения подсетей в классе С
Рассмотрим несколько примеров выделения подсетей в классе С с помо-
щью рассмотренных выше методов. Мы будем исходить из первой маски
подсети для класса С и вычислим все характеристики подсетей. Далее мы
приведем примеры для классов А и В.
Пример 1:255.255.255.192
Начнем с адреса подсети в классе С, который использовался в предыду-
щем примере (255.255.255.192), чтобы показать преимущество альтерна-
тивного метода над двоичным. В этом примере мы используем сетевой ад-
рес 192.168.10.0 и маску подсети 255.255.255.192.
192.168.10.0=Сетевой адрес
255.255.255.192=Маска подсети
Протокол Интернета 105
Не трудно получить ответы на пять основных вопросов:
1. Сколько подсетей? В 192 включены два разряда (11000000), поэтому
22 - 2=2. (вычитание 2 связано с некорректными по определению ад-
ресами, в которых включены или выключены все разряды подсети).
2. Сколько хостов в подсети? Выключено 6 разрядов хоста (11000000),
следовательно, 26 - 2=62 хоста.
3. Какова правильная подсеть? 256-192=64 и мы получаем первую под-
сеть, а также базовое количество (переменную). Далее следует скла-
дывать эту переменную до тех пор, пока не будет достигнута маска
подсети. 64+64=128. 128+64=192, но это уже некорректная маска, по-
скольку в ней включены все разряды подсети. Итак, получаем две
подсети: 64 и 128.
4. Каковы правильные хосты? Они находятся между подсетями. Проще
всего выявить их адреса, записав адреса подсетей и адреса широко-
вещательных рассылок.
5. Какие широковещательные адреса в подсетях? Это число находится
перед следующей подсетью и имеет включенными все биты хостов.
В таблице 3.6 показаны подсети 64 и 128, диапазон хостов в каждой
из них и широковещательные адреса в каждой подсети.
Таблица 3.6.
Диапазоны подсетей 64 и 128
Первая подсеть
64
65
126
127
Вторая подсеть
128
129
190
191
Описание
Подсеть (первая операция)
Первый хост (адреса хостов вычисляются позже)
Последний хост
Широковещательный адрес (вторая операция)
Мы получили те же ответы, что и в двоичном методе, но нам уже не
пришлось прибегать к преобразованию числа из двоичного вида в деся-
тичный. Однако этот метод не всегда будет проще двоичного. Для пер-
вой подсети, где только два разряда подсети, двоичный метод будет удоб-
нее. Возможно, следует хорошо изучить оба метода, поскольку часто
приходится выполнять вычисления о подсетях в уме.
Пример 2:255.255.255.224
Рассмотри сетевой адрес 192.168.10.0 и маску подсети 255.255.255.224.
192.168.10.0=Сетевой адрес
255.255.255.224=Маска подсети
1. Сколько подсетей? 224 равно 11100000, следовательно, 23 - 2=6.
2. Сколько хостов? 25 - 2=30.
106 Глава 3
3. Сколько корректных подсетей? 256-224=32. 32+32=64. 64+32=96.
96+32=128. 128+32=160. 160+32=192. 192+34=224, но это уже недопус-
тимая подсеть для нашей маски (включены все разряды подсети).
Следовательно, мы имеем подсети 32, 64, 96, 128,160 и 192.
4. Каковы правильные хосты?
5: Широковещательные адреса имеются в каждой подсети?
Для ответов на четвертый и пятый вопросы нужно сначала записать
подсети и широковещательные адреса (это будет число, стоящее перед
следующей подсетью). Затем можно указать адреса хостов. В таблице 3.7
показаны все подсети для маски 255.255.255.224 в классе С.
Таблица 3.7.
Маска подсети 255.255.255.224 в классе С
Подсеть 1
32
33
62
63
Подсеть 2
64
65
94
95
Подсеть 3
96
97
126
127
Подсеть 4
128
129
158
159
Подсеть 5
160
161
190
191
Подсеть 6
192
193
222
223
Описание
Адрес подсети
Первый хост
Последний хост
Широковеща-
тельный адрес
Пример 3:255.255.255.240
Рассмотрим еще один пример:
192.168.10.0=Номер сети
255.255.255.240=Маска подсети
1. 240 равно 11110000 в двоичном виде. 24 - 2=14 подсетей.
2. Первые разряды хостов или 24 - 2=14.
3. 256-240=16. 16+16=32. 32+16=48. 48+16=64. 64+16=80. 80+16=96.
96+16=112. 112+16=128. 128+16=144. 144+16=160. 160+16=176.
176+16=192. 192+16=208. 208+16=224. 224+16=240 является нашей ма-
ской подсети, поэтому данный вариант некорректен. Следователь-
но, мы имеем подсети 16, 32, 48, 64, 80, 96, 112, 128, 144, 160, 176,
192,208 и 224.
4. Каковы правильные хосты?
5. Каковы широковещательные адреса в подсетях?
Для ответа на вопросы 4 и 5 заполним таблицу, где отмечены подсе-
ти, хосты и широковещательные адреса. Сначала найдем широковещате-
льные адреса в каждой подсети, а затем выясним адреса хостов.
Протокол Интернета 107
Подсеть 16
Первый хост 17
Последний 30
хост
Широкове- 31
щательныи
адрес
______32
33
46
47
48
49
62
63
64
65
78
79
80
81
94
95
96
97
110
111
112
113
126
127
128
129
142
143
144
145
158
159
160
161
174
175
176
177
190
191
192
193
206
207
208
209
222
223
224
225
238
239
Пример 4:255.255.255.248
Продолжим серию наших примеров:
192.168.10.0=Сетевой адрес
255.255.255.248=Маска подсети
1. 248 в двоичном виде равно 11111000. 25- 2=30 подсетей.
2. 23 - 2=6 хостов.
3. 256 - 248=8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 72, 80, 88, 96, 104, 112, 120, 128,
136, 144,152,160, 168,176, 184, 192, 200, 208, 216, 224, 232 и 240.
4. Сначала найдем в п.5 широковещательные адреса, а затем вернемся
к п. 4 и вычислим адреса хостов.
5. Как и раньше, адрес широковещательной рассылки в подсети мы вы-
числяем как число, стоящее перед адресом следующей подсети.
В таблице показаны подсети (только три первые и три последние),
хосты и широковещательные адреса в подсетях для маски
255.255.255.248 в классе С.
Подсеть
Первый хост
Последний хост
Широковещательный адрес
8
9
14
15
16
17
22
23
24
25
30
31
224
225
230
231
232
233
238
239
240
241
246
247
Пример 5: 255.255.255.252
192.1б8.10.0=Сетевой номер
255.255.255.252=Маска подсети
1. 62.
2.2.
3. 4, 8,12 и т.д. до 248.
4. Сначала найдем в п.5 широковещательные адреса, а затем вернемся
к п. 4 и вычислим адреса хостов.
5. Как и раньше, адрес широковещательной рассылки в подсети мы вы-
числяем как число, стоящее перед адресом следующей подсети.
108 Глава 3
В таблице показаны подсети (только три первые и три последние),
хосты и широковещательные адреса в подсетях для маски
255.255.255.252 в классе С.
Подсеть
Первый хост
Последний хост
Широковещательный адрес
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
Пример 6: 255.255.255.128
В предыдущих примерах мы не пользовались только одним разрядом для
подсети, поскольку считали этот вариант незаконным. Однако нет пра-
вил без исключений. Такая маска вполне допустима, когда нужны две под-
сети с 126 хостами в каждой. Наши стандартные пять вопросов уже не по-
могут вычислить характеристики подсетей, поэтому нужен другой
способ. Сначала следует ввести глобальную конфигурационную команду
ip subnet-zero, чтобы узнать, какие маршрутизаторы нарушают правило и
используют одноразрядную маску.
Поскольку 128 равно 1000000 в двоичном виде, для выделения подсе-
тей доступен только один разряд. Соответствующий бит может быть
включен или выключен, поэтому присутствуют две подсети: 0 и 128.
Можно выяснить количество подсетей, проанализировав десятичное
значение в четвертом октете. Ниже показана таблица для двух подсетей,
диапазонов хостов и широковещательных адресов при маске
255.255.255.128 для класса С.
Подсеть
Первый хост
Последний хост
Широковещательный адрес
0
1
126
127
128
129
254
255
Итак, если мы получаем IP-адрес 192.168.10.5 при маске подсети
255.255.255.128, значит это подсеть 0 и разряд с весом 128 должен быть
выключен. Если же IP-адрес равен 192.168.10.189, то разряд с весом 128
должен быть включен, а хост будет находиться в подсети 128. Мы еще
вернемся к исключению из общего правила.
Выделение подсетей класса С в уме
Можно выполнить расчеты при выделении подсетей в уме, причем сде-
лать это несложно. Покажем эти расчеты на примере:
192.168.10.33=Сетевой адрес
255.255.255.224=Маска подсети
Протокол Интернета 109
Сначала определим подсеть и адрес широковещательной рассылки
для указанного IP-адреса. Для этого нужно ответить на третий вопрос на-
шей анкеты с пятью вопросами. 256-224=32. 32+32=64. Готово! Адрес по-
падает между двумя подсетями и обязан быть частью подсети
192.168.10.32. Следующей подсетью станет 64, поэтому адрес широкове-
щательной рассылки равен 63 (широковещательный адрес подсети все-
гда стоит перед адресом следующей подсети). Диапазон хостов: 10.33 —
10.62.
Рассмотрим еще один пример устного вычисления. Для сети класса С
мы имеем: •
192.168.10.33=Сетевой адрес
255.255.255.240=Маска подсети
Членом какой сети будет указанный IP-адрес и каким будет адрес ши-
роковещательной рассылки? 256-240=16. 16+16=32. 32+16=48. Адрес хоста
находится между подсетями 32 и 48. Следовательно, подсеть —
192.168.10.32, а широковещательный адрес — 47. Допустимый диапазон
хостов равен 33 — 46.
Завершив обсуждение выделения подсетей в классе С, можно перейти
к классу В.
Выделение подсетей в классе В
Сначала рассмотрим все допустимые маски подсети в классе В. Заметим,
что вариантов будет больше, чем для адресного пространства класса С.
255.255.128.0
255.255.192.0
255.255.224.0
255.255.240.0
255.255.248.0
255.255.252.0
255.255.254.0
255.255.255.0
255.255.255.128
255.255.255.192
255.255.255.224
255.255.255.240
255.255.255.248
255.255.255.252
В сетях класса В для адреса хоста доступны 16 разрядов, т.е. можно ис-
пользовать для подсетей 14 разрядов, оставив два разряда для адресации
хостов.
Обратите внимание на шаблон в значениях подсетей. Для работы с
шаблоном следует запомнить правила преобразования их из двоичного
вида в десятичный. Поскольку биты маски подсети отсчитываются слева
110 Глава 3
направо без пропусков, числа будут одинаковыми. Это следует
запомнить.
Процесс выделения подсетей в классе В похож на выделение в клас-
се С, но доступно больше разрядов для хостов. Можно пользоваться теми
же числами, что и для класса С, но добавить в четвертом октете к сете-
вой части адреса или 255 к части широковещательного адреса. Ниже по-
казаны диапазоны хостов для двух подсетей в классе В.
16.0 32.0
16.255 32.255
Добавьте между этими числами корректные хосты и все будет готово.
Примеры выделения подсетей в классе В
Рассмотрим несколько примеров выделения подсетей в адресном про-
странстве класса В.
Пример 1:255.255.192.0
172.16.0.0=Сетевой адрес
255.255.192.0=Маска подсети
1.22-2=2.
2. 2м-2=16 382.
3. 256 - 192=64. 64+64=128.
4. Сначала определим широковещательный адрес в п. 5, а затем выпол-
ним п. 4 для выявления адресов хостов.
5. Широковещательный адрес в каждой подсети всегда равен числу,
стоящему перед адресом следующей подсети.
В таблице показаны две доступные подсети, а также диапазоны хос-
тов и широковещательные адреса для них.
Подсеть
Первый хост
Последний хост
Широковещательный адрес
64.0
64.1
127.254
127.255
128.0
128.1
191.254
191.255
Мы добавили наибольше и наименьшие значения в четвертом октете
и сразу получили ответ. Процедура похожа на вычисления для класса С,
но нужно добавлять четвертый октет.
Пример 2: 255.255.240.0
172.1б.О.О=Сетевой адрес
255.255.240.0=Маска подсети
1. 24-2=14.
Протокол Интернета 111
2. 212-2=4094.
3. 256 - 240=16, 32, 48 и т.д. до 224. Заметим, что это число равно подсе-
тям в классе С с маской 240.
4. Сначала определим широковещательный адрес в п. 5, а затем выпол-
ним п. 4 для выявления адресов хостов.
5. Широковещательный адрес в каждой подсети всегда равен числу,
стоящему перед адресом следующей подсети.
В таблице показаны три первые подсети, корректные хосты и широ-
ковещательные адреса для класса В с маской 255.255.240.0.
Подсеть
Первый хост
Последний хост
Широковещательный адрес
16.0
16.1
31.254
31.255
32.0
32.1
47.254
47.255
48.0
48.1
63.254
63.255
Пример 3:255.255.254.0
1. 27- 2=126.
2. 29-2=510.
3. 256-254=2, 4, 6, 8 и т.д. до 252.
4. Сначала определим широковещательный адрес в п. 5, а затем выпол-
ним п. 4 для выявления адресов хостов.
5. Широковещательный адрес в каждой подсети всегда равен числу,
стоящему перед адресом следующей подсети.
В таблице показаны четыре первые подсети, хосты и широковещате-
льные адреса для класса В с маской 255.255.254.0.
Подсеть
Первый хост
Последний хост
Широковещательный адрес
2.0
2.1
3.254
3.255
4.0
.4.1
5.254
5.255
6.0
6.1
7.254
7.255
8.0
8.1
9.254
9.255 \
Пример 4:255.255.255.0
Согласно популярному заблуждению, 255.255.255.0 является маской под-
сети в классе С. Очень многие люди пользуются этой маской сетей клас-
са В, считая ее маской подсети в классе С. Однако это маска подсети клас-
•са В с 8-ю разрядами для выделения подсетей — т.е. отнюдь не маска из
класса С. Выделение подсетей для этого случая:
1.28-2=254.
2. 28- 2=254.
112 Глава 3
3. 256-255=1, 2, 3 и т.д. до 254.
4. Сначала определим широковещательный адрес в п, 5, а затем выпол-
ним п. 4 для выявления адресов хостов.
5. Широковещательный адрес в каждой подсети всегда равен числу,
стоящему перед адресом следующей подсети.
Таблица для первых трех и одной последней подсети, а также диапа-
зона хостов вместе с широковещательным адресом для маски
255.255.255.0 в классе В.
Подсеть
Первый хост
Последний хост
Широковещательный адрес
1.0
1.1
1.254
1.255
2.0
2.1
2.254
2.255
3.0
3.1
3.254
3.255
254.0
254.1
254.254
254.255
Пример 5:255.255.255.128
На первый взгляд данная маска является незаконной! Действительно, это
одна из самых трудных масок подсетей для расчетов. Ее можно успешно
использовать на практике, поскольку мы получаем более 500 подсетей с
126 хостами в каждой.
1. 29- 2=510.
2. 27 - 2=126.
3. Ответ на третий вопрос не так прост. 256-255=1, 2, 3 и т.д. для тре-
тьего октета. Однако нельзя забывать один разряд подсетей в чет-
вертом октете. Помните о примере с одним разрядом подсетей для
класса С? Аналогичная ситуация возникает и в нашем случае (имен-
но поэтому мы и привели пример с 1-разрядной маской подсети для
класса С). Реально мы получаем две подсети для каждого значения в
третьем октете, т.е. 510 подсетей. Например, если третий октет
определяет подсеть 3, то подсетями станут 3.0 и 3.128.
4. Сначала определим широковещательный адрес в п. 5, а затем выпол-
ним п. 4 для выявления адресов хостов.
5. Широковещательный адрес в каждой подсети всегда равен числу,
стоящему перед адресом следующей подсети.
В таблице показаны характеристики подсетей, хостов и широковеща-
тельных адресов для маски 255.255.255.128 в классе В.
Подсеть
Первый хост
Последний хост
Широковещательный адрес
0.128
0.129
0.254
0.255
1.0
1.1
1.126
1.127
1.128
1.129
1.254
1.255
2.0
2.
2.
2.
1
126
127
2.128
2.129
2.254
2.255
3.0
3.1
3.126
3.127
3.128
3.129
3.254
3.255
Протокол Интернета 113
Пример 6:255.255.255.192
Этот пример тоже непрост. Подсети 0 и 192 допустимы в четвертном ок-
тете. Поэтому вычисления зависят от значений в третьем октете.
1.210-2=1022 подсетей.
Т • V • ' • , • , • - '
2. 26 - 2=62 хостов.
3. 256-192=64 и 128. Однако когда выключены все разряды подсети в
третьем октете, то допустима подсеть 0 в четвертом октете. Кроме
того, когда включены не все разряды подсети в третьем октете, то
192 будет допустимым значением для подсети в четвертом октете.
4. Сначала определим широковещательный адрес в п. 5, а затем выпол-
ним п. 4 для выявления адресов хостов.
5. Широковещательный адрес в каждой подсети всегда равен числу,
стоящему перед адресом следующей подсети.
Таблица для первых двух диапазонов подсетей, хостов и широковеща-
тельных адресов:
Подсеть 0.64 0.128 0.192 1.0 1.64 1.128 1.192
Первый хост 0.65 0.129 0.193 1.1 1.65 1.129 1.193
Последний хост 0.126 0.190 0.254 1.62 1.126 1.190 1.254
Широковещательный адрес 0.127 0.191 0.255 1.63 1.127 1.191 1.255
Обратите внимание, что для каждого значения в третьем октете мы
получаем подсети 0, 64, 128 и 192 в четвертом октете. Это справедливо
для всех подсетей в третьем октете за исключением 0 и 255. Для подсети
О в третьем октете мы уже показывали варианты, однако для подсети 1 в
третьем октете мы получим четыре подсети: 0, 64, 128 и 192.
Пример 7:255.255.255.224
Вычисления аналогичны предыдущему примеру, но получится больше
подсетей и меньше хостов в каждой из них.
1. 2" - 2=2046 подсетей.
2. 25 - 2=30 хостов.
3. 256-224=32, 64, 96, 128, 160, 192. Однако как показано выше, подсети
О и 224 могут использоваться тогда, когда в третьем октете нет значе-
ний 0 или 255. Это пример варианта, когда в третьем октете нет раз-
рядов подсетей.
4. Сначала определим широковещательный адрес в п. 5, а затем выпол-
ним п. 4 для выявления адресов хостов.
5. Широковещательный адрес в каждой подсети всегда равен числу,
стоящему перед адресом следующей подсети.
Таблица первого диапазона подсетей:
114 Глава 3
Подсеть
Первый хост
Последний хост
Широковещательный адрес
0.32
0.33
0.62
0.63
0.64
0.65
0.94
0.95
0.96
0.97
0.126
0.127
0.128
0.129
0.158
0.159
0.160
0.161
0.190
0.191
0.192
0.193
0.222
0.223
0.224
0.225
0.254
0.255
Рассмотрим ситуацию, когда в третьем октете включен разряд подсе-
ти. Представлена таблица для полного диапазона подсетей, доступных в
четвертом октете.
Подсеть
Первый хост
Последний хост
Широковещательный
адрес
1.0
1.1
1.30
1.31
1.32
1.33
1.62
1.63
1.64
1.65
1.94
1.95
1.96
1.97
1.126
1.127
1.128
1.129
1.158
1.159
1.160
1.161
1.190
1,191
1.192
1.193
1.222
1.223
1.224
1.225
1,254
1.255
В следующей таблице показана последняя подсеть:
Подсеть 255.0 255.32 255.64 255.96 255.128 255.160 255.192
Первый хост 255.1 255.33 255.65 255.97 255.129 255.161 255.193
Последний хост 255.62 255.62 255.94 255.126 255,158 255.190 255.222
Широковещательный 255.63 255.63 255.95 255.127 255.159 255.191 255.223
адрес
Выделение подсетей в уме для класса В
Можно ли устно выполнить выделение подсетей для класса В? Для этого
существует простой способ, который лучше всего показать на примере:
Вопрос: Каковы подсети и широковещательный адрес для IP-адреса
172.16.10.33 из сети 255.255.255.224?
Ответ: 256-224=32. 32+32=64. Подсказка - 33 находится между 32 и 64.
Однако вспомним, что третий октет считается частью подсети, поэтому
ответ: подсеть 10.32. Широковещательный адрес равен 10.63, поскольку
10.64 является следующей подсетью.
Рассмотрим еще четыре примера:
Вопрос: Каковы подсети и широковещательный адрес для IP-адреса
172.16.90.66 из 255.255.255.192?
Ответ: 256-192=64. 64+64=128. Подсеть - 172.16.90.64. Широковеща-
тельный адрес — 172.16.90.127, поскольку следующей подсетью будет
90.128.
Вопрос: Каковы подсети и широковещательный адрес для IP-адреса
172.16.50.97 из 255.255.255.224?
Ответ: 256-224=32, 64, 96, 128. Подсеть - 172.16.50.96, а широковеща-
тельный 'адрес — 172.16.50.127, поскольку следующей подсетью будет
50.128.
Протокол Интернета 115
Вопрос: Каковы подсети и широковещательный адрес для IP-адреса
172.16.10.10 из 255.255.255.192?
Ответ: 256-192=64. Подсеть — 172.16.10.0, а широковещательный ад-
рес -172.16.10.63.
Вопрос: Каковы подсети и широковещательный адрес для IP-адреса
172.16.10.10 из 255.255.255.224?
Ответ: 256-224=32. Подсеть — 172.16.10.0, а широковещательный ад-
рес-172.16.10.31.
Выделение подсетей в классе А
Выделение подсетей в классе А ничем не отличается от аналогичной опе-
рации для классов В и С, хотя можно использовать 24 разряда вместо
16 разрядов в классе В и восьми разрядов в классе С.
Перечислим все подсети в классе А:
255.128.0.0
255.192.0.0
255.224.0.0
255.240.0.0
255.248.0.0
255.252.0.0
255.254.0.0
255.255.0.0
255.255.128.0
255.255.192.0
255.255.224.0
255.255.240.0
255.255.248.0
255.255.252.0
255.255.254.0
255.255.255.0
255.255.255.128
255.255.255.192
255.255.255.224
255.255.255.240
255.255.255.248
255.255.255.252
Необходимо оставить два разряда для определения хостов. Это не
трудно сделать, основываясь на примерах для классов В и С, хотя в дан-
ном случае мы получаем больше разрядов для хостов.
116 Глава 3
Примеры выделения подсетей в классе Л
Проводя _____вычисления с IP-адресами и масками подсетей нужно выяснить
разряды, используемые для подсети, и разряды для хостов. Это обязате-
льная операция, во время которой следует понимать различия между раз-
рядами подсетей и хостов (см. выше).
Пример 1:255.255.0.0
В классе А используется маска по умолчанию 255.0.0.0, что оставляет 22
для подсетей, поскольку нужны два разряда для адресации хостов. Маска
255.255.0.0 в классе А применяет восемь разрядов для подсетей.
1.28- 2=254.
2. 216 - 2=65, 534.
3. 256-255=1, 2, 3 и т.д. (все во втором октете). Подсетями будут
10.1.0.0, 10.2.0.0, 10.3.0.0 и т.д. до 10.254.0.0.
4. Сначала определим широковещательный адрес в п. 5, а затем выпол-
ним п. 4 для выявления адресов хостов.
5. Широковещательный адрес в каждой подсети всегда равен числу,
стоящему перед адресом следующей подсети.
В таблице 3.8 показаны первая и последняя подсети, диапазон хостов
и адрес широковещательной рассылки.
Таблица 3.8.
Первая и последняя подсети
Подсеть
Первый хост
Последний хост
Широковещательный адрес
Первая подсеть
10.1.0.0
10.1.0.1
10.1.255.254
10.1.255.255
Последняя подсеть
10.254.0.0
10.254.0.1
10.254.255.254
10.254.255.255
Пример 2: 255.255.240.0
255.255.240.0 дает нам 12 разрядов для подсетей, оставляя 12 разрядов
для адресов хостов.
1. 212-2=4094.
2. 212 - 2=4094.
3. 256-240=16. Однако второй октет равен 255 (все разряды подсети
включены), поэтому можно начать третий октет с 0, поскольку вклю-
чены разряды подсетей во втором октете. Следовательно, подсетя-
ми будут 10.1.0.0, 10.1.16.0, 10.1.32.0, 10.1.48.0 и т.д. до 10.1.240.0. Вто-
рой набор подсетей: 10.2.0.0, 10.2.16.0, 10.2.32.0, 10.2.48.0 и т.д. до
10.2.240.0. Заметим, что можно использовать 240 в третьем октете,
поскольку включены не все разряды подсетей во втором октете.
Протокол Интернета 117
Другими словами, 10.255.240.0 является допустимой, ведь включены
все разряды подсетей. Последней корректной подсетью станет
10.255.224.0.
4. Сначала определим широковещательный адрес в п. 5, а затем выпол-
ним п. 4 для выявления адресов хостов.
5. Широковещательный адрес в каждой подсети всегда равен числу,
стоящему перед адресом следующей подсети.
В таблице 3.9 показаны несколько примеров диапазонов хостов.
Таблица 3.9.
Допустимые диапазоны хостов для маски 255.255.240.0 в классе А
Подсеть
Первый хост
Последний хост
Широковещательный адрес
Первая подсеть
10.1.0.0
10.1.0.1
10.1.15.254
10.1.15.255
Вторая подсеть
10.1.16.0
10.1.16.1
10.1.31.254
10.1.31.255
Последняя подсеть
10.255.224.0
10.255.224.1
10.255.239.254
10.255.239.255
Пример 3:255.255.255.192
Рассмотрим; еще один пример, где для выделения подсетей использованы
второй, третий и четвертый октеты.
1. 218 - 2=262 142 подсетей.
2. 26 - 2=62 хостов.
3. Необходимо добавить количество подсетей для второго, третьего и
четвертого октетов. Во втором и третьем октете мы может использо-
вать диапазон от 1 до 255, поскольку одновременно не могут быть
включены все разряды подсетей во втором, третьем и четвертом ок-
тетах. Для четвертого октета это количество равно 256-192=64. Од-
нако допустимо и значение 0, поскольку во втором и третьем окте-
тах будет включен хотя бы один другой разряд подсетей. Кроме
того, 192 тоже допустима, ведь включены все разряды во втором и
третьем октетах.
4. Сначала определим широковещательный адрес в п. 5, а затем выпол-
ним п. 4 для выявления адресов хостов.
5. Широковещательный адрес в каждой подсети всегда равен числу,
стоящему перед адресом следующей подсети.
В таблице показаны несколько первых подсетей и первых допусти-
мых хостов, а также широковещательные адреса для маски
255.255.255.192 в классе А.
118 Глава 3
Подсеть
Первый хост
Последний хост
Широковещательный адрес
10.1.0.0
10.1.0.1
10.1.0.62
10.1.0.63
10.1.0.64
10.1.0.65
10.1.0.126
10.1.0.127
10.1.0.128
10.1.0.129
10.1.0.190
10.1.0.191
10.1.0.192
10.1.0.193
10.1.0.254
10.1.0.255
В следующей таблице показаны последние три подсети и хосты для
маски 255.255.255.192 в классе А.
Подсеть
Первый хост
Последний хост
Широковещательный адрес
10.255.255.0 ,
10.255.255.1
10.255.255.62
10.255.255.63
10.255.255.64
10.255.255.65
10.255.255.126
10.255.255.127
10.255.255.128
10.255.255.129
10.255.255.190
10.255.255.191
Упражнение
Напишите подсеть, широковещательный адрес и диапазон допустимых
хостов для:
1. 172.16.10.5255.255.255.128
2. 172.16.10.33 255.255.255.224
3. 172.16.10.65 255.255.255.192
4. 172.16.10.17255.255.255.252
5. 172Л6.10.33255.255.255.240
6. 192.168.100.25255.255.255.252
7. 192.168.100.17 при 4 разрядах на выделение подсетей
8. 192.168.100.66 при 3 разрядах на выделение подсетей
9. 192.168.100.17 255.255.255.248
10. 10.10.10.5255.255.255.252
Проверочные вопросы
1. Какой протокол транспортного уровня обеспечивает службу без
установления соединения для взаимодействия хостов?
A. IP
B. ARP
C. TCP
D. UDP
Протокол Интернета 119
2. Какой протокол транспортного уровня формирует виртуальные
цепи между хостами?
A. IP
B. ARP
C. TCP
D. UDP
3. Какой протокол уровня Интернета обеспечивает службу с установле-
нием соединения для взаимодействия хостов?
A. IP
B. ARP
C. TCP
D. UDP
' - • ' • • ' :
4. Если хост посылает в широковещательной рассылке кадр, содержа-
щий аппаратный адрес источника и назначения, причем целью явля-
ется присваивание себе IP-адреса, то какой используется протокол
сетевого уровня?
A. RARP
B. АКРА
C. ICMP
D. TCP
E. IPX
5. Если перегружен интерфейс маршрутизатора, то какой протокол
стека TCP/IP служит для сообщения о перегрузке соседним маршру-
тизаторам?
A. RARP
B. ARP
C. ICMP
D. IP
E. TCP
6. Каков допустимый диапазон хостов для IP-адреса 172.16.10.22 и мас-
ки 255.255.255.240?
A. 172.16.10.20 до 172.16.10.22
B. 172.16.10.1 до 172.16.10.255
C. 172.16.10.16 до 172.16.10.23
D. 172.16.10.17 до 172.16.10.31
E. 172.16.10.17 до 172.16.10.30
7. Какой диапазон адресов можно использовать в первом октете сете-
вого адреса класса В?
A. 1-126
B. 1-127
120 Глава 3
C. 128-190
D. 128-191
E. 129-192
F. 192-220
8. Какой диапазон адресов можно использовать в первом октете сете-
вого адреса класса С?
A. 1 -127
B. 129-192
C. 203-234
D. 192-223
9. Сколько байтов в адресе Ethernet?
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6
E. 7
F. 8
G. 16
10. Какой протокол служит для поиска аппаратного адреса локального
устройства?
A. RARP
B. АКР
C. IP
D. ICMP
E. BootP
11. Что из перечисленного ниже является адресом широковещательной
рассылки в сети класса В с маской подсети по умолчанию?
A. 172.16.10.255
B. 172.16.255.255
C. 172.255.255.255
D. 255.255.255.255
12. Какой класс IP-адресов предоставляет не более 254 адресов хостов
для идентификатора сети?
A. А
B. В
C. С
D. D
E. Е
13. Каков широковещательный адрес для подсети 10.254.255.19 из
255.255.255.248?
Протокол Интернета . 121
A. 10.254.255.23
B. 10.254.255.24
C. 10.254.255.255
D. 10.255.255.255
14. Каков широковещательный адрес для подсети 172.16.99.99 из
255.255.192.0?
A. 172.16.99.255
B. 172.16.127.255
C. 172.16.255.255
D. 172.16.64.127
15. Если нужно 12 подсетей в классе С, то какую следует использовать
маску подсети?
A. 255.255.255.252
B. 255.255.255.248
C. 255.255.255.240
D. 255.255.255.255
16. Каков диапазон номеров портов, которым пользуется передающий
хост для установки сеанса с другим хостом?
A. 1-1023
B. 1024 и выше
C. 1 - 256
D. 1-65534
.
17. Какой диапазон является диапазоном общеизвестных портов?
A. 1-1023
B. 1024 и выше
C. 1-256
D. 1-65534
18. Каков адрес широковещательной рассылки для хостов в подсети
10.10.10.10 из 255.255.254.0?
A. 10.10.10.255
B. 10.10.11.255
C. 10.10.255.255
D. 10.255.255.255
19. Какой широковещательный адрес использует хост 192.168.210.5 из
255.255.255.252?
A. 192.168.210.255
B. 192.168.210.254
C. 192.168.210.7
D. 192.168.210.15
6 {ак. 646
122 Глава 3
20. Если сеть класса В разделена строго на 510 подсетей, то какую маску
подсети нужно присвоить в этой сети?
A. 255.255.255.252
B. 255.255.255.128
C. 255.255.0.0
D. 255.255.255.192
Ответы к упражнению
1. Подсеть 172.16.10.0, широковещательный адрес 172.16.10.127, а диа-
пазон хостов от 172.16.10.1 до 126.
2. Подсеть 172.16.10.32, широковещательный адрес 172.16.10.63, а диа-
пазон хостов от 172.16.10.33 до 10.62
3. Подсеть 172.16.10.64, широковещательный адрес 172.16.10.127, а
диапазон хостов от 172.16.10.65 до 172.16.10.126
4. Сеть 172.16.10.16, широковещательный адрес 172.16.10.19, а диапа-
зон хостов от 172.16.10.17 до 18
5. Сеть 172.16.10.32, широковещательный адрес 172.16.10.47, а диапа-
зон хостов от 172.16.10.33 до 46
6. Подсеть 192.168.100.24, широковещательный адрес 192.168.100.27, а
диапазон хостов от 192.168.100.25 до 26
7. Подсеть 192.168.100.16, широковещательный адрес 192.168.100.31, а
диапазон хостов от 192.168.100.17 до 30
8. Подсеть 192.168.100.64, широковещательный адрес 192.168.100.95, а
диапазон хостов от 192.168.100.65 до 94
9. Подсеть 192.168.100.16, широковещательный адрес 192.168.100.23, а
диапазон хостов от 192.168.100.17 до 22
10. Подсеть 10.10.10.4, широковещательный адрес 10.10.10.7, а диапазон
хостов от 10.10.10.5 до 6
Ответы на проверочные вопросы
1. D 8. D 15. С
2. С ?. D 16. В
3. А 10. В 17. А
4. А 11. В 18. В
5. С 12. С 19. С
6. Е 13. А 20. В
7. D 14. В
Конфигурация
и команды
управления /OS
124 Глава 4
Пользовательский интерфейс
маршрутизатора Cisco
Операционная система (ОС) Cisco IOS (Internetwork Operating System —
операционная система объединенных сетей) является основой маршру-
тизаторов и большей части переключателей компании Cisco. В самой
компании эту ОС называют Cisco Fusion, поскольку она предназначена
для поддержки всех устройств Cisco, которые должны иметь единую ОС.
Однако не все устройства Cisco выполняют одинаковую ОС. Компания
приобретает больше устройств, чем разрабатывает и производит. Но
почти все маршрутизаторы Cisco работают в одной ОС IOS, а также поч-
ти половина переключателей этой компании.
В этом разделе книги мы познакомимся с ОС Cisco IOS, а также про-
цессом последовательной настройки маршрутизатора Cisco, сначала в
режиме установки, а затем через интерфейс CLI (Command-Line Interface
— интерфейс командной строки).
Операционная _________система IOS
в маршрутизаторах Cisco
ОС IOS была создана для доставки сетевых служб и поддержки сетевых
приложений. Cisco IOS действует в большинстве маршрутизаторов Cisco
и некоторых переключателях Cisco Catalyst, например Catalyst 1900 (см.
приложение В).
Программное обеспечение IOS в маршрутизаторе Cisco служит для
следующих целей, дополняя функции аппаратного обеспечения Cisco:
• Обслуживание сетевых протоколов и функций
• Передача высокоскоростного трафика между устройствами
• Защита управления доступом и предотвращение неавторизованно-
го использования сети
• Обеспечение масштабируемости для упрощения расширения сети
и создания избыточности (резервирования)
• Поддержка должного уровня надежности при подключениях к сете-
вым ресурсам
К Cisco IOS можно обратиться через консольный порт маршрутизато-
ра, по модемному соединению или по протоколу Telnet. Доступ к коман-
дной строке IOS называется сеансом EXEC (исполнения команды).
Подключение к маршрутизатору Cisco
К маршрутизатору Cisco подключаются для его настройки (конфигура-
ция), проверки параметров настройки или получения статических дан-
ных о работе устройства. Существуют разные способы подключения к
маршрутизатору Cisco, но в первый раз такое подключение обычно вы-
полняется через консольный порт.
Конфигурация и команды управления IPS 125
Консольный порт имеет разъем RJ-45 на задней стенке маршрутизато-
ра. Этот разъем служит для подключения к маршрутизатору и его на-
стройки. По умолчанию для доступа к консольному порту не установлен
пароль.
Другим способом доступа к маршрутизатору Cisco является вспомогате-
льный порт (auxiliary port). Он подобен консольному порту и использует-
ся с теми же целями. Однако вспомогательный порт допускает настройку
на модемные команды для подключения к маршрутизатору через модем.
Т.е. можно вызвать удаленный маршрутизатор по коммутируемой (теле-
фонной) линии и подключиться к нему через вспомогательный порт,
если маршрутизатор выключен и необходимо настроить его параметры.
Третий способ подключения к маршрутизатору Cisco предполагает
использование программы Telnet. Это программа эмуляции терминала,
которая поддерживает режим неинтеллектуального терминала (dumbterminal).
Можно использовать Telnet для подключения к любому актив-
ному интерфейсу маршрутизатора, например к порту Ethernet или после-
довательному порту.
На рис. 4.1 показаны разъемы маршрутизатора Cisco серии 2501. Об-
ратите внимание на разные интерфейсы для разных способов
подключения.
Рис. 4.1. Маршрутизатор серии 2501
,
Маршрутизатор серии 2501 имеет два последовательных интерфейса
для соединений по региональным сетям (WAN) и один интерфейс AUI
(Attachment Unit Interface, интерфейс подключения модуля) для сетевых
соединений 10 Мбит/с Ethernet. Кроме того, маршрутизатор 2501 имеет
один консольный и один вспомогательный порты с разъемами RJ-45. ч
Включение маршрутизатора
Во время первого включения маршрутизатора Cisco, он запускает прове-
рочный тест по включению питания POST (power-on self test). Если тести-
рование пройдет успешно, то ищет и загружает Cisco IOS из флэш-памя-
ти, если в ней находится соответствующий файл. Флэш-память — это
электрически стираемая программируемая память "только чтение"
EEPROM (electronically erasable programmable read-only memory). ОС IOS
будет загружена и начнет поиск корректной конфигурации, называемой
конфигурацией запуска (startup-config), которая по умолчанию хранится
в энергонезависимой оперативной памяти NVRAM (nonvolatile RAM).
Если в NVRAM нет конфигурации для загрузки, маршрутизатор пере-
ходит в режим настройки (setup mode). В нем выполняется последовате-
льный ввод конфигурационных данных маршрутизатора. Можно в
126 Глава 4
любой момент перейти в режим настройки, введя в командной строке setup,
находясь в режиме глобального конфигурирования (global configuration
mode). В режиме настройки доступны только несколько глобальных
команд. Однако подобный режим помогает установить даже малопонят-
ные конфигурационные параметры, например режим моста или работу в
сети DECnet.
Режим настройки
В режиме настройки реально существуют два варианта действий: Basic
Management (базовое управление) и Extended Setup (расширенная настрой-
ка). Режим Basic Management обеспечивает только основные возможно-
сти для установки подключения к маршрутизатору, но режим Extended
Setup поддерживает установку некоторых глобальных параметров, на-
пример параметров конфигурации интерфейсов.
— System Configuration Dialog —
(диалог системной конфигурации)
Would you like to enterthe initial configuration dialog? [yes/no]: у
(войти в диалог начального конфигурирования?)
At any point you may enter a question mark'?' for help.
(в любой момент можно ввести вопросительный знак для вывода справки)
Use ctrl-c to abort configuration dialog at any prompt.
(клавиатурная комбинация ctrl-c прерывает диалог конфигурирования
в любом приглашении)
Default settings are in square brackets'[]'.
(значения по умолчанию показаны в квадратных скобках)
Режим настройки Basic Management служит только для установки под-
ключений для управления системой, а режим Extended Setup выводит за-
просы для конфигурации каждого интерфейса системы.
Would you like to enter basic management setup? [yes/no]: n
(войти в режим настройки базового управления)
First would you like to see the current interface summary? [yes]:return
(сначала можно вывести сведения о текущем интерфейсе)
Any interface listed with OK? value "NO" does not have a valid configuration
(любой интерфейс, для которого после OK? выведено "NO",
не имеет правильной конфигурации)
Interface IP-Address OK? Method Status Protocol
(IP-адрес интерфейса Метод Статус Протокол)
FastEthernetO/0 unassigned NO unset up up
(FastEthernetO/0 не присвоен NO не установлен включен)
FastEthernetO/1 unassigned NO unset up up
Configuring global parameters:
(конфигурирование глобальных параметров)
Enter host name [Router] :Todd
(введите имя хоста)
The enable secret is a password used to protect access to privileged EXEC
and configuration modes. This password, after entered, becomes encrypted
Конфигурация и команды управления IPS 127
in the configuration.
(разрешенный секрет является паролем для доступа к привилегированному
режиму EXEC и режимам конфигурирования. После ввода этот пароль будет
зашифрован в конфигурации.)
Enter enable secret: todd
(введите разрешенный секрет)
The enable password is used when you do not specify an enable secret password,
with some older software versions, and some boot images,
(разрешенный пароль используется, когда не указан допускаемый секрет,
и в устаревших версиях программного обеспечения или некоторых образах
загрузки)
Enter enable password: todd
(введите разрешенный пароль)
% Please choose a password that is different from the enable secret
(пожалуйста, укажите иной пароль, чем разрешенный секрет)
Enter enable password: toddl
Остановимся, чтобы обсудить два введенных пароля. Мы подробно
рассмотрим пароли ниже, а пока нужно понять только назначение паро-
ля "разрешенный пароль". Этот пароль применяется для маршрутизато-
ров с IOS версий до 10.3, однако в режиме настройки необходимо ввести
два разных пароля. Далее этот пароль не будет использоваться, если ,
сконфигурирован разрешенный секрет.
Следующий пароль служит для защиты сеансов по Telnet с маршрути-
затором. Причина ввода пароля для Telnet (VTY) в режиме настройки в
том, что если не установлен пароль для линии VTY, то нельзя будет по
умолчанию обратиться по Telnet к маршрутизатору.
The virtual terminal password is used to protect access to the router over
a network interface.
(пароль виртуального терминала защищает доступ к маршрутизатору
через сетевой интерфейс)
Enter virtual terminal password: todd
(введите пароль виртуального терминала)
Configure SNMP Network Management? [yes]:enter or no
(настроить сетевое управление по протоколу SNMP?)
Community string [public] :enter
(строка сообщества)
Configure DECnet? [no]:enter
(настроить DECnet?)
Configure AppleTalk? [no] :enter
(настроить AppleTalk?)
Configure IP? [yes]:enter
(настроить IP?)
Configure IGRP routing? [yes]: n
(настроить маршрутизацию IGRP?)
Configure RIP routing? [no]:enter
(настроить маршрутизацию RIP?)
128 Глава 4
Configure bridging? [no]:enter
(настроить выполнение функции моста?)
Configure IPX? [no]:enter
(настроить IPX?)
Представленные выше команды помогают настроить протокол, когда
не вполне понятно назначение каждой команды. Однако ввод через ин-
терфейс командной строки CLI, а не в режиме настройки, обеспечивает
большую гибкость.
Если в маршрутизаторе установлена карта асинхронного модема, в ре-
жиме настройки придется установить параметры модема.
Async lines accept incoming modems calls. If you will have users dialing in via
modems, configure these lines.
(асинхронная линия принимает входящие модемные звонки.
Если пользователи обращаются к устройству по модемной связи,
следует сконфигурировать эту линию)
Configure Async lines? [yes]: n
(настроить асинхронные линии?)
Если маршрутизатор имеет интерфейс ISDN BRI, появится приглаше-
ние для установки типа коммутации ISDN. Маршрутизатор выведет:
BRI interface needs isdn switch-type to be configured
(необходимо настроить тип коммутации ISDN для интерфейса BRI)
Valid switch types are:
(доступны следующие типы коммутации)
[0] none Only if you don't want to configure BRI.
(только, когда не требуется настраивать BRI)
[1] basic-ltr6 1TR6 switch type for Germany
(тип коммутации 1TR6 для Германии)
[2] basic-5ess AT&T 5ESS switch type for the US/Canada
(тип коммутации AT&T 5ESS для США и Канады)
[3] basic-dmslOO Northern DMS-100 switch type for US/Canada
(тип коммутации Northern DMS-100 для США и Канады)
[4] basic-net3 NETS switch type for UK and Europe
(тип коммутации NETS для Великобритании и Европы)
[5] basic-ni National ISDN switch type
(национальный тип коммутации ISDN)
[6] basic-tsOlS TS013 switch type for Australia
(тип коммутации TS013 для Австралии)
[7] ntt NTT switch type for Japan
(тип коммутации NTT для Японии)
[8] vnS VN3 and VN4 switch types for France
(тип коммутации VNS и VN4 для Франции)
Choose ISDN BRI Switch Type [2]: 2
(укажите тип коммутации ISDN BRI)
После настройки типа коммутации появится приглашение для конфи-
гурирования интерфейса, включая IP-адрес.
Конфигурация и команды управления IOS 129
В следующей секции режима Extended Setup производится настройка
интерфейсов. В нашем маршрутизаторе только два интерфейса Fast-
Ethernet: FastEthernet О/О и FastEthernet 0/1. Интерфейсы маршрутиза-
торов будет рассмотрены ниже.
Configuring interface parameters:
(настройка параметров интерфейса)
Do you want to configure FastEthernetO/0 interface? [yes]:return
(настроить интерфейс FastEthernetO/0?)
Use the 100 Base-TX (RO-45) connector? [yes]:return
(используется разъем RJ-45 для 100 Base-TX?)
Operate in full-duplex mode? [no]: у and return
(полнодуплексный режим?)
Configure IP on this interface? fyes]:return
(настроить в этом интерфейсе протокол IP?)
IP address for this interface: 1.1.1.1
(IP-адрес этого интерфейса)
Subnet mask forthis interface [255.0.0.0]: 255.255.0.0
(маска подсети этого интерфейса)
Class A network is 1.0.0.0,16 subnet bits; mask is /16
(сеть 1.0.0.0 класса А, 16 разрядов для подсетей, маска/16)
Do you want to configure FastEthernetO/1 interface? [yes]:return
Use the 100 Base-TX (RJ-45) connector? [yes]:return
Operate in full-duplex mode? [no]:y and return
Configure IP on this interface? [yes]:return
IP address forthis interface: 2.2.2.2
Subnet mask forthis interface [255.0.0.0]: 255.255.0.0
Class A network is 2.0.0.0,16 subnet bits; mask is /16
Это конфигурация с базовыми параметрами, но она позволяет быст-
ро установить и запустить маршрутизатор. Маска показана в виде /16,
что означает использование 16-ти из 32-х разрядов (см. главу 3).
Далее в режиме Extended Setup выполняется создание исполняемой
конфигурации (running configuration):
The following configuration command script was created:
(был создан следующий конфигурационный сценарий команд)
hostname Todd
enable secret 5 $!$BOwu$5FOm/EDdtRkQ4vy4a8qwC/
enable password toddl
line vty 0 4
password todd
snmp-server community public
I
no decnet routing
no appletalk routing
ip routing
130 Глава 4
no bridge 1
no ipx routing
i
interface FastEthernetO/0
media-type lOOBaseX
full-duplex
ip address 1.1.1.1255.255.0.0
no mop enabled
i
interface FastEthernetO/1
media-type lOOBaseX
full-duplex
ip address 2.2.2.2 255.255.0.0
no mop enabled
dialer-list 1 protocol ip permit
dialer-list 1 protocol ipx permit
end
[0] Go to the IDS command prompt without saving this config.
(перейти в командную строку IOS без сохранения этой конфигурации)
[1] Return back to the setup without saving this config.
(вернуться в режим настройки без сохранения этой конфигурации)
[2] Save this configuration to nvram and exit.
(выйти с сохранением этой конфигурации в NVRAM)
Enter your selection [2]:0
(введите значение)
Интересные возможности Extended Setup появляются в конце про-
цесса настройки. Можно перейти в режим CLI и отменить исполняемую
конфигурацию running-config [0], вернуться в режим настройки для по-
вторного ввода данных [1] или сохранить введенную информацию в
NVRAM, причем с созданием исполняемой конфигурации startup-config.
Полученный в последнем случае файл будет загружаться при каждом пе-
резапуске маршрутизатора.
В примере выбран вариант "О", т.е. возврат в IOS без сохранения фай-
ла исполняемой конфигурации. Это можно сделать и в режиме коман-
дной строки CLI.
Интерфейс _________командной строки
Интерфейс командной строки CLI (Command-Line Interface) является наи-
лучшим для конфигурации маршрутизатора, поскольку он обеспечивает
максимальную гибкость. Для перехода в интерфейс CLI следует ввести по
в диалоге начального конфигурирования Initial Configuration Dialog. По-
сле этого маршрутизатор выведет сообщение о состоянии всех своих
интерфейсов.
Конфигурация и команды управления IOS 131
Would you like to enter the initial configuration dialog? [yes]: n
(войти в диалог начального конфигурирования?)
Would you like to terminate autoinstall? [yes]:return
(отменить автоматическую установку?)
Press RETURN to get started!
(для начала работы нажмите RETURN)
00:00:42: %LINK-3-UPDOWN: Interface EthernetO, changed state to up
(интерфейс EthernetO изменил состояние на включенное)
00:00:42: %LINK-3-UPDOWN: Interface SerialO, changed state to down
(интерфейс SerialO изменил состояние на выключенное)
00:00:42: %LINK-3-UPDOWN: Interface Seriall, changed state to down
00:00:42: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface EthernetO,
changed state to up
00:00:42: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface SerialO, changed >
state to down
00:00:42: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Seriall, changed
state to down
00:01:30: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface EthernetO,
changed state to down
00:01:31: %LINK-5-CHANGED: Interface SerialO, changed state
to administrativelydown
(интерфейс SerialO изменил состояние на выключенное административно)
00:01:31: %LINK-5-CHANGED: Interface EthernetO, changed state to
administratively down
00:01:31: %LINK-5-CHANGED: Interface Seriall, changed state to
administratively down
00:01:32: %IP-5-WEBINST_KILL: Terminating DNS process
(завершен процесс DNS)
00:01:38: %SYS-5-RESTART: System restarted --
(система перезапущена)
Cisco Internetwork Operating System Software
IOS (tm) 2500 Software (C2500-DS-L), Version 11.3(9),
RELEASE SOFTWARE (fcl)
Copyright (c) 1986-1999 by cisco Systems, Inc.
Compiled Tue 06-Apr-99 19:23 by dschwart
Регистрация (вход) в маршрутизатор
После вывода сообщения о статусе интерфейсов и нажатия клавиши
Return появится приглашение Router>. Это приглашение пользователь-
ского режима (user mode), которое часто используется для просмотра
статистики, хотя из него можно перейти в привилегированный режим
(privileged mode). В пользовательском режиме допускается только про-
смотр, а изменение конфигурации маршрутизатора Cisco выполняется в
привилегированном режиме, переход в который выполняется командой
enable.
132 Глава 4
Router>
Router>enable
Routertf
Теперь приглашение имеет вид Router#, что отмечает привилегиро-
ванный режим. В нем можно просматривать и изменять конфигурацию.
Для выхода из привилегированного режима в пользовательский исполь-
зуйте команду disable.
Routertfdisable
Router>
Теперь можно ввести logout, чтобы выйти из режима консоли.
Router>logout
Router conO is now available
(маршрутизатор conO доступен)
Press RETURN to get started.
(для начала работы нажмите RETURN)
Либо разрешен ввод logout или exit в привилегированном режиме
для вывода приглашения на выход.
Router>en
Router#logout
Router conO is now available
Press RETURN to get started.
Обзор режимов маршрутизатора
Для настройки из интерфейса CLI необходимо глобально изменить со-
стояние маршрутизатора, указав команду config terminal (краткая форма:
config t), которая переводит устройство в режим глобального конфигури-
рования и изменяет исполняемую конфигурацию running-config. Можно
ввести config в приглашении привилегированного режима, а затем на-
жать Return для возвращения режима терминала по умолчанию.
Routertfconfig
Configuring from terminal, memory, or network [terminal]?return
(настройка с терминала, из памяти или по сети)
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
(введите команды конфигурирования, по одной в строке.
Закончите ввод клавиатурной комбинацией CNTL/Z)
Router(config)#
После этого можно внести изменения, которые действуют на маршру-
тизатор в целом.
Для изменения конфигурации running-config, которая является теку-
щей исполняемой конфигурацией в динамической оперативной памя-
ти DRAM (Dynamic RAM) следует использовать команду config terminal
Конфигурация и команды управления IOS 133
(config t). Для изменения конфигурации из NVRAM (конфигурации запус-
ка startup-config) следует ввести команду config memory (config mem). Если
необходимо изменить конфигурацию маршрутизатора, хранящуюся на
хосте TFTP (см. главу 7), применяйте команду config network (config net).
Однако для точного и реального изменения конфигурации маршрути-
затора, ее следует поместить в оперативную память RAM. Т.е. ввод config
mem или config net приводит к замене текущей исполняемой конфигура-
ции running-config на конфигурацию, хранящуюся в памяти NVRAM или
на хосте TFTP.
Приглашения интерфейса CLI
Важно научиться различать приглашения во время конфигурации марш-
рутизатора, чтобы точно знать текущий конфигурационный режим. В
следующем разделе книги мы рассмотрим приглашения, выводимые мар-
шрутизатором Cisco. Рекомендуется обращать внимание на выведенное
приглашение перед любым изменением конфигурации маршрутизатора.
Мы не стремимся сразу показать все доступные команды, но хотим на
их примерах продемонстрировать различные приглашения, которые бу-
дут появляться и в других листингах этой книги.
Интерфейсы
Для изменения в интерфейсе служит команда interface в режиме глобаль-
ного конфигурирования:
Router(config)#interface ?
Async Async interface
BVI Bridge-Group Virtual Interface
Dialer Dialer interface
FastEthernet FastEthernet IEEE 802.3
Group-Async Async Group interface
Lex Lex interface
Loopback Loopback interface
Multilink Multilink-group interface
Null Null interface
Port-channel Ethernet Channel of interfaces
Tunnel Tunnel interface
Virtual-Template Virtual Template interface
Virtual-TokenRing Virtual TokenRing
Router(config)#interface fastethernet 0/0
Router(config-if)#
Заметьте, что приглашение изменилось на Router(config-if)#, что ука-
зывает на режим конфигурирования интерфейса. Было бы неплохо по-
казать и настраиваемый интерфейс, но этого не сделано (наверное, поэ-
тому администраторы Cisco зарабатывают больше, чем администраторы
Windows).
134 Глава 4
Подинтерфейсы
Подинтерфейсы позволяют создавать в маршрутизаторе виртуальные ин-
терфейсы. Приглашение меняется на Router(config-subif)# (см. главу 10 и
приложение В)
Router(config)#int fO/0.?
<0-4294967295> FastEthernet interface number
Router(config)#int fO/0.1
Router(config-subif)#
Команда Line
Для настройки пароля пользовательского режима служит команда line.
Приглашение становится Router (config-line)#.
Routertfconfigt
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router(config)#line ?
<0-70> First Line number
aux Auxiliary line
console Primary terminal line
tty Terminal controller
vty Virtual terminal
Router(config)#line console 0
Router(config-line)#
Команда line console 0 считается основной (глобальной) и любая вве-
денная после нее команда называется подкомандой (иногда говорят, что
подкоманды вводятся в приглашении config-line).
Настройка протокола маршрутизации
Для конфигурации протокола маршрутизации (например, RIP и IGRP)
используется приглашение (config-router)# (протоколы маршрутизации
рассмотрены в главе 5).
Routertfconfigt
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router(config)#router rip
Router(config-router)#
ВНИМАНИЕ I Важно понять, что делает каждая из команд в данное время. Об
этом мы поговорим позже, а пока разберемся с другими
доступными приглашениями.
Конфигурация и команды управления IOS 135
Возможности редактирования и вывода справки
Расширенные возможности редактирования позволят упростить на-
стройку маршрутизатора Cisco. Ввод вопросительного знака (?) в любом
приглашении всегда выводит список доступных в этом приглашении
команд (назначения каждой из показанных ниже команд см. в приложе-
нии С).
Routertf?
Exec commands:
access-enable
access-profile
access-template
bfe
clear
clock
configure
connect
copy
debug
disable
disconnect
enable
erase
exit
help
lock
login
logout
mrinfo
—More —
Create a temporary Access-List entry
Apply user-profile to interface
Create a temporary Access-List entry
For manual emergency modes setting
Reset functions
Manage the system clock
Enter configuration mode
Open a terminal connection
Copy configuration or image data
Debugging functions (see also 'undebug')
Turn off privileged commands
Disconnect an existing network connection
Turn on privileged commands
Erase flash or configuration memory
Exit from the EXEC
Description of the interactive help system
Lock the terminal
Log in as a particular user
Exit from the EXEC
Request neighbor and version information from a multicast router
В этот момент можно нажать клавишу пробела для получения следую-
щей страницы информации, либо нажать Return для перехода к единст-
венной команде. Нажатие любой другой клавиши приведет к выходу из
экрана справки и возвращению в приглашение ввода команд.
Для поиска сведений о команде, начинающейся на определенную бук-
ву, можно ввести эту букву, а затем вопросительный знак (?), без разделе-
ния их пробелом.
Routertfc?
clear clock configure connect copy
Router#c
После ввода "с?" мы получили справку о всех командах, начинающих-
ся на "с". Заметьте, что сохраняется приглашение Router#. Это помогает
136 Глава 4
работать с длинными командами и тогда, когда шаблон поиска выводит
слишком много результатов. Было бы неправильным повторно вводить
всю команду каждый раз, когда вводится вопросительный знак!
Для поиска следующей в строке команды сначала введите ее назва-
ние, а затем вопросительный знак.
Routertfclock ?
set Set the time and date
Routerflclock set ?
hh:mm:ss Current Time
Router#clock set 10:30:10 ?
<1-31> Day of the month
MONTH Month of the year
Router#clock set 10:30:10 28 ?
MONTH Month'of the year
Router#clock set 10:30:10 28 may ?
<1993-2035>Year
Router#clockset 10:30:10 28 may 2000 ?
<cr>
Routertf
После ввода команды clock, пробела и вопросительного знака мы по-
лучили список всех возможных вариантов и их описания. Заметьте, что
ввод команды, пробела и вопросительного знака нужно обязательно сде-
лать до нажатия клавиши <cr> (carriage return, возврат каретки).
Если вести команду иначе, то мы получим сообщение об ошибке:
Routertfclock set 10:30:10
% Incomplete command,
(незавершенная команда)
Командная строка не закончена. Нажмите клавишу "стрелка вверх"
для получения последней введенной команды, а затем закончите коман-
дную строку вопросительным знаком.
Если же будет такое сообщение об ошибке:
Router(config)#access-list 110 permit host 1.1.1.1
Л
% Invalid input detected at 'Л' marker.
(неправильно введенная позиция отмечена символом 'Л')
то маркер "л" будет указывать на ту часть команды, которая введена не-
правильно. Это помогает при вводе команд.
Если же будет получено сообщение об ошибке:
Router#sh te
% Ambiguous command: "sh te"
(двусмысленная команда "sh te")
Конфигурация и команды управления IOS 137
значит не введены все ключевые слова или значения, которые обязатель-
ны для этой команды. Введите вопросительный знак, чтобы получить
описание команды.
Routertfsh te?
WORD tech-support terminal
В таблице 4.1 перечислены команды редактирования, доступные в
маршрутизаторе Cisco.
Таблица 4.1.
Улучшенные команды редактирования
Команда Описание
Ctrl+A Перемещение курсора в начало строки
Ctrl+E Перемещение курсора в конец строки
Esc+B Перемещение курсора на одно слово назад
Ctrl+F Перемещение курсора вперед на один символ
Esc+F Перемещение вперед на одно слово
Ctrl+D Удаление одного символа
Backspace Удаление одного символа
Ctrl+R Повторный вывод строки
Ctrl+U Стирание строки
Ctrl+W Стирание слова
Ctrl+Z Завершение режима конфигурирования и возвращение в EXEC
Tab Завершение ввода команды маршрутизатором ^
/
Следует отметить еще одну возможность редактирования — автомати-
ческую прокрутку (перенос на другую строку) длинной команды. В следу-
ющем примере вводимая команда достигла правой границы строки и
была автоматически перенесена на следующую строку с добавлением сле-
ва десяти пробелов. Символ доллара ($) указывает на прокрутку команды
влево.
Routertfconfig t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router(config)#$ 110 permit host 171.10.10.10 0.0.0.0 host
Для просмотра журнала (history) введенных в маршрутизатор команд
служат клавиатурные комбинации и команды, перечисленные в табли-
це 4.2.
138 Глава 4
Таблица 4.2.
Журнал команд маршрутизатора
Команда Описание
Ctrl+P или "стрелка вверх" Показывает последнюю введенную команду
Ctrl+N или "стрелка вниз" Демонстрирует предыдущую введенную команду
Show history По умолчанию показывает 10 последних введенных команд
Show terminal Показывает конфигурацию терминала и размер буфера журнала
команд
Terminal history size Изменяет размер буфера (максимум 256)
Покажем пример команды show history и изменения размера журнала,
а также процедуру проверки журнала командой show terminal.
Командой show history выведем 10 последних введенных в маршрутиза-
тор команд.
Routerftsh history
en
sh history
show terminal
shcdpneig
sh ver
sh flash
shinteO
sh history
shintsO
shintsl
Теперь используем show terminal для проверки размера журнала для
терминала.
Router#sh terminal
Line 0, Location: "",Type:""
[листинг сокращен]
History is enabled, history size is 10.
(журнал разрешен, его размер равен 10)
Full user help is disabled
(запрещена полная пользовательская справка)
Allowed transports are lat pad v!20 telnet mop rlogin nasi. Preferred is lat.
(разрешенные транспорты: lat pad v!20 telnet mop rlogin nasi.
Рекомендуется lat)'
No output characters are padded
(выходные символы не дополняются)
No special data dispatching characters
(не используются специальные символы управления данными)
Group codes: О
(код группы)
Конфигурация и команды управления IOS 139
Команда terminal history size используется в привилегированном режи-
ме и допускает изменение размера буфера журнала.
/ ' •
Routertfterminal history size ?
<0-25б> Size of history buffer
Routertfterminal history size 25
Проверим изменение буфера командой show terminal
Router#sh terminal
Line 0, Location:"", Type:""
[листинг сокращен]
Editing is enabled,
(редактирование допустимо)
History is enabled, history size is 25.
(журнал разрешен, его размер равен 25)
Full user help is disabled
(запрещена полная пользовательская справка)
Allowed transports are lat pad v!20 telnet mop rlogin nasi. Preferred is lat.
(разрешенные транспорты: lat pad v!20 telnet mop rlogin nasi.
Рекомендуется lat)
No output characters are padded
(выходные символы не дополняются)
No special data dispatching characters
(не используются специальные символы управления данными)
Group codes: О
(код группы)
Сбор основной информации о маршрутизации
Команда show version предоставляет сведения о базовой аппаратной кон-
фигурации системы, а также номер версии программного обеспечения,
имена и источники конфигурационных файлов вместе с образом
загрузки.
Router#sh version
Cisco Internetwork Operating System Software
IOS (tm) 2500 Software (C2500-JS-L), Version 12.0(8), RELEASE SOFTWARE (fcl)
Copyright (c) 1986-1999 by cisco Systems, Inc.
Compiled Mon 29-Nov-99 14:52 by kpma
. Image text-base: Ox0305lC3C, data-base: 0x00001000
ROM: System Bootstrap, Version ll.O(lOc), SOFTWARE
BOOTFLASH: 3000 Bootstrap Software (IGS-BOOT-R), Version ll.O(lOc),
RELEASE SOFTWARE (fcl)
RouterA uptime is 5 minutes
(маршрутизатор А работает 5 минут)
System restarted by power-on
(система перезапущена по включению питания)
140 Глава 4
System image file is "flash:c2500-js-Ll20-8.bin"
(файл образа системы)
cisco 2522 (68030) processor (revision N) with 14336K/2048K bytes of memory,
(процессор cisco 2522 (68030) обновление N с 14336К/2048К байтами памяти)
Processor board ID 15662842, with hardware revision 00000003
(идентификатор процессорной платы 15662842 при аппаратном
обновлении 00000003)
Bridging software.
(программное обеспечение для функций моста)
Х.25 software. Version 3.O.O.
SuperLAT software (copyright 1990 by Meridian Technology Corp).
TN3270 Emulation software.
(программное обеспечение эмуляции TN3270)
Basic Rate ISDN software, Version 1.1.
(программное обеспечение базового уровня ISDN версии 1.1) ".••≫
1 Ethernet/IEEE 802.3 interface(s)
2 Serial network interface(s)
8 Low-speed serial(sync/async) network interface(s)
1 ISDN Basic Rate interface(s)
32K bytes of non-volatile configuration memory.
(32 Кбайта в энергонезависимой памяти конфигурации)
16384К bytes of processor board System flash (Read ONLY)
(16384 Кбайта в системной памяти флэш процессорной платы
для режима "только чтение")
Configuration register is 0x2102
(конфигурационный регистр 0x2102)
С помощью команды show version можно узнать, как долго работает
маршрутизатор, как он был перезапущен, имя исполняемого файла IOS,
версии процессора и аппаратного обеспечения, а также размер памяти
DRAM. Кроме того, указано значение в конфигурационном регистре (см.
главу 7).
Установка паролей
Для защиты маршрутизатора Cisco используются пять паролей. Первые
два пароля служат для установки разрешенного пароля, который защища-
ет привилегированный режим. Пароль запрашивается у пользователя по-
сле ввода команды enable. Остальные три пароля служат для настройки
паролей для доступа пользователя через консольный порт, вспомогатель-
ный порт и по протоколу Telnet.
Разрешенные пароли
Для установки разрешенного пароля необходимо находиться в режиме
глобального конфигурирования.
Router(config)#enable ?
last-resort Define enable action if no TACACS servers respond
Конфигурация и команды управления IOS 141
password Assign the privileged level password
secret Assign the privileged level secret
use-tacacs Use TACACS to check enable passwords
Last-resort (крайний случай) Используется после установки аутентифика-
ции через сервер tacacs, который недоступен. Этот режим позволяет ад-
министратору даже в этом случае войти в систему маршрутизатора. Одна-
ко подобный режим недоступен при работающем сервере tacacs.
Password (пароль) Служит для установки разрешенного пароля (enable
password) в устаревших системах с версиями до 10.3. Не используется,
если установлен разрешенный секрет (enable secret).
Secret (секрет) Новый шифрованный пароль. После установки перекры-
вает действие разрешенного пароля.
Use-tacacs (использовать tacacs) Указывает маршрутизатору на аутенти-
фикацию через сервер tacacs. Это удобно, когда приходится обслуживать
десятки и сотни маршрутизаторов. Как иначе изменить пароль на 200
маршрутизаторах? Сервер tacacs позволяет однократно изменить пароль,
который будет действовать на все устройства.
Router(config)#enable secret todd
Router(config)#enable password todd
The enable password you have chosen is the same as your enable secret.
This is not recommended. Re-enterthe enable password,
(выбранный разрешенный пароль совпадает с разрешенным секретом.
Это не рекомендуется. Введите другой разрешенный пароль)
При попытке ввода одинакового разрешенного пароля и разрешенно-
го секрета выводится вежливое предупреждение о недопустимости тако-
го выбора. Однако при повторном вводе того же самого пароля, он будет
установлен в маршрутизаторе даже при совпадении с разрешенным сек-
ретом. Между тем, пароли не работают одновременно. В новых маршру-
тизаторах (а не в старых унаследованных) можно не беспокоиться об ис-
пользовании разрешенного пароля.
Пароли пользовательского режима присваиваются командой line.
Router(config)#line ?
<0-4> First Line number
aux Auxiliary line
console Primary terminal line
vty Virtual terminal
Aux (вспомогательный) Служит для установки пароля пользовательского
режима для вспомогательного порта. Обычно применяется для настрой-
ки в маршрутизаторе параметров модема, но может служить и для досту-
па к консоли.
Console (консоль) Служит для установки пароля консоли пользователь-
ского режима.
142 Глава 4
Vty (виртуальный терминал) Служит для установки в маршрутизаторе па-
роля Telnet. Если такой пароль не установлен, то по умолчанию использо-
вание Telnet запрещено.
Для настройки паролей пользовательского режима сначала конфигу-
рируется нужная линия (line), а затем вводится команда login или no login
для вывода из маршрутизатора приглашения аутентификации.
Вспомогательный пароль
Для настройки вспомогательного пароля следует перейти в режим глоба-
льного конфигурирования и ввести line а их ?. Список выбора содержит
только строку 0-0, поскольку существует один вспомогательный порт.
Router#config t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router(config)#line aux ?
<0-0> First Line number
Router(config)#line aux 0
Router(config-line)#login
Router(config-line)#password todd
Важно помнить о команде login, иначе вспомогательный порт не вы-
ведет приглашения для аутентификации.
Пароль консоли
Для установки пароля консоли служит команда line console 0. Однако если
подобно настройке вспомогательного порта ввести line console 0 ?, то вы
получите ошибку. Необходимо ввести команду line console 0, причем после
этого недоступен экран справки. Для возвращения на один уровень вверх
следует задать "exit".
Router(config-line)#line console ?
% Unrecognized command,
(нераспознанная команда)
Router(config-line)#exit
Router(config)#line console ?
<0-0> First Line number
Router(config)#line console 0
Router(config-line)#login
Router(config-line)#passwordtoddl
Поскольку существует только один консольный порт, доступен вари-
ант line console 0.
Другие команды консольного порта
Существует еще несколько важных команд для консольного порта, кото-
рые следует запомнить.
Конфигурация и команды управления IOS 143
Команда exec-timeout О О устанавливает в ноль время тайм-аута консо-
льного сеанса EXEC (т.е. тайм-аут запрещен). Можно разыграть своих
коллег по работе, установив тайм-аут в значение О 1, что приведет к пре-
рыванию терминального сеанса через каждую секунду! Избежать преры-
вания сеанса в этом случае позволит постоянное нажатие клавиши
"стрелка вниз" при вводе изменения времени тайм-аута другой рукой.
Команда logging synchronous должна была бы быть установлена по умол-
чанию, но этого не сделано. Команда запрещает вывод консольных сооб-
щений, которые прерывают ввод команд в консольном режиме. Это
упростит чтение и ввод сообщений в маршрутизатор.
Примеры упомянутых команд:
Route r(config)#line con 0
Router(config-line)#exec-timeout?
<0-35791> Timeout in minutes
(тайм-аут в минутах)
Router(config-line)#exec-timeout 0 ?
<0-2147483> Timeout in seconds
(тайм-аут в секундах)
<сг>
Router(config-line)#exec-timeout О О
Router(config-line)#logging synchronous
Пароль Telnet
Для установки пароля пользовательского режима при доступе по Telnet к
маршрутизатору служит команда line vty. Маршрутизаторы, которые не
исполняют версию Enterprise операционной системы Cisco IOS, по умол-
чанию имеют пять линий VTY (от 0 до 4). Однако в версии Enterprise та-
ких линий намного больше — 198 (0 — 197). Проще всего узнать количест-.
во линий с помощью вопросительного знака.
Router(config-line)#line vty 0 ?
<1-197> Last Line Number *
<cr>
Router(config-line)#line vty 0197
Router(config-line)#login
Router(config-line)#passwordtodd2
Если попытаться установить сеанс Telnet с маршрутизатором, не име-
ющим заданных паролей для линий VTY, то будет получено сообщение
об ошибке "подключение прервано, поскольку не установлен пароль".
Можно указать маршрутизатору на разрешение подключений по Telnet
без пароля, использовав команду no login.
Router(config-line)#line vty 0 197
Router(config-line)#no login
144 Глава 4
(После настройки IP-адреса маршрутизатора можно использовать про-
грамму Telnet для конфигурирования и проверки устройства вместо вы-
полнения этих операций через консольный порт. Для запуска програм-
мы Telnet следует ввести в командной строке telnet (в DOS или Cisco).
Протокол Telnet подробно рассмотрен в главе 7.
Шифрование паролей
По умолчанию шифруется только пароль разрешенного секрета. Можно
вручную установить режим- шифрования для пользовательского режима и
разрешенного пароля.
Заметим, что выполнение в маршрутизаторе команды show running-
config позволяет увидеть все пароли за исключением разрешенного
секрета.
Routertfsh run
[листинг сокращен]
enable secret 5 $l$rFbM$8.aXocHg6yHrM/zzeNkAT.
enable password toddl
[
[листинг сокращен]
line con 0
password toddl
login
lineauxO
password todd
login
Iinevty04
password todd2
login
Iinevty5197
password toddZ
login
I
end
Router#
Для шифрования паролей вручную следует выполнить команду service
password-encryption. Пример шифрования пароля вручную:
Rputertfconfigt
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router(config)#service password-encryption
Router(config)#enable password todd
Router(config)#line vty 0197
Конфигурация и команды управления IOS 145
Router(config-line)#login
Router(config-line)#passwordtodd2
Router(config-line)#line con 0
Router(config-line)#login
Router(config-tine)#passwordtoddl
Router(config-line)#line aux 0
Router(config-line)#login
Router(config-line)#passwordtodd
Router(config-line)#exit
Router(config)#no service password-encryption
Router(config)#/vZ
После ввода команды show running-config мы увидим, что зашифрованы
разрешенный пароль и пароли линий.
Routertfsh run
Building configuration...
(построение конфигурации)
[листинг сокращен]
i
enable secret 5 $l$rFbM$8.aXocHg6yHrM/zzeNkAT.
enable password 7 0835434AOD
[листинг сокращен]
i
line con 0
password 7 111D160113
login i . . •
line aux 0
password 7 071B2E484A
login
line vty 0 4
password 7 0835434AOD
login
line vty 5 197
password 7 09463724B
login
|
end
Routertf
146 Глава 4
Баннеры
В маршрутизаторе Cisco допускается установка баннера (banner — привет-
ственное сообщение), чтобы выводить его во время регистрации (входа)
пользователя в систему маршрутизатора или администрирования этого
устройства во время сеанса Telnet, например, баннер может выводить до-
полнительную справочную информацию (обычно баннеры изменяют для
того, чтобы вид баннера по умолчанию не позволил злоумышленнику
определить тип и модель обнаруженного в сети устройства, — Прим,
пер.). Еще одной причиной изменения баннера является добавление пре-
дупреждения о защите для пользователей, обращающихся к устройству
удаленно по объединенной сети. Доступны четыре разных баннера (в пе-
реводе на русский язык):
Router(config)#banner ?
LINE стекст_баннера с, где 'с' является символом-разделителем
exec Установка баннера для ЕХЕС-процесса
incoming Установка входного баннера для терминальной линии
Login Установка баннера входа в систему (регистрации)
motd Установка баннера Message of the Day (ежедневного сообщения)
Чаще всего используется баннер Message of the Day, который выво-
дится всем людям, подключающимся (в том числе по коммутируемым ли-
ниям) к маршрутизатору по Telnet, вспомогательному порту или консо-
льному порту.
Router(config)#banner motd ?
LINE с banner-text с, where 'с' is a delimiting character
Router(config)#banner motd #
Enter TEXT message. End with the character's1.
Sized to be in Acme.com network, then you must disconnect immediately,
ft
Router(config)#AZ
Route r#
00:25:12: %SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console
Routertfexit
Router conO is now available
Press RETURN to get started.
If you are notauthorizedtobeinAcme.com network, then you must disconnect
immediately.
(если вы не авторизованы в сети Acme.com, то будете немедленно отключены)
Route г>
Показанный баннер MOTD сообщает, что для подключения к маршру-
тизатору нужно пройти авторизацию. В противном случае произойдет
отключение. Следует отметить использование разделителя. Можно при-
менять любой символ, который укажет маршрутизатору на завершение
Конфигурация и команды управления IOS 147
сообщения. Следовательно, разделитель нельзя использовать в тексте
баннера. Кроме того, для указания на завершение сообщения следует
сначала нажать Return, затем ввести разделитель, а далее снова нажать
Return. Если сделать иначе, то баннер тоже будет создан, но когда испо-
льзуются несколько баннеров, то они будут объединены в одно одно-
строчное сообщение.
Другие типы баннеров:
Баннер Exec Можно настроить баннер активизации линии (line-activation,
exec) для вывода при создании процесса EXEC (например, для активи-
зации линии или для входного подключения к линии VTY).
Входной баннер (incoming banner) Можно настроить баннер для вывода
на терминале, подключенном по обратной линии Telnet. Этот баннер по-
лезен для сообщения пользователю инструкций по использованию обрат-
ной процедуры Telnet.
Баннер регистрации (login banner) Можно настроить баннер регистра-
ции для вывода на всех подключенных терминалах. Этот баннер появля-
ется после баннера MOTD, но перед приглашением регистрации (входа в
систему). Баннер регистрации нельзя отменить для отдельной линии.
Для полного отказа от баннера регистрации следует удалить его коман-
дой по banner login.
Интерфейсы маршрутизатора
Конфигурация интерфейсов является наиважнейшей процедурой марш-
рутизатора. Без интерфейсов маршрутизатор бесполезен. Конфигурация
интерфейсов должна взаимодействовать с другими устройствами. Сре-
ди конфигурационных параметров интерфейса: адрес сетевого уровня,
тип носителя, полоса пропускания и другие административные характе-
ристики.
Разные маршрутизаторы используют различные методы выбора ин-
терфейсов. Например, ниже показана команда для маршрутизатора се-
рии 2522 с 10-ю последовательными интерфейсами (от 0 до 9):
Router(config)#int serial ?
<0-9> Serial interface number
После этого следует выбрать конфигурируемый интерфейс, затем мы
попадаем в конфигурацию этого интерфейса. Например, команда выбо-
ра последовательного порта 5:
Router(config)#int serial 5
Router(config)-if)#
Маршрутизатор 2522 имеет один порт Ethernet lOBaseT. Ввод interface
ethernet 0 начнет настройку этого интерфейса.
Router(config)#int ethernet ?
<0-0> Ethernet interface number
148 Глава 4
Router(config)#int ethernet 0
Router(config-if)#
i
Маршрутизатор серии 2500 имеет фиксированную конфигурацию,
т.е. после покупки нельзя изменить состав этого устройства. Для на-
стройки интерфейса нужно всегда использовать присвоенный интер-
фейсу порядковый номер. Однако маршрутизаторы серий 2600, 3600,
4000 и 7000 применяют физические слоты и номера портов для вставки
в слоты съемных модулей. Например, в маршрутизаторе 2600 для конфи-
гурирования нужно ввести interface type slot/port:
Router(config)#int fastethernet ?
<0-1> FastEthernet interface number
Router(config)#int f astethernet 0
% Incomplete command.
Router(config)#int fastethernet 0?
/
Router(config)#int fastethernet 0/?
<0-1> FastEthernet interface number
Заметим, что недопустим ввод int fastethernet 0. Следует ввести полную
команду с фрагментом type slot/port или int fastethernet О/О. Кроме того,
разрешено указать type int fa О/О.
Для установки типа подключения служит команда media-type. Однако
обычно этот тип определяется автоматически.
Router(config)#int fa О/О
Router(config-if)#media-type ?
lOOBaseX Use RJ45 for -TX; SC FO for -FX
Mil Use Mil connector
Включение интерфейса
Выключить интерфейс позволяет команда shutdown, а включить — no shutdown.
Выключенные интерфейсы показаны с признаком "административ-
но выключен" (administratively down) в выводе команды show interface. Од-
нако команда show running-config продемонстрирует такие интерфейсы с
признаком "выключено" (shut down). Все интерфейсы по умолчанию
выключены.
RoutertfshinteO
EthernetO is administratively down, line protocol is down
[листинг сокращен]
Включение интерфейса командой no shutdown:
Routertfconfigt
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router(config)#inteO
Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#AZ
Конфигурация и команды управления IOS 149
00:57:08: %LINK-3-UPDOWN: Interface EthernetO, changed state to up
00:57:09: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface EthernetO,
changed state to up
Routertfsh int eO
EthernetO is up, line protocol is up
Настройка IP-адреса интерфейса
He обязательно использовать протокол IP в маршрутизаторе, однако
он применяется во всех маршрутизаторах. Для настройки IP-адреса ин-
терфейса служит команда ip address в режиме конфигурирования
интерфейса.
Router(config)#int eO
Router(config-if)#ip address 172.16.10.2 255.255.255.0
Router(config-if)#no shut
He забудьте включить интерфейс командой no shut. Например, прове-
рить включение можно с помощью команды show interface eO. Она пока-
жет состояние данного интерфейса (выключен или включен админист-
ративно). Команда show running-config тоже покажет выключенные
интерфейсы.
Если требуется добавить интерфейсу второй адрес подсети, следует
применить команду secondary. Если ввести другой IP-адрес и нажать Enter,
то будет заменен существующий IP-адрес и маска подсети. Для добав-
ления второго IP-адреса используйте команду secondary.
Router(config-if)#ip address 172.16.20.2 255.255.255.0 secondary
Router(config-if)#AZ
Проверить конфигурирование обоих адресов интерфейса можно с
помощью команды show running-config (сокращенная форма: sh run).
Router#sh run
Building configuration...
Current configuration:
[листинг сокращен]
I
interface EthernetO
ip address 172.16.20.2 255.255.255.0 secondary
ip address 172.16.10.2 255.255.255.0
Карты VIP
В маршрутизаторах серий 7000 и 7500 с картами VIP (Versatile Interface
Processor — многоцелевой интерфейсный процессор) определение ин-
терфейса выполняется командой interface type slot/port adapter/port number,
например:
7000(config)#interface ethernet 2/0/0
150 Глава 4
Команды последовательного интерфейса
Для настройки последовательного интерфейса нужно знать его особен-
ности. Интерфейс подключается к устройству типа CSU/DSU, которое
обеспечивает тактовую частоту в линии. Однако если в лабораторной
среде используется конфигурации "один к одному", то только один участ-
ник соединения должен предоставлять тактовую частоту. Это может быть
оконечное кабельное устройство DCE. Маршрутизатор Cisco по умолча-
нию является устройством DTE, поэтому необходимо явно указать интер-
фейсу на предоставление тактовой частоты, если этот интерфейс работа-
ет в режиме ВСЕ. Настройка последовательного интерфейса на режим
ВСЕ выполняется командой clock rate (уровень тактовой частоты).
Routertfconfigt
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router(config)#int sO
Router(config-if)#clock rate ?
Speed (bits per second)
1200
2400
4800
9600
19200
38400
56000
64000
72000
125000
148000
250000
500000
800000
1000000
1300000
2000000
4000000
<300-4000000> Choose clockrate from list above
Router(config-if)#clock rate 64000
%Error: This command applies only to DCE interfaces
(ошибка: эта команда применима только для интерфейса ВСЕ)
Router(config-if)#int si
Router(config-if)#clockrate 64000
Установка тактовой частоты в интерфейсе не приведет ни к каким по-
ломкам, но нужно знать, что команда clock rate предполагает значение в
битах в секунду.
Конфигурация и команды управления IOS 151
Кроме того, следует знать о команде bandwidth. Любой маршрутизатор
Cisco поставляется с установленной в последовательных интерфейсах
полосой пропускания для линии ТГ(т.е. скорости 1.544 Мбит/с). Одна-
ко это никак не влияет на скорость пересылки данных по линии. Значе-
ние полосы пропускания используется в протоколах маршрутизации
IGRP, EIGRP и OSPF для вычисления наилучшей стоимости пути к уда-
ленной сети. Если применяется маршрутизация RIP, то значение полосы
пропускания не учитывается.
Router(config-if)#bandwidth ?
<1-10000000> Bandwidth in kilobits
Router(config-if)#bandwidth 64
В отличие от команды clock rate, команда bandwidth устанавливает зна-
чение в килобитах.
Имена хостов
Для установки имени хоста в маршрутизаторе служит команда hostname.
Это имя действует локально, т.е. не учитывается во время просмотра мар-
шрутизатором имен в объединенной сети.
Routertfconfigt
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router(config)#hostname todd
todd(config)#hostname Atlanta
Atlanta(config)#
Хотя кажется, что лучше выбрать для имени хоста собственное имя,
рекомендуется именовать маршрутизаторы по географическому
признаку.
Описание
Установка описания интерфейса поможет администратору, но, как и имя
хоста, описание действует только локально. В нем можно указать допол-
нительные характеристики интерфейса, например номер цепи.
Atlanta(config)#int eO
Atlanta(config-if)#description Sales Lan
Atlanta(config-if)#int sO
Atlanta(config-if)#desc Wan to Miami circuit:6fdda4321
Для просмотра описания интерфейса служат команды show running-
config и show interface.
Atlanta#sh run
[листинг сокращен]
interface EthernetO
152 Глава 4
description Sales Lan
ip address 172.16.10.30 255.255.255.0
no ip directed-broadcast
[
interface SerialO
description Wan to Miami circuit:6fdda4321
no ip address
no ip directed-broadcast
noip mroute-cache
Atlantatfsh int eO
EthernetO is up, line protocol is up
Hardware is Lance, address is 0010.7be8.25db (bia 0010.7be8.25db)
Description: Sales Lan
[листинг сокращен]
AtlantatfshintsO
SerialO is up, line protocol is up
Hardware is HD64570
Description: Wan to Miami circuit:6fdda4321
[листинг сокращен]
Atlanta*
Просмотр и сохранение конфигурации
Пройдя __________все операции процедуры установки, мы получим приглашение на
сохранение созданной конфигурации. Если ответить yes, то конфигура-
ция будет записана в память DRAM (т.е. станет исполняемой конфигура-
цией) , в память NVRAM или в файл с именем startup-config.
Можно вручную скопировать файл из DRAM в NVRAM командой сору
running-config startup-config. Краткая форма данной команды: copy run start
also.
Routertfcopy run start
Destination filename [startup-config]?return
Warning: Attempting to overwrite an NVRAM configuration previously written
by a different version of the system image.
(предупреждение: попытка перезаписать в NVRAM конфигурацию,
записанную из другой версии образа системы)
Overwrite the previous NVRAM configuration?[confirm]return
(перезаписать предыдущую конфигурацию в NVRAM)
Building configuration...
(построение конфигурации)
Обратите внимание, что сообщение говорит о попытке записи по-
верх старой конфигурации startup-config. Операционная система IOS
была обновлена до версии 12.8, но при последнем сохранении файла ис-
пользовалась версия 11.3.
Конфигурация и команды управления IPS 153
Для просмотра файла используйте команду show runningrconfig или
show startup-config в привилегированном режиме. Команда sh run (краткая
форма show running-config) укажет на просмотр текущей конфигурации.
Router#sh run
Building configuration...
.
Current configuration:
version 12.0
service timestamps debug uptime
service timestamps log uptime
no service password-encryption
t
hostname Router
ip subnet-zero
frame-relay switching
i
[листинг сокращен]
s
Команда sh start (краткая форма show startup-config) покажет конфигу-
рацию, которая будет использоваться при следующей перезагрузке мар-
шрутизатора, а также выведет объем памяти NVRAM для хранения фай-
ла startup-config.
Routerftsh start
Using 4850 out of 32762 bytes

version 12.0
service timestamps debug uptime
service timestamps log uptime
no service password-encryption
j
hostname Router
ip subnet-zero
frame-relay switching
i
[листинг сокращен]
Можно _____удалить файл startup-config командой erase startup-config. После
этого выводится ошибка при попытке просмотра файла конфигурации
запуска (startup-config).
Route rtferase startup-config
Erasing the nvram filesystem will remove all files! Continue? [confirm]
7 Зак.646
154 Глава 4
[OK]
Erase of nvram: complete ;
Routertfsh start ,
%% Non-volatile configuration memory is not present
(нет энергонезависимой памяти конфигурации)
Routerfl
i
Проверка конфигурации
Разумеется, лучше всего проверить конфигурацию во время просмотра
командой show running-config. С помощью команды show startup-config мож-
но проверить конфигурацию, установленную для загрузки при следую-
щем перезапуске маршрутизатора.
Однако после проверки исполняемой конфигурации running-config,
когда все будет в порядке, можно дополнительно проверить конфигура-
цию утилитами Ping и Telnet.
Проверить по Ping другой протокол позволит ввод ping ? в пользова-
тельском или привилегированном режиме маршрутизатора.
Routertfping ?
WORD Ping destination address or hostname
appletalk Appletalk echo
decnet DECnetecho
ip IP echo
ipx Novell/IPX echo
srb srb echo
<cr>
Для поиска адреса сетевого уровня соседнего устройства следует пе-
реместиться к маршрутизатору или переключателю, либо ввести show cdp
nei detail для получения сведений об адресе сетевого уровня, по которому
будет обращаться утилита Ping.
Можно использовать программу Trace для поиска пути, по которому
движутся пакеты в объединенной сети. Допускается трассировка по не-
скольким протоколам.
Routertftrace ?
WORD Trace route to destination address or hostname
appletalk AppleTalk Trace
clns ISO CLNS Trace
ip IP Trace
oldvines Vines Trace (Cisco)
vines Vines Trace (Banyan)
<cr>
Конфигурация и команды управления IOS 155
Большие возможности имеет Telnet. Эта утилита использует прото-
кол IP на сетевом уровне и TCP на транспортном уровне для создания се-
анса с удаленным хостом. Если можно обратиться к устройству по Telnet,
следовательно, корректно подключение по IP. По Telnet можно обраща-
ться только к IP-адресам, но допустимо использование хостов Windows
или приглашения маршрутизаторов для применения утилиты Telnet.
Routertftelnet ?
WORD IP-адрес or hostname of a remote system
<cr>
1 ' ' "' ' • - / ' . - - r ' . . '.,,..
В приглашении маршрутизатора не обязательно вводить команду telnet.
Если ввести имя хоста или IP-адрес, то по умолчанию предполагает-
ся использование Telnet.
Проверка командой Show Interface
Еще один способ проверки конфигурации связан с использованием
команды show interface. Сначала рекомендуется ввести show interface ?, что-
бы увидеть все доступные для конфигурации интерфейсы. Единственные
интерфейсы, которые не подчиняются общим правилам, — это Ethernet и
Serial (последовательный).
Routerflshint?
Ethernet IEEE 802.3
Null Null interface
Serial Serial
accounting Show interface accounting
crb Show interface маршрутизация/bridging info
irb Show interface маршрутизация/bridging info
<cr>
Следующая команда show interface ethernet 0 покажет аппаратный ад-
рес, логический адрес и метод инкапсуляции, а также статистические
данные о конфликтах.
Router#shinteO
EthernetO is up, line protocol is up
Hardware is Lance, address is 0010.7b7f.c26c (bia 0010.7b7f.c26c)
Internet address is 172.16.10.1/24
MTU 1500 bytes, BW10000 Kbit, DLY1000 usec,
reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255
Encapsulation ARPA, loopback not set keepalive set (10 sec)
ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00
Last input 00:08:23, output 00:08:20, output hang never
Last clearing of "show interface" counters never
Queueing strategy: fifo
Output queue 0/40,0 drops; input queue 0/75,0 drops
156 Глава 4
5 minute input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec
5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec
25 packets input, 2459 bytes, 0 no buffer
Received 25 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 0 throttles
0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored, 0 abort
0 input packets with dribble condition detected
33 packets output 7056 bytes, 0 underruns
0 output errors, 0 collisions, 1 interface resets
0 babbles, 0 late collision, 0 deferred
0 lost carrier, 0 no carrier
0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out
Наиболее важными в листинге команды show interface являются сведе-
ния о выходных линиях и о статусе протокола канального уровня. Если
включен интерфейс Ethernet 0, то включены протоколы линии. Кроме
того, работает сама линия.
RouterAflsh int eO
EthernetO is up, line protocol is up
Первый параметр относится к физическому уровню. Он включен, ког-
да приемник это обнаружил. Второй параметр связан с канальным уров-
нем и указывает на время поддержания жизни (keepalive) на другом кон-
це связи. ,
RouterAttsh int sO
SerialO is up, line protocol is down
Если линия включена, но выключен протокол, возникают проблемы с
тактовой частотой (keepalive) или кадрами. Проверьте значение пара-
метра keepalive на обоих концах связи. Эти значения должны совпадать,
должны быть установлены тактовые импульсы (при необходимости) и
совпадать тип инкапсуляции на обоих концах соединения.
RouterAtfsh int sO
SerialO is down, line protocol is down
Если же выключены линия и протокол, то проблемы связаны с кабе-
лем или с интерфейсом. Кроме того, если один конец связи выключен
административно, то следует выключить и удаленный конец. Для вклю-
чения интерфейса введите команду no shutdown in interface configuration.
RouterB#shintsO
SerialO is administratively down, line protocol is down
Следующая команда демонстрирует последовательную линию с уста-
новленным по умолчанию значением MTU (Maximum Transmission
Unit — максимальный передаваемый элемент) равным 1500 байт. Кроме
того, по умолчанию на всех последовательных линиях Cisco полоса про-
пускания (BW, bandwidth) равна 1.544 Kbs (Кбит/с). Это значение слу-
жит для подсчета полосы пропускания в протоколах маршрутизации
Конфигурация и команды управления IOS 157
IGRP, EIGRP и OSPF. Еще один важный конфигурационный параметр —
время поддержания жизни (keepalive) по умолчанию равен 10 с. Любой
маршрутизатор посылает своему соседу сообщение keepalive через каж-
дые 10с. Если оба маршрутизатора не настроены на одинаковый интер-
вал keepalive, то поддержание жизни не получится.
Для очистки счетчиков в интерфейсе служит команда clear counters.
Routertfsh int sO
SerialO is up, line protocol is up
Hardware is HD64570
MTU 1500 bytes, BW1544 Kbit, DLY 20000 usec,
reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255
Encapsulation HDLC, loopback not set keepalive set (10 sec)
Last input never, output never, output hang never
Last clearing of "show interface" counters never
Queueing strategy: fifo
Output queue 0/40,0 drops; input queue 0/75,0 drops
5 minute input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec
5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec
0 packets input, 0 bytes, 0 no buffer
Received 0 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 0 throttles
0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored, 0 abort
0 packets output, 0 bytes, 0 underruns
0 output errors, 0 collisions, 16 interface resets
0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out
0 carrier transitions
DCD=down DSR=down DTR=down RTS=down CTS=down
Routertfclear counters ?
Ethernet IEEE 802.3
Null Nullinterface
Serial Serial
<cr>
, Router#clear counters sO
Clear "show interface" counters on this interface [confirm]return
Routertf
00:17:35: %CLEAR-5-COUNTERS: Clear counter on interface
SerialO by console
Route r#
Использование команды Show Controllers
^Команда show controllers показывает сведения о самом физическом интер-
фейсе. Она также выводит тип последовательного кабеля, подключенно-
го к порту. Обычно таким кабелем является только кабель DTE, который
подключается к интерфейсу в режиме DSU (Data Service Unit).
158 Глава 4
Route r#sh controllers s 0
HD unit 0, idb = Oxl229E4, driver structure at Oxl27E70
buffer size 1524 HD unit 0, V.35 DTE cable
cpb = OxE2, eda = 0x4140, cda = 0x4000
Routerflsh controllers s 1
HD unit 1, idb = Oxl2C174, driver structure at 0x131600
buffer size 1524 HD unit 1, V.35 DCE cable
cpb = ОхЕЗ, eda - 0x2940, cda = 0x2800
Заметим, что интерфейс serial 0 имеет кабель DTE, хотя к serial 1 под-
ключен кабель ВСЕ. Интерфейс serial 1 будет обеспечивать в линии так-
товую частоту, установленную командой clock rate. Но интерфейс serial О
будет получать тактовые импульсы от кабеля DSU. Следует помнить, что
это единственная команда, после которой необходим пробел.
Routerttsh controllers si
% Invalid input detected at 'Л' marker.
Упражнение
Напишите команду (команды), решающую поставленную задачу.
1. Установить последовательный интерфейс в режим предоставления
тактовой частоты 64k другому маршрутизатору.
2. Во время обращения по Telnet к маршрутизатору получен ответ "connection
refused, password not set" (соединение прервано, пароль не
установлен). Отмените вывод сообщения и приглашение для ввода
пароля.
3. Введена команда show inter et 0 и показано, что порт административ-
но выключен. Что делать дальше?
4. Нужно удалить конфигурацию в NVRAM.
5. Нужно установить пароль пользовательского режима для консольно-
го порта.
6. Нужно установить пароль разрешенного секрета в значение cisco.
7. Нужно проверить, следует ли последовательному интерфейсу предо-
ставлять тактовую частоту в линию.
8. Нужно узнать размер журнала терминала.
9. Какая устаревшая команда Cisco изменяет конфигурацию, хранящу-
юся на хосте TFTP?
10. Установите имя маршрутизатора в значение Chicago?
Конфигурация и команды управления IOS 159
Лабораторные работы
В этом разделе нужно вводить команды в маршрутизатор Cisco, чтобы
лучше понять их предназначение. Достаточно одного маршрутизатора
Cisco, но лучше использовать два или три.
О Лабораторная работа 4.1.
Регистрация в маршрутизаторе
1. Нажмите Return для подключения к маршрутизатору. Мы попадем в
пользовательский режим.
2. В приглашении Router> введите вопросительный знак (?).
3. Обратите внимание на — more — внизу экрана.
4. Нажмите Enter для построчного просмотра команд.
5. Нажмите пробел для поэкранного просмотра команд.
6. В любо'е время можно ввести q для выхода.
7. Введите enable или en, затем нажмите Enter. Мы перейдем в приви-
легированный режим, где можно просмотреть и изменить конфигу-
рацию маршрутизатора.
8. В приглашении Router# введите вопросительный знак (?). Обратите
внимание на количество команд привилегированного режима.
9. Введите q для выхода.
10. Введите config и нажмите Enter.
1 1. Нажмите Enter для конфигурации маршрутизатора с терминала.
12. В приглашении Router(config)# введите вопросительный знак (?), за-
тем q для выхода или пробел для просмотра команд.
13. Введите interface eO или int eO и нажмите Enter. Это позволит пе-
рейти к настройке интерфейса Ethernet 0.
14. В приглашении Router(config-if)# введите вопросительный-знак (?).
15. Введите int sO или interface sO (команда interface serial 0) и нажмите
Enter. Это позволит сконфигурировать интерфейс serial 0. Обратите
внимание на простоту перехода между интерфейсами.
16. Введите encapsulation?.
17. Введите exit. Это вернет нас на один уровень назад.
18. Одновременно нажмите клавиши Control и Z. Мы перейдем из режи-
ма конфигурации обратно в привилегированный режим.
19. Введите disable. Мы перейдем в пользовательский режим.
20. Введите exit, что приведет к выходу из маршрутизатора.
160 • Глава 4
<> Лабораторная работа 4.2.
Использование редактирования
и возможностей справки
1. Войдите в систему маршрутизатора и перейдите в привилегирован-
ный режим, введя en или enable.
;
2. Введите вопросительный знак (?).
3. Введите cl? и нажмите Enter. Будут показаны все команды, начинаю-
щиеся на "cl".
4. Введите clock ? и нажмите Enter.
|т ВНИМАНИЕ р Обратите внимание на различие между п. 3 и 4. В пункте 3 мы
ввели символы без пробела и вопросительный знак, чтобы
показать все команды, начинающиеся на "cl". В пункте 4 мы ввели
команду, пробел и вопросительный знак, чтобы увидеть
следующую доступную команду.
5. Установите тактовую частоту маршрутизатора командой clock ?, сле-
дуя инструкциям на выведенном экране справки, затем задайте дату
и время в маршрутизаторе.
6. Введите clock ?.
7. Введите clock set ?.
8. Введите clock set 10:30:30 ?.
9. Введите clock set 10:30:30 14 March ?.
10. Введите clock set 10:30:30 14 March 2001.
11. Нажмите Enter.
12. Введите show clock, чтобы увидеть дату и время.
13. В привилегированном режиме введите show access-list 10. Не нажи-
майте Enter.
14. Нажмите Ctrl+A. Это вернет нас в начало строки.
15. Нажмите Ctrl+E. Это вернет курсор в конец строки.
16. Нажмите Ctrl+A, затем Ctrl+F. Это приведет к переходу вперед на
один символ.
17. Нажмите Ctrl+B, чтобы вернуться на один символ назад.
18. Нажмите Return, затем Ctrl+P. Это повторит последнюю команду.
19. Нажмите на клавиатуре клавишу "стрелка вверх". Это тоже приведет
к повторению последней команды.
20. Введите sh history. Будут показаны 10 последних введенных команд.
Конфигурация и команды управления 1OS 161
21. Введите terminal history size ?. Это изменит размер журнала.
22. Введите show terminal для показа статистики терминала и размера
его журнала.
23. Введите terminal no editing. Это отключит улучшенные возможно-
сти редактирования. Повторите п. 14 — 18, чтобы увидеть отсутствие
влияния клавиатурных комбинаций во время редактирования терми-
нального ввода.
24. Введите terminal editing и нажмите Enter для восстановления улу-
ченных возможностей редактирования.
25. Введите sh run, затем нажмите клавишу Tab. Это приведет к автоза-
вершению ввода команды.
26. Введите sh star, затем нажмите клавишу Tab. Это приведет к автоза-
вершению ввода команды.
О Лабораторная работа 4.3.
Сохранение конфигурации маршрутизатора
1. Войдите в систему маршрутизатора и перейдите в привилегирован-
ный режим, введя en или enable, затем нажав Enter.
2. Для просмотра конфигурации из NVRAM введите sh start и нажмите
Tab и Enter, либо введите show startup-config и нажмите Enter. Од-
. нако если конфигурация не была сохранена, то появится сообщение
об ошибке.
3. Для сохранения конфигурации в NVRAM (конфигурации запуска
startup-config) можно сделать одно из следующего:
• Введите copy run start и нажмите Enter.
• Введите copy running, нажмите Tab, введите start, нажмите Tab,
затем нажмите Enter.
• Введите copy running-config startup-config и нажмите Enter.
4. Введите sh start, нажмите Tab, затем нажмите Enter.
5. Введите sh run, нажмите Tab, затем нажмите Enter.
6. Введите erase start, нажмите Tab, затем нажмите Enter.
7. Введите sh start, нажмите Tab, затем нажмите Enter. Должно появит-
ся сообщение об ошибке.
8. Введите reload и нажмите Enter. Подтвердите перезапуск, нажав Enter.
Подождите пока перезапустится маршрутизатор.
9. Укажите по в приглашении перехода к режиму установки либо на-
жмите Ctrl+C.
162 Глава 4
О Лабораторная работа 4.4.
Установка паролей
1. Войдите в систему маршрутизатора и перейдите в привилегирован-
ный режим, введя en или enable.
2. Введите config t и нажмите Enter.
3. Введите enable ?.
4. Установите пароль разрешенного секрета, введя enable secret password
(слово password должно быть заменено на Ваш личный пароль)
и нажмите Enter. He добавляйте команду password после команды
secret (это сделает паролем слово password). В примере мы будем ис-
пользовать пароль todd для разрешенного секрета.
5. Проверим, что произойдет с маршрутизатором после выхода и по-
следующего входа в систему. Выйдите, нажав Ctrl+Z, затем введите
exit и нажмите Enter. Перейдите в привилегированный режим. Пе-
ред входом в этот режим будет запрошен пароль. Если успешно ввес-
ти секретный пароль, то можно продолжить работу.
6. Удалите секретный пароль. Перейдите в привилегированный ре-
жим, введите config t и нажмите Enter. Введите no enable secret и
нажмите Enter. Выйдите и снова войдите в систему, причем опять бу-
дет запрошен пароль.
7. Еще один пароль для входа в привилегированный режим называется
разрешенным паролем. Это старый и менее защищенный пароль, ко-
торый не используется, если установлен секретный пароль. Пример
установки разрешенного пароля:
config t
enable password toddl
8. Обратите внимание, что разрешенный секрет и разрешенный па-
роль отличаются друг от друга. Они не могут быть одинаковыми.
9. Введите config t, чтобы перейти на нужный уровень для установки
консольного и вспомогательного пароля, затем введите line ?.
10. Обратите внимание на вывод команды line для паролей вспомогате-
льного порта, vty и консоли. Мы установим все три пароля.
11. Для установки пароля Telnet (пароля vty) введите line vty 0 4 и на-
жмите Enter. Значение 0 4 показывает пять доступных виртуальных
линий для подключения по Telnet. В версии Enterprise IOS число ли-
ний может быть иным. Введите вопросительный знак, чтобы опре-
делить последнюю из доступных линий маршрутизатора.
12. Следующая команда служит для включения или выключения аутен-
тификации. Введите login и нажмите Enter для вывода приглашения
ввода пароля пользовательского режима при обращении к маршру-
тизатору по Telnet. Нельзя использовать этот протокол для доступа,
если не установлен соответствующий пароль.
Конфигурация и команды управления IOS 163
| Т ВНИМАНИЕ I Можно применить команду no login для отключения в сеансе Telnet
приглашения для ввода пароля пользовательского режима.
, ' : ( " ; ' - ' ' , ;"'.•' '' .' " " ' • " ' • • . • ' • • '
13. Еще одна команда нужна для установки пароля vty в значение password.
Введите password password для установки пароля (слово password
нужно заменить собственным паролем).
14. Пример установки пароля VTY:
Config t
Line vty 0 4
Login
Password todd
15. Установите вспомогательный пароль, предварительно введя line
auxiliary 0 или line aux 0.
: . ; , .
16. Введите Login.
17. Введите password password.
18. Установите пароль консоли, предварительно введя line console О
или line con 0.
19. Введите login.
20. Введите password password. Пример использования обеих команд:
Config t
Line con 0
Login
Password toddl
Line aux 0
Login
Password todd
21. Можно применить команду Exec-timeout 0 0 к линии console 0. Это от-
менит тайм-аут консоли и приведет к выходу из терминального ре-
жима. Пример этой команды:
confi>gФ t . • N
line con 0
login
password todd2
exec-timeout О О
22. Установите режим запрета перезаписи сообщениями консоли вводи-
мой команды, используйте logging synchronous.
config t
line con 0
logging synchronous
164 Глава 4
О Лабораторная работа 4.5.
Настройка имени хоста, описания, IP-адреса
и тактовой частоты
1. Войдите в систему маршрутизатора и перейдите в привилегирован-
ный режим, введя en или enable.
2. Установите для маршрутизатора имя хоста командой hostname. Обра-
тите внимание, что команда состоит из одного слова. Пример уста-
новки имени хоста:
Routertfconfig t
Router(config)#hostname RouterA
RouterA(config)#
Имя хоста в маршрутизаторе изменится после нажатия на клавишу
Enter.
3. Установите баннер для сетевого администратора командой banner.
4. Введите config t, banner ?.
5. Можно ввести разные баннеры. Мы рассмотрим только баннеры
входа в систему и Message of the Day (MOTD).
6. Установите баннер MOTD, который выводится при подключении к
консольному порту маршрутизатора, вспомогательному порту или
по Telnet. Для этого введите:
config t
banner motdft
This is an motd banner (это баннер MOTD)
#
7. В предыдущем примере в качестве разделителя использовался сим-
вол #. Он указывает маршрутизатору на конец текста баннера. Нель-
зя использовать символ-разделитель внутри баннера.
8. Удалите баннер MOTD:
config t
no banner motd
9. Установите баннер входа в систему (login banner):
config t
banner login #
This is a login banner (это баннер входа в систему)
ff
10. Баннер входа в систему выводится сразу же после баннера MOTD, но
перед приглашением для ввода пароля пользовательского режима.
Запомните, что для установки паролей пользовательского режима
нужно ввести пароли консоли, вспомогательного порта и линии vty.
Конфигурация и команды управления IOS 165
11. Можно удалить баннер входа в систему:
config t
no banner login
12. Добавить в интерфейс IP-адрес позволяет команда IP address. Снача-
ла следует перейти в режим конфигурации, а затем ввести команду,
например:
config t
int еО (можно вводить int Ethernet 0 too)
ip address 1.1.1.1 255.255.0.0
no shutdown
IP-адрес (l.l.l.l) и маска подсети (255.255.0.0) присваиваются в од-
ной строке. Команда no shutdown (краткая форма no shut) служит для
разрешения (включения) интерфейса. По умолчанию выключены
все интерфейсы.
13. Идентификатор интерфейса добавляется командой description. Она
используется для указания описания подключения. Это описание вы-
водится только администраторам, но не пользователям. Пример:
config t
tat sO
ip address 1.1.1.2 255.255.0.0
no shut
description Wan link to Miami
(описание: линия региональной сети в Майами)
14. Последовательной линии можно присвоить полосу пропускания, а
также значение тактовой частоты для линий ВСЕ региональных се-
тей (WAN). Пример:
config t
int sO
bandwidth 64
clock rate 64000
Проверочные вопросы
1. Откуда по умолчанию загружается IOS при первом запуске маршру-
тизатора?
A. Boot ROM
B. NVRAM
C. Флэш-память
D. ROM
2. Какие два способа позволяют войти в режим установки маршрутиза-
тора?
166 Глава 4
A. Ввод команды clear flash
B. Ввод команды erase start и перезагрузка маршрутизатора
C. Ввод команды setup
D. Ввод команды setup mode
3. Какая команда позволит перейти из привилегированного в пользо-
вательский режим?
A. Exit
B. Quit
C. Disable
D. Control+Z
4. Какая команда редактирования переместит курсор в начало строки?
A. Ctrl+E
B. Ctrl+F
C. Ctrl+B
D. Ctrl+A
5. Какая команда редактирования переместит курсор в конец строки?
A. Ctrl+E
B. Ctrl+F
C. Esc+B
D. Ctrl+A
6. Какая команда редактирования переместит курсор на один символ
вперед?
A. Ctrl+E
B. Ctrl+F
C. Ctrl+B
D. Ctrl+A
7. Какая команда редактирования переместит курсор на одно слово
назад?
A. Ctrl+E
B. Ctrl+F
C. Esc+B
D. Ctrl+A
8. Какая команда покажет версию IOS, исполняемую маршрутизатором?
A. Show flash
B. Show flash file
C. Show ip flash
D. Sh ver
9. Какая команда покажет содержимое памяти EEPROM маршрути-
затора?
Конфигурация и команды управления IOS 167
A. Show flash
B. Show flash file
C. Show ip flash
D. Sh ver
10. Какая команда покажет подключение кабеля DTE или DCE к интер-
фейсу serial О?
A. Sh intsO
B. Shint serial 0
C. Sho controllers s 0
D. Sho controllers sO
11. Какая команда предотвратит перезапись консольными сообщения-
ми вводимую команду?
A. No logging
B. Logging
C. Logging asynchronous
D. Logging synchronous
12. Какая команда позволит пользователям подключаться к маршрутиза-
тору по Telnet без приглашения на ввод пароля пользовательского
режима?
A. Login
B. No login
C. You can telnet by default, so no command is needed.
D. No password
13. Какая команда установит для консоли тайм-аут в одну секунду?
A. Timeout 10
B. Timeout О 1
C. Exec-timeout 1 О
D. Exec-timeout 01
14. Как установить пароль bob только для линии 1 и протокола Telnet?
A. line vty О 1 .
Login
Password bob
B. line vty 0 4
Login
Password bob
C. line vty 1
Login
Password bob
D. line vty 1
Password bob
Login
168 Глава 4
15. Как установить пароль вспомогательного порта?
A. Line aux I
B. Line aux 0
C. Line aux 0 4
D. Line aux port
16. Какая команда зашифрует пароль Telnet в маршрутизаторе Cisco?
A. Line telnet 0, encryption on, password todd
B. Line vty 0, password encryption, password todd
C. Service password encryption, line vty 0 4, password todd
D. Password encryption, line vty 0 4, password todd
17. Какая команда вернет текущую исполняемую конфигурацию и пере-
запустит ее при перезагрузке маршрутизатора?
A. (Config)#copy current to starting
B. Routerftcopy starting to running
C. Router(config)#copy running-config star
D. Router#copy run startup
18. Каковы в режиме установки два разных режима обслуживания кон-
фигурации установки?
A. Basic (базовый)
B. Advanced (улучшенный)
C. Extended (развернутый)
D. Expanded (расширенный)
19. Какая команда удалит содержимое NVRAM в маршрутизаторе?
A. Delete NVRAM
B. Delete Startup-config
C. Erase NVRAM
D. Erase start
/
20. Какая возникает проблема в интерфейсе, когда ввод команды show
interface serial 0 приводит к сообщению:
SerialO is administratively down, line protocol is down
(интерфейс SerialO выключен административно, протокол линии
выключен)
A. Различаются значения интервалов поддержания жизни
(keepalive).
B. Администратор выключил интерфейс.
C. Администратор выполняет проверку интерфейса по Ping.
D. К интерфейсу не подключен кабель.
Конфигурация и команды управления IOS 169
' . ' - - • .
Ответы к упражнению
1. clock rate 64000
2. config t line vty 0 4, no login
3. config t int eO, no shut
4. erase startup-config
5. config t, line console 0, login, password todd
6. config t, enable secret Cisco
7. show controllers s 0
8. show terminal
9. config net
10. config t hostname Chicago
Ответы к проверочным вопросам
1. С 11. D
2. В, С 12. В
3. С 13. D
4. D 14. С
5. А 15. В
6. В 16. С
7. С 17. D
8. D 18. А, С
9. А 19. D
10. С 20. В
Маршрутизация
по протоколу IP
172 Глава 5
Маршрутизация
Маршрутизация служит для приема пакета от одного устройства и пере-
дачи его по сети другому устройству через другие сети. Если в сети нет
маршрутизаторов, то не поддерживается маршрутизация. Маршрутизато-
ры направляют (перенаправляют) трафик во все сети, составляющие объ-
единенную сеть. Для маршрутизации пакета маршрутизатор должен вла-
деть следующей информацией:
• Адрес назначения
• Соседний маршрутизатор, от которого он может узнать
об удаленных сетях
• Доступные пути ко всем удаленным сетям
• Наилучший путь к каждой удаленной сети
• Методы обслуживания и проверки информации о маршрутизации
Маршрутизатор узнает об удаленных сетях от соседних маршрутиза-
торов или от сетевого администратора. Затем маршрутизатор строит
таблицу маршрутизации, которая описывает, как найти удаленные сети.
Если сеть подключена непосредственно к маршрутизатору, он уже знает,
как направить пакет в эту сеть. Если же сеть не подключена напрямую,
маршрутизатор должен узнать (изучить) пути.доступа к удаленной сети с
помощью статической маршрутизации (ввод администратором вручную
местоположения всех сетей в таблицу маршрутизации) или с помощью
динамической маршрутизации. Динамическая маршрутизация — это про-
цесс протокола маршрутизации, определяющий взаимодействие устрой-
ства с соседними маршрутизаторами. Маршрутизатор будет обновлять
сведения о каждой изученной им сети. Если в сети произойдет измене-
ние, протокол динамической маршрутизации автоматически информи-
рует об изменении все маршрутизаторы. Если же используется статиче-
ская маршрутизация, обновить таблицы маршрутизации на всех
устройствах придется системному администратору.
Процесс IP-маршрутизации
IP-маршрутизация — простой процесс, который одинаков в сетях любого
размера. Например, на рис. 5.1 показан процесс пошагового взаимодейст-
вия хоста А с хостом В в другой сети.
ХостА Хост В
172.16.10.2 172.16.20.2
>ping 172.16.20.2 8i
.0:172.16.10.1 i*-^'—Ь ЕО: 172.16.20.1
Рис. 5.1. Пример IP-маршрутизации для двух хостов
и одного маршрутизатора
Маршрутизация по протоколу IP 173;
В примере пользователь хоста А запрашивает по Ping IP-адрес хоста В.
Дальнейшие операции не так просты, поэтому рассмотрим их по-
дробнее:
.'. 1. В командной строке пользователь вводит ping 172.16.20.2. На хосте
А генерируется пакет с помощью протоколов сетевого уровня IP и
ICMP.
2. IP обращается к протоколу ARP для выяснения сети назначения для
пакета, просматривая IP-адрес и маску подсети хоста А. Это запрос к
удаленному хосту, т.е. пакет не предназначен хосту локальной сети,
поэтому пакет должен быть направлен маршрутизатору для перена-
правления в нужную удаленную сеть.
3. Чтобы хост А смог послать пакет маршрутизатору, хост должен
знать аппаратный адрес интерфейса маршрутизатора, подключен-
ный к локальной сети. Сетевой уровень передает пакет и аппарат-
ный адрес назначения канальному уровню для деления на кадры и
пересылки локальному хосту. Для получения аппаратного адреса
хост ищет местоположение точки назначения в собственной памя-
ти, называемой кэшем ARP.
4. Если IP-адрес еще не был доступен и не присутствует в кэше ARP,
хост посылает широковещательную рассылку ARP для поиска аппа-
ратного адреса по IP-адресу 172.16.10.1. Именно поэтому первый за-
прос Ping обычно заканчивается тайм-аутом, но четыре остальные
запроса будут успешны. После кэширования адреса тайм-аута обыч-
но не возникает.
5. Маршрутизатор отвечает и сообщает аппаратный адрес интерфейса
Ethernet, подключенного к локальной сети. Теперь хост имеет всю
информацию для пересылки пакета маршрутизатору по локальной
сети. Сетевой уровень спускает пакет вниз для генерации эхо-запро-
са ICMP (Ping) на канальном уровне, дополняя пакет аппаратным ад-
ресом, по которому хост должен послать пакет. Пакет имеет IP-адре-
са источника и назначения вместе с указанием на тип пакета (ICMP)
в поле протокола сетевого уровня.
6. Канальный уровень формирует кадр, в котором инкапсулируется па-
кет вместе с управляющей информацией, необходимой для пересыл-
ки по локальной сети. К такой информации относятся аппаратные
адреса источника и назначения, а также значение в поле типа, уста-
новленное протоколом сетевого уровня (это будет поле типа, поско-
льку IP по умолчанию пользуется кадрами Ethernet_II). Рис. 5.2 пока-
зывает кадр, генерируемый на канальном уровне и пересылаемый по
локальному носителю.
На рис. 5.2 показана вся информация, необходимая для взаимодейст-
вия с маршрутизатором: аппаратные адреса источника и назначе-
ния, IP-адреса источника и назначения, данные, а также контроль-
ная сумма CRC кадра, находящаяся в поле FCS (Frame Check
Sequence).
174 Глава 5
ХостА
172.16.10.2
ХосТВ
172.16.20.2
>ping 172.16.20.2 1
.0:172.16.10.1 ЕО: 172.16.20.1
Запрос ARP:
Каков аппаратный адрес
для 172.16.10.1? Ответ ARP:
Мой аппаратный адрес
равен ООсО. 0000.1234
Генерация кадра рт~
и пересылка в нем пакета
Аппаратный
адрес
назначения
Аппаратный
адрес
источника
Тип Данные FCS
Рис. 5.2. Кадр, сгенерированный хостом А
7. Канальный уровень хоста А передает кадр физическому уровню. Там
выполняется кодирование нулей и единиц в цифровой сигнал с по-
следующей передачей этого сигнала по локальной физической сети.
8. Сигнал достигает интерфейса Ethernet 0 маршрутизатора, который
синхронизируется по преамбуле цифрового сигнала для извлечения
кадра. Интерфейс маршрутизатора после построения кадра прове-
ряет CRC, а в конце приема кадра сравнивает полученное значение с
содержимым поля FCS. Кроме того, он проверяет процесс передачи
на отсутствие фрагментации и конфликтов носителя.
9. Проверяется аппаратный адрес назначения. Поскольку он совпадает
с адресом маршрутизатора, анализируется поле типа кадра для опре-
деления дальнейших действий с этим пакетом данных. В поле типа
указан протокол IP, поэтому маршрутизатор передает пакет процес-
су протокола IP, исполняемому маршрутизатором. Кадр удаляется.
Исходный пакет (сгенерированный хостом А) помещается в буфер
маршрутизатора.
10. Протокол IP смотрит на IP-адрес назначения в пакете, чтобы опре-
делить, не направлен ли пакет самому маршрутизатору. Поскольку
IP-адрес назначения равен 172.16.20.2, маршрутизатор определяет
по своей таблице маршрутизации, что сеть 172.16.20.0 непосредст-
венно подключена к интерфейсу Ethernet 1.
11. Маршрутизатор передает пакет из буфера в интерфейс Ethernet 1.
Маршрутизатору необходимо сформировать кадр для пересылки
Маршрутизация по протоколу IP 175
пакета хосту назначения. Сначала маршрутизатор проверяет свой
кэш ARP, чтобы определить, был ли уже разрешен аппаратный адрес
во время предыдущих взаимодействий с данной сетью. Если адреса
нет в кэше ARP, маршрутизатор посылает широковещательный за-
прос ARP в интерфейс Ethernet 1 для поиска аппаратного адреса для
IP-адреса 172.16.20.2.
12. Хост В откликается аппаратным адресом своего сетевого адаптера
на запрос ARP. Интерфейс Ethernet 1 маршрутизатора теперь имеет
все необходимое для пересылки пакета в точку окончательного при-
ема. Рис. 5.3 показывает кадр, сгенерированный маршрутизатором и
переданный по локальной физической сети.
Хост А
172.16.10.2
Хост В
172.16.20.2
>ping 172.16.20,2
ЕО: 172.16.10.1 .0:172.16.20.1
Запрос ARP:
Каков аппаратный адрес
для 172.16.10.2? Ответ ARP:
Мой аппаратный адрес
равен ООсО.0000.4321
Генерация кадра i
и пересылка в нем пакета
Аппаратный
адрес
назначения
Аппаратный
адрес
источника
Тип Данные FCS
Рис. 5.3. Кадр, сгенерированный маршрутизатором
Кадр, сгенерированный интерфейсом Ethernet 1 маршрутизатора,
имеет аппаратный адрес источника от интерфейса Ethernet 1 и аппа-
ратный адрес назначения для сетевого адаптера хоста В. Важно от-
метить, что, несмотря на изменения аппаратных адресов источника
и назначения, в каждом передавшем пакет интерфейсе маршрутиза-
тора, IP-адреса источника и назначения никогда не изменяются. Па-
кет никоим образом не модифицируется, но меняются кадры.
13. Хост В принимает кадр и проверяет CRC. Если проверка будет
успешной, кадр удаляется, а пакет передается протоколу IP. Он ана-
лизирует IP-адрес назначения. Поскольку IP-адрес назначения совпа-
дает с установленным в хосте В адресом, протокол IP исследует поле
протокола для определения цели пакета.
176 Глава 5
14. В нашем пакете содержится эхо-запрос ICMP, поэтому хост В генери-
рует новый эхо-ответ ICMP с IP-адресом источника, равным адресу
хоста В, и IP-адресом назначения, равным адресу хоста А. Процесс
запускается заново, но в противоположном направлении. Однако ап-
паратные адреса всех устройств по пути следования пакета уже изве-
стны, поэтому все устройства смогут получить аппаратные адреса
интерфейсов из собственных кэшей ARP.
В крупных сетях процесс происходит аналогично, но пакету придется
пройти больше участков по пути к хосту назначения.
/ ' '
IP-маршрутизация в крупных сетях
В предыдущем примере таблица маршрутизации нашего маршрутизатора
имела адреса обеих сетей IP. Эти сети непосредственно подключены к
маршрутизатору. Но что произойдет, когда по пути следования пакету
придется пройти четыре маршрутизатора? Рис. 5.4 показывает четыре
маршрутизатора: 2501А, 2501В, 2501С и 2621А. Эти маршрутизаторы по
умолчанию знают только о непосредственно подключенных сетях.
X
Рис. 5.4. Второй пример IP-маршрутизации с большим числом
маршрутизаторов
На рис. 5.4 показаны три маршрутизатора серии 2501, связанные по
региональной сети, и один маршрутизатор 2621, подключенный к 2501А
по сети Ethernet. Каждый маршрутизатор имеет непосредственно под-
ключенную сеть Ethernet.
Прежде всего, необходимо правильно сконфигурировать каждый
маршрутизатор. В таблице 5.1 показаны использованные IP-адреса. По-
сле рассказа о настройке сетей, мы обсудим сам процесс конфигурации
IP-маршрутизации. Все сети в примере имеют 24-разрядную маску подсе-
ти (255.255.255.0).
Настройка конфигурации маршрутизатора — очень простой процесс,
поскольку нужно только добавить интерфейсам IP-адреса, а затем выпол-
нить для них команду no shutdown. Дальше процесс будет сложнее. Снача-
ла выполним простую задачу по конфигурации IP-адресов в сетях.
Маршрутизация по протоколу IP 177
Таблица 5.1.
Адреса для сетей IP
Маршрутизатор
.2621А
2501А
2501А
2501В
2501В
2501В
2501 С
2501С
Сетевой адрес
172.16.10.0
172.16.10.0
172.16.20.0
172.16.20.0
172.16.40.0
172.16.30.0
172.16.40.0
172.16.50.0
Интерфейс
ГО/О
еО
sO
sO
s1
еО
sO
еО
Адрес
172.16.10.1
172.16.10.2
172.16.20.1
172.16.20.2
172.16.40.1
172.16.30.1
172.16.40.2
172.16.50.1
Конфигурация 2621А
Для настройки маршрутизатора 2621 следует добавить IP-адрес интер-
фейсу FastEthernet О/О. Конфигурация имен хостов в каждом маршрути-
заторе позволит упростить их идентификацию в сети. Пример
настройки;
Router>en
Routertfconfig t
Router (config)#hostname 2621A
2621A(Config)#interface faO/0
2621A(Config-if)#ip address 172.16.10.1 255.255.255.0
2621A(Config-if)#no shut
Для настройки потребовалось ввести несколько строк (для лучшего
понимания использованных команд можно обратиться к главе 4).
Для просмотра созданной в маршрутизаторе Cisco таблицы IP-марш-
рутизации служит привилегированная команда show ip route. Ниже пока-
зан пример результата выполнения этой команды. В таблице маршрути-
зации заданы только настроенные в устройстве сети, т.е. только
известная маршрутизатору сеть 172.16.10.0.
2621A#sh ip route
Codes: С - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, В - BGP D - EIGRP, EX -
EIGRP external, 0 - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 -
OSPF NSSA external type 2 El - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E -
EGP i - IS-IS, LI - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default U - per-user
static route, о - ODR, P - periodic downloaded static route Т - traffic engineered
route
(Коды: С - подключенный, S - статический, I - IGRP, R - RIP, M - мобильный, В -
BGP D - EIGRP, EX - внешний EIGRP, О - OSPF, IA - межобластной OSPF N1 -
OSPF NSSA внешнего типа 1, N2 - OSPF NSSA внешнего типа 2 El - OSPF внеш-
него типа 1, E2 - OSPF внешнего типа 2, E - EGP i - IS-IS, LI - IS-IS уровня 1, L2 -
IS-IS уровня 2, * - кандидат для значения по умолчанию U - статический марш-
рут для конкретных пользователей, о - ODR, P - периодически загружаемый
статический маршрут Т - маршрут инженерного трафика)
178 > Глава 5
Gateway of last resort is not set
(шлюз на крайний случай не установлен)
172.16.0.0/24 is subnetted, I subnets
(выделение подсетей 172.16.0.0/24, одна подсеть)
С 172.16.10.0 is directly connected, FastEthernetO/0
(С сеть 172.16.10.0 подключена непосредственно, интерфейс FastEthernetO/0)
2621А#
В показанной таблице маршрутизации непосредственно подключен-
ной является сеть 172.16.10.0. На это указывает символ "С". Коды аббре-
виатур для каждого типа подключения перечислены в верхней части лис-
тинга команды show ip route. Далее в этой главе для краткости будем
пользоваться только кодами подключений.
Конфигурация 2501А
Настроим следующий маршрутизатор. В 2501А следует сконфигуриро-
вать два интерфейса: Ethernet 0 и serial 0.
Router>en
Routertfconfigt
Router(config)#hostname 2501A
2501A(config)#inteO
2501A(config-if)#ip address 172.16.10.2 255.255.255.0
2501A(config-if)#noshut
2501A(config-if)#intsO
2501A(config-if)#ip address 172.16.20.1 255.255.255.0
2501A(config-if)#no shut
В данном случае serial 0 настроен на сеть 172.16.20.0, а интерфейс Ethernet
0 — на сеть 172.16.10.0. Покажем это командой show ip route:
2501A#sh ip route
Codes: С - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M — [листинг сокращен]
Gateway of last resort is nqt set
172.16.0.0/24 is subnetted, 2 subnets
С 172.16.20.0 is directly con netted, SerialO
С 172.16.10.0 is directly connected, EthernetO
2501A#
: . . . . " . . • ' . - ч ' ' • -
Маршрутизатор 2501А знает, как обратиться к сетям 172.16.10.0 и
172.16.20.0. Маршрутизаторы 2621 и А способны взаимодействовать, по-
скольку находятся в одной локальной сети.
. '
Конфигурация 2501В
Конфигурация 2501В не отличается от предыдущего примера, за исклю-
чением установки тактовой частоты командой clock rate в интерфейсе
ВСЕ, подключенном к обоим последовательным портам (интерфейсы
ВСЕ и команда clock rate рассмотрены в главе 4).
Маршрутизация по протоколу IP 179
Router>en
Routertfconfig t
Router(config)#hostname 2501B
2501B(config)#inteO
2501B(config-if)#ip address 172.16.30.1 255.255.255.0
2501B(config-if)#no shut
2501B(config-if)#intsO
250lB(config-if)#ip address 172.16.20.2 255.255.255.0
250lB(config-if)#clock rate 64000
250lB(config-if)#no shut
250lB(config-if)#intsl
2501B(config-if)#ip address 172.16.40.1 255.255.255.0
2501B(config-if)#clock rate 64000
250lB(config-if)#noshut
В показанной конфигурации определены имя хоста и IP-адрес, а так-
же тактовая частота последовательных интерфейсов. Вывод команды
show ip route покажет непосредственно подключенные сети 172.16.20.0,
172.16.30.0 и 172.16.40.0.
2501 Btfship route
Codes: С - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M — [листинг сокращен]
Gateway of last resort is not set
172.16.0.0/24 is subnetted, 3 subnets
С 172.16.40.0 is directly connected, Seriall
С 172.16.30.0 is directly connected, EthernetO
С 172.16.20.0 is directly connected, SerialO
2501B#
Маршрутизаторы А и В могут взаимодействовать, поскольку находят-
ся в одной региональной сети. Однако маршрутизатор В не может обра-
титься к маршрутизатору 2621, поскольку не знает о сети 172.16.10.0.
Маршрутизатор А способен обратиться по Ping к маршрутизаторам 2621
и 2501В, но маршрутизаторы 2501В и 2621 не смогут "увидеть" друг друга.
Конфигурация 2501C
Конфигурационные параметры маршрутизатора 2501C аналогичны пара-
метрам настройки 2501А за исключением другого идентификатора сети.
Router>en
Route r#configt
Router(config)#hostname 2501C
2501C(config)#inteO
2501C(config-if)#ip address 172.16.50.1 255.255.255.0
2501C(config-if)#no shut
180 Глава 5
2501C(config-if)#intsO
250lC(config-if)#ip address 172.16.40.2 255.255.255.0
2501C(config-if)#noshut
Интерфейс Ethernet 0 настроен на сеть 172.16.50.0, а интерфейс serial
0 — на региональную сеть 172.16.40.0. Листинг команды show ip route по-
казывает сети, непосредственно подключенные к маршрутизатору
2501С:
250lC#ship route
Codes: С - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M — [листинг сокращен]
Gateway of last resort is not set
172.16.0.0/24 is subnetted, 2 subnets
С 172.16.50.0 is directly connected, EthernetO
С 172.16.40.0 is directly connected, SerialO
2501СИ
Маршрутизатор 2501С может взаимодействовать с 2501В, поскольку
они находятся в одной региональной сети. Однако .по умолчанию 2501С
"не видит" другие маршрутизаторы и сети.
IP-маршрутизация в сети
Показанная в предыдущем примере сеть была настроена на корректное
разрешение IP-адресов. Однако как будут маршрутизатору пересылать па-
кеты в удаленные сети? Маршрутизатор передает пакет только по данным
из таблицы маршрутизации, где указан путь для достижения удаленной
сети. Мы настроили маршрутизаторы только на непосредственно под-
ключенные к ним сети. Что произойдет, когда маршрутизатор получит
пакет для сети, которая не указана в таблице маршрутизации? Нельзя по-
слать широковещательную рассылку для обнаружения удаленной сети —
другие маршрутизаторы прервут распространение такой рассылки.
Существует несколько разных способов настройки таблицы маршру-
тизации на все сети в нашем примере, что позволит успешно перена-
правлять пакеты. Однако путь от одной сети к другой может быть труд-
ным. Если изучить доступные типы маршрутизации, то мы сможем
выбрать наилучший для конкретных условий метод выбора пути.
В этой главе мы рассмотрим следующие типы маршрутизации:
• Статическая маршрутизация
• Маршрутизация по умолчанию
• Динамическая маршрутизация
Начнем с наиболее простой статической маршрутизации в нашей
сети, поскольку реализация и понимание этого метода станет хорошей
основой для дальнейшего изучения маршрутизации в объединенных
сетях.
Маршрутизация по протоколу IP 181
Статическая маршрутизация
Статическая маршрутизация — это процесс ввода администратором сети
путей в таблицы маршрутизации всех маршрутизаторов. Как и остальные
типы маршрутизации, статическая маршрутизация имеет собственные
преимущества и недостатки.
Преимущества статической маршрутизации:
• Нет нагрузки на процессор маршрутизатора
• Не используется полоса пропускания связей между маршрутизато-
рами
• Хорошая защита (поскольку только администратор устанавливает
маршрутизацию к определенным сетям)
Недостатки статической маршрутизации:
• Администратор должен хорошо понимать особенности объединен-
ной сети и правильно настроить каждый маршрутизатор.
• Если в объединенную сеть добавляется новая сеть, то администра-
тору придется добавить новые пути во все маршрутизаторы.
• Статическая маршрутизация неприменима в крупных сетях, по-
скольку требует большого объема работы.
Команда добавления статического пути (маршрута) в таблицу
маршрутизации:
ip route [сеть_назначения] [маска] [адрес_следующего_участка или
интерфейс_выхода] [административное_расстояние][постоянный]
Рассмотрим каждый из аргументов этой команды:
ip route Команда создания статического пути.
сеть_назначения (destination network) Сеть, которая указывается в табли-
це маршрутизации.
маска (mask) Используемая маска подсети.
адрес_следующего_участка (next hop address) Адрес следующего участка,
по которому маршрутизатор должен отправить к удаленной сети получен-
ный пакет. Это интерфейс маршрутизатора для непосредственно подклю-
ченной сети. Перед добавлением таблицы маршрутизации, интерфейс
нужно проверить по Ping.
интерфейс_выхода (exit interface) Служит для указания адреса следующе-
го участка. Применяется только для связей "точка-точка" (например, ли-
ний региональной сети), но не используется в локальных сетях, напри-
мер в Ethernet.
административное_расстояние (administrative distance) По умолчанию ста-
тический путь имеет административное расстояние, равное 1. Можно из-
менить значение по умолчанию, указав после аргумента новое значение
административного "веса" пути.
982 Глава 5
постоянный (permanent) Если интерфейс выключен или маршрутизатор
не может связаться с маршрутизатором следующего участка, путь автома-
тически удаляется из таблицы маршрутизации. Установка свойства "по-
стоянный" позволит сохранить элемент в таблице маршрутизации при
любых обстоятельствах.
Чтобы показать установку статических путей, вернемся к примеру
объединенной сети на рис. 5.4.
2621А
Любая таблица маршрутизации автоматически заполняется сведениями о
непосредственно подключенных сетях. Для направления пакетов во все
объединенные сети таблица маршрутизации должна содержать информа-
цию о местоположении и способе доступа к удаленным сетям.
Маршрутизатор 2621 подключен только к сети 172.16.10.0. Чтобы
маршрутизатор 2621А смог перенаправлять пакеты во все сети, в табли-
це маршрутизации следует сконфигурировать сведения о следующих
сетях:
• 172.16.20.0
. 172.16.30.0
• 172.16.40.0
• 172.16.50.0
Ниже показан листинг с информацией о статических путях маршру-
тизатора 2621А и содержимым таблицы маршрутизации после настрой-
ки устройства. Чтобы маршрутизатор 2621А смог найти удаленную сеть,
в таблице маршрутизации должен находиться элемент для описания
этой сети, включающий маску и местоположение. Заметим, что все ста-
тические пути предполагают направление пакетов в сеть 172.16.10.2, ко-
торая является для маршрутизатора 2621 следующим участком.
2621A(Config)#ip route 172.16.20.0 255.255.255.0 172.16.10.2
2621A(Config)#ip route 172.16.30.0 255.255.255.0 172.16.10.2
2621A(Config)#ip route 172.16.40.0 255.255.255.0 172.16.10.2
2621A(Config)#ip route 172.16.50.0 255.255.255.0 172.16Л0.2
После настройки маршрутизатора можно ввести команду show running-
config или show ip route для показа статических путей. Запомните,
что если пути нет в таблице маршрутизации, значит маршрутизатор не
может взаимодействовать с установленным в таблице адресом следующе-
го участка. Использование параметра permanent позволит сохранить
путь в таблице маршрутизации, даже если нельзя подключиться к устрой-
ству следующего участка.
-D 2621A#ship route
м: Codes: С - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M — [листинг сокращен]
Gateway of last resort is not set
172.16.0.0/24 is subnetted, 5 subnets
Маршрутизация по протоколу IP 183
S 172.16.50.0 [1/0] via 172.16.10.2
S 172.16.40.0 [1/0] via 172.16.10.2
S 172.16.30.0 [1/0] via 172.16.10.2
S 172.16.20.0 [1/0] via 172.16.10.2
С 172.16.10.0 is directly connected, FastEthernetO/0
262Ш.
Маршрутизатор 2621 имеет всю информацию, необходимую для взаи-
модействия с другими удаленными сетями. Однако если маршрутизатор
2501А не сконфигурирован на ту же самую информацию, то пакеты будут
отбрасываться маршрутизатором 2501 А.
2501Л
Маршрутизатор 2501А подключен к сетям 172.16.10.0 и 172.16.20.0. В нем
необходимо конфигурировать следующие статические пути:
. 172.16.30.0
• 172.16.40.0-
• 172.16.50.0
Конфигурация маршрутизатора 2501 А:
2501A(Config)#ip route 172.16.30.0 255.255.255.0172.16.20.2
2501A(Config)#ip route 172.16.40.0 255.255.255.0 172.16.20.2
2501A(Config)#ip route 172.16.50.0 255.255.255.0 172.16.20.2
Просмотрев таблицу маршрутизации, мы увидим, что маршрутизатор
2501А теперь знает о том, как найти каждую сеть.
2501A#sh ip route
Codes: С - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M — [листинг сокращен]
Gateway of last resort is not set
172.16.0.0/24 is subnetted, 5 subnets
S 172.16.50.0 [1/0] via 172.16.20.2
S 172.16.40.0 [1/0] via 172.16.20.2
S 172.16.30.0 [1/0] via 172.16.20.2
С 172.16.20.0 is directly connected, SerialO
С 172.16.10.0 is directly connected, EthernetO
2501A#
Символ S в элементе таблицы маршрутизации означает, что установ-
лен статический путь к сети. Административное расстояние равно [1/0],
а количество участков к удаленной сети — 0.
Маршрутизатор 2501А получил полную таблицу маршрутизации. По-
скольку она согласована с таблицами других маршрутизаторов объеди-
ненной сети, 2501А может взаимодействовать со всеми удаленными
сетями.
184 Глава 5
2501В
Маршрутизатор 2501В непосредственно подключен к сетям 172.16.20.0,
172.16.30.0 и 172.16.40.0. Нужно добавить только два пути: 172.16.10.0 и
172.16.50.0.
2501B(Config)#ip route 172.16.10.0 255.255.255.0 172.16.20.1
2501B(Config)#ip route 172.16.50.0 255.255.255.0 172.16.40.2
Ниже показано содержимое таблицы маршрутизации устройства
2501В.
2501B#ship route
Codes: С - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M — [листинг сокращен]
Gateway of last resort is not set
172.16.0.0/24 is subnetted, 5 subnets
S 172.16.50.0 [1/0] via 172.16.40.2
С 172.16.40.0 is directly connected, Seriall
С 172.16.30.0 is directly connected, EthernetO
С 172.16.20.0 is directly connected, SerialO
S 172.16.10.0 [1/0] via 172.16.20.1
250Ш
Маршрутизатор 250IB показал сведения обо всех сетях объединенной
сети и может взаимодействовать с маршрутизаторами, а также с удален-
ными сетями. Исключением является сеть 172.16.50.0, которая пока не
установлена в маршрутизаторе 2501C.
2501С
Маршрутизатор 2501С непосредственно подключен к сетям 172.16.40.0 и
172.16.50.0. В таблицу маршрутизации нужно добавить сведения о сетях
172.16.10.0, 172.16.20.0 и 172.16.30.0. Для этого введите команды:
2501C(Config)#ip route 172.16.10.0 255.255.255.0172.16.40.1
2501C(Config)#ip route 172.16.20.0 255.255.255.0172.16.40.1
2501C(Config)#ip route 172.16.30.0 255.255.255.0 172.16.40.1
Ниже показан листинг команды show ip route, введенной в маршрути-
затор 2501С.
2501C#sh ip route
Codes: С - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M — [листинг сокращен]
Gateway of last resort is not set
172.16.0.0/24 is subnetted, 5 subnets
С 172.16.50.0 is directly connected, EthernetO
С 172.16.40.0 is directly connected, SerialO
S 172.16.30.0 [1/0] via 172.16.40.1
S 172.16.20.0 [1/0] via 172.16.40.1
Маршрутизация по протоколу IP 185
S 172.16.10.0 [1/0] via 172.16.40.1
1 2501C#
\
Теперь все маршрутизаторы имеют корректные таблицы, поэтому
маршрутизаторы и хосты должны без проблем взаимодействовать друг с
другом. Однако если добавить в объединенную сеть дополнительные
пути или маршрутизаторы, придется вручную обновить таблицы марш-
рутизации на всех маршрутизаторах. Это допустимо в небольшой сети,
но займет слишком много времени в крупной объединенной сети.
Проверка конфигурации
После настройки таблиц во всех маршрутизаторах нужно выполнить про-
верку. Лучше всего использовать программу Ping. Проверка по Ping связи
между маршрутизаторами 2621А и 2501С позволит подтвердить работу
сети от одного конца до другого.
Пример листинга Ping для сети 172.16.50.0 на маршрутизаторе 2621А:
2621A#ping 172. 16.50.1
Type escape sequence to abort.
(введите последовательность escape для выхода)
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.50.1, timeout is 2 seconds:
(отправлено 5 100-байтовых эхо-запросов ICMP к 172. 16.50. 1 , тайм-аут равен 2с)
.!!!!
Success rate is 80 percent (4/5), round-trip min/avg/max = 64/66/68 ms
(уровень успешности 80% - 5 из пяти, времена "туда и обратно"
мин/среднее/мак = 64/66/68 мс)
2621А#
Первый ответ отмечен точкой, поскольку во время первого запроса
по Ping произошло ожидание запроса и ответа ARP. Как только прото-
кол ARP нашел аппаратный адрес шлюза по умолчанию, преобразование
IP-B-Ethernet стало выполняться через кэш ARP, причем запись сохра-
нится в кэше в течение четырех часов. Все остальные подключения по IP
к маршрутизаторам следующих участков уже не сопровождаются
тайм-аутом, поскольку больше не выполняется широковещательная рас-
сылка ARP.
С маршрутизатора 250 1C проверка по Ping к 172.16.10.0 позволит под-
твердить успешное подключение по IP. Вывод в этом маршрутизаторе:
2501C#ping 172.16.10.1
Введите escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.10.1, timeout is 2 seconds:
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 64/67/72 ms
Первый запрос Ping уже прошел без тайм-аута, поскольку широкове-
щательная рассылка ARP выполнена в локальной сети, а не в региональ-
ной. Проверка по Ping из конца в конец не выявила проблем, значит
наша статическая конфигурация правильна!
8?ак. 646
186 Глава 5
Маршрутизация по умолчанию
Маршрутизация по умолчанию используется для пересылки пакетов в уда-
ленную сеть назначения, которая не отмечена в таблице маршрутизации
через маршрутизатор следующего участка. Можно использовать маршру-
тизацию по умолчанию в тупиковых сетях (stub network), т.е. сетях, име-
ющих только один выходной порт.
В нашем примере объединенной сети в тупиковых сетях находятся то-
лько маршрутизаторы 2621А и 2501С. Если попытаться установить путь
по умолчанию в маршрутизаторах 2501А и 2501В, то станет невозмож-
ным перенаправление пакетов, поскольку эти устройства имеют более
одного интерфейса маршрутизации к другим маршрутизаторам. Однако
несмотря на наличие в маршрутизаторе 2501C двух подключений, он не
имеет установленного пути к сети 172.16.50 для отправки туда пакетов.
Маршрутизатор 2501С посылает пакеты только в сеть 172.16.40.1, т.е. в
интерфейс устройства 2501В. Маршрутизатор 2621А направляет пакеты
только в сеть 172.16.10.1 интерфейса 2501А.
Для настройки пути по умолчанию в сетевом адресе и маске статиче-
ского пути используются символы-заменители (wildcards). Можно счи-
тать путь по умолчанию статическим маршрутом, указанным с замените-
лями информации о сети и маске. В этом разделе книги мы покажем
создание пути по умолчанию в маршрутизаторе 2501С.
Маршрутизатор 2501С непосредственно подключен к сетям
172.16.40.0 и 172.16.50.0. В таблице маршрутизации должны быть сведе-
ния о сетях 172.16.10.0, 172.16.20.0 и 172.16.30.0. Для настройки в марш-
рутизаторе перенаправления пакетов в три отмеченные выше сети мы
создали в таблице маршрутизации три статических пути. За счет исполь-
зования пути по умолчанию можно обойтись одной записью о статиче-
ских путях. Сначала удалим три существующие статические пути из мар-
шрутизатора, а затем добавим путь по умолчанию.
2501C(Config)#no ip route 172.16.10.0 255.255.255.0 172.16.40.1
2501C(Config)#no ip route 172.16.20.0 255.255.255.0 172.16.40.1
2501C(Config)#no ip route 172.16.30.0 255.255.255.0 172.16.40.1
250lC(Config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0172.16.40.1
Если теперь вывести таблицу маршрутизации, мы увидим только две
непосредственно подключенные сети, а также строку с символом S*. Это
указывает на элемент, являющийся кандидатом для пути по умолчанию.
2501C#sh ip route
Codes: С - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M — [листинг сокращен]
- IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default U - per-user static route,
o-ODR
Gateway of last resort is 172.16.40.1 to network 0.0.0.0172.16.0.0/24
is subnetted, 5 subnets
С 172.16.50.0 is directly connected, EthernetO
С 172.16.40.0 is directly connected, SerialO
Маршрутизация по протоколу IP 187
S* 0.0.0.0/0 [1/0] via 172.16.40.1
2501СЯ
Обратите внимание, что в таблице маршрутизации не указан шлюз на
крайний случай (gateway of last resort). Отметим еще одну команду для
бесклассовой маршрутизации по протоколу IP. Ее следует применять для
путей по умолчанию: ip classless. Все маршрутизаторы Cisco являются
полноклассовыми, т.е. предполагают наличие маски подсети по умолча-
нию в каждом интерфейсе. Когда маршрутизатор получает пакет для
подсети назначения, которой нет в таблице маршрутизации, по умолча-
нию пакет отбрасывается. Для использования маршрутизации по умолча-
нию необходимо применять команду ip classless, поскольку удаленной
подсети нет в таблице маршрутизации.
В маршрутизаторе применяется версия 12.x операционной системы
IOS, поэтому команда ip classless используется по умолчанию. Если указа-
на маршрутизация по умолчанию, но такой команды нет в конфигурации
устройства, необходимо добавить ее в конфигурацию маршрутизатора:
250lC(Config)#ip classless
Это команда режима глобального конфигурирования. Интересно, что
маршрутизация по умолчанию иногда срабатывает и без команды ip classless.
Однако в некоторых случаях требуется явно указать эту команду в
конфигурации. Рекомендуем всегда включать команду ip classless, когда
используется маршрутизация по умолчанию.
Динамическая маршрутизация
Динамическая маршрутизация — это процесс использования протокола
для поиска и обновления таблиц маршрутизации в устройствах. Динами-
ческая маршрутизация проще статической, но требует существенных
ресурсов процессора маршрутизатора и полосы пропускания сетевых
линий связи. Протокол маршрутизации определяет набор правил, ис-
пользуемых маршрутизаторами для взаимодействия с соседними
маршрутизаторами.
В нашей книге мы обсудим два протокола маршрутизации: RIP (Routing
Information Protocol — протокол информации о маршрутизации) и
IGRP (Interior Gateway Routing Protocol — протокол маршрутизации
внешнего шлюза). Информацию о других протоколах маршрутизации,
например Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) и Open
Shortest Path First (OSPF), можно получить в учебном пособии CCNP: Routing
Study Guide издательства Sybex, предназначенного для подготовки к
новому сертификационному экзамену Advanced Cisco Router
Configuration.
| Т ВНИМАНИЕ I Для сдачи экзамена CCNA 2 нужно знание только протоколов
маршрутизации RIP и IGRP.
л
188 Глава 5
В объединенных сетях используются два типа протоколов маршрути-
зации: ЮР (Interior Gateway Protocol — протокол внутреннего шлюза) и
EGP (Exterior Gateway Protocol — протокол внешнего шлюза). Протокол
маршрутизации IGP служит для обмена информацией о путях между мар-
шрутизаторами одной автономной системы AS (autonomous system). Ав-
тономная система AS — это набор сетей в пределах общего администра-
тивного домена. Протокол EGP нужен для взаимодействия между
автономными системами AS. Примером протокола типа EGP является
BGP (Border Gateway Protocol — протокол граничного шлюза), который
рассмотрен в учебном пособии CCNP: Routing Study Guide.
Административное _________расстояние
Во время настройки протокола маршрутизации необходимо позаботить-
ся об административном расстоянии AD (administrative distance). Это зна-
чение определяет степень доверия к информации о маршрутизации, по-
лученной маршрутизатором от соседнего устройства. Административное
расстояние выражено целым числом в диапазоне от 0 до 255, где 0 озна-
чает наибольшее доверие, а 255 — запрет передачи трафика по данному
пути.
В таблице 5.2 показаны административные расстояния по умолча-
нию, которыми пользуются маршрутизаторы Cisco во время выбора пути
к удаленной сети.
Таблица 5.2.
Административные расстояния по умолчанию
Источник пути
Подключенный интерфейс
Статический путь
EIGRP
IGRP
OSPF
RIP
Внешний EIGRP
Неизвестен
Расстояние по умолчанию
0
1
90
100
110
120
170
255 (этот путь не будет использован)
Если сеть подключена непосредственно к маршрутизатору, то всегда
используется интерфейс подключения. Если администратор установит
статический путь, маршрутизатор всегда будет предпочитать его всем
другим путям к той же сети. Можно изменить административное рассто-
яние для статического пути, но по умолчанию оно равно 1.
Маршрутизация по протоколу IP 189
Протоколы маршрутизации
Существуют три класса протоколов маршрутизации:
Вектора расстояния (Distance vector) Протоколы маршрутизации по век-
тору расстояния используют для поиска наилучшего пути расстояние до
удаленной сети. Каждое перенаправление пакета маршрутизатором назы-
вается участком (hop). Наилучшим считается путь к удаленной сети с наи-
меньшим количеством участков. Вектор определяет направление к уда-
ленной сети. Примерами протоколов маршрутизации по вектору
расстояния являются RIP и IGRP.
Состояние связи (Link state) Обычно называется — "первым - кратчай-
ший путь" (shortest path first). Каждый маршрутизатор создает три отдель-
ные таблицы. Одна из них отслеживает непосредственно подключенных
соседей, вторая — определяет топологию всей объединенной сети, а тре-
тья является таблицей маршрутизации. Устройство, действующее по про-
токолу типа состояния связи, имеет больше сведений об объединенной
сети, чем любой протокол вектора расстояния. Примером IP-маршрути-
зации по состоянию связи является протокол OSPF.
Гибридный (Hybrid) Использует отдельные характеристики протоколов
состояния связи и вектора расстояния (например, EIGRP).
Не существует единого способа конфигурации протоколов маршрути-
зации в любой произвольной сетевой среде. Эта задача решается с уче-
том особенностей конкретной сети. Однако знание различий в действии
разных протоколов маршрутизации поможет выбрать наилучшее реше-
ние. В нашей книге и соответствующем сертификационном экзамене
освещаются только теоретические аспекты протоколов маршрутизации
и особенности протоколов маршрутизации по вектору расстояния.
Протоколы маршрутизации по вектору расстояния
Алгоритм маршрутизации по вектору расстояния предполагает пересыл-
ку всей таблицы маршрутизации соседним устройствам. После этого со-
седний маршрутизатор объединяет полученную таблицу с собственной
таблицей маршрутизации для построения полной карты сети. Это можно
назвать маршрутизацией "за счет распространения слухов", поскольку
маршрутизатор, получивший обновление от соседа, должен полностью
полагаться на достоверность принятых от соседа данных об удаленной
сети и не пытаться искать эту сеть самостоятельно.
Вполне возможно, что в сети существует несколько путей к одной уда-
ленной сети. В этом случае сначала сравниваются административные
расстояния путей. При совпадении значений, наилучший путь определя-
ется по другим метрикам.
Протокол RIP пользуется при определении наилучшего пути в объе-
диненной сети только счетчиком участков. Если RIP находит несколько
путей к одной удаленной сети с одинаковыми счетчиками участков, авто-
матически выполняется циклическое чередование путей (карусельная
190 Глава 5
балансировка нагрузки — round-robin load balance). RIP способен сбалан-
сировать нагрузку по шести связям с одинаковой стоимостью.
Однако при использовании в маршрутизации этого типа метрики
проблема возникает, когда два пути к удаленной сети имеют одинаковые
счетчики участков, но разную полосу пропускания. На рис. 5.5 показан
пример двух связей с удаленной сетью 172.16.50.0.
Маршрутизатор А ,* Маршрутизаторе
172.1JJJO.O SO |
Сеть
§Щ. 16.10
ирутизатор С
"" трг Сеть
Маршрутизатор D 172.16.50.0
Рис. 5.5. Перегрузка по "узкому месту
Сеть 172.16.30.0 является линией Т1 с полосой пропускания
1.544 Мбит/с, а сеть 172.16.20.0 — линией 56К, поэтому маршрутизатор
должен выбрать Т1, а не связь 56К. Однако в маршрутизации по протоко-
лу RIP единственной метрикой является счетчик участков, поэтому обе
связи считаются одинаковыми по "весу". Такая ситуация называется пере-
грузкой по "узкому месту" (pinhole congestion).
Важно хорошо понять процедуру начала работы протокола маршрути-
зации по вектору расстояния. На рис. 5.6 показано, как четыре маршру-
тизатора начинают работу в состоянии, когда в таблице маршрутизации
присутствуют сведения только о непосредственно подключенных сетях.
После запуска протокола маршрутизации по вектору расстояния на
172.16.30.0
172.16.50.0
172.16.20.0 ЕО 172.16.40.0
Routing Table - Таблица маршрутизации
Рис. 5.6. Объединенная сеть с маршрутизацией по вектору расстояния
Маршрутизация по протоколу IP 191
каждом маршрутизаторе таблицы обновляются за счет добавления сведе-
ний о путях, собранных у соседних маршрутизаторов.
Как видно на рис. 5.6, каждый маршрутизатор имеет в таблице только
записи о непосредственно подключенных сетях. Каждый маршрутизатор
отправляет эту таблицу во все свои активные интерфейсы к другим мар-
шрутизаторам. Таблица маршрутизации сопровождается данными о но-
мере сети, выходном интерфейсе и счетчике участков.
На рис. 5.7 завершено создание таблиц маршрутизации, поскольку в
них уже включена вся информация обо всех сетях объединенной сети.
Это завершился процесс конвергенции (convergence, согласования).
После конвергенции в сети маршрутизаторы завершают пересылку дан-
ных из своих таблиц. Поэтому, чем быстрее пройдет конвергенция, тем
лучше. Заметим, что одним из основных недостатков протокола RIP яв-
ляется медленная конвергенция.
172.16.30.0
172.16.50.0
2501А
2621А
Routing Table
172.16.10.0
172.16.20.0
172.16.30.0
172.16.40.0
172.16.50.0
.0
SO
SO
SO
SO
0
0
1
1
2
Routing Table
172.16.20.0
172.16.30.0
172.16.40.0
172.16.10.0
172.16.50.0
SO
EO
S1
SO
S1
0
0
0
1
1
Routing Table
172.16.40.0
172.16.50.0
172.16.10.0
172.16.20.0
172.16.30.0
SO
EO
SO
SO
so
0
0
2
1
1

Routing Table - Таблица маршрутизации
Рис. 5.7. Таблицы маршрутизации после конвергенции
В таблице маршрутизации каждого устройства указаны сетевой но-
мер, интерфейс, в который маршрутизатор должен направить пакет к
удаленной сети. Кроме того, задано значение счетчика участков (метри-
ки), которое характеризует удаленную сеть.
Петля маршрутизации
Протокол "маршрутизация по вектору расстояния" отслеживает все изме-
нения в объединенной сети за счет периодической широковещательной
рассылки обновлений во все активные интерфейсы маршрутизации.
В широковещательную рассылку включено все содержимое таблицы мар-
шрутизации. Этот метод прекрасно работает, хотя требует процессорных
циклов и полосы пропускания линий связи. Однако во время сбоя в сети
могут возникнуть проблемы. Низкое время конвергенции протокола
192 Глава 5
"маршрутизация по вектору расстояния" приводит к несогласованности
таблиц маршрутизации и возникновению петель маршрутизации (routing
loop).
Петли (зацикливание пакетов) возникают из-за неодновременного об-
новления информации во всех маршрутизаторах. Предположим, отказал
интерфейс к сети 5 на рис. 5.8. Все маршрутизаторы знают, что сеть 5 до-
стижима через маршрутизатор Е. Маршрутизатор А в своей таблице име-
ет запись о пути в сеть 5 через маршрутизаторы В, С и Е. Когда отказыва-
ет сеть 5, маршрутизатор Е сообщает об этом маршрутизатору С. В свою
очередь, маршрутизатор С останавливает маршрутизацию в сеть 5 через
маршрутизатор Е. Однако маршрутизаторы А, В и D еще не знают об от-
казе сети 5, поэтому продолжают посылать информацию об обновлении,
которая уже стала некорректной. Маршрутизатор С может послать такое
обновление, что приведет к остановке маршрутизатором В процесса
маршрутизации в сеть 5, но, возможно, что маршрутизаторы А и D еще
не успеют получить такое обновление. Для них сеть 5 все еще доступна
через маршрутизатор В с путем, имеющим метрику, равную трем.
Маршрутизатор А Маршрутизаторе
СетьЗ •" . Сеть 4 шинг ни Сеть 5
Маршрутизатор О
Рис. 5.8. Пример формирования петли
Маршрутизатор А посылает свое регулярное сообщение об обновле-
нии через 30 с: "Привет, я все еще здесь — ниже перечислены связи, о ко-
торых мне известно". Причем в сообщении указано о достижимости
сети 5. Маршрутизаторы В и D получат эту новость и поверят, что сеть 5
можно достичь через маршрутизатор А, поэтому отправят эту некоррект-
ную новость о доступности сети 5. Любой пакет к сети 5 будет направля-
ться в маршрутизатор А, затем в В, а далее опять в А. Это и называется
петлей маршрутизации. Возникает вопрос: "Как остановить этот
процесс?".
Максимальный счетчик участков
Рассмотренная выше проблема с петлей маршрутизации часто называет-
ся счетом до бесконечности (counting to infinity) и связана с распростране-
нием в объединенной сети "слухов" о некорректных путях. Без внешнего
воздействия на этот процесс счетчик участков в пакете будет увеличива-
ться до бесконечности, за счет добавления единицы при проходе пакета
через любой маршрутизатор.
Маршрутизация по протоколу IP 193
Решить проблему позволит ограничение максимального значения в счет-
чике участков. Протокол вектора расстояния (RIP) предполагает счет уча-
стков до 15, поэтому любой путь с количеством участков 16 считается не-
достоверным (недостижимым). Следовательно, после подсчета до 15
участков сеть 5 считается отказавшей. Это означает, что устранение под-
счета до бесконечности позволит устранить постоянное перемещение
пакетов по петлям маршрутизации. Это решение действенно, но не
устраняет саму причин^ формирования петель маршрутизации. Пакеты
все же будут какое-то время перемещаться по петлям, поскольку вместо
оперативной проверки пакеты удаляются (отбрасываются) после дости-
жения счетчиком участков значения 16.
Деление (расщепление) горизонта
Другим решением проблемы петель маршрутизации является деление гори-
зонта (split horizon). Этот процесс устраняет некорректную информацию
о маршрутизации и о перегрузке в протоколе вектора расстояния за счет
установки правила. Согласно ему информация о маршрутизации не мо-
жет передаваться в обратном направлении относительно направления,
по которому она была получена. Деление горизонта не позволит маршру-
тизатору А послать обновление сведений обратно в маршрутизатор В,
если они были получены от маршрутизатора В.
Порча путей
Еще одной проблемой несогласованности обновлений является порча пу-
тей (route poisoning). Например, когда отказывает сеть 5, маршрутизатор
Е сознательно инициирует порчу путей за счет вноса в таблицу записей
для сети 5 со значением 16, т.е. устанавливает для этой сети состояние не-
достижимости (иногда называемое "бесконечным расстоянием" — infinite).
За счет такого искажения пути к сети 5 маршрутизатор С перестает
воспринимать некорректные обновления информации о путях в сеть 5.
Когда маршрутизатор С получает сообщение о порче пути от маршрути-
затора Е, то возвращает маршрутизатору Е специальное обновление, на-
зываемое "опасный реверс" (poison reverse). Это гарантирует, что все
пути в его сегменте получили информацию о порче пути к удаленной
сети.
Порча путей совместно с удержанием (см. ниже) позволяет ускорить
время конвергенции, поскольку соседние маршрутизаторы могут не
ждать 30 с (это целая вечность в мире компьютеров) перед объявлением
о порче пути.
Удержание
Удержание (holddown) предотвращает регулярные обновления о восста-
новлении пути, который был некоторое время недоступным, а также не
допускает слишком быстрое изменение за счет установки определенного
времени ожидания перед началом рассылки информации о восстановлен-
ном пути, либо стабилизации работы некоторой сети. Подобная задерж-
ка не позволяет слишком быстро начать изменение сведений о
194 Глава 5
наилучших путях. Маршрутизаторам предписывается ограничить на
определенный период времени рассылку любых изменений, которые
могут воздействовать на переключение состояния недавно удаленных
путей. Это предотвращает преждевременное изменение таблиц марш-
рутизации за счет сведений о временно неработоспособных маршрутиза-
торах.
Когда маршрутизатор получает от своего соседа сообщение, указыва-
ющее, что ранее работоспособная сеть стала недоступной или выклю-
ченной, запускается таймер удержания. Если от соседа вскоре будет полу-
чено сообщение с лучшей метрикой доступа, чем для исходного пути к
сети, состояние удержания заканчивается и возобновляется пересылка
данных. Если же сообщение от соседнего маршрутизатора будет получе-
но до сброса таймера удержания и оно определит меньшую метрику, чем
у исходного пути, то такое сообщение игнорируется, а действие таймера
удержания не прерывается. За счет удержания старых сведений увеличи-
вается время конвергенции в сети.
В процессе удержания используются триггерные обновления. Они
сбрасывают счетчики удержания для уведомления соседнего, маршрути-
затора об изменениях в сети. А отличие от сообщений об обновлении от
соседнего маршрутизатора заключается в том, что триггерные обновле-
ния инициируют создание новой таблицы маршрутизации, которая не-
медленно рассылается всем соседним устройствам. Подобное обновле-
ние определяет изменение топологии сети.
Существуют три условия, определяющие сброс счетчика удержания
при получении триггерного обновления:
1. Закончилось время удержания.
2. Маршрутизатор нагружен заданиями по обработке
пропорционально количеству связей в объединенной сети.
3. Другое обновление указывает на изменение статуса
(состояния) сети.
Протокол RIP
Протокол RIP (Routing Information Protocol) в полной мере является про-
токолом маршрутизации по вектору расстояния. Этот протокол предпи-
сывает рассылку полной таблицы маршрутизации во все активные интер-
фейсы устройства через 30 с. RIP пользуется для выбора наилучшего пути
к удаленной сети только счетчиком участков, но допускается счет только.
до 15 участков, т.е. значение 16 этого счетчика говорит о недостижимо-
сти сети. RIP подходит для небольших сетей, но не применим в крупных
сетях с медленными связями по региональным промежуточным сетям,
либо в сетях с большим числом установленных маршрутизаторов.
RIP версии 1 использует только полноклассовую маршрутизацию, т.е.
все устройства в сети обязаны иметь одинаковую маску подсети. Это свя-
зано с тем, что RIP версии 1 не дополняет сообщения об обновлениях
сведениями о маске подсети. RIP версии 2 обеспечивает префиксную
Маршрутизация по протоколу IP 195
маршрутизацию (prefix routing) и включает в обновления о путях сведе-
ния о маске подсети. Это называется бесклассовой, маршрутизацией. Далее в
книге обсуждается только протокол RIP версии 1, поскольку этого доста-
точно для сдачи сертификационного экзамена CCNA.
Таймеры RIP
Для управления производительностью в RIP используются три типа
таймеров:
Таймер обновления пути (Route update timer) Устанавливает интервал
(обычно 30 с) между периодическими обновлениями информации о мар-
шрутизации. Здесь маршрутизатор отправляет полную копию своей таб-
лицы маршрутизации всем своим соседям.
Таймер некорректного пути (Route invalid timer) Определяет время (90 с),
по истечению которого маршрутизатор начинает считать путь неправи-
льным. Это решение основывается на том, что за установленный период
времени не было никаких уведомлений о данном пути. Когда это проис-
ходит, маршрутизатор посылает обновления всем своим соседям, указы-
вая на некорректность такого пути.
Таймер очистки пути (Route flush timer) Устанавливает время (240 с) меж-
ду признанием пути некорректным и удалением его из таблицы маршрути-
зации. Перед удалением пути из таблицы маршрутизатор уведомляет своих
соседей о неправильности пути. Значение таймера некорректного пути
должно быть меньше значения таймера очистки пути. Это предоставит
маршрутизатору достаточное время для уведомления соседей о неправиль-
ном пути перед тем, как будет обновлена таблица маршрутизации.
Настройка маршрутизации по протоколу RIP
Для настройки маршрутизации по протоколу RIP нужно включить этот
протокол командой router rip и указать протоколу RIP сеть, в которой бу-
дет проводиться маршрутизация. Покажем на примере четырех наших
маршрутизаторов настройку RIP в объединенной сети.
2621А
RIP имеет административное расстояние равное 120. Статические пути
имеют административное расстояние 1 по умолчанию и, поскольку мы
уже ранее настроили статические пути, таблицы маршрутизации не будут
распространять сведения для протокола RIP. Предварительно удалите
статические пути во всех маршрутизаторах. Это выполняется командой
no ip route. Заметим, что в показанном ниже листинге для маршрутизато-
ра 2621А необходимо ввести команду ip route для удаления элементов
таблицы.
2621A#configt
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
196 • Глава 5
2621A(config)#no ip route 172.16.20.0 255.255.255.0 172.16.10.2
2621A(config)#no ip route 172.16.30.0 255.255.255.0 172.16.10.2
2621A(config)#no ip route 172.16.40.0 255.255.255.0 172.16.10.2
2621A(config)#no ip route 172.16.50.0 255.255.255.0 172.16.10.2
После удаления из конфигурации статических путей можно добавить
протокол маршрутизации RIP командой route rip и командой network.
Команда network указывает протоколу маршрутизации сеть, где нужно вы-
полнять рассылку обновлений. Заметим, что в показанной ниже конфи-
гурации маршрутизатора не указана подсеть, следовательно, границами
рассылки станет полноклассовая область в сети. RIP найдет нужную под-
сеть и будет уведомлять о ней устройства.
2621A(config)#router rip
2621A(config-router)#network 172.16.0.0
2621A(config-router)#AZ
2621A#
Как показывает листинг, достаточно двух команд, что гораздо мень-
ше, чем при установке статических путей. Однако не следует забывать о
дополнительной нагрузке на процессор маршрутизатора и занимаемую
полосу пропускания.
2501А
Для настройки RIP в маршрутизаторе 2501А следует удалить три статиче-
ских пути, созданных в предыдущей серии упражнений. Проверив, что в
таблице маршрутизации больше нет путей с административным расстоя-
нием меньшим 120, можно добавить RIP. Если не удалить статические
пути, то маршрутизатор не будет использовать протокол RIP.
2501A#configt
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
2501A(config)#no ip route 172.16.30.0 255.255.255.0 172.16.20.2
2501A(config)#no ip route 172.16.40.0 255.255.255.0 172.16.20.2
2501A(config)#no ip route 172.16.50.0 255.255.255.0 172.16.20.2
2501A(config)#router rip
2501A(config-router)#network 172.16.0.0
2501A(config-router)#AZ
2501A#
2501B
Маршрутизатор 2501В имеет только два статических пути. После их уда-
ления можно включить маршрутизацию по протоколу RIP.
2501B#configt
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
2501B(config)#no ip route 172.16.10.0 255.255.255.0 172.16.20.1
2501B(config)#no ip route 172.16.50.0 255.255.255.0 172.16.40.2
Маршрутизация по протоколу IP 197
2501B(config)#router rip
2501B(config-router)#network 172.16.0.0
2501B(config-router)#AZ
2501B#
2501C
Маршрутизатор 2501C был маршрутизатором по умолчанию, поскольку
мы ввели команду default route. После удаления режима путей по умолча-
нию, можно добавить маршрутизацию RIP.
RouterC#configt
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
RouterC(config)#no ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.40.1
RouterC(config)#router rip
RouterC(config-router)#network 172.16.0.0
RouterC(config-router)#AZ
RouterC#
05:10:31: %SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console
Важно понять причины выполнения показанных операций. Непо-
средственно подключенные пути имеют административное расстоя-
ние 0, статические пути — административное расстояние 1, а протокол
RIP — 120. Часто протокол RIP называют "распространителем слухов и
сплетен", поскольку иногда с его помощью рассылаются некорректные
данные.
Проверка таблиц маршрутизации
для протокола RIP
На данный момент все таблицы маршрутизации в нашем примере хранят
сведения о непосредственно подключенных путях и путях, добавленных"
протоколом RIP по обновлениям от соседних маршрутизаторов.
Ниже показано содержимое таблицы маршрутизации устройства
2621А.
2621A#sh ip route
Codes: С - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M — [листинг сокращен]
Gateway of last resort is not set
172.16.0.0/24 is subnetted, 5 subnets
R 172.16.50.0 [120/3] via 172.16.10.2, FastEthernetO/0
R 172.16.40.0 [120/2] via 172.16.10.2, FastEthernetO/0
R 172.16.30.0 [120/2] via 172.16.10.2, FastEthernetO/0
R 172.16.20.0 [120/1] via 172.16.10.2, FastEthernetO/0
С „ 172.16.10.0 is directly connected, FastEthernetO/0
262Ш
198 Глава 5
Согласно листингу, таблица маршрутизации содержит те же самые за-
писи, что и для случая со статическими путями. Однако символ R в запи-
си указывает на динамически добавленную сеть по протоколу маршрути-
зации RIP. Значение [120/3] — это административное расстояние пути
(120) вместе с количеством участков до удаленной сети (3).
В следующем листинге показана таблица маршрутизации устройства
2501А.
2501A#ship route
Codes: С - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M — [листинг сокращен]
Gateway of last resort is not set
172.16.0.0/24 is subnetted, 5 subnets
R 172.16.50.0 [120/2] via 172.16.20.2,00:00:11, SerialO
R 172.16.40.0 [120/1] via 172.16.20.2,00:00:11, SerialO
R 172.16.30.0 [120/1] via 172.16.20.2,00:00:11, SerialO
С 172.16.20.0 is directly connected, SerialO
С 172.16.10.0 is directly connected, EthernetO
2501A#
В данном случае мы опять получили записи о тех же самых путях,
хотя и не вводили их вручную.
Следующие таблицы маршрутизации получены в устройствах 2501В и
2501С.
2501B#shiproute
Codes: С - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M — [листинг сокращен]
Gateway of last resort is not set
172.16.0.0/24 is subnetted, 5 subnets
R 172.16.50.0 [120/1] via 172.16.40.2,00:00:26, Seriall
С 172.16.40.0 is directly connected, Seriall
С 172.16.30.0 is directly connected, EthernetO
С 172.16.20.0 is directly connected, SerialO
R 172.16.10.0 [120/1] via 172.16.20.1,00:00:04, SerialO
2501B#
RouterC#sh ip route
Codes: С - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M — [листинг сокращен]
Gateway of last resort is not set
172.16.0.0/24 is subnetted, 5 subnets
С 172.16.50.0 is directly connected, EthernetO
С 172.16.40.0 is directly connected, SerialO
R 172.16.30.0 [120/1] via 172.16.40.1,00:00:06, SerialO
R 172.16.20.0 [120/1] via 172,16.40.1,00:00:06, SerialO
R 172.16.10.0 [120/2] via 172.16.40.1,00:00:06, SerialO
RouterCfl
Маршрутизация по протоколу IP 199
RIP работает с маршрутизацией в небольших сетях. Однако при мак-
симальном значении счетчика участков 15 (значение 16 трактуется как
недостижимость сети) и полном обновлении таблицы маршрутизации
через каждые 30 секунд, протокол не сможет поддержать работу крупной
объединенной сети.
Удержание распространения информации
по протоколу RIP
Иногда _____разумнее ограничить распространение информации RIP по всей
локальной или региональной сети. Например, можно запретить отсылку
уведомлений протокола RIP в Интернет.
Существуют разные способы остановки распространения нежелатель-
ных уведомлений RIP по всем локальным или региональным сетям. Про-
ще всего использовать команду passive-interface. Она предотвращает от-
правку в указанный интерфейс широковещательных уведомлений RIP.
Однако подобный интерфейс сохраняет способность принимать обнов-
ления RIP.
Пример настройки маршрутизатора командой passive-interface:
RouterAtfconfig t
RouterA(config)#router rip
RouterA(config-router)#network 10.0.0.0
RouterA(config-router)#passive-interface serial 0
Данная команда отменит распространение обновлений RIP через по-
следовательный интерфейс serial 0, но этот же интерфейс будет прини-
мать обновления RIP от внешних источников.
• • • • . • . • ,
Протокол IGRP
Протокол маршрутизации внутреннего шлюза IGRP (Interior Gateway Routing
Protocol) — это лицензированный компаний Cisco протокол марш-
рутизации по вектору расстояния. Для использования IGRP в сети все
маршрутизаторы должны быть маршрутизаторами Cisco. Компания Cisco
разработала этот протокол маршрутизации для устранения недостатков
протокола RIP.
IGRP имеет максимальное значение счетчика участков 255, причем
по умолчанию используется значение 100. Это полезно в крупных сетях,
где недостаточно коротких путей из 15 участков, которые способен под-
держать протокол RIP. Кроме того, протокол IGRP использует иную мет-
рику, чем протокол RIP. В IGRP оцениваются полоса пропускания и за-
держка линии, причем эти две характеристики применяются по
умолчанию для выбора наилучшего пути в объединенной сети. Такая
метрика называется композитной (composite metric). Можно использо-
вать надежность, нагрузку и MTU (Maximum Transmission Unit — макси-
мальный передаваемый элемент), но эти характеристики не применяют-
ся по умолчанию.
200 Глава 5
Таймеры IGRP
Для управления производительностью протокол IGRP использует следую-
щие таймеры при указанных ниже значениях по умолчанию:
Таймер обновления (Update timer) Определяет, как часто должны отсы-
латься сообщения обновлений о маршрутизации. Значение по умолча-
нию равно 90 с.
Таймер некорректности (Invalid timer) Указывает, как долго маршрутиза-
тор должен ожидать перед объявлением пути неправильным, если марш-
рутизатор не получает обновлений об этом пути. Значение по умолчанию
в три раза больше таймера обновления.
Таймер удержания (Holddown timer) Определяет период удержания.
Значение по умолчанию равно троекратному значению таймера обновле-
ния плюс 10 с. ,
Таймер _______очистки (Flush timer) Указывает, насколько долго следует отло-
жить очистку записи о пути в таблице маршрутизации. Значение по умол-
чанию в семь раз больше таймера обновления.
Настройка маршрутизации по протоколу IGRP
Для настройки маршрутизации по протоколу IGRP используются те же
самые команды, что и для конфигурации маршрутизации по протоколу
RIP. Однако существует одно отличие: необходимо указывать номер авто-
номной системы (AS). Все маршрутизаторы в пределах одной автоном-
ной системы должны использовать одинаковый номер AS. В противном
случае они не смогут обмениваться информацией о маршрутизации. При-
мер включения маршрутизации по протоколу IGRP:
RouterA#configt
RouterA(config)#routerigrp 10
RouterA(config-router)#network 172.16.0.0
На листинге видно, что настроить маршрутизацию по протоколу
IGRP не сложнее, чем сконфигурировать RIP, хотя обязательным являет-
ся указание номера AS. Этот номер предписывает посылать уведомления
только тем маршрутизаторам, с которыми предполагается совместно ис-
пользовать информацию о маршрутизации.
Протокол IGRP способен балансировать нагрузку по шести неэквива-
лентным линиям связи. В сетях RIP для балансировки нагрузки необхо-
димо иметь одинаковые значения счетчиков участков, но в IGRP для
принятия решения о. балансировке используется полоса пропускания.
Для балансировки нагрузки между связями с неодинаковой стоимостью
служит команда variance, которая распределяет нагрузку согласно наилуч-
шей и наихудшей метрики.
Маршрутизация по протоколу IP 201
Еще две команды помогают управлять распределением трафика меж-
ду совместно используемыми путями IGRP: traffic-share balanced и traffic-
share min.
Ниже показаны доступные параметры при вводе команды router igrp.
Router(config-router)#variance ?
<1-128> Metric variance multiplier
(множитель метрики variance — "изменение")
Router(config-router)#traffic-share?
balanced Share inversely proportionalto metric
(совместное использование обратно пропорционально метрике)
min All traffic shared among min metric paths
(весь трафик направляется по пути с минимальной метрикой)
В листинге из маршрутизатора показано, что команда variance имеет
' множитель метрики. У команды traffic-share есть два параметра: balanced и
min. Команда traffic-share balanced указывает протоколу маршрутизации
IGRP на совместное использование связей обратно пропорционально
метрикам, а команда traffic-share min предписывает маршрутизацию толь-
ко по связям с минимальным "весом".
Т ВНИМАНИЕ | Балансировка нагрузки и совместное использование линий для
разделения трафика рассмотрено в книге CCNP: Routing Study
Guide издательства Sybex.
Настройка IGRP в объединенной сети
Настройка протокола IGRP — понятный процесс, мало отличающийся от
конфигурации RIP. Следует выбрать номер автономной системы AS еще
до начала настройки маршрутизаторов. Помните, что все маршрутизато-
ры в объединенной сети должны иметь одинаковый номер AS, чтобы об-
мениваться информацией о маршрутизации. В нашем примере объеди-
ненной сети использован номер AS, равный 10.
Начнем настройку объединенной сети на маршрутизацию по прото-
колу IGRP.
2621А
Показанный в листинге из маршрутизатора номер AS может быть любым
целым числом из диапазона 1 — 65535. Маршрутизатор может быть чле-
ном стольких автономных систем AS, сколько требуется в конкретной
сети.
2621A#configt
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. : .
2621A(config)#routerigrp ? V Йг
<l-65535> Autonomous system number
202 Глава 5
2621A(config)#routerigrp 10
2621A(config-router)#netw 172.16.0.0
2621A(config-router)#AZ
2621A#
Команда router igrp включает маршрутизацию IGRP. Как и для прото-
кола RIP, нужно добавить номер сети, в которой предполагается распро-
странение обновлений. IGRP пользуется полноклассовой маршрутиза-
цией, т.е. в сообщениях об обновлении не указана маска подсети.
2501А
Для настройки маршрутизатора 2501А достаточно включить IGRP с номе-
ром AS, равным 10, а затем добавить сетевой номер:
2501A#configt
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
2501A(config)#routerigrp 10
2501A(config-router)#netw 172.16.0.0
2501A(config-router)#AZ
2501A#
2501B
Для настройки 2501В следует, как и прежде, включить IGRP с номером
AS, равным 10.
2501B#configt
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
2501B(config)#routerigrp 10
2501B(config-router)#netw 172.16.0.0
2501B(config-router)#AZ
2501B#
\
2501C
Последним настраивается маршрутизатор 2501C, причем тоже с номером
AS, равным 10.
2501C#configt
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
2501C(config)#routerigrp 10
2501C(config-router)#netw 172.16.0.0
2501C(config-router)#AZ
RouterC#
Маршрутизация _________по протоколу IP 203
Проверка таблиц маршрутизации
по протоколу IGRP
После настройки маршрутизаторов проверьте их конфигурации. Исполь-
зуйте команду show ip route.
Во всех показанных ниже листингах присутствуют только пути к не-
посредственно подключенным сетям и пути, добавленные протоколом
IGRP. Поскольку мы не выключили RIP, этот протокол продолжает рабо-
тать в фоновом режиме, причем, как и раньше, занимает циклы процес-
соров маршрутизаторов и полосу пропускания линий. Однако в таблицах
маршрутизации никогда не будут использованы пути, найденные по про-
токолу RIP, поскольку IGRP имеет лучшее административное расстояние
по сравнению с RIP
Пример листинга для маршрутизатора 2621А (обратите внимание,
что в таблице маршрутизации присутствуют все пути).
2621A#sh ip route
Codes: С - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - [листинг сокращен]
Т - traffic engineered route
Gateway of last resort is not set
172.16.0.0/24 is subnetted, 5 subnets
I 172.16.50.0 [100/160360] via 172.16.10.2, FastEthernetO/0
I 172.16.40.0 [100/160260] via 172.16.10.2, FastEthernetO/0
I 172.16.30.0 [100/158360] via 172.16.10.2, FastEthernetO/0
I 172.16.20.0 [100/158260] via 172.16.10.2, FastEthernetO/0
С 172.16.10.0 is directly connected, FastEthernetO/0
Символом I отмечены пути, добавленные по протоколу IGRP. Значе-
ние [100/160360] показывает административное расстояние IGRP и ком-
позитную метрику. Чем меньше значение этой метрики, тем лучше путь.
Ниже показана таблица маршрутизации из устройства 2501 А.
2501A#shiproute
Codes: С - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - [листинг сокращен]
U - per-user static route, о - ODR
Gateway of last resort is not set
172.16.0.0/24 is subnetted, 5 subnets
I 172.16.50.0 [100/160350] via 172.16.20.2,00:00:49, SerialO
I 172.16.40.0 [100/160250] via 172.16.20.2,00:00:49, SerialO
I 172.16.30.0 [100/158350] via 172.16.20.2,00:00:49, SerialO
С 172.16.20.0 is directly connected, SerialO
С 172.16.10.0 is directly connected, EthernetO
2501A#
204 Глава 5
/
Таблица маршрутизации из 2501В:
2501B#ship route .
Codes: С - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - [листинг сокращен]
U - per-user static route, о - ODR
Gateway of lastVesort is not set
172.16.0.0/24 is subnetted, 5 subnets
I 172.16.50.0 [100/8576] via 172.16.40.2,00:01:11, Seriall
С 172.16.40.0 is directly connected, Seriall
С 172.16.30.0 is directly connected, EthernetO
С 172.16.20.0 is directly connected, SerialO
I 172.16.10.0 [100/158350] via 172.16.20.1,00:00:36,SerialO
2501B#
Таблица маршрутизации из 2501С:
2501C#shiproute
Codes:С-connected,S-static,I-IGRP,R- RIP,М- [листингсокращен]
U - per-user static route, о - ODR
i< Gateway of last resort is not set
172.16.0.0/24 is subnetted, 5 subnets
С 172.16.50.0 is directly connected, EthernetO
С 172.16.40.0 is directly connected, SerialO
I 172.16.30.0 [100/8576] via 172.16.40.1,00:00:28, SerialO
I 172.16.20.0 [100/160250] via 172.16.40.1,00:00:28, SerialO
I 172.16.10.0 [100/160350] via 172.16.40.1,00:00:28, SerialO
2501C#
•'. . •
Проверка конфигурации
После завершения настройки следует проверить конфигурацию, чтобы
гарантировать завершение самого процесса настройки. Ниже перечисле-
ны команды, используемые для проверки в маршрутизаторе Cisco выпол-
нения процесса маршрутизации и используемого для этого протокола.
Первая из представленных команд уже обсуждалась в предыдущем разде-
ле книги. Остальные команды рассмотрены ниже.
• show ip route
• show protocols
• show ip protocol
• debug ip rip
• debug ip igrp events
• debug ip igrp transactions
Маршрутизация по протоколу IP 205
Команда Show Protocols
Команда show protocols показывает сконфигурированные в каждом интер-
фейсе адреса сетевого уровня.
2501B#sh protocol
Global values:
Internet Protocol routing is enabled
(разрешена маршрутизация по протоколу IP)
EthernetO is up, line protocol is up
(интерфейс EthernetO включен, протокол линии включен)
Internet address is 172.16.30.1/24
(адрес Интернета: 172.16.30.1/24)
SerialO is up, line protocol is up
Internet address is 172.16.20.2/24
Seriall is up, line protocol is up
Internet address is 172.16.40.1/24
250.1ВЯ
В листинге показаны IP-адреса интерфейсов Ethernet 0, serial 0 и serial
1 маршрутизатора 2501В. Если в маршрутизаторе сконфигурированы
протоколы IPX или AppleTalk, то для них будут дополнительно показаны
сетевые адреса.
Команда Show IP Protocol
Команда show ip protocol показывает протоколы, сконфигурированные в
маршрутизаторе. Обратите внимание, что в показанном ниже листинге
представлены два протокола (RIP и IGRP), которые исполняются марш-
рутизатором, но только IGRP содержится в таблице маршрутизации, по-
скольку этот протокол имеет меньшее административное расстояние.
Команда show ip protocols выводит значения таймеров протокола мар-
шрутизации. В листинге отмечено, что RIP посылает обновления каж-
дые 30 с, что устанавливается по умолчанию. Кроме того, RIP выполняет
маршрутизацию в сети 172.16.0.0, а два соседних маршрутизатора найде-
ны по адресам 172.16.40.2 и 172.16.20.1.
2501B#ship protocol
Routing Protocol is "rip"
Sending updates every 30 seconds, next due in 6 seconds Invalid after
180 seconds, hold down 180, flushed after 240
(Обновления отсылаются каждые 30 с, причем следующее будет отправлено
через 6 с. Некорректность наступает через 180 с, удержание —,180,
а очистка — 240)
Outgoing update filter list for all interfaces is
(выходной фильтр обновление для всех интерфейсов)
Incoming update filter list for all interfaces is
(входной фильтр обновление для всех интерфейсов)
206 Глава 5
Redistributing: rip
(перераспределение по протоколу RIP)
Default version control: send version 1, receive any version
(управление версией по умолчанию: для отсылки — версия 1,
для приема — любая версия)
Interface Send Recv Key-chain
(Интерфейс Послано Получено Ключевая цепочка)
EthernetO 1 12
SerialO I 12
Sena 11 1 12
Routing for Networks:
(маршрутизация для сети)
172.16.0.0
Routing Information Sources:
(источники информации о маршрутизации)
Gateway Distance Last Update
(Шлюз Расстояние Последнее обновление)
172.16.40.2 120 00:00:21
172.16.20.1 120 00:00:23
Distance: (default is 120)
, (расстояние: по умолчанию 120)
В показанном листинге из маршрутизатора последний элемент опре-
деляет административное расстояние по умолчанию для RIP (120).
В следующем листинге показана информация о маршрутизации по
протоколу IGRP. По умолчанию значение таймера обновления равно
90 с, а административное расстояние — 100.
Routing Protocol is "igrp 10"
Sending updates every 90 seconds, next due in 42 seconds
Invalid after 270 seconds, hold down 280, flushed after 630
Outgoing update filter list for all interfaces is
Incoming update filter list for all interfaces is
Default networks flagged in outgoing updates
(сеть по умолчанию маркирована для выходных обновлений)
Default networks accepted from incoming updates
(сеть по умолчанию доступна для входных обновлений)
IGRP metric weight Kl=l, K2=0, К3=1, К4=0, К5=0
(вес метрики IGRP: К1=1, К2=0, К3=1, К4=0, К5=0)
IGRP maximum hopcount 100
(максимальное значение счетчика участков IGRP: 100)
IGRP maximum metric variance 1
(максимальное изменение метрики IGRP: 1)
Redistributing: eigrp 10, igrp 10
Routing for Networks:
172.16.0.0
Routing Information Sources:
Маршрутизация по протоколу IP 207
Gateway Distance Last Update
172.16.40.2 100 00:00:47
172.16.20.1 100 00:01:18
Distance: (default is 100)
В выведенной командой show ip protocols информации .присутствует
номер AS, значения таймеров маршрутизации, сети, в которых выполня-
ются уведомления, а также шлюзы и административное расстояние
(100).
Таймер некорректности установлен в 270 с, что в три раза больше
таймера обновления. Если обновления от маршрутизатора не будут полу-
чены в течение трех периодов обновления, путь считается некоррект-
ным. Таймер удержания равен 280 с, что примерно в три раза больше
таймера обновления. Это значение определяет подавление пути при
ожидании поступления нового обновления. Если новое обновление не
будет получено в течение интервала таймера удержания, то запускается
счет таймера очистки. Когда истечет и этот интервал,'путь удаляется из
маршрутизатора.
Команда Debug IP RIP
Команда debug ip rip посылает и принимает обновление маршрутизации
от имени устройства в консольном сеансе. Если подключиться к маршру-
тизатору по Telnet, придется ввести команду terminal monitor, чтобы полу-
чить листинг из команды debug.
В показанном ниже примере листинга видно, что обновления прото- -
кола RIP посланы и получены интерфейсами serial I, serial 0 и Ethernet 0.
Команда debug ip rip является хорошим отладочным средством, а метри-
кой выступает счетчик участков.
2501B#debugiprip
RIP protocol debugging is on
2501B#
07:12:56: RIP: received vl update from 172.16.40.2 on Seriall
07:12:56:172.16.50.0 in 1 hops
07:12:56: RIP: received vl update from 172.16.20.1 on SerialO
07:12:56:172.16.10.0 in 1 hops
07:12:58: RIP: sending vl update to 255.255.255.255 via
EthernetO (172.16.30.1)
07:12:58: subnet 172.16.40.0, metric 1
07:12:58: subnet 172.16.20.0, metric 1
07:12:58: RIP: sending vl update to 255.255.255.255 via
SerialO (172.16.20.2)
07:12:58: subnet 172.16.40.0, metric 1
07:12:58: subnet 172.16.30.0, metric 1
07:12:58: RIP: sending vl update to 255.255.255.255 via
Seriall (172.16.40.1)
208 Глава 5
07:12:58: subnet 172.16.30.0, metric 1
07:12:58: subnet 172.16.20.0, metric 1
2501B#undebugall
All possible debugging has been turned off
2501B#
Для выключения режима отладки следует ввести undebug all или no debug
all. Можно использовать краткую форму un all.
Команда Debug IP IGRP
Команда debug ip igrp имеет два параметра: events (события) и transactions
(транзакции), что и показано в листинге:
2501B#debugip igrp ?
events IGRP protocol events
transactions IGRP protocol transactions
Различия между двумя видами команды рассмотрено ниже.
Команда Debug IP IGRP Events
Команда debug ip igrp events выводит итоговые сведения о маршрутизации
IGRP в сети. Ниже показан листинг, где выведены источник, назначение
для каждого обновления, а также количество маршрутизаторов. Данная
команда не генерирует информацию о некорректных путях.
2501B#debug ip igrp events
IGRP event debugging is on
07:13:50: IGRP: received request from 172.16.40.2 on Seriall
07:13:50: IGRP: sending update to 172.16.40.2 via Seriall
(172.16.40.1)
07:13:51: IGRP: Update contains 3 interior, 0 system, and 0 exterior routes.
07:13:51: IGRP: Total routes in update: 3
07:13:51: IGRP: received update from 172.16.40.2 on Seriall
07:13:51: IGRP: Update contains 1 interior, 0 system, and 0 exterior routes.
07:13:51: IGRP: Total routes in update: 1
2501B#un
07:13:52: IGRP: received update from 172.16.40.2 on Seriall
07:13:52: IGRP: Update contains 1 interior, 0 system, and 0 exterior routes.
07:13:52: IGRP: Total routes in update: 1
2501 B#un all
All possible debugging has been turned off
Выключить режим отладки позволит команда undebug all.
Маршрутизация по протоколу IP 209
Команда Debug IP IGRP Transactions
Команда debug ip igrp transactions показывает сообщения запросов от со-
седних маршрутизаторов с требованием на обновление, а также широко-
вещательные рассылки, посланные маршрутизатором соседнему
маршрутизатору.
В показанном ниже листинге запрос получен от соседнего маршрути-
затора из сети 172.16.40.2 в интерфейс serial 1 устройства 2501В. Марш-
рутизатор 2501В ответил на запрос пакетом обновления.
2501B#debug ip igrp transactions
IGRP protocol debugging is on
07:14:05: IGRP: received request from 172.16.40.2 on Seriall
07:14:05: IGRP: sending update to 172.16.40.2 via Seriall (172.16.40.1)
07:14:05: subnet 172.16.30.0, metric=1100
07:14:05: subnet 172.16.20.0, metric=158250
07:14:05: subnet 172.16.10.0, metric=158350
07:14:06: IGRP: received update from 172.16.40.2 on Seriall
07:14:06: subnet 172.16.50.0, metric 8576 (neighbor 1100)
2501B#unall
All possible debugging has been turned off
250Ш
Действие данной команды отключается undebug all (краткая форма:
un al).
Упражнение
Запишите ответы на следующие вопросы.
1. Создайте статический путь к сети 172.16.10.0/24 для шлюза следую-
щего участка 172.16.20.1 и административного расстояния 150.
2. Напишите команду включения в маршрутизаторе протокола RIP и
рассылки уведомлений в сети 10.0.0.0.
3. Напишите команду запрета распространения протоколом RIP ин-
формации в интерфейсе serial 1.
4. Напишите команду создания автономной системы AS с номером 10 и
протоколом IGRP в сети 172.16.0.0.
5. Напишите команду настройки пути по умолчанию из маршрутизато-
ра в сеть 172.16.50.3.
6. Что работает с триггерными обновлениями и помогает устранить
петли маршрутизации в сетях с протоколом по вектору расстояния?
л
210 Глава 5
7. Что устраняет петли маршрутизации в сетях с протоколом по векто-
ру расстояния за счет пересылки максимального значения счетчика
участков при неисправности связи? >.
8. Что устраняет петли маршрутизации в сетях с протоколом по векто-
ру расстояния за счет отмены повторной отправки информации, по-
лученной из того же самого интерфейса?
9. Команда управления балансировкой нагрузки между наибольшей и
наименьшей допустимыми метриками.
10. Какая команда используется для отправки и получения обновлений
маршрутизации из консольного сеанса?
Лабораторная работа
В следующей лабораторной работе мы сконфигурируем сеть, содер-
жащую три маршрутизатора 2501 и один маршрутизатор 2621.
На рис. 5.9 показаны исходные данные для настройки каждого
маршрутизатора.
Т
172.16.30.0
I
172.16.50.0
Рис. 5.6. Объединенная сеть для лабораторной работы
О Лабораторная работа 5.1.
Создание статических путей
В первой лабораторной работе мы создадим статические пути в четырех
маршрутизаторах, для маршрутизации во всей объединенной сети. Про-
верку конфигураций проведем программой Ping.
1. Маршрутизатор 2621 подключен к сети 172.16.10.0/24. Он не знает о
сетях 172.16.20.0/24, 172.16.30.0/24, 172.16.40.0/24 и 172.16.50.0/24.
Статические пути в маршрутизаторе 2621 создаются для того, чтобы
он смог "увидеть" все сети.
2621#configt
2621(config)#ip route 172.16.20.0 255.255.255.0172.16.10.1
2621(config)#ip route 172.16.30.0 255.255.255.0 172.16.10.1
2621(config)#ip route 172.16.40.0 255.255.255.0 172.16.10.1
2621(config)#ip route 172.16.50.0 255.255.255.0 172.16.10.1
Маршрутизация по протоколу IP 211
2. Сохраните текущую конфигурацию маршрутизатора 2621, перейдя в
режим разрешения (enabled mode), а затем указав команду copy run
start и нажав Enter.
3. В маршрутизаторе А создадим статические пути к сетям
172.16.10.0/24, 172.16.30.0/24, 172.16.40.0/24 и 172.16.50.0/24.
RouterA#configt
RouterA(config)#ip route 172.16.30.0 255.255.255.0172.16.20.2
RouterA(config)#ip route 172.16.40.0 255.255.255.0 172.16.20.2
RouterA(config)#ip route 172.16.50.0 255.255.255.0 172.16.20.2
Эти команды указывают маршрутизатору А на то, как достичь сети
172.16.30.0/24 и использовать IP-адрес 172.16.20.2, который являет-
ся ближайшим соседним интерфейсом, подключенным к сети
172.16.30.0/24 (т.е. маршрутизатору В). Этот же интерфейс будет ис-
пользоваться для доступа к сетям 172.16.40.0/24 и 172.16.50.0/24.
4. Сохраните конфигурацию маршрутизатора А, перейдя в режим раз-
решения, напечатав copy run start и нажав Enter.
5. В маршрутизаторе В создайте статический путь к сетям
172.16.10.0/24 и 172.16.50.0/24, которые подключены к устройству
непосредственно. Создайте в маршрутизаторе В статические пути
для "видимости" остальных сетей:
RouterB#config t
RouterB(config)#ip route 172.16.10.0 255.255.255.0 172.16.20.1
RouterB(config)#ip route 172.16.50.0 255.255.255.0 172.16.40.2
Первая команда указывает маршрутизатору В, что для доступа к сети
172.16.10.0/24 следует использовать 172.16.20.1. Следующая команда
предписывает доступ к сети 172.16.50.0/24 через 172.16.40.2.
Перейдите в режим разрешения, введите copy run start и нажмите
Enter, чтобы сохранить текущую конфигурацию маршрутизатора В.
6. Маршрутизатор С подключен к сетям 172.16.50.0/24 и
172.16.40.0/24. Это устройство не знает о сетях 172.16.30.0/24,
172.16.20.0/24 и 172.16.10.0/24. Создайте статические пути, чтобы
маршрутизатор С "увидел" все сети:
RouterC#configt
RouterC(config)#ip route 172.16.30.0 255.255.255.0 172.16.40.1
RouterC(config)#ip route 172.16.20.0 255.255.255.0 172.16.40.1
RouterA(config)#ip route 172.16.10.0 255.255.255.0 172.16.40.1
Перейдите в режим разрешения, введите copy run start и нажмите
Enter, чтобы сохранить текущую конфигурацию маршрутизатора С.
Проверьте по Ping хосты и маршрутизаторы с каждого маршрутиза-
тора. Если все настроено правильно, должны быть успешными все
проверки.
212 Глава 5
О Лабораторная работа 5.2.
Динамическая маршрутизация по протоколу RIP
В этой лабораторной работе мы используем динамический протокол мар-
шрутизации RIP вместо статической маршрутизации и маршрутизации
по умолчанию.
1. Удалите все статические пути в маршрутизаторах командой no ip
route. Например:
RouterAtfcbnfigt
RouterA(config)#no ip route 172.16.10.0 255.255.255.0 172.16.11.2
RouterA(config)#no ip route 172.16.30.0 255.255.255.0 172.16.20.2
RouterA(config)#no ip route 172.16.40.0 255.255.255.0 172.16.20.2
RouterA(config)#no ip route 172.16.50.0 255.255.255.0 172.16.20.2
RouterA(config)#no ip route 172.16.55.0 255.255.255.0 172.16.20.2
Те же самые операции нужно выполнить в маршрутизаторах В, С и
2621. Введите sh run и нажмите Enter в каждом маршрутизаторе, что-
бы проверить очистку все статических путей и путей по умолчанию.
2. После отмены статической маршрутизации и маршрутизации по
умолчанию перейдите в устройстве А в режим настройки, введя
config t.
3. Укажите маршрутизатору на использование протокола RIP, введя
router rip и нажав Enter:
config t
router rip
4. Добавьте номер сети, где будут проводиться уведомления о маршру-
тизации, введя network 172.16.0.0 и нажав Enter.
5. Нажмите Ctrl+Z для выхода из режима конфигурации (настройки).
6. В маршрутизаторах В, С и 2621 введите аналогичные команды:
Config t
Router rip
Network 172.16.0.0
7. Проверьте работу RIP в каждом маршрутизаторе, введя в каждом из
них следующую последовательность команд:
show ip protocol
show ip route
show running-config or show run
8. Сохраните конфигурацию. В каждом маршрутизаторе введите сору
run start или copy running-config startup-config и нажмите Enter.
Маршрутизация по протоколу IP 213
9. Проверьте работу сети, протестировав по Ping все удаленные сети и
хосты.
О Лабораторная работа 5.3.
Динамическая маршрутизация по протоколу IGRP
В этой лабораторной работе мы запустим протокол маршрутизации IGRP
одновременно с маршрутизацией по протоколу RIP.
1. Войдите в систему маршрутизатора, перейдите в привилегирован-
ный режим и введите en или enable.
2. Сохраните во всех маршрутизаторах протокол RIP и проверьте ра-
боту этого протокола в каждом устройстве. Если нужно удалить RIP,
то следует ввести команду режима глобального конфигурирования
no router rip, например:
config t
no router rip
3. В режиме настройки маршрутизатора А введите router igrp ?.
4. Появится приглашение для ввода номера автономной системы. Но-
мер AS служит для указания набора взаимодействующих маршрутиза-
торов. Введите 10 и нажмите Enter. Маршрутизатор можно настро-
ить на участие в нескольких автономных системах AS.
5. В приглашении настройки маршрутизатора (config-router) введите
network 172.16.0.0. Это установит полноклассовые сетевые границы
для рассылки обновлений вместо использования номеров подсетей.
6. Нажмите Ctrl+Z для выхода из режима настройки.
7. В маршрутизаторах В, С и 2621 введите такие команды:
RouterB(config)#routerigrp 10 '
RouterB(config-router)#network 172.16.0.0
8. Проверьте работу IGRP, введя в каждом маршрутизаторе:
show ip protocol
Будут показаны сведения о протоколах маршрутизации RIP и IGRP,
а также значения таймеров обновления.
ship route
Это позволит "видеть" в сети все восемь подсетей: 10, 11, 15, 20, 30,
40, 50 и 55. Некоторые из них подключены непосредственно, но к
другим сетям ведут пути, помеченные символом I, т.е. добавленные
протоколом IGRP. Продолжает работать протокол RIP, но в таблице
маршрутизации записи для сетей имеют сетевой номер (100/23456).
Первое число (100) определяет степень достоверности. Поскольку
для RIP по умолчанию степень достоверности равна 120, пути от
протокола IGRP будут использованы раньше, чем пути от протокола
214 Глава 5
RIP. Второе число показывает метрику (или вес) пути, что служит
для выбора наилучшего пути в сети.
show running-config
Посмотрим, как сконфигурированы RIP и IGRP.
9. Для сохранения конфигурации введите copy running-config startup-
config или copy run start и нажмите Enter в каждом маршрутиза-
торе.
10. Проверьте сеть, обратившись утилитой Ping ко всем маршрутизато-
рам, переключателям и хостам.
Проверочные вопросы
1. Какой алгоритм маршрутизации используется в протоколе RIP?
A. Маршрутизируемой информации
B. Связывания
C. Состояния связи
D. Вектора расстояния
2. Какой алгоритм маршрутизации используется в протоколе IGRP?
A. Маршрутизируемой информации
B. Связывания
C. Состояния связи (
D. Вектора расстояния
3. Какая команда вводится в приглашении маршрутизатора для провер-
ки частоты широковещательных рассылок по протоколу IGRP?
A. sh ip route
B. sh ip protocol
C. sh ip broadcast
D. debug ip igrp
4. Какая метрика маршрутизации используется в протоколе RIP?
A. Счет до бесконечности
B. Счетчик участков
C. Время жизни TTL
D. Полоса пропускания, задержка
5. Какая команда остановит вывод в интерфейс обновлений маршрути-
зации?
A. Router(config-if)#no routing
B. Router(config-if)#passive-interface
C. Router(config-router)#passive-interface sO
D. Router(config-router)#no routing updates
Маршрутизация по протоколу IP 215
6. Какая метрика маршрутизации используется по умолчанию в прото-
коле IGRP? (Укажите все правильные ответы.)
A. Счет до бесконечности
B. Счетчик участков
C. Время жизни TTL
D. Полоса пропускания
E. Задержка
7. Что определяет метрика в 16 участков для сетей с маршрутизацией
по протоколу RIP?
A. 16 мс
B. Количество маршрутизаторов в объединенной сети
C. Количество участков
D. 16-ый участок недостижим
E. Последний доступный участок
8. Для чего используется удержание?
A. Для удержания в протоколе от перехода на следующий участок
B. Для предотвращения восстановления отказавших путей при по-
лучении периодических обновлений
C. Для предотвращения восстановления только что заработавших
участков при получении периодических обновлений
D. Для предотвращения восстановления отказавших путей при по-
лучении нерегулярных обновлений
9. Что такое деление горизонта?
A. Маршрутизатор отмечает интерфейс получения пакета и не вы-
полняет в нем распространение обновлений маршрутизации.
B. Большая шина (горизонт) физической сети делится трафиком.
C. Предотвращение широковещательных рассылок периодических
обновлений в отказавших связях.
D. Предотвращение периодических обновлений при восстановле-
нии отказавших путей.
10. Что такое опасный реверс?
A. Возвращение сообщения протокола, полученного маршрутизато-
ром для стабилизации состояния, что останавливает регулярные
обновления
B. Информация, полученная от маршрутизатора, которая не может
быть ему возвращена
C. Предотвращение периодических обновлений при восстановле-
нии отказавших путей
D. Определяет, когда маршрутизатор устанавливает метрику для от-
казавшей линии, чтобы обеспечить счет до бесконечности
216 Глава 5
11. Каково административное расстояние по умолчанию в протоколе
IGRP?
A. 90
B. 100
C. 120
D. 220
12. Что из перечисленного является корректным путем по умолчанию?
A. route ip 172.0.0.0 255.0.0.0 sO
B. ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.20.1
C. ip route 0.0.0.0 255.255.255.255 172.16.20.1
D. route ip 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.10.1150
13. Что является протоколом состояния связи в сетях IP?
A. RIPV2
B. EIGRP
C. OSPF
D. IGRP
14. Какие команды доступны для поддержки сетей RIP? (Укажите все
правильные ответы)
A. sh ip route
B. sh ip rip
C. sh rip network
D. debug ip rip
15. Что справедливо для сетей с протоколом по вектору расстояния?
(Выберите наилучший ответ.)
A. Передача частичных обновлений каждые 60 с.
B. Передача полной таблицы маршрутизации каждые 60 с.
C. Отправка полной таблицы маршрутизации каждые 30 с.
D. Обновления каждые 90 с.
16. Какая команда Cisco IOS позволяет вывести таблицу маршрутизации
IP?
A. sh ip config
B. shiparp
C. sh ip route
D. sh ip table
17. Как используется административное расстояние в маршрутизации?
A. Определяется сетевым администратором при вводе пути
B. Создает базу данных
C. Определяет достоверность источника и выражается целым чис-
лом в диапазоне от 0 до 255
Маршрутизация по протоколу IP 217
D. Определяет достоверность источника и выражается целым чис-
лом в диапазоне от 0 до 1023
18. Что означает символ S в листинге таблицы маршрутизации?
A. Динамическое подключение
B. Непосредственное подключение
C. Статическое подключение
D. Пересылку пакетов
19. Что справедливо для IP-маршрутизации?
A. IP-адрес назначения изменяется на каждом участке.
B. IP-адрес источника изменяется на каждом участке.
C. Кадры не изменяются на любом участке.
D. Кадры изменяются на каждом участке.
20. Что справедливо для создания статических путей? (Укажите все пра-
вильные ответы)
A. Параметр маски необязателен.
B. Необходим параметр шлюза.
C. Необходимо административное расстояние.
D. Административное расстояние необязательно.
E. Ни одно из вышеперечисленного не является справедливым.
Ответы к упражнению
1. ip route 172.16.10.0 255.255.255.0 172.16.20.1150
2. config t
router rip
network 10.0.0.0
3. config t
router rip
passive-interface serial 1
4. config t
router igrp 10
network 172.16.0.0
5. config t
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.50.3
6. Таймер удержания
7. Опасный реверс
s
8. Деление горизонта
9. variance
10. debug ip rip
9 )ак. 646
218 Глава 5
Ответы к проверочным вопросам
1. D 11. В
2. D 12. В
3. В 13. С
4. В 14. A,D
5. С 15. С
6. D,E 16. С
7. D 17. С
8. В 18. С
9. А 19. D
10. D 20. B,D
Виртуальные
локальные сети
(VLAN)
220 Глава 6
Виртуальные локальные сети
(Virtual LAN)
В коммутируемых сетях уровня 2 сеть представляется "плоской" (см.
рис. 6.1). Любой широковещательный пакет пересылается всем устройст-
вам, вне зависимости от того, нужно ли устройству принимать эти
данные.
Каждый сегмент имеет собственный домен конфликтов
Все сегменты находятся в одном широковещательном домене
Рис. 6.1. Плоская сетевая структура
Поскольку коммутация на уровне 2 формирует отдельные домены
конфликтов для каждого подключенного к переключателю устройства,
снижаются ограничения на длину сегмента Ethernet, т.е. можно строить
более крупные сети. Увеличение количества пользователей и устройств
приводит к увеличению количества широковещательных рассылок и па-
кетов, обрабатываемых каждым устройством.
Еще одной проблемой "плоской" коммутации уровня 2 является безо-
пасность сети. Имейте в виду, что все пользователи "видят" все устройст-
ва. Нельзя отменить широковещательные рассылки в устройстве и отве-
ты пользователей на эти рассылки. Увеличить уровень безопасности
позволяет защита паролями серверов и других устройств.
Создание виртуальной локальной сети VLAN помогает решить мно-
гие проблемы коммутации уровня 2, что и будет показано ниже.
Управление широковещательными рассылками
Широковещательные рассылки свойственны любому протоколу, но их
частота зависит от особенностей протокола, исполняемых в объединен-
ной сети приложений и методов использования сетевых служб.
Иногда приходится переписывать старые приложения, чтобы со-
кратить количество широковещательных рассылок. Однако приложе-
ния нового поколения требовательны к полосе пропускания и занима-
ют все ресурсы, которые обнаруживают. Мультимедийные приложения
интенсивно пользуются широковещательными и многоадресными
Виртуальные локальные сети (VLAN) 221
рассылками. На степень интенсивности широковещательных рассылок
приложения влияют сбои оборудования, неадекватная сегментация и
плохо разработанные брандмауэры. Во время проектирования сети ре-
комендуется принимать специальные меры, поскольку широковещатель-
ные рассылки распространяются по коммутируемой сети. По умолчанию
маршрутизаторы возвращают такие рассылки только в исходную сеть, но
переключатели направляют широковещательные рассылки во все сег-
менты. Именно поэтому сеть называется "плоской", ведь формируется
единый домен широковещательных рассылок.
Сетевой администратор обязан гарантировать правильность сегмен-
тации сети, чтобы проблемы отдельного сегмента не распространялись
на всю сеть. Эффективнее всего сделать это с помощью коммутации и
маршрутизации. Поскольку переключатель имеет лучшее отношение
стоимости к эффективности, многие компании переходят от "плоских"
сетей к сетям с полной коммутацией или к сетям VLAN. Все устройства
сети VLAN являются членами одного широковещательного домена и по-
лучают все широковещательные рассылки. По умолчанию широковеща-
тельные рассылки фильтруются на всех портах переключателей, кото-
рые не являются членами одной сети VLAN.
Маршрутизаторы, переключатели уровня 3 и модули коммутации пу-
тей RSM (route switch module) надо использовать совместно с переклю-
чателями, чтобы предоставить соединения между сетями VLAN и пред-
отвращения распространения по всей сети широковещательных
рассылок.
Безопасность
Еще одной проблемой плоских сетей является безопасность, что опреде-
ляется соединением концентраторов и переключателей через маршрути-
заторы. Защита сети обеспечивается маршрутизаторами. Однако любой
человек, подключившийся к физической сети, получает доступ к ее ресур-
сам. Кроме того, пользователь может подключить сетевой анализатор к
концентратору и наблюдать весь сетевой трафик. Дополнительная проб-
лема связана с включением пользователя в рабочую группу — достаточно
подключить сетевую станцию к концентратору.
Использование VLAN и создание нескольких групп широковещатель-
ных рассылок позволит администратору управлять каждым портом и по-
льзователем. Пользователи уже не смогут самостоятельно подключать
свои рабочие станции к произвольному порту переключателя и получать
доступ к сетевым ресурсам. Администратор контролирует каждый порт и
все предоставляемые пользователям ресурсы.
Группы формируются на основе требований пользователей к сетевым
ресурсам, поэтому переключатель можно настроить на режим уведомле-
ния сетевой станции управления о любых попытках неавторизованного
доступа к сетевым ресурсам. Если присутствуют коммуникации между се-
тями VLAN, можно реализовать ограничения на доступ через маршрути-
заторы. Ограничения накладываются на аппаратные адреса, протоколы
и приложения.
222 Глава 6
Гибкость и масштабируемость
Переключатель уровня 2 не фильтрует, а только читает кадры, поскольку
не анализирует сведения протокола сетевого уровня. Это приводит к пе-
ренаправлению переключателем всех широковещательных рассылок. Од-
нако создание сети VLAN формирует домены широковещательных рас-
сылок. Эти рассылки из узла одной сети VLAN не будут направлены в
порты другой сети VLAN. За счет присваивания коммутируемых портов и
пользователей определенной группе VLAN одного переключателя или
группы связанных переключателей (такая группа называется фабрикой
коммутации — switch fabric) мы увеличиваем гибкость при добавлении по-
льзователя только в один домен широковещательной рассылки, причем
вне зависимости от физического местоположения пользователя. Это
предотвращает распространение во всей объединенной сети шторма ши-
роковещательных рассылок при неисправности сетевого адаптера (NIC,
network interface card) или приложения.
Когда сеть VLAN становится очень большой, можно сформировать
новые сети VLAN, не позволив широковещательным рассылкам занять
слишком много полосы пропускания. Чем меньше пользователей в сети
VLAN, тем на меньшее количество пользователей действуют широкове-
щательные рассылки.
Для понимания того, как VLAN выглядит с точки зрения переключа-
теля, полезно сначала рассмотреть обычные локализованные магистра-
ли. На рис. 6.2 показана локализованная магистраль (collapsed backbone),
созданная за счет подключения физических локальных сетей к
маршрутизатору.
Каждая сеть подключена к маршрутизатору и имеет собственный ло-
гический номер сети. Каждый узел отдельной физической сети должен
соблюдать этот сетевой номер для взаимодействия в полученной объеди-
ненной сети. Рассмотрим ту же схему на основе переключателя. Рис. 6.3
показывает, как переключатель устраняет физические границы взаимо-
действия в объединенной сети.
Переключатель обладает большей гибкостью и масштабируемостью,
чем маршрутизатор. Можно группировать пользователей в сообщества
по интересам, что называется организационной структурой сети VLAN.
Сеть А
Сеть С
Рис. 6.1. Физические локальные сети, подключенные к маршрутизатору
Виртуальные локальные сети (VLAN) 223
Использование переключателя вроде бы отменяет необходимость в
маршрутизаторе. Это не так. На рис. 6.3 видны четыре сети VLAN (доме-
ны широковещательных рассылок). Узлы в каждой сети VLAN могут
взаимодействовать друг с другом, но не с другими сетями VLAN или с их
узлами. Во время конфигурации VLAN узлы должны находиться в преде-
лах локализованной магистрали (см. рис. 6.2). Что же нужно хосту на
рис. 6.2 для обращения к узлу 'или хосту другой сети? Хосту необходимо
обратиться через маршрутизатор или другое устройство уровня 3, как и
при коммуникации внутри VLAN (см. рис. 6.3). Взаимодействие между се-
тями VLAN, как и между физическими сетями, должно проводиться че-
рез устройство уровня 3.
VLAND
Рис. 6.3. Переключатель устраняет физические границы сетей
Членство в сети VLAN
Сеть VLAN обычно создается администратором, который присваивает ей
порты переключателя. Такой способ называется статической виртуаль-
ной локальной, сетью (static VLAN) . Если администратор немного поста-
рается и присвоит через базу данных аппаратные адреса всех хостов, пе-
реключатель можно настроить на динамическое создание сети VLAN.
Статические сети VLAN
Статические сети VLAN являются типичным способом формирования.та-
ких сетей и отличаются высокой безопасностью. Присвоенные сети
VLAN порты переключателей всегда сохраняют свое действие, пока
224 Глава 6
администратор не выполнит новое присваивание портов. Этот тип VLAN
легко конфигурировать и отслеживать, причем статические VLAN хоро-
шо подходят для сетей, где контролируется перемещение пользователей.
Программы сетевого управления помогут выполнить присваивание пор-
тов. Однако подобные программы использовать не обязательно.
Динамические сети VLAN
Динамические сети VLAN автоматически отслеживают присваивание уз-
лов. Использование интеллектуального программного обеспечения сете-
вого управления допускает формирование динамических VLAN на основе
аппаратных адресов (MAC), протоколов и даже приложений. Предполо-
жим, МАС-адрес был введен в приложение централизованного управле-
ния VLAN. Если порт будет затем подключен к неприсвоенному порту пе-
реключателя, база данных управления VLAN найдет аппаратный адрес,
присвоит его и сконфигурирует порт переключателя для нужной сети
VLAN. Это упрощает административные задачи по управлению и на-
стройке. Если пользователь перемещается в другое место сети, порт пере-
ключателя будет автоматически присвоен снова в нужную сеть VLAN. Од-
нако для первоначального наполнения базы данных администратору
придется поработать.
Администраторы сетей Cisco могут пользоваться службой VMPS
(VLAN Management Policy Server, сервер политики управления виртуаль-
ной локальной сетью) для установки базы данных МАС-адресов, которая
используется при создании динамических сетей VLAN. VMPS — это база
данных для преобразования МАС-адресов в сети VLAN.
Идентификация сетей VLAN
Сеть VLAN может распространяться на несколько соединенных переклю-
чателей. Устройства в такой коммутационной фабрике отслеживает как
сами кадры, так и их принадлежность определенной сети VLAN. Для это-
го выполняется маркирование кадров (frame tagging). Переключатели
смогут направлять кадры в соответствующие порты.
В такой среде коммутации существуют два разных типа связей:
Связи доступа (Access link) Связи, принадлежащие только одной сети
VLAN и считающиеся основной связью отдельного порта переключателя.
Любое устройство, подключенное к связи доступа, не подозревает о
своем членстве в сети VLAN. Это устройство считает себя частью широ-
ковещательного домена, но не подозревает о реальном членстве в физи-
ческой сети. Переключатели удаляют всю информацию о VLAN еще до
передачи кадра в связь доступа. Устройства на связях доступа не могут
взаимодействовать с устройствами вне своей сети VLAN, если только па-
кеты не проходят через маршрутизатор.
Магистральные связи (Trunk link) Магистральные линии способны обслу-
живать несколько сетей VLAN. Название этих линий заимствовано из
Виртуальные локальные сети (VLAN) 225
телефонных систем, где магистральные линии способны одновременно
передавать несколько телефонных переговоров. В компьютерных сетях
магистральные линии служат для связи переключателей с переключате-
лями, маршрутизаторами и даже с серверами. В магистральных связях
поддерживаются только протоколы Fast Ethernet или Gigabit Ethernet.
Для идентификации в кадре принадлежности к определенной сети
VLAN, построенной на технологии Ethernet, переключатель Cisco под-
держивает две разные схемы идентификации: ISL и 802. lq. Магистраль-
ные связи служат для транспорта VLAN между устройствами и могут на-
страиваться на поддержку всех или только нескольких сетей VLAN.
Магистральные связи сохраняют принадлежность к "родной" VLAN (т.е.
виртуальной локальной сети по умолчанию), которая используется при
отказе магистральной линии.
N

Маркировка кадров
Переключателю объединенной сети необходимо отслеживать пользова-
телей и кадры, которые проходят через коммутационную фабрику и сеть
VLAN. Коммутационной фабрикой называют группу переключателей, со-
вместно использующих одинаковую информацию о сети VLAN. Иденти-
фикация {маркировка) кадров предполагает присваивание кадрам уникаль-
ного идентификатора, определенного пользователем. Часто это
называют присваиванием VLAN ID или присваиванием цвета.
Компания Cisco разработала метод маркировки кадров, используе-
мый для передачи кадров Ethernet по магистральным связям. Маркер
(тег) сети VLAN удаляется перед выходом кадра из магистральной связи.
Любой получивший кадр переключатель обязан идентифицировать
VLAN ID, чтобы определить дальнейшие действия с кадром на основе
таблицы фильтрации. Если кадр попадает в переключатель, подключен-
ный к другой магистральной связи, кадр направляется в порт этой маги-
стральной линии. Когда кадр попадает в конец магистральной связи и
должен поступить в связь доступа, переключатель удаляет идентифика-
тор VLAN. Оконечное устройство получит кадр без какой-либо информа-
ции о сети VLAN.
Методы идентификации VLAN
Для отслеживания кадров, перемещающихся через коммутационную фаб-
рику, используется идентификатор VLAN. Он отмечает принадлежность
кадров определенной сети VLAN . Существует несколько методов отсле-
живания кадров в магистральных связях:
Протокол ISL Протокол ISL (Inter-Switch Link — связи между переключа-
телями) лицензирован для переключателей компании Cisco и использует-
ся только в линиях сетей FastEthernet и Gigabit Ethernet. Протокол может
применяться к порту переключателя, интерфейсу маршрутизатора или
интерфейсу сетевого адаптера на сервере, который является магистраль-
ным. Такой магистральный сервер пригоден для создания сетей VLAN,
226 Глава 6
не нарушающих правила "80/20". Магистральный сервер одновременно
является членом всех сетей VLAN (доменов широковещательных рассы-
лок). Пользователям не нужно пересекать устройство уровня 3 для досту-
па к серверу, совместно используемому в организации.
IEEE 802.1q Протокол создан институтом IEEE в качестве стандартного
метода маркирования кадров. Протокол предполагает вставку в кадр до-
полнительного поля для идентификации VLAN. Для создания магистра-
льной связи между коммутируемыми линиями Cisco и переключателем
другого производителя придется использовать протокол 802.lq, который
обеспечит работу магистральной связи.
LANE Протокол эмуляции локальной сети LANE (LAN emulation) служит
для взаимодействия нескольких VLAN поверх ATM.
802.10 (FDD!) Позволяет пересылать информацию VLAN поверх FDDL.
Использует поле SAID в заголовке кадра для идентификации VLAN. Про-
токол лицензирован для устройств Cisco.
|Т ВНИМАНИЕ I Для сдачи экзамена CCNA достаточно знать только метод ISL.
Протокол ISL
Протокол ISL (Inter-Switch Link) является способом явного маркирова-
ния информации о VLAN в кадрах Ethernet. Маркировка позволяет муль-
типлексировать VLAN в магистральных линиях с помощью внешнего ме-
тода инкапсуляции. За счет LSL можно обеспечить межсоединения
нескольких переключателей при сохранении информации о VLAN, при-
чем при перемещении трафика как через переключатель, так и по магист-
ральной связи. Протокол ISL характеризуется небольшой задержкой и
высокой производительностью на уровне линий связи для FastEthernet в
полу- и полнодуплексном режиме.
Протокол ISL разработан компанией Cisco, поэтому ISL считают ли-
цензионным только для устройств Cisco. Если необходим нелицензион-
ный протокол для VLAN, используйте 802.lq (см. в книге CCNP: Switching
Study Guide).
ISL является внешним процессом маркирования, т.е. исходный кадр
никак не изменяется, но дополняется новым 26-байтным заголовком ISL.
Кроме того, в конец кадра вставляется второе 4-байтное поле провероч-
ной последовательности кадра FCS (frame check sequence). Поскольку
кадр инкапсулируется, прочитать его смогут только устройства, поддер-
живающие протокол ISL. Кадры не должны превышать 1522 байтов. По-
лучившее кадр ISL устройство может посчитать этот кадр слишком боль-
шим, учитывая, что в Ethernet максимальная длина сегмента равна
1518 байт.
В портах нескольких VLAN (магистральные порты) каждый кадр мар-
кируется при поступлении в переключатель. Сетевой адаптер (NIC, network
interface card), поддерживающий протокол ISL, позволяет серверу
получать и отправлять маркированные кадры для нескольких сетей
Виртуальные локальные сети (VLAN) 227
VLAN. Причем кадры могут проходить по нескольким VLAN без пересе-
чения маршрутизатора, что снижает задержку. Такая технология может
использоваться в сетевых зондах и анализаторах. Пользователь сможет
подключиться к серверу, не пересекая маршрутизатор при каждом обра-
щении к любому информационному ресурсу. Например, сетевой админи-
стратор может пользоваться технологией ISL для одновременного вклю-
чения файлового сервера в несколько сетей VLAN.
Важно понять, что информация протокола ISL о VLAN добавляется в
кадр только при перенаправлении в порт, настроенный на режим маги-
стральной связи. Инкапсуляция ISL удаляется из кадра, как только он по-
падает в связь доступа.
Магистральные связи
Магистральные линии являются соединениями "точка-точка" на скорости
100- или 1000 Мбит/с между двумя переключателями, между переключа-
телем и маршрутизатором или между переключателем и сервером. Маги-
стральные связи способны доставлять трафик в несколько сетей VLAN
(одновременно поддерживается от 1 до 1005 сетей). Не допускается рабо-
та магистральных связей в линиях 10 Мбит /с.
Магистральная связь позволяет одновременно сделать порт членом
нескольких сетей VLAN, чтобы, например, магистральный сервер смог
одновременно находиться в двух широковещательных доменах. Пользо-
ватели смогут не пересекать устройство уровня 3 (маршрутизатор) при
входе и использовании сервера. Кроме того, при соединении переключа-
телей магистральная связь позволит переносить по линии отдельную
или всю информацию VLAN. Если не сформировать магистральную
связь между переключателями, то по умолчанию эти устройства смогут
передавать по связи только информацию одной сети VLAN. Все сети
VLAN конфигурируются с магистральными связями, если только они не
создаются администратором вручную.
Переключатели Cisco используют протокол DTP (Dynamic Trunking
Protocol, протокол динамических магистральных взаимодействий) для
управления отказом от магистрального режима в программном двигате-
ле переключателя Catalyst версии 4.2 или выше и использования прото-
кола ISL или 802.lq. DTP — это протокол "точка-точка", который создан
для передачи информации о магистральных связях по магистральным
линиям 802. lq.
Маршрутизация между сетями VLAN
Хосты в сети VLAN находятся в собственном широковещательном доме-
не и свободно взаимодействуют друг с другом. Сеть VLAN формирует се-
тевые области и разделение трафика на уровне 2 по спецификации OSI.
Для взаимодействия хостов или любых других устройств из разных сетей
VLAN абсолютно необходимы устройства уровня 3.
228 Глава 6
Можно использовать маршрутизатор, имеющий интерфейсы в
каждой сети VLAN, либо маршрутизатор с поддержкой маршрутизации
по протоколу ISL. Самыми дешевыми маршрутизаторами с поддержкой
ISL являются устройства серии 2600. В сериях 1600, 1700 и 2500 маршру-
тизация ISL не поддерживается.
Если присутствует небольшое число VLAN (две или три виртуальные
сети), возьмите маршрутизатор с двумя или тремя подключениями по
lOBaseT или FastEthernet. Подойдет и lOBaseT, но наилучшим выбором
будет FastEthernet.
Однако если сетей VLAN больше, чем интерфейсов у маршрутизато-
ра, придется применить маршрутизацию ISL на одном из портов FastEthernet
или приобрести модуль коммутации путей RSM (route switch module)
для переключателя серии 5000. Модуль RSM способен поддержать
до 1005 сетей VLAN, причем действует непосредственно через объединя-
ющую плату переключателя. Режим с одним интерфейсом FastEthernet и
маршрутизацией по протоколу ISL компания Cisco называет каскадом
маршрутизаторов (router-on-a-stick — дословно: "маршрутизатор на
палочке").
Протокол УТР
Cisco разработала протокол VTP (VLAN Trunk Protocol — протокол магист-
ральных связей виртуальных локальных сетей) для управления конфигу-
рацией VLAN в пределах объединенной коммутируемой сети и поддерж-
ки согласованности по всей этой сети. VTP позволяет администратору
добавлять, удалять и переименовывать VLAN, причем управление рас-
пространяется на все переключатели сети.
Протокол VTP обеспечивает следующие преимущества для коммути-
руемой сети:
• Согласованность конфигураций VLAN во всех переключателях
• Магистральные связи VLAN поверх смешанных сетей, например
Ethernet поверх ATM LANE или FDDI
• Точное отслеживание и мониторинг VLAN
• Динамические отчеты о добавлении VLAN во всех переключателях
• Добавление VLAN методом Plug-and-Play (подключи и работай)
Чтобы протокол VTP смог управлять VLAN во всей сети, нужно пред-
варительно создать сервер VTP. Все серверы, совместно использующие
информацию о сетях VLAN, обязаны иметь одинаковое доменное имя, а
переключатель может одновременно быть членом только одного доме-
на. Следовательно, переключатель способен использовать общий домен
VTP только с переключателями, настроенными на тот же самый домен
VTP.
Домен VTP необходим, когда к сети подключено несколько переклю-
чателей. Если все переключатели сети принадлежат только одной VLAN,
протокол VTP не нужен. Информация по протоколу VTP пересылается
между переключателями по магистральным портам.
Виртуальные локальные сети (VLAN) 229
Переключатели уведомляют в специальных параметрах об управляю-
щей информации в домене VTP, а также о номере версии конфигурации
и всех известных им сетях VLAN. Можно настроить переключатель на
передачу информации VTP через магистральный порт. При этом надо за-
претить прием информации об обновлениях или об изменении собст-
венной базы данных VTP. Такой режим называется "прозрачным" (VTP
transparent mode).
Для управления добавлением переключателей в домен VTP можно
установить пароль, но такой пароль должен быть одинаков во всех пере-
ключателях, что не очень удобно.
Переключатели обнаруживают дополнительные сети VLAN через уве-
домления VTP, после чего подготавливаются для приема информации на
своих транковых портах, в которой специфицируется вновь введенная
сеть VLAN. Такая информация может находиться в полях VLAN ID,
802.10 SAID или поле информации LANE. Обновления отсылаются со-
гласно номерам версий, которые равны номеру уведомления плюс еди-
ница. Как только переключатель обнаруживает больший номер версии,
становится ясно, что получена более свежая информация, которую необ-
ходимо внести в базу данных.
Режимы VTP
Существуют три режима операций в домене VTP (см. рис. 6.4).
Конфигурация сервера
записывается в NVRAM
Конфигурация клиента Прозрачная конфигурация
не сохраняется в NVRAM записывается в NVRAM
Рис. 6.4. Режимы VTP
Сервер (Server) Этот режим установлен по умолчанию во всех переклю-
чателях Catalyst. В домене VTP необходим хотя бы один сервер для рас-
пространения по домену информации о VLAN. Переключатель обязан на-
ходиться в серверном режиме для создания, добавления или удаления
сетей VLAN в домене VTP. Изменение информации VTP тоже должно
производиться в режиме сервера. Любые изменения, сделанные в сервер-
ном переключателе, рассылаются по всему домену VTP.
230 Глава 6
Клиент (Client) Принимает информацию от серверов VTP, а также при-
нимает и отправляет обновления, хотя не способен проводить измене-
ний. Порты клиентского переключателя не могут быть присвоены новой
сети VLAN, пока сервер VTP не уведомит клиентский переключатель о
новой сети VLAN. Чтобы сделать переключатель сервером, необходимо
сначала включить на нем клиентский режим для получения всей инфор-
мации VLAN, а затем перейти в серверный режим.
Прозрачный режим (Transparent) Устройство не участвует в домене
VTP, но пересылает уведомления VTP по подключенным к нему магистра-
льным связям. Прозрачный режим VTP в переключателе позволяет до-
бавлять и удалять VLAN согласно собственной базе данных устройства,
но этот режим запрещает совместное использование информации с дру-
гими переключателями. Прозрачный режим имеет смысл только для ло-
кального использования.
Номер версии конфигурации
Номер версии (revision number) — это наиболее важная часть в уведомле-
ниях VTP. На рис. 6.5 показан пример использования номера версии в
уведомлениях.
1. Добавить новую VLAN
2. N+1
4.N+1
5. Синхронизовать
информацию
о новой VLAN Клиент Клиент
4.N+1
5. Синхронизовать
информацию
о новой VLAN
Уведомления VTP отсылаются каждые пять минут,
либо при любом изменении в сети
Рис. 6.5. Номер версии в протоколе VTP
На рисунке номер версии конфигурации показан как "N." При измене-
нии в базе данных сервер VTP увеличивает на единицу номер версии. За-
тем сервер VTP уведомляет всех о базе данных с новым номером версии.
Когда уведомление попадает к переключателю и имеет большой номер
версии, то база данных в NVRAM перезаписывается информацией из
уведомления.
Виртуальные локальные сети (VLAN) 231
Сокращение действия УТР
Можно сократить требования к полосе пропускания, если настроить про-
токол VTP на снижение объема широковещательных, многоадресных и
одноадресных пакетов, которым требуется сетевая полоса пропускания.
Этот процесс называется сокращением действия (pruning). Сокращение
действия VTP предписывает отправку широковещательных рассылок то-
лько по магистральным связям, которым необходима такая информация.
Когда в магистральной линии широковещательная информация не требу-
ется, то рассылка не отправляется. Например, если переключатель не
имеет портов, настроенных для сети VLAN 5, а широковещательная рас-
сылка отправлена именно по сети VLAN 5, то такая рассылка не попадет
в магистральную связь к нашему переключателю. Сокращение действия
VTP отменено по умолчанию во всех переключателях.
Если разрешить сокращение действия VTP на сервере, то этот режим
распространяется на весь домен. По умолчанию сети VLAN 2 — 1005 до-
пускают режим сокращения действия. VLAN 1 никогда не работает в
этом режиме, поскольку является административной сетью VLAN.
Упражнение
Ответьте на следующие вопросы.
1. Какой режим VTP предписывает только получение информации
VLAN без обмена его с другими устройствами?
2. Какой метод идентификации VLAN лицензирован в маршрутизато-
рах Cisco?
3. Какие домены разделяет VLAN?
4. Какие домены могут по умолчанию быть разделенными переключа-
телями?
5. Каков режим VTP по умолчанию?
6. Что обеспечивают магистральные связи?
7. Что такое маркирование кадров?
8. Справедливо ли утверждение: Инкапсуляция ISL удаляется из кадра,
как только кадр попадает в связь доступа?
9. Связи какого типа могут быть частью только одной сети VLAN и счи-
таются "естественными" для портов VLAN?
10. Какой тип информации маркирования Cisco поддерживает мульти-
плексирование VLAN по магистральным связям с помощью внешне-
го метода инкапсуляции?
232 Глава 6
Проверочные вопросы
_ 1. Что справедливо для сетей VLAN ? (Укажите все правильные
ответы.)
A. Необходимо определить не менее двух VLAN в любой коммути-
руемой сети Cisco.
B. Все VLAN конфигурируются на самые быстрые переключатели и
по умолчанию распространяют эту информацию по всем осталь-
ным переключателям.
C. Нельзя иметь более 10 переключателей в одном домене УТР.
D. Протокол УТР служит для передачи информации VLAN в пере-
ключатели, объединенные в домен УТР.
2. Какими двумя способами администратор может установить членство
в сети VLAN?
A. Через сервер DHCP
B. Статически
C. Динамически
D. Через базу данных УТР
3. Какой размер допустим для кадров ISL?
A. 1518
B. 1522
C. 4202
D. 8190
4. Как настраиваются динамические сети VLAN ?
A. Статически
B. Администратором
C. Через сервер DHCP
D. Через службу Management Policy Server сети VLAN
5. Какие протоколы используются для настройки магистральных свя-
зей в переключателе? (Укажите все правильные ответы.)
A. Virtual Trunk Protocol
B. VLAN
C. Trunk
D. ISL
6. Что справедливо для УТР? (Укажите все правильные ответы.)
A. Сокращение действия УТР разрешено по умолчанию во всех пе-
реключателях.
B. Сокращение действия УТР запрещено по умолчанию во всех пе-
реключателях.
Виртуальные локальные сети (VLAN) 233
C. Сокращение действия VTP поддерживается только в переключа-
телях серии 5000 и выше.
D. Сокращение действия VTP конфигурируется по умолчанию во
всех переключателях, если этот режим включен хотя бы на од-
ном серверном переключателе VTP.
7. Что является стандартом Cisco для инкапсуляции кадров и добавле-
ния нового поля FCS?
A. ISL
B. 802. lq
C. 802.3z
D. 802.Su
8. К чему приводит установка прозрачного режима VTP?
A. Прозрачный режим предписывает передачу только сообщений и
уведомлений, но не добавление их в базу данных.
B. Прозрачный режим предписывает перенаправление сообщений
и уведомлений, а также добавление их в собственную базу дан-
ных устройства.
C. Прозрачный режим запрещает передачу сообщений и уведомле-
ний.
D. Прозрачный режим устанавливает динамическую защиту в пере-
ключателе.
9. Какие преимущества дает использование VTP в коммутируемых
сетях? (Укажите все правильные ответы.)
A. Несколько широковещательных доменов в сети VLAN 1
B. Управление всеми переключателями и маршрутизаторами объе-
диненной сети
C. Согласование конфигурации VLAN во всех переключателях сети
D. Разрешает мультиплексирование VLAN в магистральных связях
смешанных сетей, подобных Ethernet поверх ATM LANE или
FDDI
E. Точное отслеживание и мониторинг VLAN
F. Динамические отчеты о добавлении VLAN во всех переклю-
чателях
G. Добавление VLAN в режиме Plug-and-Play
Н. Настройка режима Plug-and-Play
10. Что справедливо для протокола VTP?
A. Все переключатели по умолчанию являются серверами VTP.
B. Все переключатели по умолчанию работают в прозрачном режи-
ме VTP.
C. Протокол VTP включен во всех переключателях Cisco с именем
домена по умолчанию Cisco.
D. Все переключатели по умолчанию являются клиентами VTP.
234 Глава 6
11. Что справедливо для магистральных связей?
A. Сконфигурированы по умолчанию во всех портах переключателя.
B. Действуют только в сетях Ethernet, но не в Token Ring, FDDI или
ATM.
C. Могут устанавливаться только в любых портах со скоростями 10-,
100-или 1000 Мбит/с.
D. Необходимо вручную удалить все ненужные VLAN.
12. Когда переключатель обновляет свою базу данных VTP?
A. Каждые 60 с.
B. Когда переключатель получает уведомление с большим номером
версии, переключатель перезаписывает базу данных в памяти
NVRAM новой информацией из уведомления.
C. Когда переключатель рассылает широковещательное уведомле-
ние с меньшим номером версии, переключатель перезаписывает
базу данных в памяти NVRAM новой информацией из уведомле-
ния.
D. Когда переключатель получает уведомление с тем же номером
версии, переключатель перезаписывает базу данных в памяти
NVRAM новой информацией из уведомления.
13. Что является стандартом IEEE для маркирования кадров?
A. ISL
B. 802.32
C. 802.1q
D. 802.3u
14. Что характерно для магистральных связей?
A. Способны мультиплексировать несколько сетей VLAN.
B. Переключатели удаляют любую информацию о VLAN из кадра,
перед его отправкой по связи доступа к устройству.
C. Устройство на связи доступа не может взаимодействовать с
устройством вне сети VLAN, если только пакеты не перенаправ-
ляются через маршрутизатор.
D. Служат для транспорта VLAN между устройствами и могут кон-
фигурироваться на транспорт всех или отдельных сетей VLAN.
15. Что характерно для связей доступа?
A. Способны мультиплексировать несколько сетей VLAN.
B. Переключатели удаляют любую информацию о VLAN из кадра,
перед его отправкой по связи доступа к устройству.
C. Устройство на связи доступа не может взаимодействовать с
устройством вне сети VLAN, если только пакеты не перенаправ-
ляются через маршрутизатор.
D. Служат для транспорта VLAN между устройствами и могут кон-
фигурироваться на транспорт всех или отдельных сетей VLAN.
Виртуальные локальные сети (VLAN) 235
16. Как определяются связи доступа?
A. Способны мультиплексировать несколько сетей VLAN
B. Служат для транспорта VLAN между устройствами и могут кон-
фигурироваться на транспорт всех или отдельных сетей VLAN
C. Могут использоваться только в сетях FastEthernet и Gigabit Ethernet
D. Могут быть частью только одной VLAN и считаются "родными"
для порта VLAN
17. Как называется метод IEEE для маркировки кадров?
A. ISL
B. LANE
C. Поле SAID
D. 802.1q
18. В каком режиме УТР не предполагается участие в домене УТР, но со-
храняется возможность пересылки уведомлений VTP по сконфигу-
рированным магистральным связям?
A. ISL
B. Клиентский
C. Прозрачный
D. Серверный
19. Каков размер заголовка ISL?
A. 2 байта
B. 6 байт
C. 26 байт
D. 1522 байта
20. Когда используется маркировка кадров?
A. Когда информация VLAN передается по связям доступа
B. Когда информация VLAN передается по магистральным связям
C. Когда в связи доступа используется протокол ISL
D. Когда в связи доступа применяется протокол 802.lq
Ответы к упражнению
1. Клиентский режим
2. ISL
3. Широковещательный домен
4. Домен конфликтов
5. Серверный режим
236 Глава 6
6. Магистральная связь позволяет одному порту одновременно стать
частью нескольких сетей VLAN.
7. Идентификация (маркирование) кадров состоит в присвоении каж-
дому кадру уникального и определенного пользователем идентифи-
катора. Часто называется VLAN ID или цветом кадра.
8. Да
9. Связь доступа
10. ISL
Ответы на проверочные вопросы
1. D 11. D
2. В, С 12. В
3. В 13. С
4. D 14. A,D
5. C,D 15. В, С
6. B,D 16. D
7. А 17. D
8. А 18. С
9. B.C.D.E.F, G 19. С
10. А 20. В
Управление
объединенными
сетями Cisco
238 Глава 7
Компоненты маршрутизаторов Cisco
Для настройки и диагностики объединенных сетей Cisco необходимо
знать основные компоненты маршрутизаторов Cisco и их назначение (см.
таблицу 7.1).
Таблица 7.1.
Компоненты маршрутизатора Cisco
Компонент Описание
Bootstrap (начальная загрузка)
POST (power-on self test -
самотестирование
по включению питания)
ROM monitor (монитор памяти
"только чтение")
Mini-IOS (мини-ОС)
RAM (random access memory —
память с произвольным доступом)
ROM (read-only memory — память
"только чтение")
Flash memory (флэш-память)
NVRAM (nonvolatile RAM,
энергонезависимая память
с произвольным доступом)
Configuration register
(конфигурационные регистры)
Образ начальной загрузки хранится в микрокоде памяти
ROM и используется для установки маршрутизатора во
время его инициализации. Выполняется запуск самого
маршрутизатора и загрузка операционной системы IOS.
Тест POST хранится в микрокоде памяти ROM и исполь-
зуется для проверки базовых функций оборудования
маршрутизатора, а также выявления присутствующих
интерфейсов.
Хранится в микрокоде памяти ROM и применяется для
проверки тестирования и диагностики производителем.
Другое название: RXBOOT или загрузчик (bootloader)
компании Cisco. Это небольшой образ операционной
системы IOS в памяти ROM, используемый для установ-
ки интерфейсов и загрузки Cisco IOS во флэш-память.
Операционная система minMOS способна выполнять
несколько операций по обслуживанию устройства.
Служит для хранения пакетов в буфере, таблиц маршру-
тизации, а также программного обеспечения и структур
данных, обеспечивающих функции маршрутизатора.
Конфигурация Running-config хранится в RAM, a IOS в
некоторых маршрутизаторах может также запускаться
из RAM.
Служит для запуска и обслуживания маршрутизатора.
Используется маршрутизатором для хранения Cisco IOS.
Флэш-память не стирается при перезагрузке маршрути-
затора. В качестве флэш-памяти используется микро-
схема EEPROM компании Intel.
Служит для хранения конфигурации маршрутизатора
или переключателя. NVRAM не стирается при перезаг-
рузке маршрутизатора или переключателя.
Служат для управления загрузкой маршрутизатора.
Данные в этих регистрах можно вывести командой show
version. Обычно это значение равно 0x2102, что указы-
вает маршрутизатору на загрузку IPS из флэш-памяти.
Управление объединенными сетями Cisco 239
Последовательность загрузки
маршрутизатора
Во время загрузки маршрутизатора последовательно выполняется неско-
лько операций по тестированию оборудования и загрузке необходимого
программного обеспечения:
1. Маршрутизатор выполняет тест POST, который проверяет, что при-
сутствуют и работают все аппаратные компоненты устройства. На-
пример, тест POST проверяет разные интерфейсы маршрутизато-
ры. Тест POST хранится и запускается из памяти ROM.
2. Загрузчик ищет и загружает программное обеспечение Cisco IOS. За-
грузчик — это программа из ROM, используемая для выполнения дру-
гих программ. Загрузчик отвечает за поиск местоположения всех
программ IOS и загрузку соответствующих файлов. По умолчанию
программное обеспечение IOS загружается из флэш-памяти во всех
маршрутизаторах Cisco.
3. Программное обеспечение IOS ищет корректный конфигурацион-
ный файл в NVRAM. Он называется startup-config и представляет со-
бой файл, скопированный администратором в память NVRAM.
4. Если файл startup-config найден в NVRAM, маршрутизатор загружает
и запускает его файл. После этого маршрутизатор начинает рабо-
тать. Если же файла startup-config нет в NVRAM, маршрутизатор по-
сле загрузки переходит в режим установки конфигурации (setup
mode configuration).
Управление конфигурационными
регистрами
Все маршрутизаторы Cisco имеют 16-разрядный программный регистр.
Его содержимое хранится в NVRAM. По умолчанию конфигурационный
регистр определяет загрузку Cisco IOS из флэш-памяти и поиск файла
startup-config в NVRAM.
Разряды конфигурационного регистра
Шестнадцать разрядов конфигурационного регистра помечены как 15-0,
слева направо. По умолчанию в конфигурационном регистре маршрути-
затора Cisco записано значение 0x2102. Это означает включение разря-
дов 13, 8 и 1 (см. таблицу 7.2). Заметим, что все наборы из четырех разря-
дов помечены значениями 1, 2, 4 и 8 справа налево.
|т ВНИМАНИЕ | В адресе конфигурационного регистра присутствует Ох, что
означает шестнадцатеричное представление значений.
240 Глава 7
Таблица 7.2.
Нумерация разрядов конфигурационного регистра
Конфигурационный регистр
Номер разряда
Двоичный вид
2
15141312
0 0 1 0
1
11 10 98
0 0 0 1
0
7 6 5 4
0 0 0 0
2
3210
0010
В таблице 7.3 представлено соответствие между разрядами регистра и
конфигурацией программного обеспечения. Разряд 6 предписывает иг-
норирование содержимого NVRAM. Он служит для восстановления па-
роля (см. ниже).
Таблица 7.3.
Соответствие программной конфигурации
Разряд
0-3
6
7
8
10
11-12
13
14
15
Шестнадцатеричное значение
0x0000 -OxOOOF
0x0040
0x0080
0x0100
0x0400
0x0800-0x1000
0x2000
0x4000
0x8000
Описание
Поля загрузки (см. таблицу 7.4).
Игнорировать содержимое NVRAM.
Разрешить разряд OEM.
Запретить останов.
IP-адрес широковещательной рассыл-
ки со всеми нулями.
Скорость консольной линии.
Загрузить программное обеспечение
по умолчанию из ROM , если будет
неудачной загрузка по сети.
IP-адрес широковещательной рассыл-
ки не использует номера сетей.
Разрешить диагностические сообще-
ния и игнорировать содержимое NVM.
Поле загрузки (разряды 0 — 3) конфигурационного регистра управля-
ет загрузочной последовательностью маршрутизатора. В таблице 7.4 по-
казан смысл разрядов поля загрузки.
В шестнадцатеричной записи используются цифры 0 — 9 и буквы
А — F (А=10, В=11, С=12, 0=13, Е=14 и F=15). Т.е. значение 210F
в конфигурационном регистре реально соответствует 210(15) или
1111 в двоичном виде.
Управление объединенными сетями Cisco 241
Таблица 7.4.
Поле загрузки (Разряды 00 — 03 конфигурационного регистра)
Поле загрузки Смысл Использование
00 Режим монитора ROM Для загрузки в режиме монитора ROM установи-
те в конфигурационном регистре значение 2100.
Необходимо запустить маршрутизатор командой
Ь. Появится приглашение rommonX
01 Запуск из ROM образа Для загрузки из ROM образа IOS установите
загрузки в конфигурационном регистре значение 2101.
Маршрутизатор выведет приглашение
router(boot)>.
02 —F Определяет имя Любое значение от 2102 до 210F предписывает
загрузочного файла маршрутизатору использовать команды загруз-
по умолчанию, ки, записанные в NVRAM.
Проверка текущего значения
конфигурационного регистра
Для вывода текущего значения конфигурационного регистра служит
команда show version (краткая форма: sh version или show ver):
Router#sh version
Cisco Internetwork Operating System Software
IOS (tm) C2600 Software (C2600-I-M), Version 12.0(3)73, RELEASE SOFTWARE (fcl)
[листинг сокращен]
Configuration register is 0x2102
(конфигурационный регистр равен 0x2102)
В последней строке указано текущее значение конфигурационного ре-
гистра. В нашем примере оно равно 0x2102, т.е. значению по умолчанию.
Команда show version выводит также версию IOS. В нашем примере вер-
сия IOS равна 12 0(3)ТЗ.
Изменение конфигурационного регистра
Можно модифицировать значение в конфигурационном регистре для из-
менения способа запуска и загрузки маршрутизатора:
• Установить запуск системы в режиме монитора ROM
• Указать источник загрузки и имя загрузочного файла по умолчанию
• Разрешить или запретить действие прерывания (функция Break)
• Управлять адресом широковещательной рассылки
• Установить скорость обмена в бодах для консольного терминала
• Загрузить операционное программное обеспечение из ROM
• Разрешить загрузку с сервера TFTP (Trivial File Transfer Protocol —
упрощенный протокол пересылки файлов)
242 Глава 7
ВНИМАНИЕ р Перед изменением значения в конфигурационном регистре нужно
знать его текущее состояние. Для вывода текущего значения
служит команда show version.
Для изменения значения в конфигурационном регистре используется
команда config-register. Например, показанные ниже команды предписы-
вают маршрутизатору загрузку в режиме монитора ROM с последующим
выводом текущего значения конфигурационного регистра:
Router(config)#config-register 0x0101
Router(config)#AZ
Routertfshver
[листинг сокращен]
Configuration register is 0x2102 (will be 0x0101 at next reload)
(конфигурационный регистр равен 0x2102, но получит значение 0x0101
при следующей перезагрузке)
Команда show version показала текущее значение, а также значение в
конфигурационном регистре, которое будет установлено после перезаг-
рузки маршрутизатора. Любые изменения конфигурационного регистра
не действуют до перезагрузки (перезапуска) маршрутизатора.
Восстановление пароля
Если маршрутизатор оказался блокирован, поскольку администратор за-
был пароль, то восстановить этот пароль поможет изменение конфигура-
ционного регистра. Разряд 6 данного регистра указывает маршрутизато-
ру на использование содержимого памяти NVRAM для загрузки
конфигурации маршрутизатора.
По умолчанию в конфигурационном регистре записано значение
0x2102, т.е. разряд 6 выключен. При значении по умолчанию маршрути-
затор будет искать и загружать конфигурацию из NVRAM (startup-config).
Для восстановления пароля следует включить бит в шестом разряде, что
укажет маршрутизатору на игнорирование содержимого NVRAM (в том
числе и пароля. — Прим. пер.}. После включения бита в разряде 6 значе-
нием конфигурационного регистра станет 0x2142.
Основные операции для восстановления пароля:
1. Загрузите маршрутизатор и прервите выполнение загрузочной по-
следовательности операцией Break.
2. Измените значение в конфигурационном регистре для включения
бита шестого разряда (т.е. установите значение 0x2142).
3. Перезагрузите маршрутизатор.
4. Войдите в привилегированный режим.
5. Скопируйте файл startup-config в исполняемую конфигурацию running-
config.
Управление объединенными сетями Cisco 243
6. Измените пароль.
7. Сбросьте конфигурационный регистр в значение по умолчанию.
8. Перезагрузите маршрутизатор.
Эти операции подробно рассмотрены в следующих разделах книги,
где предложны примеры восстановления доступа к маршрутизаторам се-
рий 2600 и 2500.
Прерывание загрузочной последовательности
маршрутизатора
Первой операцией является запуск загрузки маршрутизатора и ее преры-
вание. Обычно для прерывания (функция Break) используется клавиатур-
ная комбинация Ctrl+Break, например в программе HyperTerminal.
IТОСТОРОЖНО j Программа HyperTerminal в Windows NT по умолчанию не
выполняет прерывания. Необходимо обновить эту программу или
перейти в операционную систему Windows 95/98.
Мы получим следующее:
System Bootstrap, Version 11.3(2)XA4, RELEASE SOFTWARE (fcl)
Copyright (c) 1999 by cisco Systems, Inc.
TAC:Home:SW:IOS:Specials for info
PC = OxfffOaSSO, Vector = Ox-500, SP = Ox680127bO
C2600 platform with 32768 Kbytes of main memory
PC = OxfffOaSSO, Vector = 0x500, SP = 0x80004374
monitor: command "boot" aborted due to userinterrupt
(монитор: отмена команды boot из-за прерывания пользователем)
rommon 1>
Обратите внимание на строку "boot" aborted due to user interrupt.
В этот момент на некоторых маршрутизаторах выводится приглашение
rommon 1>.
Изменение конфигурационного регистра
Для изменения конфигурационного регистра служит команда config-register.
Чтобы включить шестой разряд, можно записать в конфигурацион-
ный регистр значение 0x2142.
Команды для серии Cisco 2600
Для включения разряда в маршрутизаторе серии Cisco 2600 достаточно
ввести команду в приглашении rommon 1>:
rommon 1 > confreg 0x2142
You must reset or power cycle for new config to take effect
(для использования новой конфигурации необходимо сбросить устройство
или выполнить цикл выключения/включения питания)
244 Глава 7
Команды для серии Cisco 2500
Для изменения конфигурационного регистра в маршрутизаторе серии
2500 введите о после прерывания загрузочной последовательности. От-
кроется меню с параметрами настройки конфигурационного регистра.
Для изменения этого регистра служит команда о/г, аргументом которой
является новое значение. Пример включения бита шестого разряда в
маршрутизаторе 2501:
System Bootstrap, Version ll.O(lOc), SOFTWARE
Copyright (c) 1986-1996 by Cisco Systems
2500 processor with 14336 Kbytes of main memory
Abort at OX1098FEC (PC) (прервано на инструкции ПК Oxl098FEC)

Configuration register = 0x2102 at last boot
(значение конфигурационного регистра при последней загрузке = 0x2102)
Bit# Configuration register option settings:
(Разряд Режим конфигурационного регистра)
15 Diagnostic mode disabled
(отключен режим диагностики)
14 IP broadcasts do not have network numbers
(широковещательные рассылки IP не имеют номера сети)
13 Boot default ROM software if network bootfails
(загрузка программного обеспечения по умолчанию из ROM
при отказе загрузки по сети)
12-11 Console speed is 9600 baud
(скорость обмена с консолью равна 9600 бод)
10 IP broadcasts with ones
(IP-адрес широковещательной рассылки со всеми единицами)
08 Break disabled
(запрещено прерывание)
07 OEM disabled
(запрещен режим OEM)
Об Ignore configuration disabled
(запрещено игнорирование конфигурации)
03-00 Boot file is cisco2-2500 (or 'boot system' command)
(файл загрузки cisco2-2500 или команда boot system)
>o/r0x2142
Перезагрузка маршрутизатора и вход
в привилегированный режим
Далее следует сбросить маршрутизатор:
• В маршрутизаторе серии 2600 введите reset.
≫ В маршрутизаторе серии 2500 введите I
(т.е. initialize — инициализация).
Маршрутизатор выполнит перезагрузку и предложит перейти в ре-
жим установки (поскольку не используется startup-config). Введите No для
Управление объединенными сетями Cisco 245
входа в режим установки, нажмите Enter для перехода в пользователь-
ский режим, затем задайте enable для перехода в привилегированный
режим.
Просмотр и изменение конфигурации
Введите пароли пользовательского и привилегированного режимов. Ско-
пируйте файл startup-config в файл running-config:
copy startup-config running-config
или в краткой форме:
copy start run
Теперь конфигурация исполняется в памяти RAM и мы находимся в
привилегированном режиме, т.е. можем просмотреть и изменить конфи-
гурацию. Хотя не допускается вывод разрешенного секрета, можно заме-
нить пароль новым значением:
config t
enable secret todd
Сброс конфигурационного регистра
и перезагрузка маршрутизатора
Завершив изменение пароля, восстановите в конфигурационном регист-
ре значение по умолчанию командой config-register:
config t
config-register 0x2102
Перезагрузите маршрутизатор.
Резервное копирование
и восстановление Cisco IOS
Перед обновлением или восстановлением операционной системы Cisco
IOS необходимо иметь копию существующего файла на хосте TFTP для
использования в виде резервной (архивной) в случае неправильной рабо-
ты нового образа системы. Подойдет любой хост TFTP. По умолчанию
для хранения Cisco IOS служит флэш-память маршрутизатора. Рассмот-
рим операции по проверке объема флэш-памяти, копирования Cisco IOS
из флэш-памяти на хост TFTP, а также в обратном направлении.
Проверка флэш-памяти
Перед обновлением Cisco IOS в маршрутизаторе новым образом файла
IOS следует проверить, достаточен ли объем флэш-памяти для размеще-
ния нового образа системы. Команда show flash (краткая форма sh flash)
выводит объем флэш-памяти и сведения о хранящемся в ней файле(ах):
246 Глава 7
Router#sh flash
System flash directory:
(системный флэш-каталог)
File Length Name/status
(Файл Длина Имя/статус)
1 8121000 c2500-js-l.112-18.bin
[8121064 bytes used, 8656152 available, 16777216 total]
(использовано 8121064 байтов, доступно 8656152 байтов, всего 16777216)
16384К bytes of processor board System flash (Read ONLY)
(16384K байтов системной памяти "только чтение" на процессорной плате)
Routertf
Рассмотрим составные части имени файла (c2500-js-l.H2-18.bin), кото-
рое отражает принадлежность к аппаратной платформе и другую
информацию:
• С2500 — платформа Cisco серии 2500.
• j — файл является корпоративным образом.
• s — файл поддерживает улучшенные возможности.
• I — файл может быть при необходимости перемещен из флэш-памя-
ти и не является сжатым.
• 11.2-18 — номер пересмотра (revision number).
• .bin — двоичный исполняемый файл Cisco IOS.
Последняя строка в листинге из маршрутизатора показывает, что
объем флэш-памяти равен 16 384 Кбайтам (или 16 Мбайт). Следователь-
но, в эту память поместится образ объемом 10 Мбайт. После подтвержде-
. ния того, что флэш-память способна хранить образ IOS, перейдем к опе-
рациям резервного копирования.
Резервное копирование Cisco IOS
Для резервного копирования Cisco IOS на хост TFTP служит команда сору
flash tftp. В ней нужно указать только имя файла-источника и IP-адрес хос-
та TFTP.
Успешность копирования во многом определяется надежностью сое-
динения с хостом TFTP. Это можно проверить утилитой Ping из консоль-
ного приглашения маршрутизатора, например:
Routertfping 192.168.0.120
Type escape sequence to abort.
Sending 5,100-byte ICMP Echos to 192.168.0.120, timeout is 2 seconds:
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 4/4/8 ms
Управление объединенными сетями Cisco 247
|т ВНИМАНИЕ | Утилита Ping (Packet Internet Groper — посыльный пакетов
Интернета) служит для проверки соединений в сети. Она
используется в нескольких примерах и подробно рассмотрена в
конце этой главы.
Проверив по Ping доступ по протоколу IP к хосту TFTP, можно испо-
льзовать команду copy flash tftp для копирования IOS на хост TFTP (см.
ниже). После ввода команды выводится имя файла из флэш-памяти, что
позволяет копировать/вставить его в приглашение ввода имени файла
источника.
Router#copy flash tftp
System flash directory:
File Length Name/status
1 8121000 c2500-js-l.H2-18.bin
[8121064 bytes used, 8656152 available, 16777216 total]
Address or name of remote host [255.255.255.255]? 192.168.0.120
(адрес или имя удаленного хоста)
Source file name? c2500-js-l.H2-18.bin
(имя файла источника)
Destination file name [c2500-js-l.H2-18.bin]? (press enter)
(имя файла назначения)
Verifying checksum for 'c2500-js-lH2-18.bin')file#l)...OK
(проверка контрольной суммы)
Copy '/c2500-js-l.ll2-18' from Flash to server as '/c2500-js-l.H2-18'? [yes/no]y
(копирование файла /c2500js-l. 112-18 из флэш на сервер с именем
/c2500-js-l.l 12-18)
[листинг сокращен]
Uploa'd to server done
(загрузка на сервер завершена)
Flash copy took 00:02:30 [hh:mm:ss]
(копирование флэш занято)
Routertf
В показанном примере флэш-память успешно скопирована на хост
TFTP. В качестве адреса удаленного хоста используется IP-адрес хоста
TFTP. Именем файла источника служило имя файла из флэш-памяти.
| ТОСТОРОЖНО Р Команда copy flash tftp не выводит приглашения для ввода
местоположения файла и не запрашивает адрес для размещения
копируемого файла. Сервер TFTP действует по принципу "взять и
сохранить", поэтому на сервере должен быть определен каталог
по умолчанию, иначе копирование становится невозможным.
248 Глава 7
/
Восстановление и обновление Cisco IOS
в маршрутизаторе
Иногда требуется восстановить Cisco IOS во флэш-памяти для замены ис-
ходного файла, который оказался испорченным, или во время обновле-
ния IOS. Можно загрузить во флэш-память файл с хоста TFTP командой
copy tftp flash. Необходимо указать IP-адрес хоста TFTP и имя загружаемо-
го во флэш-память файла.
Перед началом загрузки следует проверить, что загружаемый файл
находится в каталоге по умолчанию хоста TFTP. После ввода команды не
запрашивается местоположение файла на хосте TFTP. Если восстанавли-
ваемый файл не находится в каталоге по умолчанию хоста TFTP, то ко-
пирование не выполняется.
| ТОСТОРОЖНО | Копирование IOS с хоста TFTP во флэш-память требует
перезагрузки маршрутизатора. Поэтому операции обновления или
восстановления IOS лучше перенести с 9 утра в понедельник на
обеденный перерыв.
После ввода команды copy tftp flash появляется сообщение о необходи-
мости перезагрузки маршрутизатора и запуска образа IOS из ROM:
Routertfcopy tftp flash
**** NOTICE****
Flash load helper vl.O
(вспомогательный загрузчик флэш vl.O)
This process will accept the copy options and then terminate the current system
image to use the ROM based image for the copy. Routing functionality will not be
available during that time. If you are logged in via telnet this connection will
terminate. Users with console access can see the results of the copy operation.
(Этот процесс принимает параметры копирования, а затем завершает
использование текущего системного образа из ROM для выполнения
копирования. В процессе копирования перестает действовать маршрутиза-
ция. Если пользователь был подключен по протоколу Telnet, соединение
завершается. Пользователи с консольным доступом смогут увидеть
результаты операции копирования)
********
Proceed? [confirm](press enter)
После нажатия клавиши Enter для подтверждения будущей перезаг-
рузки маршрутизатора выводится показанный ниже листинг. Когда мар-
шрутизатор начинает взаимодействовать с хостом TFTP, запоминается
адрес этого хоста и выводится приглашение для нажатия клавиши Enter.
System flash directory:
File Length Name/status
1 8121000 /C2500-JS-1.112-18
[8121064 bytes used, 8656152 available, 16777216 total]
Управление объединенными сетями Cisco 249
Address or name of remote host [192.168.0.120]? (press enter)
Следующее приглашение служит для ввода имени файла, копируемого
во флэш-память. Этот файл должен находиться в каталоге по умолчанию
на хосте TFTP.
Source file name? c250Q-js56i-L120-9.bin
Destination file name [c2500-js56i-l.l20-9.bin]? (press enter)
Accessing file 'c2500-js56i-l.l20-9.bin' on 192.168.0.120...
Loading c2500-js56i-Ll20-9.bin from 192.168.0.120 (via EthernetO):! [OK]
После указания маршрутизатору имени файла и его местоположения,
выводится приглашение для подтверждения стирания флэш-памяти.
|т ВНИМАНИЕ | Если объема флэш-памяти недостаточно для хранения обеих
копий, либо используется новая ("чистая") флэш-память,
маршрутизатор предложит стереть содержимое флэш-памяти
перед записью в нее нового файла.
Подтверждение операции придется выполнить три раза, чтобы пока-
зать, что вы намерены стереть флэш-память. Если явно не указать коман-
ду copy run start, то выводится приглашение на ее исполнение, поскольку
маршрутизатору необходимо перезагрузиться.
Erase flash device before writing? [confirm] (press enter)
(стереть устройство флэш перед записью)
Flash contains files. Are you sure you want to erase?
[confirm] (press enter)
(флэш содержит файлы, вы уверены в необходимости стирания)
System configuration has been modified. Save? [yes/no]: у
(системная конфигурация изменена, сохранить ее)
Building configuration... (построение конфигурации)
[04
Сору 'c2500-js56H.120-9.bin' from server
as 'c2500-js56i-l.120-9.bin' into Flash WITH erase? [yes/no] у .
После выбора ответа "yes" для стирания флэш-памяти маршрутизатор
должен перезапуститься для загрузки из памяти ROM небольшой специа-
лизированной версии IOS. Нельзя стереть флэш-память, которая
используется.
После стирания содержимого флэш-памяти проводится доступ к фай-
лу на хосте TFTP и копирование его во флэш-память.
%SYS-5-RELOAD: Reload requested
(запрошена перезагрузка)
%FLH: c2500-js56i-l.120-9.bin from 192.168.0.120 to flash ...
System flash directory:
File Length Name/status
1 8121000 /c2500-js-l.H2-18
'
IOtoH.646
250 Глава 7
[8121064 bytes used, 8656152 available, 16777216 total]
Accessing file 'c2500-js56i-Ll20-9.bin' on 192.168.0.120...
Loading c2500-js56i-l.l20-9.bin .from 192.168.0.120 (via EthernetO):! [OK]
(загрузка файла c2500-js56i-1.120-9.bin с адреса 192.168.0.120
через интерфейс EthernetO)
Erasing device...
еееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееее
(стриание устройства)
Loading c2500-js56i-l.120-9.bin from 192.168.0.120 (via EthernetO):
[листинг сокращен]
Строка символов е показывает процесс стирания флэш-памяти. Каж-
дый восклицательный знак (!) означает успешную пересылку одного сег-
мента UDP.
После завершения копирования появится сообщение:
[ОК -10935532/16777216 bytes]
Verifying checksum... OK (Ox2E3A)
(проверка контрольной суммы)
Flash copy took 0:06:14 [hh:rnm:ss]
%FLH: Re-booting system after download
(перезапуск системы после загрузки)
После загрузки файла во флэш-память и проверки контрольной сум-
мы, маршрутизатор перезагружается для запуска нового файла IOS.
|т ВНИМАНИЕ I Маршрутизатор Cisco может стать серверным хостом TFTP с
образом системы, которая исполняется из флэш-памяти. Для этого
служит команда глобального конфигурирования tftp-server
система имя_Ю5.
Резервное копирование
и восстановление конфигурации
в устройстве Cisco
Все изменение в конфигурации маршрутизатора записываются в файл
running-config. Если не выполнить команду copy run start после изменения в
файле running-config, то изменения будут применены после перезагрузки
маршрутизатора или после цикла выключения/включения сетевого пи-
тания. Разрешено сделать дополнительную копию конфигурационной ин-
формации для непредвиденных обстоятельств, например, на случай отка-
за маршрутизатора или переключателя, либо для документирования
текущей конфигурации устройства. Рассмотрим процедуры копирования
конфигурации маршрутизатора и переключателя на хост TFTP, а также
восстановление этой конфигурации.
Управление объединенными сетями Cisco 251
Резервное копирование конфигурации
маршрутизатора Cisco
Для копирования конфигурации маршрутизатора на хост TFTP можно
использовать команду copy running-config tftp или copy startup-config tftp.
Любая из них выполнит резервное копирование текущей конфигурации
маршрутизатора, запущенной из памяти DRAM, или хранящейся в памя-
ти NVRAM.
• ' - > ' '
Проверка текущей конфигурации
Для проверки конфигурации в DRAM служит команда show running-config
(краткая форма: sh run):
Routerttsh run
Building configuration...
Current configuration:
i
version 12.0
Полученная информация о текущей конфигурации показывает, что
маршрутизатор исполняет версию 12.0 операционной системы IOS.
Проверка хранимой конфигурации
На следующем этапе необходимо проверить конфигурацию, хранящуюся
в NVRAM. Для этого служит команда show startup-config (краткая форма: sh
start):
Router#sh start
Using 366 out of 32762 bytes
i
version 11.2
.
Во второй строке листинга показан объем конфигурации. В нашем
случае объем NVRAM равен 32 Кбайтам, но занято только 366 байт. Но-
мер версии конфигурации в памяти NVRAM равен 11.2 (поскольку после
обновления маршрутизатора не выполнялось копирование из running-
config в startup-config).
Если нет уверенности в том, что оба файла одинаковы, причем необ-
ходимо использовать файл running-config, для согласования файлов следу-
ет выполнить команду copy running-config startup-config (см. ниже).
Копирование в NVRAM текущей конфигурации
За счет копирования файла running-config в NVRAM мы формируем резер-
вную копию этого файла и гарантируем, что файл running-config всегда бу-
дет перезагружаться при запуске маршрутизатора. В IOS версии 12.0 вы-
водится приглашение для ввода имени файла, который должен
использоваться. Кроме того, в показанном ниже примере версия IOS
252 Глава 7
равна 11.2. При последнем исполнении команды copy run start маршрути-
затор рекомендует обновить этот файл на новую версию 12.0.
Router#copy run start
Destination filename [startup-config]? (press enter)
Warning: Attempting to overwrite an NVRAM configuration previously written
by a different version of the system image.
(внимание: попытка перезаписи конфигурации в NVRAM, ранее сохраненной
с иной версией системного образа)
Overwrite the previous NVRAM configuration?[confirm](press enter)
(перезаписать предыдущую конфигурацию в NVRAM)
Building configuration...
[OK]
Теперь, после запуска show starting-config мы увидим версию 12.0:
Routertfsh start
Using 487 out of 32762 bytes
i
version 12.0
Копирование конфигурации на хост TFTP
После копирования файла в NVRAM можно сделать вторую резервную
копию на хосте TFTP командой copy running-config tftp (краткая форма:
copy run tftp):
Route rtfcopy run tftp
Address or name of remote host []? 192.168.0.120
Destination filename [router-confg]? toddl-confg
11
487 bytes copied in 12.236 sees (40 bytes/sec)
Router#
В листинге только два восклицательных знака (!!), отмечающих два
подтверждения UDP. В нашем примере файл назван toddl-confg, посколь-
ку в маршрутизаторе не было установлено имя хоста. Если же имя хоста
сконфигурировано, команда автоматически будет использовать это имя
с расширением -confg в качестве имени копируемого файла.
Восстановление конфигурации
маршрутизатора Cisco
После изменения файла running-config в маршрутизаторе иногда необхо-
димо восстановить конфигурацию из файла startup-config. Проще всего
использовать команду copy startup-config running-config (краткая форма:
copy start run). Для восстановления конфигурации можно пользоваться
устаревшей командой Cisco — config mem. Однако для этого следует пред-
варительно (до начала любых изменений) скопировать файл running-config
в NVRAM.
Управление объединенными сетями Cisco 253
Если конфигурация маршрутизатора записана на хост TFTP в виде до-
полнительной резервной копии, можно пользоваться командами сору
tftp running-config (краткая форма: copy tftp run) и the copy tftp startup-config
(краткая форма: copy tftp start). Для этого же существует устаревшая
команда config net.
Router#copy tftp run
Address or name of remote host []? 192.168.0.120
Source filename []? toddl-confg
Destination filename [running-config]? (press enter)
Accessing tftp://192.168.0.120/toddl-confg...
Loading toddl-confg from 192.168.0.120 (via EthernetO):
i;
[OK-487/4096 bytes]
487 bytes copied in 5.400 sees (97 bytes/sec)
Router#
00:38:31: %SYS-5-CONFIG: Configured from tftp://
192.168.0.120/toddl-confg
Routertf
Файл конфигурации является текстовым файлом ASCII. Следователь-
но, перед копированием конфигурации с хоста TFTP обратно в маршру-
тизатор, можно изменить файл конфигурации в любом текстовом
редакторе.
Стирание конфигурации
Для удаления файла startup-config в маршрутизаторе Cisco служит команда
erase startup-config:
Router#erase startup-config
Erasing the nvram filesystem will remove all files!
Continue? [confirm](press enter)
(стирание файловой системы NVRAM приводит к удалению всех файлов.
Продолжить?)
[ОК]
Erase of nvram: complete
(стирание NVRAM: завершено)
Routertf
' Показанная выше команда удаляет содержимое памяти NVRAM в мар-
шрутизаторе. При следующей загрузке маршрутизатор перейдет в режим
установки. ,
254 Глава 7
Использование протокола
Cisco Discovery Protocol
Протокол CDP (Cisco Discovery Protocol — протокол исследования компа-
нии Cisco) является лицензированным протоколом, разработанным Cisco
для помощи сбора информации администраторами о локально подклю-
ченных и удаленных устройствах. Использование CDP позволяет собрать
данные об оборудовании и протоколах соседнего устройства. Эта инфор-
мация полезна для диагностики и документирования сети.
Получение информации по протоколу CDP
о таймере и времени удержания
Команда show cdp (краткая форма: sh cdp) показывает сведения о двух гло-
бальных параметрах CDP, настраиваемых в устройствах Cisco:
• Таймер CDP определяет, как часто передаются пакеты CDP во все
активные интерфейсы.
• Время удержания CDP определяет интервал хранения пакета, полу-
ченного от соседнего устройства.
Маршрутизаторы и переключатели Cisco используют одинаковые
параметры.
Пример листинга из маршрутизатора:
Router#sh cdp
Global CDP information:
(глобальная информация CDP)
Sending CDP packets every 60 seconds
(отправка пакетов CDP каждые 60 с)
Sending a holdtime value of 180 seconds
(отправка значения времени удержания каждые 180 с)
Router#
Для настройки таймера и времени удержания CDP в маршрутизаторе
служат глобальные команды cdp holdtime и cdp timer.
Router#configt
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router(config)#cdp ?
holdtime Specify the holdtime (in sec) to be sent in packets
(время удержания определяет интервал удержания в секундах,
сообщаемый в пакетах)
timer Specify the rate at which CDP packets are sent(in sec)
(таймер определяет периодичность отправки пакетов CDP в секундах)
Router(config)#cdp timer 90
Router(config)#cdp holdtime 240
Router(config)#AZ
Управление объединенными сетями Cisco 255
Можно полностью выключить протокол СВР командой по cdp run в ре-
жиме глобального конфигурирования маршрутизатора. Для включения
или выключения СВР в определенном интерфейсе маршрутизатора слу-
жат команды no cdp enable и cdp enable (см. ниже).
Получение информации от соседних устройств
Команда show cdp neighbor (краткая форма: sh cdp nei) показывает инфор-
мацию о непосредственно подключенных устройствах. Важно отметить,
что пакеты СВР не проходят через переключатели Cisco, поэтому "вид-
ны" только непосредственно подключенные устройства. В соединенном с
переключателем маршрутизаторе мы не "видим" других устройств, кото-
рые соединены с переключателем.
Пример листинга команды show cdp neighbor в маршрутизаторе 2509:
Todd2509#sh cdp nei
Capability Codes: R - Router, Т - Trans Bridge, В - Source Route Bridge
S - Switch, H - Host, I - IGMP, r - Repeater
(коды функциональных возможностей: R - маршрутизатор, Т - транзитный
мост, В - мост с маршрутизацией от источника, S - переключатель, Н - хост, I -
устройство с протоколом IGMP, r - повторитель)
Device ID Local Intrfce Holdtme Capability Platform Port ID
(Идентификатор устройства Локальный интерфейс Время удержания
Код возможностей Платформа Идентификатор порта)
1900Switch EthO '238 TS 1900 2
2500В SerO 138 R 2500 SerO
Todd2501#
! ' ' ; ; . . . . . ; - ' . ^ ; . •
В таблице 7.5 перечислены сведения, выводимые командой show cdp
neighbor для каждого типа устройств.
Еще одна команда для показа информации о соседях — show cdp neighbor
detail (краткая форма: show cdp nei de) — может исполняться маршрути-
затором или переключателем. Эта команда показывает подробную ин-
формацию обо всех соединенных устройствах. Пример листинга
команды для маршрутизатора:
Todd2509#sh cdp neighbor detail
Device ID: 1900Switch
Entry address(es):
(входной адрес/адреса)
IP address: 0.0.0.0
Platform: cisco 1900, Capabilities: Trans-Bridge Switch
Interface: EthernetO, Port ID (outgoing port): 2
Holdtime: 166 sec
Version:
V9.00
256 Глава 7
Device ID: 2501B
Entry address(es):
IP address: 172.16.10.2
Platform: cisco 2500, Capabilities: Router
Interface: SerialO, Port ID (outgoing port): SerialO
Holdtime: 154 sec
Version:
Cisco Internetwork Operating System Software
IDS (tm) 3000 Software (IGS-J-L), Version 11.1(5), RELEASE
SOFTWARE (fcl)Copyright (c) 1986-1996 by cisco Systems,
Inc.Compiled Mon 05-Aug-96 11:48 by mkamson
Todd2509#
Таблица 7.5.
Содержимое листинга команды show cdp neighbor
Поле Описание
Device ID (идентификатор устройства) Имя хоста непосредственно подключенного устройства.
Local Interface (локальный интерфейс) Порт или интерфейс, получающий пакеты CDP.
Holdtime (время удержания) Интервал хранения информации в маршрутизаторе пе-
ред удалением при отсутствии следующих пакетов CDP.
Capability (возможности) Роль соседнего устройства, например маршрутизатор,
переключатель или повторитель. Коды функциональных
возможностей расшифрованы в листинге команды.
Platform (платформа) Тип устройства Cisco. В показанном выше листинге с
переключателем соединены Cisco 2509, Cisco 2511 и
Catalyst 5000. Устройство 2509 видит только переклю-
чатель и маршрутизатор 2501, соединенный с последо-
вательным интерфейсом serial 0.
Port ID (идентификатор порта) Порт или интерфейс соседнего устройства, в котором
выполняются широковещательные рассылки пакетов
CDP.
В представленном листинге отмечены имя хоста и IP-адрес для непо-
средственно подключенных устройств. Эта же информация выводится
командой show cdp neighbor (см. таблицу 7.5). Однако команда show cdp neighbor
detail дополнительно показывает версию IOS соседнего
устройства.
Команда show cdp entry * выводит ту же информацию, что и show cdp
neighbor details. Пример листинга show cdp entry * для маршрутизатора:
Todd2509#sh cdp entry *
Device ID: 1900Switch
Entry address(es):
IP address: 0.0.0.0
Управление объединенными сетями Cisco 257
Platform: dsco 1900, Capabilities: Trans-Bridge Switch
Interface: EthernetO, Port ID (outgoing port): 2
Holdtime: 223 sec
Version:
V9.00
Device ID: 2501B
Entry address(es):
IP address: 172.16.10.2
Platform: dsco 2500,Capabilities: Router
Interface: SerialO, Port ID (outgoing port): SerialO
Holdtime: 151 sec
Version:
Cisco Internetwork Operating System Software
IDS (tm) 3000 Software (IGS-J-L), Version 11.1(5), RELEASE
SOFTWARE (fcl)Copyright (c) 1986-1996 by cisco Systems,
Inc.Compiled Mon 05-Aug-96 11:48 by mkamson
Todd2509#
Получение информации о трафике в интерфейсе
Команда show cdp traffic выводит данные о трафике интерфейса, включая
количество полученных пакетов СВР, а также число ошибок для протоко-
ла СВР.
Пример команды show cdp traffic в маршрутизаторе:
Routertfsh cdp traffic
CDP counters:
(счетчики CDP)
Packets output: 13, Input: 8
(вывод пакетов: 13, ввод: 8)
Hdr syntax: 0, Chksum error: 0, Encaps failed: 0
(синтаксис заголовка: 0, ошибок контрольной суммы: 0, неудачных
инкапсуляции: 0)
No memory: 0, Invalid packet: 0, Fragmented: 0
(ошибок "нет памяти": 0, неправильных пакетов: 0, фрагментации: 0)
Routertf
Получение информации о портах
и об интерфейсах
Команда show cdp interface (краткая форма: sh cdp inter) показывает статус
СВР в интерфейсе маршрутизатора или порту переключателя.
Можно полностью отключить СВР в маршрутизаторе командой no cdp
run. СВР можно отключать в отдельных интерфейсах командой no cdp
enable. Для разрешения порта служит команда cdp enable. Все порты и ин-
терфейсы по умолчанию допускаются для протокола CDP. ,
258 Глава 7
В маршрутизаторе команда show cdp interface выведет сведения о всех
интерфейсах, использующих СВР, включая информацию о инкапсуля-
ции в линии связи, таймер и время удержания для каждого интерфейса.
Пример листинга команды в маршрутизаторе:
Router#sh cdp interface
EthernetO is up, line protocol is up
Encapsulation ARPA
Sending CDP packets every 60 seconds
Holdtime is 180 seconds
SerialO is administratively down, line protocol is down
Encapsulation HDLC
Sending CDP packets every 60 seconds
Holdtime is 180 seconds
Seriall is administratively down, line protocol is down
Encapsulation HDLC
Sending CDP packets every 60 seconds
Holdtime is 180 seconds
Для выключения CDP в определенном интерфейсе маршрутизатора
используется команда no cdp enable в режиме конфигурации интерфейса:
Routertfconfig t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router(config)#int sO
Router(config-if)#no cdp enable
Router(config-if)#AZ
Проверим внесенное изменение командой show cdp interface:
Router#sh cdp int
EthernetO is up, line protocol is up
Encapsulation ARPA
Sending CDP packets every 60 seconds
Holdtime is 180 seconds
Seriall is administratively down, line protocol is down
Encapsulation HDLC
Sending CDP packets every 60 seconds
Holdtime is 180 seconds
Router#
Интерфейс serial 0 уже не показан в листинге команды.
Управление объединенными сетями Cisco 259
Использование Telnet
Telnet — это протокол виртуального терминала из стека TCP/IP. Telnet
обеспечивает соединение с удаленными устройствами, сбор информации
и запуск программ.
После настройки маршрутизатора или переключателя можно пользо-
ваться программой Telnet для конфигурации и проверки этих устройств
вместо использования подключения через консольный кабель. Для запу-
ска программы Telnet следует ввести telnet в любой командной строке
(DOS или Cisco). На маршрутизаторе должен быть установлен пароль
VTY.
Протокол СВР не позволяет собирать информацию о маршрутизато-
рах и переключателях, которые не подключены к устройству. Однако
программа Telnet поможет соединиться с соседним устройством и запус-
тить на нем СВР для сбора информации по протоколу СВР об удаленном
устройстве.
Команду telnet можно ввести в любом приглашении маршрутизатора,
например:
Todd2509#telnet 172.16.10.2
Trying 172.16.10.2... Open
(попыткаподключенияк 172.16.10.2. Сеанс открыт)
Password required, but none set
(требуется пароль, но он не установлен)
[Connection to 172.16.10.2 closed by foreign host]
(соединеннее 172.16.10.2 закрыто внешним хостом)
Todd2509#
В примере показано, что пароль не установлен! Порты VTY в маршру-
тизаторе всегда конфигурируются на вход в систему, т.е. необходимо ис-
пользовать пароль VTY или отменить его действие командой no login (см.
главу 4).
В маршрутизаторах Cisco необязательно пользоваться командой tetr
net. Если ввести в приглашении IP-адрес, маршрутизатор предполагает
соединение с указанным устройством по Telnet, например:
Todd2509#172.16.10.2
Trying 172.16.10.2 ...Open
Password required, but none set
[Connection to 172.16.10.2 closed by foreign host]
Todd2509#
Установим в маршрутизаторе пароль VTY, чтобы можно было под-
ключаться к этому устройству по Telnet. Пример установки пароля:
250lB#configt
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
260 Глава 7
2501B(config)#line vty 0 4
2501B(config-line)#login
2501B(config-line)#password todd
2501B(config-line)#AZ
2501B#
%SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console
(конфигурация с консоли посредством консоли)
Теперь снова подключимся к маршрутизатору (с консоли маршрутиза-
тора 2509).
Todd2509#172.16.10.2
Trying 172.16.10.2... Open
User Access Verification (проверка доступа пользователя)
Password: (пароль)
2501B>
Пароль VTY — это пароль пользовательского режима, но не режима
разрешенного пароля. Посмотрим, что произойдет при переходе в при-
вилегированный режим и после подключения по Telnet к маршрутизато-
ру 2501В:
2501В>еп
% No password set
2501В>
Это хорошее средство защиты. Никому не разрешайте обращение по
Telnet к устройству для ввода команды enable, позволяющей перейти в
привилегированный режим. Для конфигурации удаленного устройства
по Telnet установите пароль разрешенного режима или пароль разре-
шенного секрета.
Одновременный доступ по Telnet
к нескольким устройствам
Во время доступа по Telnet к маршрутизатору или переключателю можно
прекратить соединение, введя в любой момент команду exit! Однако если
требуется сохранить соединение с удаленным устройством, но вернуться
в исходный консольный режим доступа к маршрутизатору, то следует на-
жать Ctrl+Shift+б, отпустить все эти клавиши, а затем нажать X.
Пример подключения к нескольким устройствам с консоли маршрути-
затора Todd2509:
Todd2509#telnet 172.16.10.2
Trying 172.16.10.2... Open
User Access Verification
Password:
Управление объединенными сетями Cisco 261
2501В>
Todd2509#
В данном случае открыт доступ по Telnet к маршрутизатору 2501В.
Введена команда password для перехода в пользовательский режим. На-
жата клавиатурная комбинация Ctrl+Shift+б, затем — клавиша X (это не
показано ни на экране, ни в листинге). Заметим, что приглашение для
ввода команд опять стало приглашением маршрутизатора Todd2509.
Можно обращаться по Telnet к переключателям серии 1900. Однако не-
обходимо установить пароль разрешенного режима на уровне 15 до того,
как будет получен доступ к переключателю из программы Telnet (установ-
ка паролей в переключателях 1900 рассмотрена в приложении В).
Пример доступа по Telnet к переключателю серии 1900, причем с
обеспечением консольного вывода из переключателя.
Todd2509#telnet 192.168.0.148
Trying 192.168.0.148... Open
Catalyst 1900 Management Console
Copyright (c) Cisco Systems, Inc. 1993-1999
All rights reserved.
Enterprise Edition Software
Ethernet Address: 00-BO-64-75-6B-CO
PCA Number: 73-3122-04
PCA Serial Number: FAB040131E2
Model Number: WS-C1912-A
System Serial Number: FAB0401UOJQ
Power Supply S/N: PHI033108SD
PCB Serial Number: FAB040131E2,73-3122-04
1 user(s) now active on Management Console.
(в управляющей консоли один активный пользователь)
User Interface Menu
(меню пользовательского интерфейса)
[М] Menus
(меню)
[К] Command Line
(командная строка)
Enter Selection:
(укажите выбранный вариант)
В данный момент нажата комбинация Ctrl+Shift+б, затем X, что вер-
нет нас обратно в консоль маршрутизатора Todd2509.
Todd2509#
262 "_ Глава 7
Проверка подключения по Telnet
Для показа подключений из маршрутизатора к удаленным устройствам
используется команда show sessions.
Todd2509#sh sessions
' Conn Host Address Byte Idle Conn Name
1172.16.10.2 172.16.10.2 0 0 172.16.10.2
* 2192.168.0.148 192.168.0.148 0 0 192.168.0.148
Todd2509#
Символ "звездочка" (*) в строке второго подключения означает, что
оно последнее. Можно вернуться в последнее подключение, дважды на-
жав Enter. Для возвращения в любое подключение следует ввести его но-
мер и дважды нажать Enter.
Проверка пользователей Telnet
Для вывода списка всех активных консолей и портов VTY маршрутизато-
ра используется команда show users.
Todd2509#sh users
Line User Host(s) Idle Location
*OconO 172.16.10.2 00:07:52
192.168.0.148 00:07:18
В листинге команды con означает локальную консоль. В нашем приме-
ре консоль соединена с двумя удаленными IP-адресами (т.е. с двумя
устройствами).
В следующем примере показан листинг команды show users в маршру-
тизаторе 2501В, к которому по Telnet обращается маршрутизатор
Todd2509.
2501B>sh users
Line User Host(s) Idle Location
0 con 0 idle 9
*2vtyO
Листинг показывает, что консоль активна и для VTY используется
порт 2. Звездочкой отмечен пользователь текущего терминального
сеанса.
Закрытие сеанса Telnet
Завершить сеанс Telnet можно несколькими способами. Проще и быст-
рее всего ввести exit или disconnect.
Для завершения сеанса с удаленного устройства служит команда exit.
Управление объединенными сетями Cisco 263
2509# (здесь нужно дважды нажать Enter)
[Resuming connection 2 to 192.168.0.148... ]
(восстановление подключения 2 к 192.168.0.148)
switch >exit
[Connection to 192.168.0.148 closed by foreign host]
(соединение 192.168.0.148 закрыто удаленным хостом)
Todd2509#
Для завершения сеанса с локального устройства применяется команда
disconnect
Todd2509#disconnect ?
<1-2> The number of an active network connection
(количество активных сетевых соединений)
WORD The name of an active network connection
(имя активного сетевого соединения)
<СГ>
Todd2509#disconnect 1
Closing connection to 172.16.10.2 [confirm]
Todd2509#
В показанном примере использовался номер сеанса 1, поскольку пред-
полагалось завершить именно это соединение с маршрутизатором
2501В. Для просмотра номера соединений применяйте команду show
sessions.
Если необходимо прервать сеанс устройства, подключенного к марш-
рутизатору по Telnet, сначала проверьте все подключенные к маршрути-
затору устройства. Используйте команду show users.
2501B#sh users
Line User Host(s) Idle Location
* 0 con 0 idle 0
1 aux 0 idle 0
2vtyO idle 0172.16.10.1
Листинг показывает, что VTY 2 имеет подключение к IP-адресу
172.16.10.1. Это маршрутизатор Todd2509.
Для очистки соединения используется команда clear line.
2501B#clearline2
[подтверждение]
[OK]
Проверить успешность отключения пользователя позволит команда
show users.
2501B#sh users
264 Глава 7

Line User
* 0 con 0
lauxO
Host(s)
idle
idle
Idle Location
0
1
250Ш
Листинг показывает, что линия очищена.
}
Разрешение имен хостов
Чтобы использовать имя хоста вместо IP-адреса при подключении к уда-
ленному устройству, другое устройство, с которого выполняется подклю-
чение, должно обеспечить разрешение (определение) имен хостов в
IP-адреса. Для этого существуют два способа: построение таблиц хостов
на каждом маршрутизаторе или создание сервера DNS (Domain Name System
— система доменных имен), который обеспечивает динамическую
таблицу хостов.
,, , . • - - , - . - : . - ' . • ,; -.'. •
Построение таблицы хостов
Таблица хостов обеспечивает разрешение имен только в маршрутизато-
ре, на котором она находится. Команда для построения таблицы хостов в
маршрутизаторе:
ip host name номер_порта_ТСР 1Р_адрес
По умолчанию для протокола TCP используется порт номер 23. Мож-
но организовать сеанс по Telnet через другой номер порта TCP, причем
разрешено присвоить имени хоста до восьми IP-адресов.
Пример настройки таблицы хостов с двумя записями для размещения
имени маршрутизатора 2501В и имени переключателя:
Todd2509#configt
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Todd2509(config)#ip host?
WORD Name of host
Todd2509(config)#ip host 2501B ?
<0-65535> Default telnet port number
(номер порта Telnet по умолчанию)
A.B.C.D Host IP address (maximum of 8)
(IP-адреса хостов, не более восьми)
Todd2509(config)#ip host 2501B 172.16.10.2 ?
A.B.C.D Host IP address (maximum of 8)
<cr>
Todd2509(config)#ip host 2501B 172.16.10.2
Todd2509(config)#ip host переключатель 192.168.0.148
Todd2509(config)#AZ
Для вывода таблицы хостов служит команда show hosts.
Управление объединенными сетями Cisco 265
Todd2509#sh hosts
Default domain is not set
Name/address lookup uses domain service
(просмотр имен и адресов с помощью службы доменов)
Name servers are 255.255.255.255
(сервер имен -255.255.255.255)
Host Flags Age Type Address(es)
(Хост Флаги Возраст .Тип Адрес/адреса)
2501В (perm,OK) О IP 172.16.10.2
switch (perm, OK) 0 IP 192.168.0.148
Todd2509#
В показанном листинге маршрутизатора представлены два имени хос-
та и их IP-адреса. Слово perm в столбце Flags означает настройку этой за-
писи вручную. Если же указано temp, значит элемент таблицы допускает-
ся службой DNS.
Для проверки разрешения имен через таблицу хостов вводится имя в
приглашении маршрутизатора. Помните, что если команда не указана,
маршрутизатор предполагает использование команды telnet. Ниже при-
менялись имена хостов для доступа по Telnet к удаленным устройствам.
Затем мы нажали Ctrl+Shift+б и X для возвращения в главную консоль
маршрутизатора Todd2509.
Todd2509#2501b
Trying 2501B (172.16.10.2)... Open
User Access Verification
Password:
2501B>
Todd2509#(control+shift+6,thenx)
Todd2509#switch
Trying switch (192.168.0.148)... Open
Catalyst 1900 Management Console
Copyright (c) Cisco Systems, Inc. 1993-1999
All rights reserved.
Enterprise Edition Software
Ethernet Address: 00-BO-64-75-6B-CO
PCA Number: 73-3122-04
PCA Serial Number: FAB040131E2
Model Number: WS-C1912-A
System Serial Number: FAB0401UOOQ
PowerSupplyS/N: PHI033108SD
PCB Serial Number: FAB040131E2J3-3122-04
266 .: ; • • • . • ' - Глава 7
1 user(s) now active on Management Console.
User Interface Menu
[M] Menus
[K] Command Line
EnterSelection: (control+shift+6,then x)
Todd2509#
Мы использовали таблицу хостов для создания сеансов к двум устрой-
ствам. С помощью имен можно было по Telnet обратиться к обоим
устройствам. Строки в листинге show session показывают, что имя хоста
выведено вместо IP-адреса.
Todd2509#sh sess
Conn Host Address Byte Idle Conn Name
(Хост подключения Адрес Байт свободно Имя подключения) =
1 switch 192.168.0.148 О О switch
*22501b 172.16.10.2 О О 2501Ь
Todd2509#
Для удаления имени хоста из таблицы хостов служит команда no ip
host:
RouterA(config)#no ip host routerb
Недостатком таблицы хостов является то, что необходимо создавать
ее на каждом маршрутизаторе, в противном случае не будет полноценно-
го разрешения имен. Если в сети много маршрутизаторов и стоит задача
разрешения имен, советуем применить службу DNS.
Использование DNS для разрешения имен
Если в сети много устройств и нет желания создавать таблицу хостов на
каждом из устройств для разрешения имен хостов, используйте службу
DNS.
Когда устройство Cisco получает непонятную команду, по умолчанию
происходит попытка разрешения имени через службу DNS. Посмотрим,
что произойдет после ввода в приглашении маршрутизатора Cisco спе-
циальной команды todd.
Todd2509#todd
Translating "todd"...domain server (255.255.255.255)
(трансляция todd на сервере домена)
% Unknown command or computer name, or unable to find computer address
(неизвестная команда или имя компьютера, либо невозможно найти адрес
компьютера)
Todd2509#
Маршрутизатор не знает имени todd или не понимает введенной
команды, поэтому пытается разрешить проблему с помощью службы
DNS. С этим связаны два недостатка. Во-первых, маршрутизатор так и не
Управление объединенными сетями Cisco 267
запомнит имя todd. Во-вторых, придется некоторое время подождать,
пока не закончится разрешение имени. Вполне допустимо запретить по
умолчанию просмотр DNS командой no ip domain-lookup, которая вводит-
ся в глобальном конфигурационном режиме.
Если в сети присутствует сервер DNS, введите несколько команд для
запуска процесса разрешения имен через DNS:
• Команда ip domain-lookup исполняется по умолчанию. Ее необходи-
мо вводить, только если ранее команда была выключена (т.е. вводи-
лась команда no ip domain-lookup).
• Командой ip name-server установите IP-адрес сервера DNS. Можно
указать до шести IP-адресов разных серверов.
• Команда ip domain-name не является обязательной, но лучше ее ис-
пользовать. Эта команда добавляет при вводе доменное имя к име-
ни хоста. В службе DNS используется система FQDN (Fully Qualified
Domain Name, полностью квалифицированное доменное имя), поэ-
тому необходимо полное имя DNS в формате имя_домена.сот.
Пример применения упомянутых команд:
Todd2509#configt
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Todd2509(config)#ip domain-lookup
Todd2509(config)#ip name-server?
A.B.C.D Domain server IP address (maximum of 6)
Todd2509(config)#ip name-server 192.168.0.70
Todd2509(config)#ip domain-name lammle.com
Todd2509(config)#AZ
Todd2509#
После настройки конфигурации DNS следует проверить работу серве-
ра DNS. Используйте имя хоста при обращении по Ping или Telnet к
устройству.
Todd2509#ping 2501b
Translating "2501b"...domain server (192.168.0.70) [OK]
Type escape sequence to abort.
Sending 5,100-byte ICMP Echosto 172.16.10.2, timeout is
2 seconds:
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 28/31/32 ms
Заметим, что сервер DNS использовался маршрутизатором для разре-
шения имени.
После разрешения имени с помощью DNS следует проверить коман-
дой show hosts кэширование информации об устройстве в таблице хос-
тов, например:
Todd2509#sh hosts
268 Глава 7
Defaultdomainislammle.com
Name/address lookup uses domain service
Name servers are 192.168.0.70
Host Flags Age Type Address(es)
2501b.lammle.com (temp, OK) 0 IP 172.16.10.2 .
переключатель (perm, OK) 0 IP 192.168.0.148
Todd2509#
Разрешенные имена отменены словом temp, но для переключателя
указано perm (т.е. это статическая запись). Именем хоста является пол^
ное имя домена. Если не пользоваться командой ip domain-name lammle.
com, надо в приглашении ping ввести 2501b.lammle.com, что несколько
сложнее.
т '• : : . . ; ' ' • ' ' ' • -
Проверка сетевых подключений
Для проверки подключения к удаленным устройствам используйте коман-
ды ping и trace. Обе команды поддерживаются разными протоколами, а не
только протоколом IP.
Использование команды Ping
Мы уже видели в этой главе много примеров проверки устройств по Ping,
чтобы протестировать подключение по протоколу IP или разрешение
имен с помощью сервера DNS. Для вывода списка поддерживаемых про-
токолов воспользуемся командой ping ?.
Todd2509#ping ?
WORD Ping destination address or hostname
apollo Apollo echo
appletalk Appletalk echo
clns CLNS echo
decnet DECnetecho
ip IP echo
ipx Novell/IPX echo
srb srb echo
tag Tag encapsulated IP echo
vines Vines echo
xns XNSecho
<cr>
В листинге команды ping отмечены минимальное, среднее и максима-
льное времена передачи и возвращения пакета Ping от указанной систе-
мы, например:
Todd2509#ping todd2509
Translating "todd2509"...domain server (192.168.0.70) [OK]
Управление объединенными сетями Cisco 269
Type escape sequence to abort.
Sending 5,100-byte ICMP Echos to 192.168.0.121, timeout is 2 seconds:
Mill
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 32/32/32 ms
Todd2509#
Видно, что для разрешения имен используется сервер DNS, а провер-
ка устройства по Ping заняла 32 мс (миллисекунды).
Использование команды Trace
Команда trace показывает путь пакета к удаленному устройству. Для выво-
да списка поддерживаемых протоколов воспользуемся командой trace ?.
Todd2509#trace ?
WORD Trace route to destination address or hostname
appletalk AppteTalk Trace
clns - ISO CLNS Trace
' * , • ,'> ! 7 • . , - . -••'". '
ip IP Trace
ipx IPX Trace
oldvines Vines Trace (Cisco)
vines Vines Trace (Banyan)
<cr>
|т ВНИМАНИЕ i Использование trace для протоколов IPX и AppleTalk приведет к со-
общению об ошибке, уведомляющему о неподдерживаемой
команде. Поддержку этих протоколов предполагается реализо-
вать в ближайшем будущем.
Команда trace показывает количество участков, пройденных пакетом
по пути к удаленному хосту. Пример использования команды:
Todd2509#trace2501b
Type escape sequence to abort.
(для прерывания введите escape-последовательность)
Tracing the route to 2501b.lammle.com (172.16.10.2)
12501b.lammle.com (172.16.10.2) 16 msec * 16 msec
Todd2509#
В нашем примере пакет до точки назначения прошел один участок.
270 Глава 7
Упражнение
Ответьте на следующие вопросы:
1. Какая команда копирует Cisco IOS на хост TFTP?
2. Какая команда копирует файл startup-config из устройства Cisco на
хост TFTP?
3. Какая команда копирует файл startup-config в DRAM?
4. Какая устаревшая команда служит для копирования файла startup-
config в DRAM?
5. Какая команда выводит IP-адрес соседнего маршрутизатора в при-
глашении ввода команд?
6. Какая команда выводит имя хоста, локальный интерфейс, платфор-
му и удаленный порт соседнего маршрутизатора?
7. Какая клавиатурная комбинация служит для одновременного досту-
па по Telnet к нескольким устройствам?
8. Какая команда выводит сведения об активных соединениях по Telnet
с соседними и удаленными устройствами?
9. Какая команда служит для обновления Cisco IOS?
10. Какая команда создаст в таблице хостов запись для имени Bob, кото-
рому присвоены IP-адреса 172.16.10.1 и 172.16.20.2?
Лабораторные работы
Для выполнения лабораторных работ потребуется хотя бы один маршру-
тизатор (лучше иметь несколько) и хотя бы один ПК, действующий в ре-
жиме хоста TFTP.
СОВЕТУЕМ | Продукт RouterSim, доступный по адресу www.routersim.com,
может выполнить все предложенные в этой главе лабораторные
работы.
О Лабораторная работа 7.1.
Резервное ____________копирование /OS маршрутизатора
1. Войдите в систему маршрутизатора и перейдите в привилегирован-
ный режим, указав en или enable.
2. Проверьте сетевое соединение с хостом TFTP, протестировав его
IP-адрес программой Ping с консоли маршрутизатора.
3. Введите show flash для показа содержимого флэш-памяти.
Управление объединенными сетями Cisco 271
4. Введите show version в приглашении привилегированного режима
маршрутизатора, чтобы получить имя исполняемой маршрутизато-
ром текущей системы IOS. Если во флэш-памяти только один файл,
команды show flash и show version покажут один и тот же файл.
Команда show version демонстрирует текущий исполняемый файл, а
команда show flash — все файлы во флэш-памяти.
5. Убедившись в хорошем соединении Ethernet с хостом TFTP и выяс-
нив имя файла IOS, выполните архивирование IOS. Введите команду
copy flash tftp. Команда предписывает маршрутизатору скопировать
содержимое флэш-памяти (где по умолчанию хранится IOS) на хост
TFTP.
6. Введите IP-адрес хоста TFTP и имя исходного файла IOS. Файл будет
скопирован и сохранен в каталоге по умолчанию на хосте TFTP.
О Лабораторная работа 7.2.
Обновление или восстановление IOS
в маршрутизаторе
1. Войдите в систему маршрутизатора и перейдите в привилегирован-
ный режим, указав en или enable.
2. Проверьте подключение к хосту TFTP тестированием программой
Ping IP-адреса хоста с консоли маршрутизатора.
3. Проверив, что есть хорошее соединение Ethernet с хостом TFTP,
введите команду copy tftp flash.
4. Подтвердите, что знаете об отключении маршрутизатора на время
восстановления или обновления. Выберите нужный ответ в выве-
денном приглашении на консоли маршрутизатора.
5. Введите IP-адрес хоста TFTP.
6. Введите имя файла IOS, который обновляется или восстанавливается.
7. Подтвердите стирание содержимого флэш-памяти.
8. Не пугайтесь стирания IOS из флэш-памяти — в нее будет записана
новая система IOS.
Если удалить файл из флэш-памяти и не скопировать в нее новую вер-
сию, маршрутизатор загрузится в режиме монитора ROM. Нужно будет
выяснить причину того, почему не прошло копирование.
О Лабораторная работа 7.3.
Резервное копирование конфигурации
маршрутизатора
1. Войдите в систему маршрутизатора и перейдите в привилегирован-
ный режим, указав en или enable.
272 Глава 7
2. Проверьте по Ping соединение с хостом TFTP, чтобы гарантировать
успешность связи по протоколу IP.
3. В маршрутизаторе В введите copy run tftp.
4. Введите IP-адрес хоста TFTP (например, 172.16.30.2) и нажмите
Enter.
5. Маршрутизатор запросит имя файла. Имя хоста маршрутизатора
стоит после префикса confg (но не config). Допускается любое имя.
Name of configuration file to write [RouterB-confg)?
Press enter to accept the default name
(имя файла конфигурации для записи.
Нажмите Enter для использования имени по умолчанию)
Write file RouterB-confg on host 172.16.30.2? [confirm] Press enter
(Нажмите Enter для записи файла RouterB-confg на хост 172.16.30.2)
Символы !! являются подтверждениями протокола UDP об успеш-
ной пересылке файла.
О Лабораторная работа 7.4.
Использование протокола СОР
1. Войдите в систему маршрутизатора и перейдите в привилегирован-
ный режим, указав en или enable.
2. В маршрутизаторе введите sh cdp и нажмите Enter. Нужна гарантия,
что пакеты CDP будут посланы во все активные интерфейсы, при-
чем через каждые 60 с при времени удержания 180 с (это значения
по умолчанию).
3. Для установки частоты обновления СВР в значение 90 с, введите
cdp timer 90 в режиме глобального конфигурирования.
RouterCtfconfigt
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
RouterC(config)#cdp timer ?
<5-900> Rate at which CDP packets are sent (in sec)
RouterC(config)#cdp timer 90
4. Проверьте в привилегированном режиме изменение таймера часто-
ты CDP командой show cdp.
RouteC#shcdp
Global CDP information:
Sending CDP packets every 90 seconds
Sending a holdtime value of 180 seconds
5. Используйте CDP для сбора информации о соседних маршрутизато-
рах. Список доступных команд можно получить, введя sh cdp ?.
RouterCtfsh cdp ?
entry Information for specific neighbor entry
Управление объединенными сетями Cisco 273
interface CDP interface status and configuration
neighbors CDP neighbor entries
traffic CDP statistics
<cr>
6. Введите sh cdp int для вывода сведений об интерфейсе и используе-
мом им методе инкапсуляции по умолчанию, а также информации о
таймерах СВР.
7. Введите sh cdp entry * для вывода сведений СВР, полученных от
всех маршрутизаторов.
8. Задайте show cdp neighbor для сбора информации о всех подклю-
ченных соседях (следует знать о смысле отдельных полей листинга
этой команды).
9. Введите show cdp neighbor detail. Будет получен тот же самый лис-
тинг, что и с помощью команды show cdp entry *.
О Лабораторная работа 7.5.
Использование Telnet
1. Войдите в систему маршрутизатора и перейдите в привилегирован-
ный режим, указав en или enable.
2. С маршрутизатора А подключитесь по Telnet к удаленному маршру-
тизатору, указав в командном приглашении telnet ip_address.
3. Введите в маршрутизаторе В IP-адрес из командного приглашения
маршрутизатора А. Маршрутизатор автоматически попытается под-
ключиться по Telnet к указанному IP-адресу. Можно ввести команду
telnet или сразу указать IP-адрес.
4. В маршрутизаторе В нажмите Ctrl+Shift+6, а затем X для возвраще-
ния в командное приглашение маршрутизатора А. Обратитесь по
Telnet к третьему маршрутизатору с именем С. Нажмите Ctrl+Shift+6,
а затем X для возвращения в маршрутизатор А.
5. В маршрутизаторе А введите show sessions. Будут показаны два сеан-
са. Для перехода в один из них следует ввести указанный слева но-
мер сеанса и дважды нажать Enter. Звездочкой помечен сеанс по
умолчанию. Для перехода в этот сеанс дважды нажмите Enter.
6. Перейдите в сеанс с маршрутизатором В. Введите show user. Будут
показаны консольное и удаленное подключения. Команда disconnect
позволит очистить сеанс. Кроме того, можно ввести exit в приглаше-
нии для закрытия сеанса с маршрутизатором В.
7. Перейдите в консольный порт маршрутизатора С, введя на первом
маршрутизаторе команду show sessions и используя номер подклю-
чения для возвращения в сеанс с маршрутизатором С. Введите show
user и убедитесь в подключении к первому маршрутизатору А.
8. Введите clear line для закрытия сеанса Telnet.
274 Глава?
О Лабораторная работа 7.6.
Разрешение имен хостов
1. Войдите в систему маршрутизатора и перейдите в привилегирован-
ный режим, указав en или enable.
2. В маршрутизаторе А введите todd и нажмите Enter в командном при-
глашении. Обратите внимание на полученную ошибку и задержку пе-
ред ее выводом. Маршрутизатор попытался разрешить имя хоста в
IP-адрес за счет обращения к серверу DNS. Можно отключить этот
режим командой no ip domain-lookup в режиме глобального конфигу-
рирования.
3. Для построения таблицы хостов воспользуйтесь командой ip host.
В маршрутизаторе А добавьте элементы таблицы хостов для маршру-
тизаторов В и С, указав команды:
ip host routerb ipjaddress
ip host routerc ipjaddress
Например:
ip host routerb 172.16.20.2
ip host routerc 172.16.40.2
4. Проверьте таблицу хостов, введя piiig riuterb в командном пригла-
шении (но не приглашении config).
RouterAtfping routerb
Type escape sequence to abort.
Sending 5,100-byte ICMP Echosto 172.16.20.2,
timeout is 2 seconds:
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/ avg/max = 4/4/4 ms
5. Проверьте таблицу хостов, введя ping routerc.
RouterAtfping routerc
Введите escape sequence to abort.
Sending 5,100-byte ICMP Echosto 172.16.40.2,
timeout is 2 seconds:
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/ avg/max = 4/6/8 ms
6. Сохранив открытым сеанс с маршрутизатором В, вернитесь в марш-
рутизатор А. Нажмите Ctrl+Shift+6, затем X.
7. Обратитесь по Telnet к маршрутизатору С, введя в командном при-
глашении routerc.
8. Вернитесь в маршрутизатор А и сохраните открытым сеанс с марш-
рутизатором С. Нажмите Ctrl+Shift+б, затем X.
9. Выведите таблицу хостов, указав show hosts и нажав Enter.
Управление объединенными сетями Cisco 275
Default domain is not set
Name/address lookup uses domain service
Name servers are 255.255.255.255
Host Flags Age Type
Address(es)
routerb (perm, OK) 0 IP
172.16.20.2
routerc (perm, OK) 0 IP
172.16.40.2
Проверочные вопросы
1. Какая команда покажет имена хостов, разрешаемые в IP-адреса са-
мим маршрутизатором?
A. sh router
B. sho hosts
C. sh ip hosts
D. sho name resolution
2. Какая команда копирует IOS на резервный хост в сети?
A. transfer IOS to 172.16.10.1
B. copy run start
C. copy tftp flash
D. copy start tftp
E. copy flash tftp
3. Какая команда копирует конфигурацию маршрутизатора с хоста
TFTP в память NVRAM?
A. transfer IOS to 172.16.10.1
B. copy run start
C. copy tftp startup
D. copy tftp run
E. copy flash tftp
4. Какие две команды позволят скопировать по сети конфигурацию с
хоста TFTP в память DRAM маршрутизатора Cisco?
A. config netw
B. config mem
C. config term
D. copy tftp run
E. copy tftp start
5. Какая память маршрутизатора Cisco хранит буферы пакетов и табли-
цы маршрутизации?
276 • Глава 7
A. Флэш
B. RAM
C. ROM
D. NVRAM
6. Какая команда создает таблицу хостов в маршрутизаторе Cisco?
A. bob ip host 172.16.10.1
B. host 172.16.10.1 bob
C. ip host bob 172.16.10.1172.16.10.2
D. hostbob!72.16.10.1
7. Какая команда покажет соединения маршрутизатора с удаленными
устройствами?
A. sh sess
B. sh users
'•: ' ':'.. •'• . .<'.
C. disconnect
D. clear line
8. Какая команда покажет интерфейсы маршрутизатора, где разрешен
протокол СВР?
A. sh cdp
B. sh cdp interface
C. sh interface
D. sh cdp traffic
9. Каковы по умолчанию в протоколе CDP интервал таймера обновле-
ния и время удержания?
A. 240,90
B. 90,240
C. 180,60
D. 60,180
10. Какая команда скопирует конфигурацию из памяти DRAM маршру-
тизатора Cisco на хост TFTP в сети?
A. config netw
B. config mem
C. config term
D. copy run tftp
E. copy start tftp
11. Какую клавиатурную комбинацию следует использовать для одновре-
менного открытия нескольких сеансов Telnet?
A. ТаЬ+пробел
B. Ctrl+X, затем 6
C. Ctrl+Shift+X, затем 6
D. Ctrl+Shift+6, затем X
Управление объединенными сетями Cisco 277
12. Какая команда выводит те же данные, что и show cdp neighbors
detail?
A. show cdp
B. show cdp ?
С sh cdp neigh
D. sh cdp entry *
13. Что выполняется командой cdp timer 90 do?
A. Показ частоты обновления пакетов CDP
B. Изменение частоты обновления пакетов CDP
C. Установка для команды neighbor протокола CDP длины
в 90 строк
D. Изменение времени удержания пакетов CDP
14. Какая команда запрещает CDP в определенном интерфейсе?
A. no cdp run
B. no cdp enable
C. no cdp
D. disable cdp
15. Какая команда служит для поиска пути пакетов через объединенную
сеть?
A. ping
B. trace
C. RIP
D. SAP
16. Какие две команды используются для тестирования в сети соедине-
ний по протоколу IP?
A. ping
B. trace
C. RIP
D. SAP
17. Какая команда очистит подключение к удаленному маршрутизатору?
A. clear connection
B. clear line
C. disconnect
D. clear user
18. Какая команда очистит подключение VTY к данному маршрутизатору?
A. clear connection
B. clear line #
C. disconnect
D. clear user
278 Глава 7
19. Что покажет команда show cdp neighbor в маршрутизаторе Cisco? (Ука-
жите все правильные ответы.)
A. IP-адрес соседа
B. Локальный порт/интерфейс
C. Такую же информацию, что и команда show version
D. Возможности системы
E. Ту же информацию, что и команда show cdp entry *
F. Идентификатор удаленного порта
G. Идентификатор соседнего устройства
Н. Время удержания
I. Аппаратную платформу
J. Скорость линии
20.- Какая команда копирует новую IOS в маршрутизатор?
A. copy tftp run
B. copy tftp flash
C. copy tftp start
D. copy flash tftp
E. boot system flash IOS_name
Ответы к упражнению
1. copy flash tftp
2. copy start tftp
3. copy start run
4. config mem
5. show cdp neighbor detail or show cdp entry
6. show cdp neighbor
7. Ctrl+Shift+6, затем X
8. show sessions
9. copy tftp flash
10. ip host bob 172.16.10.1172.16.20.2
Управление объединенными сетями Cisco 279
Ответы на проверочные вопросы
. .' . . '
1. В 11. D
2. Е 12. D
3. С 13. В
4. A, D 14. В
5. В 15. В
6. С 16. А, В
7. А 17. С
8. В 18. В
9. D 19. B.D.F.G.H.I
10. D 20. В
Конфигурация
сетей Novell IPX
282 Глава 8
м,-ногие сетевые администраторы когда-нибудь сталкиваются с
IPX. На это есть две причины. Во-первых, в операционной системе Novell
NetWare протокол IPX используется по умолчанию. Во-вторых, это
был наиболее популярный сетевой протокол в конце 80-х и начале 90-х
годов. В результате были установлены миллионы сетей IPX. Однако ком-
пания Novell в NetWare 5 перешла на протоколы стека TCP/IP, хотя и со-
хранила поддержку IPX. Зачем нужны два протокола? Нужно помнить о
многочисленных установленных клиентах и серверах IPX. Было бы не-
правильным сразу удалить поддержку устаревшего коммуникационного
протокола.
Учитывая широкое распространение IPX, не удивительно, что в Cisco
IOS реализована полноценная поддержка крупных сетей IPX. Однако
для полного использования всех возможностей и функций Novell IPX,
нужно изменить обработку и управление адресами, поскольку в IPX это
реализовано иначе, чем в TCP/IP. Рассмотрим основные концепции
IPX, чтобы успешно конфигурировать этот протокол в Cisco IOS, а затем
обсудим вопросы мониторинга трафика по протоколу IPX.
Введение в Novell IPX
Протокол Novell IPX (Internetwork Packet Exchange — протокол межсете-
вого обмена пакетами) появился в начале 80-х годов. Он похож на прото-
кол XNS (Xerox Network Systems), разработанный в исследовательском
центре фирмы Xerox в Пало-Альто в 60-е годы, а имеет сходство с
TCP/IP. В действительности IPX представляет собой семейство протоко-
лов для связи по телефонным сетям.
Стек протоколов Novell IPX
Стек протоколов IPX не полностью соответствует модели OSI, однако его
протоколы подразделяются по уровням. Разработчики IPX уделяли основ-
ное внимание производительности, не заботясь о строгом соответствии
существующим стандартам и моделям. Тем не менее можно провести не-
которые параллели между IPX и моделью OSI.
На рис. 8.1 показано соответствие протоколов, уровней и функций в
IPX и в модели OSI.
IPX Протокол IPX соответствует уровням 3 и 4 модели OSI. Он управляет
присваиванием адресов IPX отдельным узлам (программная адресация),
доставкой пакетов по сети, а также выбирает оптимальный маршрут на
основании информации, полученной от протоколов маршрутизации (RIP
или NLSP). IPX является протоколом без подключения (подобно прото-
колу UDP из семейства TCP/IP), т.е. в нем не требуется подтверждение
Конфигурация сетей Novell IPX 283
Ссылочная
модель OSI
Уровень
приложений
Уровень
представлений
Сеансовый
уровень
Транспортный
уровень
Сетевой
уровень
Канальный
уровень
Физический
уровень
Протоколы Novell NetWare
RIP
NLSP
SAP NCP NetBIOS
SPX
IPX
Протоколы доступа к носителю
(Ethernet, Token Ring, протоколы
региональных сетей и т.д.)
Рис. 8.1. Стек протоколов IPX и модель OSI
того, что переданные пакеты были' приняты целевым узлом. Для связи с
протоколами более высоких уровней в IPX применяются сокеты. Они вы-
полняют те же функции адресации нескольких независимых приложе-
ний, запущенных на одной машине, что и порты в TCP/IP.
SPX SPX (Sequence Packet eXchange — протокол последовательного обме-
на пакетами) добавляет к функциям протокола IPX ориентацию на под-
ключение. С помощью него протоколы более высокого уровня могут про-
верять доставку данных от исходного узла целевому. SPX создает между
машинами виртуальные соединения, при этом каждому из них присваива-
ется идентификатор соединения, указываемый в заголовке IPX.
RIP RIP (Routing Information Protocol — протокол информации о маршру-
тизации) представляет собой протокол маршрутизации по алгоритму век-
тора расстояния, применяемый для выбора маршрутов IPX между сетями.
При выборе оптимального маршрута применяются такие единицы време-
ни, как "тики" (tick, 1 тик = 1/18 с), и такие показатели, как число транзит-
ных участков (число маршрутизаторов между двумя узлами).
SAP SAP (Service Advertising Protocol — протокол объявления о службах)
служит для объявления о службах и обращения к ним. Серверы применя-
ют этот протокол для объявления о предоставляемых ими службах, а кли-
енты — для установки расположения сетевых служб.
NLSP NLSP (NetWare Link Services Protocol — протокол служб связи Net-
Ware) — это разработанный фирмой Novell протокол маршрутизации по
состоянию связи с дополнительными возможностями. Он предназначен
для замены протоколов RIP и SAP.
284 Глава 8
NCP NCP (NetWare Core Protocol — основной протокол NetWare) обеспе-
чивает клиентам доступ к ресурсам сервера и выполняет такие функции,
как доступ к файлам, печать, синхронизация и безопасность.
Мы перечислили протоколы маршрутизации — транспортные, при-
кладные и прочие — с целью показать читателю, что IPX может поддер-
живать действительно большие сети, в которых выполняется много при-
ложений. Понимание механизма работы протоколов облегчает
администратору работу в сетях IPX с устройствами других фирм (таки-
ми, как маршрутизаторы Cisco).
Связь между клиентом и сервером
Novell NetWare строго придерживается клиент/серверной модели (без
совмещения этих функций): каждый узел NetWare является либо клиен-
том, либо сервером. В сетях NetWare нет машин, которые бы одновре-
менно предоставляли и использовали сетевые ресурсы, т. е. нет одноран-
говых связей. Клиентами NetWare могут быть машины, работающие под
управлением операционных систем MacOS, DOS, MS Windows, Windows
NT, OS/2, Unix и VMS. Серверы работают под управлением Novell
NetWare. Серверы NetWare выступают по отношению к клиентам как:
• серверы файлов
• серверы печати
• серверы сообщений
• серверы приложений
• серверы баз данных
Клиенты NetWare определяют расположение всех сетевых ресурсов с
помощью серверов. Каждый сервер NetWare генерирует таблицу SAP, в
которой перечисляются все сетевые ресурсы, известные серверу (способ
создания такой таблицы описан ниже). Когда клиенту требуется доступ к
тому или иному ресурсу, он выдает широковещательное сообщение IPX,
называемое GNS (запрос GetNearestServer — найти ближайший сервер).
С помощью этого запроса клиент определяет местоположение сервера
NetWare, который и предоставляет ему нужный ресурс. В свою очередь
сервер, получивший запрос GNS, ищет в своей таблице SAP сервер Net-
Ware, удовлетворяющий запросу, а затем посылает клиенту другое сооб-
щение GNS (ответное сообщение GetNearestServer). В нем указывается
сервер, к которому следует обратиться для предоставления нужного ре-
сурса. Если ни один из серверов, получивших GNS клиента, не предо-
ставляет запрошенную службу сам и не содержит в таблице SAP инфор-
мацию о сервере, который может это сделать, то серверы просто не
отвечают на запрос, так что клиент не может получить доступ к ресурсу.
Это важно знать, потому что маршрутизаторы Cisco тоже генерируют
таблицы SAP и могут отвечать на запросы клиентов точно так же, как и
серверы NetWare. Это не означает, что маршрутизаторы Cisco предостав-
ляют клиентам ресурсы, как серверы NetWare, — просто ответы маршру-
тизаторов Cisco на запросы GNS идентичны ответам серверов NetWare.
Конфигурация сетей Novell IPX 285
Клиент может получить ответное сообщение GetNearestServer от локаль-
ного сервера NetWare, удаленного сервера NetWare или от маршрутиза-
тора Cisco, причем локальные серверы NetWare, если они есть, должны
ответить на запрос.
Если же их нет, на запрос GNS клиента может ответить локальный
маршрутизатор Cisco, соединяющий сегмент, в котором находится кли-
ент, с другими сегментами сети IPX. В этом случае клиенту не приходит-
ся ждать ответа от удаленных серверов NetWare. Есть и еще одно пре-
имущество: пропадает необходимость в обмене сообщениями GNS
между клиентами сегмента без локального сервера NetWare и удаленны-
ми серверами NetWare, снижающем пропускную способность сети (см.
рис. 8.2).
Файловый
сервер NetWare
Маршрутизатор А
Маршрутизатор В
РИС. 8.2. Удаленные клиенты IPX в сети без сервера
На рисунке изображены клиентские рабочие станции в удаленном
офисе фирмы: для работы этим станциям необходим доступ к ресурсам
серверов, расположенных в главном офисе. В этом случае маршрутиза-
тор А может отвечать на запросы GNS клиентов сам, пользуясь своей
таблицей SAP, а не пересылать их серверам в главный офис по глобаль-
ной сети. При этом клиенты никогда не обнаружат отсутствия сервера
NetWare в своей локальной сети и не почувствуют от этого неудобств.
Этот способ связи освобождает клиента от таких задач, как определе-
ние расположения доступных сетевых ресурсов и их отслеживание — их
выполнение возложено на сервер. Клиент просто посылает широкове-
щательное сообщение GNS и ждет ответа. Для клиента все ресурсы сети
выглядят локальными независимо от их физического расположения в
сети.
Связь между серверами
Связь между двумя серверами NetWare немного сложнее, чем связь между
клиентом и сервером. Как уже отмечалось, серверы хранят таблицы всех
доступных ресурсов сети независимо от того, являются ли эти ресурсы
286 Глава 8
локальными или удаленными для сервера. Кроме того, учтите, что любой
сервер должен уметь определять расположение любого ресурса в сети.
Серверы обмениваются информацией двух типов, для каждого из ко-
торых предусмотрен отдельный протокол: информация о службах пере-
дается по протоколу SAP (Service Advertising Protocol), а информация о
маршрутизации — по протоколу RIP (Routing Information Protocol).
[ТОСТОРОЖНОI He следует смешивать протокол RIP из семейства IPX с
протоколом RIP из семейства TCP/IP. Это два различных
протокола маршрутизации с одинаковыми названиями.
Протокол SAP
Серверы NetWare используют SAP для оповещения о предоставляемых
службах. Каждые 60 с сервер NetWare передает широковещательное сооб-
щение SAP, в котором указываются все предоставляемые им службы, а
также те, о которых ему известно. Каждый сервер, получивший сообще-
ние SAP, включает данные из него в свою таблицу SAP, а затем передает
ее содержимое дальше по сети. Поскольку данные SAP — общие для всех
серверов, то все серверы в сети осведомлены обо всех доступных служ-
бах, а следовательно, любой сервер может ответить на запрос GNS клиен-
та. При появлении новых служб сведения о них добавляются в таблицы
SAP локальных серверов, а затем передаются дальше, пока всем серверам
в сети не станет известен факт существования новой службы и способ об-
ращения к ней.
Какое это имеет отношение к маршрутизаторам Cisco? С SAP маршру-
тизатор работает точно так же, как серверы NetWare. По умолчанию ши-
роковещательное сообщение SAP не передается дальше маршрутизатора
Cisco. Маршрутизатор заносит в свою таблицу SAP все сообщения SAP,
принятые любыми его интерфейсами IPX, а затем передает ее по сети
через все интерфейсы с 60-секундным интервалом до тех пор, пока адми-
нистратор не изменит параметры настройки — точно так же, как и серве-
ры NetWare. Это очень важно особенно для глобальных сетей. Маршру-
тизатор изолирует широковещательные сообщения SAP от других
сегментов сети и передает вовне только сообщения, содержащие полную
информацию о сегменте. Рассмотрим вид широковещательного сообще-
ния SAP в анализаторе Etherpeek.
Flags: OxOO
Status: 0x00
Packet Length: 306
Timestamp: 23:48:36.362000 06/28/1998
Ethernet Header
Destination: ff:ff:ff:ff:ff:ff Ethernet Brdcast
Source: 00:80:5f:ad:14:e4
Protocol Type: 81-37 NetWare
IPX - NetWare Protocol
Checksum: Oxffff
Конфигурация сетей Novell IPX 287
Length: 288
Transport Control:
Reserved: %0000
Hop Count: %0000
Packet Type: 4 PEP
Destination Network: Oxcc715bOO
Destination Node: ff:ff:ff:ff:ff:ff Ethernet Brdcast
Destination Socket: 0x0452 Service Advertising Protocol
Source Network: Oxcc715bOO
Source Node: 00:80:5f:ad:14:e4
Source Socket: 0x0452 Service Advertising Protocol
SAP - Service Advertising Protocol
Operation: 2 NetWare General Service Response
Service Advertising Set#J
Service Type: 263 NetWare 386
Service Name:
BORDER3
Network Number: Oxl2db8494
Node Number: 00:00:00:00:00:01
Socket Number: 0x8104
Hops to Server: 1
Service Advertising Set#2
Service Type: 4 File Server
Service Name:
BORDER3 :
Network Number: Oxl2db8494
Node Number: 00:00:00:00:00:01
Socket Number: 0x0451
Hops to Server: 1
Service Advertising Set#3
Service Type: 632
Service Name: BORDER '
[email protected]@@@@D.PJ..
Network Number: Oxl2db8494
Node Number: 00:00:00:00:00:01
Socket Number: 0x4006
Hops to Server: 1
Это сообщение SAP поступило с сервера NetWare с именем BORDERS.
Обратите внимание, что в сообщении объявляются четыре различные
службы, предоставляемые сервером. Эти службы — т.е. их адреса и дан-
ные о сокетах — будут добавлены в таблицы SAP всех устройств этой
сети, работающих с IPX (в том числе и наших маршрутизаторов), а затем
информация будет передана дальше по объединенной сети.
288 Глава 8
Протокол RIP
Обмен информацией RIP между серверами в общих чертах осуществляет-
ся так же, как и обмен информацией SAP. Каждый сервер составляет таб-
лицу маршрутизации, в которой перечислены сети, с которыми данный
сервер соединен непосредственно, и передает ее по сети в виде широко-
вещательного сообщения через все интерфейсы, поддерживающие IPX.
Другие серверы получают сообщения RIP и передают в сеть через интер-
фейсы IPX таблицы RIP для своих сегментов. Информация RIP распро-
страняется по сети до тех пор, пока все серверы и маршрутизаторы не
будут осведомлены о межсетевых маршрутах. Сообщения RIP, как и сооб-
щения SAP, генерируются с 60-секундным интервалом. Рассмотрим, как
выглядит пакет IPX RIP в анализаторе Etherpeek.
Flags: 0x80802.3
Status: 0x00
Packet Length: 94
Timestamp: 15:23:05.642000 06/28/1998
802.3 Header
Destination: ff:ff:ff:ff:ff:ff Ethernet Brdcast
Source: 00:00:0c:8d:5c:9d
LLC Length: 76
802.2 Logical Link Control (LLC) Header
Dest. SAP: OxeO NetWare
Source SAP: OxeO NetWare Null LSAP
Command: 0x03 Unnumbered Information
IPX-NetWare Protocol
Checksum: Oxffff
Length: 72
Transport Control:
Reserved: %0000
Hop Count: %0000
PacketType: 1 RIP
Destination Network: 0x00002300
Destination Node: ff:ff:ff:ff:ff:ff Ethernet Brdcast
Destination Socket: 0x0453 Routing Information Protocol
Source Network: 0x00002300
Source Node: 00:00:0c:8d:5c:9d
Source Socket: 0x0453 Routing Information Protocol
RIP - Routing Information Protocol
Operation: 2 Response
Network Number Set #1
Network Number: 0x00005200
Numberof Hops: 3
Number of Ticks: 14
Конфигурация сетей Novell IPX 289
Network Number Set #2
Network Number: 0x00004100
Number of Hops: 2
Number of Ticks: 8
Network Number Set # 3
Network Number: 0x00003200
Number of Hops: 1
Number of Ticks: 2
Network Number Set #4
Network Number: 0x00002200
Number of Hops: 1
Number of Ticks: 2
Network Number Set #5
Network Number: 0x00002100
Number of Hops: 1
Number of Ticks: 2
Extra bytes (Padding):
r 72
Это очень похоже на пакет IP RIP, только отсутствуют IP-адреса. Вме-
сто них указаны IPX-адреса и номера сетей. В сообщении обновления
присутствуют сведения о тиках и участках. Тики определяют количество
интервалов времени длиной 1/18 секунды, которое потребовалось для
достижения удаленной сети. Таким способом протокол IPX оценивает
задержку в линии для выбора наилучшего пути.
Маршрутизаторов только три, и этот пакет передается в сеть каждые
60 с — это происходит в большой сети, где число маршрутизаторов изме-
ряется сотнями!
IPX-адресация
После сложной системы адресации в IP адресация в IPX может показать-
ся очень простой. Схема адресации в IPX отличается рядом свойств, зна-
чительно облегчающих понимание и администрирование по сравнению с
адресацией в TCP/IP.
IPX-адреса занимают 80 бит данных, или 10 байт. Как и адреса в
TCP/IP, они имеют иерархическую структуру и подразделяются на две
части: адрес сети и адрес узла. 4 старших байта всегда обозначают адрес
сети, а 6 младших — адрес узла. В системе адресации IPX нет аналогов
классов А, В и С из системы адресации TCP/IP — адрес сети и адрес узла
всегда имеют одну и ту же длину. И никаких масок подсети!
Как и адреса сети IP, адреса сети IPX присваиваются администратора-
ми и должны быть уникальными в рамках всей глобальной сети IPX. Ад-
рес узла присваивается автоматически. В большинстве случаев в качест-
ве адреса сети используется МАС-адрес машины. Такая система обладает
рядом значительных преимуществ по сравнению с TCP/IP. Во-первых,
290 Глава 8
поскольку адресация клиентов выполняется динамически (автоматиче-
ски), администратору не нужно запускать DHCP или вручную устанавли-
вать IPX-адрес каждой отдельной рабочей станции. Во-вторых, так как
аппаратный адрес (уровень 2) является частью программного адреса
(уровень 3), в IPX отпадает необходимость в эквиваленте протокола ARP
из стека TCP/IP.
Как и адреса в TCP/IP, IPX-адреса можно записывать в нескольких
форматах. Чаще всего их записывают в шестнадцатеричной форме: на-
пример, 00007С80.0000.8609.33Е9.
Первые восемь шестнадцатеричных цифр (00007С80) представляют
собой адрес сети, а оставшиеся двенадцать (0000.8609.ЗЗЕ9) — адрес узла,
который совпадает с МАС-адресом рабочей станции. В сетях IPX приня-
то отбрасывать ведущие нули. Таким образом, приведенный выше адрес
сети есть просто адрес IPX-сети 7С80.
Оставшиеся двенадцать шестнадцатеричных разрядов (0000.8609.33Е9)
представляют собой часть адреса. Здесь определяется узел. Эта часть
обычно разделяется на три секции по четыре шестнадцатеричных циф-
ры, которые разделяются точками. Это МАС-адрес рабочей станции.
Инкапсуляция
Инкапсуляция, или кадрирование, — это процесс формирования кадров из
пакетов, поступающих от протоколов более высокого уровня, для переда-
чи их по сети. Напомним, что кадры относятся к уровню 2 модели OSI.
В IPX инкапсуляция — это процесс преобразования датаграмм IPX (уро-
вень 3) в кадры (уровень 2) для передачи по одному из поддерживаемых
носителей. Мы рассмотрим инкапсуляцию IPX для следующих типов фи-
зических сетей:
• Ethernet
• Token Ring
• FDDI
Почему это важно? Потому что NetWare поддерживает для одного и
того же носителя несколько различных методов инкапсуляции, несовмес-
тимых между собой. Например, для Ethernet в NetWare существует четы-
ре различных типа кадров, из которых можно выбрать наиболее подходя-
щий (см. табл. 8.1), и ни один из этих типов несовместим с другими.
Предположим, что на серверах сети применяется Ethernet_802.2, а на
клиентских машинах — Ethernet_II. Если клиенты и серверы обменива-
ются данными через маршрутизатор, поддерживающий оба типа кадров,
то все работает нормально. Если же это не так, то обмен информацией
невозможен. При настройке любых сетевых устройств IPX (в том числе
и маршрутизаторов) к выбору типа кадра следует подойти со всей
ответственностью.
В некоторых случаях — но далеко не всегда — целесообразно поддер-
живать несколько типов кадров в рамках одной и той же сети. Пример
такой конфигурации приведен на рис. 8.3.
Конфигурация сетей Novell IPX 291
Таблица 8.1.
Типы кадров Novell для Ethernet
Тип кадра NetWare Характеристики
Ethernet_802.3 Принят по умолчанию в NetWare версии 3.11 и более ранних
Ethernet_802.2 Принят по умолчанию в NetWare начиная с версии 3.12
EthernetJI Поддерживает TCP/IP и IPX
Ethernet_SNAP AppleTalk, IPX и TCP/IP
Ethernet.802.2
Сервер A, Novell
Ethernet_802.3
Сервер В, Novell
EthernetJI
Сервер С, Novell
Рабочая станция 1
Ethernet II
Рабочая станция 2
Ethernet 802.2
Рабочая станция 3
Ethernet 802.3
Рис. 8.3. Несколько типов кадров в одном сегменте Ethernet
Заметим, что каждому типу кадра на рис. 8.3 соответствует уникаль-
ный адрес сети IPX. Даже если все компьютеры относятся к одному сег-
менту Ethernet, в этом примере существуют три виртуальных сети IPX и,
следовательно, три уникальных адреса сети IPX. Каждая сеть выполняет
через 60 секунд широковещательные рассылки по всей объединенной
сети.
Рабочая станция 1 может обмениваться данными только с сервером
С, на котором также установлен тип кадра EthernetJI. Рабочая станция 2
может обмениваться данными только с сервером А, а рабочая стан-
ция 3 — только с сервером В. Для того чтобы любая рабочая станция мог-
ла обращаться к любому серверу, следует просто установить маршрутиза-
тор, поддерживающий все три типа кадров. При этом любая станция
сможет работать со всеми тремя серверами, но маршрутизатор должен
будет выполнять маршрутизацию всех пакетов для серверов и клиентов с
различными типами кадров. Конечно, лучше иметь в объединенной сети
один тип кадров (802.2). Однако NetWare 5 исполняет "родной" протокол
IP, поэтому все наши рассуждения верны только для случая, когда в сети
необходимо поддерживать устаревшие серверы.
292 Глава 8
При настройке маршрутизатора администратор должен знать тип
кадра и адрес сети IPX для каждого сегмента, который будет подключен
к маршрутизатору. Для получения этой информации после регистрации
введите config с консоли сервера NetWare.
Активизация IPX
в маршрутизаторах Cisco
После усвоения основ IPX перейдем к вопросам настройки IPX на марш-
рутизаторе. Активизация IPX в маршрутизаторах Cisco состоит из двух
основных задач:
• Включение маршрутизации IPX
• Активизация IPX в каждом конкретном интерфейсе
Разрешение маршрутизации по протоколу IPX
Для настройки маршрутизации IPX используется команда глобального
конфигурирования ipx routing, например:
RouterA#configt
RouterA(config)#ipx routing
После разрешения в устройстве маршрутизации IPX автоматически
включаются протоколы RIP и SAP. Однако ничего не произойдет, пока
не будут сконфигурированы адреса IPX в отдельных интерфейсах.
Разрешение IPX в определенном интерфейсе
После разрешения в устройстве маршрутизации IPX следует включить
IPX в интерфейсах. Для этого необходимо перейти в режим настройки и
ввести команду:
ipx network номер [encapsulation тип-инкапсуляции] [secondary]
Параметры команды:
номер Сетевой адрес IPX!
[encapsulation тип инкапсуляции] Необязателен. В таблице 8.2 показаны
типы инкапсуляции по умолчанию для различных носителей.
[secondary] Указывает дополнительную инкапсуляцию (тип кадра) и сете-
вой адрес в том же интерфейсе.
Пример настройки IPX в маршрутизаторе 2501 А:
2501A#configt
2501A(config)#ipx routing
2501A(config)#inteO
2501A(config-if)#ipx network 10
Конфигурация сетей Novell IPX 293
Достаточно указать сетевой номер — остальное выполняется автома-
тически. IPX — жизнеспособный протокол маршрутизации, поскольку
все данные отправляет в широковещательных рассылках. Однако это со-
здает проблемы в крупных объединенных сетях.
Какой же тип кадра будет использован в интерфейсе Ethernet 0 марш-
рутизатора 2501 А? По умолчанию установлен тип кадра Novell-Ether
(802.3). Для изменения типа кадра или добавления другого типа во время
настройки интерфейса используется команда encapsulation. В таблице 8.2
показаны типы инкапсуляции (типы кадров), поддерживаемые IPX.
Таблица 8.2.
Типы кадров Novell IPX
Тип интерфейса
Ethernet

Token Ring
FDDI
Тип кадра Novell
Ethernet_802.3
Ethernet_802.2
EthernetJI
Ethernet_snap
Token-Ring
Token-Ring_snap
Fddi_snap
Fddi_802.2
Fddijaw
Ключевое слово Cisco
novell-ether (no умолчанию)
sap
arpa
f
snap
sap (по умолчанию)
snap
snap (по умолчанию)
sap.
novell-fddi
Для установки в Ethernet 0 устройства 2501А типа кадра IPX, равного
sap (802.2), введите команду encapsulation со следующими параметрами:
2501A#configt
2501A(config)#inteO
250lA(config-if)#ipx network 10 encapsulation sap
Изменится текущий номер сети и установленная ранее инкапсуляция
с типом кадра 802.2. Если требуется добавить несколько типов кадров,
следует применить команду secondary, указав ее в конце командной стро-
ки, либо сформировать подинтерфейс (subinterface). Оба способа рас-
смотрены ниже.
Для настройки маршрутизатора Cisco в существующей объединенной
сети IPX необходимо знать сетевой адрес IPX и тип кадра. Эти сведения
выводятся на экране "config" сервера NetWare. При установке типа ин-
капсуляции в маршрутизаторе проверьте, что указано ключевое слово
Cisco, а не тип кадра Novell.
294 Глава 8
Настройка объединенной сети
на протокол IPX
Перед началом настройки устройств Cisco на маршрутизацию IPX реко-
мендуется еще раз проанализировать объединенную сеть. На рис. 8.4 по-
казаны четыре маршрутизатора, а также используемые схемы адресации
IP и IPX.
Для всех сегментов сети установлены сетевые номера IPX. Сетевые
номера IP совпадают с номерами подсетей IP. Помните, что адресация
IPX никак не связана с адресацией IP, а номера подсетей IP используют-
ся в качестве номеров сетей IPX только для упрощения работы
администратора.
Сеть IPX 30
2621А
Сеть IPX 10
2501А 2501В 2501С
Сеть IPX 20 Сеть IPX 40 Сеть IPX 50
Рис. 8.4. Объединенная сеть
Начнем настройку сети с добавления типа кадра Novell-Ether (802.3)
во все сети объединенной сети Ethernet. Это инкапсуляция по умолча-
нию, поэтому настройка не будет сложной. Инкапсуляцией по умолча-
нию для последовательных линий связи является HDLC (см. главу 10).
Настройка IPX в маршрутизаторе 2621А
Для настройки IPX в маршрутизаторе 2621А нужно сначала включить
маршрутизацию IPX командой глобального конфигурирования ipx routing,
а затем указать интерфейсу FastEthernet О/О сеть IPX с номером 10.
Пример настройки 2621 А:
2621A(config)#ipx routing
2621A(config)#intfO/0
2621A(config-if)#ipx network 10
Теперь маршрутизатор 2621А будет перенаправлять трафик IPX че-
рез интерфейс FastEthernet О/О с помощью сети IPX номер 10.
Настройка IPX в маршрутизаторе 2501А
В маршрутизаторе 2501А нужна та же команда, что и в маршрутизаторе
2621 А. Однако маршрутизатор 2501А имеет два подключения к объеди-
ненной сети: интерфейс Ethernet 0 для сети IPX номер 10 и интерфейс serial
0 для сети IPX номер 20.
Конфигурация сетей Novell IPX 295
Пример настройки маршрутизатора 2501А:
2501A(config)#ipx routing
2501A(config)#inteO
2501A(config-if)#ipx network 10
2501A(config-if)#intsO
2501A(config-if)#ipx network 20
Настройка IPX в маршрутизаторе 2501А оказалась проще настройки IP.
Настройка IPX в маршрутизаторе 2501В
Для настройки маршрутизации IPX в устройстве 2501В нужно сконфигу-
рировать три интерфейса: Ethernet 0 в сети 30, serial 0 в сети IPX номер
20 и int serial 1 в сети 40.
Пример настройки маршрутизатора 2501В:
2501B(config)#ipx routing
2501B(config)#inteO
2501B(config-if)#ipx network 30
2501B(config-if)#intsO
2501B(config-if)#ipx network 20
2501B(config-if)#intsl
2501B(config-if)#ipx network 40
Этого хватает для настройки IPX в маршрутизаторе 2501В.
Настройка IPX в маршрутизаторе 2501С
Для настройки маршрутизации IPX в устройстве 2501С нужно сконфигу-
рировать два интерфейса: Ethernet 0 в сети IPX номер 50 и serial 0 в сети
IPX номер 40.
Пример настройки в маршрутизаторе 2501C:
2501C(config)#ipx routing
2501C(config)#inteO
2501C(config-if)#ipx network 50
2501C(config-if)#intsO
2501C(config-if)#ipx network 40
Настроены и работают все четыре маршрутизатора. Проверить это
позволит команда show ipx route.
Проверка таблиц маршрутизации IPX
Для просмотра таблицы маршрутизации IPX служит команда show ipx route.
Как и для протокола IP, маршрутизатор IPX по умолчанию "