arhitecturi de re łea Şi internet - pub.rocalin.comm.pub.ro/didactice/ari/lab/lab-4-ari.pdf ·...

ARHITECTURI DE REłEA ŞI INTERNET

LUCRAREA DE LABORATOR 3

Configurarea reŃelelor cu Routeri

2

Desfăşurarea lucrării DeschideŃi în PT o fereastră nouă şi aduceŃi în spaŃiul de lucru (Realtime) un ruter de tip ‘Generic’ (primul tip, de la stânga la dreapta, în bara de selecŃie). ModificaŃi interfeŃele fizice ale ruterului, după cum urmează: eliminaŃi cele 2 interfeŃe de tip PT-ROUTER-NM-1-FFE şi adăugaŃi 1 interfaŃă serială PT-ROUTER-NM-1-S, precum şi încă 2 interfeŃe Fast Ethernet de tip PT-ROUTER-NM-1-CFE. Nu uitaŃi să reporniŃi ruterul! CopiaŃi noul ruter de încă 3 ori şi conectaŃi primul ruter cu fiecare dintre cei 3 noi ruteri pe porturi seriale, ca în Fig. 1.

Fig. 1. ReŃeaua ‘core’ de test

1.1 Configurarea numelui unui router

Pentru început fiecărui router i se atribuie un nume unic. Spre exemplu, pentru primul ruter, acest lucru se realizeaza utlilizand următoarea secvenŃă de comenzi:

Router>en Router#conf t Router(config)#hostname Router1 Router1(config)# ProcedaŃi în mod similar şi pentru ceilalŃi 3 ruteri. Pentru a salva noua configuraŃie a ruterului introduceŃi din când în când comanda: Router1#copy running-config startup-config care copiază setările curente în fisierul care conŃine configuraŃia de pornire a ruterului, ‘startup-config’.

3

1.2 Configurarea unei interfeŃe seriale

O interfata seriala sincrona este de viteza mai mare decit interfata seriala asincrona de la PC, si cu alt tip de conector (60 sau 26 pini). Interfetele seriale se conectează numai punct-la-punct. Particularitatea interfetelor sincrone este ca trebuie generat un semnal de ceas (clock) la unul din capete. Capatul respectiv se numeste DCE şi este marcat în fereastra de lucru cu un ceas, in timp ce capatul opus se numeste DTE. La capatul DCE trebuie introdusă o comanda suplimentară de setare a frecvenŃei ceasului.

Pentru a configura o interfata serială se parcurg urmatorii pasi: 1. Se intra in modul de configurare globala (‘ global configuration mode’)

2. Se intra in modul de interfata (‘interface mode’)

3. Se specifica adresa interfetei si masca de subnetizare

4. Se seteaza frecvenŃa ceasului ‘clock rate’ (numai la DCE)

5. Se activeaza interfata

Spre exemplu, pentru configurarea interfeŃei seriale 2/0 de la Router1 sunt necesare următoarele comenzi:

Router1>en

Router1#conf t

Router1(config)#interface serial 2/0

Router1(config-if)#clock rate 56000

Router1(config-if)#no shutdown

În acest exemplu frecvenŃa ceasului a fost fixată la valoarea de 56000 Hz. ProcedaŃi în mod similar şi pentru celelalte interfeŃe seriale ale conexiunilor dintre cei 4 ruteri (vezi Fig. 1).

1.3 Dezvoltarea unei scheme de adresare pentru o retea cu subretele VLSM Se doreşte divizarea în subreŃele de dimensiuni diferite (VLSM) pentru reŃeaua cu adresa de clasa C, 192.168.1.0. Dimensiunile subreŃelelelor (in numar de statii) sunt următoarele:

• Subreteaua 1 - 28 calculatoare, • Subreteaua 2 - 22 calculatoare, • Subreteaua 3 - 30 calculatoare, • Subreteaua 4 - 12 calculatoare, • Subreteaua 5 - 6 calculatoare, precum şi • 5 subreŃele cu câte 2 calculatoare fiecare (pentru 5 conexiuni seriale).

Rezolvare :

Fie adresa de retea de clasa C:

192.168.1.0 = 11000000.10101000.00000001.00000000

4

• masca retelei : 11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0 • adresa broadcast: 11000000.10101000.00000001.11111111=192.168.1.255

a) SubreŃeaua 1 -cu 28 calculatoare Pentru 28 hosturi avem nevoie de 5 biti ( cei hasurati cu gri) => raman 3 biti pentru retea din ultimul octet

192.168.1.0 = 11000000.10101000.00000001.00000000

Alegem o subretea cu

• adresa de subretea: 11000000.10101000.00000001.00100000 = 192.168.1.32 • masca subretelei : 11111111.11111111.11111111.11100000 = 255.255.255.224 (sau 192.168.1.32 / 27)

Hosturile posibile se obtin luand toate variantele posibile pentru bitii de host. Hosturile sunt urmatoarele ( 30 in total) : 192.168.1.33 – 192.168.1.62

Adresa de broadcast a subretelei este 192.168.1.63 = 11000000.10101000.00000001.00111111

b) SubreŃeaua 2 -cu 28 calculatoare Idem cu a); se alege următoarea subreŃea cu masca /27:




c) SubreŃeaua 3 - cu 30 calculatoare

Idem cu a); se alege următoarea subreŃea cu masca /27:

• adresa de subretea: 11000000.10101000.00000001.01100000 = 192.168.1.96

5

• masca subretelei : 11111111.11111111.11111111.11100000 = 255.255.255.224 (sau 192.168.1.96 / 27)


Adresa de broadcast a subretelei este

192.168.1.127 = 11000000.10101000.00000001.01111111

d) SubreŃaua 4 - cu 12 calculatoare

Pentru 12 hosturi avem nevoie de 4 biti (cei hasurati cu gri) => raman 4 biti pentru retea din ultimul octet

192.168.1.0 = 11000000.10101000.00000001.00000000

Următoarea subreŃea, în continuarea spaŃiului de adrese alocat subreŃelei 3, o subretea cu masca /28


Hosturile posibile se obtin luand toate variantele posibile pentru bitii de host. Hosturile sunt urmatoarele (14 in total) : 192.168.1.129 – 192.168.1.142


e) SubreŃeaua 5 – cu 8 calculatoare

Pentru 6 hosturi avem nevoie de 3 biti ( cei hasurati cu gri) => raman 5 biti pentru retea din ultimul octet

192.168.1.0 = 11000000.10101000.00000001.00000000

Următoarea subreŃea, în continuarea spaŃiului de adrese alocat subreŃelei 4, o subretea cu masca /29


6


Adresa de broadcast a subretelei este

192.168.1.151 = 11000000.10101000.00000001.10010111

f) SubreŃelele 6, 7, 8, 9 şi 10 – cu câte 2 calculatoare

Pentru 2 hosturi avem nevoie de 2 biŃi. Următoarele 5 subreŃele cu masca /30, în continuarea spaŃiului de adrese alocat subreŃelei 5 sunt:

• adresa de subretea 6: 11000000.10101000.00000001.10011000 = 192.168.1.152 • masca subretelei 6: 11111111.11111111.11111111.11111000 = 255.255.255.252 (sau 192.168.1.152 / 30);

• adresa de subretea 7: 192.168.1.156 / 30; • adresa de subretea 8: 192.168.1.160 / 30; • adresa de subretea 9: 192.168.1.164 / 30; • adresa de subretea 10: 192.168.1.168 / 30;

1.4 Formarea unei reŃele complexe

Pornind de la configuraŃia minimală (core) din Fig. 1 se adaugă comutatoare (switch) şi calculatoare (PC) pentru a forma reŃeaua din Fig. 2. A se observa formarea unei bucle la nivelul ruterilor Router 1 – Router 2 – Router 3.

7

Fig. 2. ReŃeaua de test (completă)

De asemenea, în Fig. 2 s-au notat adresele aferente celor 10 subreŃele care au fost obŃinute în paragraful 1.3.

Pentru început se vor seta adresele interfeŃelor seriale (continuarea din paragraful 1.2). Spre exemplu, interfaŃa S 2/0 de la Router 1 se va seta cu adresa 192.168.1.153/30:

Router1>en

Router1#conf t

Router1(config)#interface serial 2/0

Router1(config-if)# ip address 192.168.1.153 255.255.255.252

ProcedaŃi în mod similar şi pentru celelalte interfeŃe seriale ale conexiunilor dintre cei 4 ruteri (vezi Fig. 2).

1.5 Configurarea interfetelor Ethernet

Urmărind adresele notate în Fig. 2 veŃi configura adresele corespunzătoare tuturor interfeŃelor Ethernet şi seriale.

Fiecare interfata Ethernet trebuie sa aiba alocata o adresa IP si o masca de subretea pentru a ruta pachetele de date.

Pentru a configure o interfata Ethernet se parcurg urmatorii pasi:

1. Introduceti modul de configurare globala (global configuration mode)

2. Introduceti modul de interfata (‘interface mode’)

8

3. Specificati adresa interfetei si masca de subretea

4. Activati interfata

Initial, interfetele sunt dezactivate sau inchise. Pentru a porni/activa o interfata, comanda ’no shutdown’ trebuie folosita.

Spre exemplu, pentru configurarea interfeŃei Ethernet 0/0 de la Router1 sunt necesare următoarele comenzi:

Router1>en

Router1#conf t

Router1(config)# interface fastethernet 0/0

Router1(config-if)# ip address 192.168.1.166 255.255.255.252

Router1(config-if)#no shutdown

ProcedaŃi în mod similar şi pentru celelalte interfeŃe Ethernet ale conexiunilor prezentate în Fig. 2.

Pentru o prezentare pe scurt a interfetelor putem folosi comanda

show ip interface brief

Exemplu (la Router 1)

Router1#show ip interface brief

Interface IP-Address OK? Method Status Protocol

FastEthernet0/0 192.168.1.166 YES manual up down

FastEthernet1/0 unassigned YES manual administratively down down

Serial2/0 192.168.1.153 YES manual up up


Serial4/0 192.168.1.161 YES manual up down



ObservaŃie importantă (!!): Atunci când configuraŃi PC-urile, nu uitaŃi sa specificaŃi la fiecare adresa Gateway-ului. Această adresă va fi adresa primului port accesibil de la PC la primul ruter în sus (spre core). Adresa acestui port Gateway trebuie fixată cu prima valoare validă din subreŃea (în ordine crescătoare).

9

1.6 Rutarea dinamică cu protocolul RIP

Primul protocol folosit a fost Protocolul de rutare a informaŃiei (Routing Information Protocol = RIP). RIP încă este popular datorită simplităŃii sale. Pentru a activa un protocol de rutare dinamic, se intră în modul de configurare globală şi se folosesc comenzile routerului.

RIP are 2 variante. RIPv1 nu trimite informaŃie despre subnet mask în update. De aceea, un router ori foloseşte subnet mask configurată pe o interfaŃă locală, ori aplică subnet mask asignată din oficiu clasei de adresa. Datorită acestei limitări, reŃeaua RIPv1 nu poate fi discontinuă dar nici nu poate implementa VLSM. Din acest motiv, pentru reŃeaua din Fig. 2 este necesară utilizarea RIPv2.

În continuare se va ilustra activarea protocolului RIPv2 la Router2, în schema din Fig. 2, precum şi adăugarea reŃelelor în/din care va ruta Router2 (o reŃea se asociaza unui proces de rutare cu comanda ‘network’):

Router2>en

Router2#conf t

Router2(config)#router rip

Router2(config-router)#ver 2

Router2(config-router)# network 192.168.1.32

Router2(config-router)#network 192.168.1.64

Router2(config-router)#network 192.168.1.168

ObservaŃie: Conexiunile seriale nu trebuie definite ca reŃele/subreŃele distincte pentru rutarea RIP. În reŃeaua din Fig. 2 trebuie definite numai reŃelele/conexiunile Ethernet.

Pentru a verifica şi corecta rutarea folosiŃi comanda ‘show ip route’. Răspunsurile pentru această interogare efectuată la Router2 sunt următoarele:

Router2#sh ip route

Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP

D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area

N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2

E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP

i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area

* - candidate default, U - per-user static route, o - ODR

P - periodic downloaded static route

10

Gateway of last resort is not set

192.168.1.0/24 is variably subnetted, 7 subnets, 2 masks

C 192.168.1.32/27 is directly connected, FastEthernet1/0


C 192.168.1.152/30 is directly connected, Serial2/0

R 192.168.1.156/30 [120/1] via 192.168.1.153, 00:00:04, Serial2/0

R 192.168.1.160/30 [120/1] via 192.168.1.153, 00:00:04, Serial2/0

R 192.168.1.164/30 [120/1] via 192.168.1.153, 00:00:04, Serial2/0


AnalizaŃi această listă de reŃele rotate de Router2; codul notaŃiilor este prezentat mai sus. ObservaŃi că Router2 a primit deja mesaje de configurare RIP de la Router1, care îi anunŃă rutarea via Router1 către reŃelele 192.168.1.156/30 şi 192.168.1.164/30, conectate direct la acesta din urmă. Înaintea configurării oricărei rutări – statice sau dinamice – trebuie verificat dacă interfeŃele necesare sunt “up” cu ajutorul comenzii ‘show ip interface brief’:

Router2#sh ip interface brief

Interface IP-Address OK? Method Status Protocol

FastEthernet0/0 192.168.1.65 YES manual up up



Serial3/0 unassigned YES manual administratively down down

Serial4/0 unassigned YES manual administratively down down



ProcedaŃi în mod similar şi pentru celelalte reŃele Ethernet conectate la ruterii din Fig. 2. Apoi, verificaŃi în modul de simulare conectivitatea dintre toate subreŃele create, trimiŃând cereri ‘ping’ de la câte un PC din fiecare subreŃea către un PC aflat într-o altă subreŃea.

11

1.7 Rutarea statică

Rutele statice sunt folosite în mod obişnuit când se rutează de la o reŃea la o reŃea ‘stub’. O reŃea ‘stub’ este o reŃea conectată printr-o singură cale/rută la restul reŃelei. Astfel, în Fig. 2 orice reŃea ataşată la Router4 va avea doar o cale pentru a ajunge la alte destinaŃii, către reŃelele ataşate la Router1, Router2 sau Router3. De aceea reŃeaua 192.168.1.96, spre exemplu, este o reŃea stub şi Router4 este un router stub. Rularea unui protocol de rutare între Router4 şi Router1 este o risipă de resurse pentru ca Router4 are doar o singură ieşire pentru a trimite trafic nonlocal.

Comanda pentru configurarea unei reŃele statice este ‘ip route’. Sintaxa completă pentru configurarea unei rute statice este:

Router(config)#ip route prefix mask {ip-address | interface-type interface-number [ip-address]} [distance] [name] [permanent] [tag tag]

Majoritatea acestor parametri nu sunt relevanŃi. De aceea vom folosi o variantă mai simplă a sintaxei:

Router(config)#ip route network-address subnet-mask {ip-address | exit-interface }

Următorii parametrii sunt folosiŃi:

- network – address – adresa de reŃea a destinaŃiei pentru reŃeaua care trebuie adaugată în tabela de rutare.

- subnet – mask – subnet mask-ul reŃelei care trebuie adaugată în tabela de rutare. Aceasta poate fi modificată pentru a sumariza un grup de reŃele.

Unul sau ambii parametrii de mai jos trebuie de asemenea folosiŃi:

- IP address – în mod obişnuit aceasta reprezintă adresa ip a router-ului ,,next- hop” - Exit – interface – interfaŃa de plecare care ar trebui să fie folosită în trimiterea de pachete către

reŃeaua destinată.

Notă:

Parametrul IP address este cunoscut ca adresă IP a router-ului ,,next-hop”. Adresa IP a router-ului ,,next-hop” e folosită în mod obişnuit pentru acest parametru. Cu toate acestea, parametrul IP address poate fi orice adresă IP atâta timp cât este rezolvată de tabela de rutare.

Deşi mai sus am menŃionat avantajul rutării statice, în continuare vom introduce în reŃeaua din Fig. 2 o rută statică mai lungă faŃă de ruta optimă determinată de protocolul RIP şi vom analiza consecinŃele acestei modificări. Astfel, vom introduce o rută statică în tabela de rutare a Router2, pentru a accesa reŃeaua 192.168.1.144/29 via Router1 şi nu via Router3, aşa cum este determinată de RIP.

Mai întâi să analizăm conŃinutul tabelei de rutare de la Router2, înainte de adăugarea rutei statice:

Router2#sh ip route


12



R 192.168.1.96/27 [120/2] via 192.168.1.153, 00:00:22, Serial2/0

R 192.168.1.128/28 [120/2] via 192.168.1.153, 00:00:22, Serial2/0

R 192.168.1.144/29 [120/1] via 192.168.1.170, 00:00:16, FastEthernet5/0


R 192.168.1.156/30 [120/1] via 192.168.1.153, 00:00:22, Serial2/0

[120/1] via 192.168.1.170, 00:00:16, FastEthernet5/0

R 192.168.1.160/30 [120/1] via 192.168.1.153, 00:00:22, Serial2/0

R 192.168.1.164/30 [120/1] via 192.168.1.153, 00:00:22, Serial2/0


ObservaŃi că toate cele 10 subreŃele apar în tabela de rutare, iar ruta optimă RIP către reŃeaua 192.168.1.144/29 este via 192.168.1.170 (care este adresa portului FastEthernet 1/0 de la Router3, pe conexiunea Ethernet punct-la-punct cu Router2).

În continuare, vom introduce o rută statică în tabela de rutare a Router2 către reŃeaua 192.168.1.144/29 via Router1 şi apoi vom analiza din nou tabela de rutare:

Router2#conf t

Router2(config)#ip route 192.168.1.144 255.255.255.248 192.168.1.153

Router2(config)#exit

Router2#sh ip route




R 192.168.1.96/27 [120/2] via 192.168.1.153, 00:00:22, Serial2/0

R 192.168.1.128/28 [120/2] via 192.168.1.153, 00:00:22, Serial2/0

S 192.168.1.144/29 [1/0] via 192.168.1.153


R 192.168.1.156/30 [120/1] via 192.168.1.153, 00:00:22, Serial2/0

[120/1] via 192.168.1.170, 00:00:16, FastEthernet5/0

R 192.168.1.160/30 [120/1] via 192.168.1.153, 00:00:22, Serial2/0

13

R 192.168.1.164/30 [120/1] via 192.168.1.153, 00:00:22, Serial2/0


ObservaŃi modificarea informaŃiilor de rutare pentru reŃeaua 192.168.1.144/29 şi apoi testaŃi cu ‘ping’ în modul de simulare, urmărind ruta parcursă de cererea ‘ping’, precum şi rută parcursă de răspunsul la această cerere. Este interesant de notat că cele 2 rute sunt diferite. Astfel, am ilustrat un exemplu negativ de utilizare a rutelor statice, prin care se alege o rută mai lungă, decât cea de distanŃă minimă (determinată de RIP).

1.8 Rutarea dinamică cu protocolul OSPF

Protocolul OSPF poate fi activat folosind comanda ‘router ospf process-id’ în modul global de configurare. Process-id este un număr între 1 şi 65535 şi este ales de către administratorul de reŃea. Process-id are semnificaŃie locală. Acest lucru înseamnă că nu trebuie sa aibă aceeaşi valoare pentru protocolul OSPF folosit pe alte routere pentru a stabili adiacenŃe (schimb de mesaje de rutare OSPF) cu acei vecini.

Comanda ‘network’ din OSPF foloseşte o combinaŃie între adresa de reŃea şi masca ‘wildcard’. Adresa de reŃea împreună cu masca ‘wildcard’ se utilizează pentru specificarea interfeŃelor sau a domeniului de interfeŃe care vor fi activate pentru OSPF folosind comanda ‘network’. Masca ‘wildcard’ poate fi configurată ca inversul măştii de reŃea, adică 255.255.255.255 – masca reŃelei/subreŃelei, unde scăderea se efectuează separat pentru valorile zecimale corespunzătoare fiecărui octet.

Identificatorul de zonă sau area-id se referă la zona OSPF. O zonă OSPF este un grup de routere care împart aceeaşi conexiune. O reŃea OSPF poate fi structurată pe mai multe zone. Printre avantajele unei astfel de structurări se include posibilitatea de izolare a unor probleme dintr-o reŃea instabilă dintr-o anumită zonă. Când toate routerele se află în aceeaşi zonă OSPF, comenzile de reŃea trebuie să fie configurate cu acelaşi area-id pe toate routerele. Deşi orice id de zonă poate fi folosit, este recomandat să se folosească id-ul de zonă 0 cu o singură zonă OSPF. Această convenŃie uşurează lucrurile dacă reŃeaua va fi ulterior configurată ca mai multe zone OSPF unde zona 0 devine backbone.

În continuare se va ilustra activarea procesului 1 al protocolului OSPF la Router2, în schema din Fig. 2, precum şi adăugarea reŃelelor în/din care va ruta Router2:

Router2>en

Router2#conf t

Router2(config)#router ospf 1

Router2(config-router)#ver 2

Router2(config-router)# net 192.168.1.32 0.0.0.31 area 0

Router2(config-router)#net 192.168.1.64 0.0.0.31 area 0


14


ObservaŃie: În cazul OSPF şi conexiunile seriale trebuie definite ca reŃele/subreŃele distincte.

ProcedaŃi în mod similar şi pentru celelalte reŃele conectate la ruterii din Fig. 2. Pentru a verifica şi corecta rutarea folosiŃi comanda ‘show ip route’. Răspunsurile pentru această interogare efectuată la Router2 sunt următoarele: Router2#sh ip route

Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP

D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area

N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2

E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP

i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area

* - candidate default, U - per-user static route, o - ODR

P - periodic downloaded static route

Gateway of last resort is not set


C 192.168.1.32/27 is directly connected, FastEthernet1/0 C 192.168.1.64/27 is directly connected, FastEthernet0/0 O 192.168.1.96/27 [110/1563] via 192.168.1.153, 00:00:17, Serial2/0 O 192.168.1.128/28 [110/1563] via 192.168.1.153, 00:00:33, Serial2/0 S 192.168.1.144/29 [1/0] via 192.168.1.153 C 192.168.1.152/30 is directly connected, Serial2/0 O 192.168.1.156/30 [110/782] via 192.168.1.170, 00:01:39, FastEthernet5/0 O 192.168.1.160/30 [110/1562] via 192.168.1.153, 00:02:38, Serial2/0 O 192.168.1.164/30 [110/782] via 192.168.1.153, 00:02:38, Serial2/0 C 192.168.1.168/30 is directly connected, FastEthernet5/0

Apoi, verificaŃi în modul de simulare conectivitatea dintre toate subreŃele create, trimiŃând cereri ‘ping’ de la câte un PC din fiecare subreŃea către un PC aflat într-o altă subreŃea. AnalizaŃi această listă de reŃele din tabela de rutare a Router2. Spre deosebire de RIP, unde costul căilor este calculat ca numărul de ruteri intermediari de pe rută (numărul de hop-uri), la OSPF costul se calculează separat la fiecare ruter, costul unei interfeŃe este 108 / debit (bps). Costul unei rute OSPF reprezintă suma costurilor individuale ale interfeŃelor ruterilor care formează ruta (întotdeauna se adaugă numai costul interfeŃei de intrare la un ruter) către reŃeaua destinaŃie. Ruta cu costul cel mai mic este considerată ca fiind optimă şi utilizată pentru rutarea pachetelor.

arhitecturi de re łea Şi internet - pub.rocalin.comm.pub.ro/didactice/ari/lab/lab-4-ari.pdf ·...

Documents