Сетевой эмулятор. Сравнение эмуляторов UNetLab, Cisco VIRL и GNS3. Институт Информационных Технологий и Коммуникаций
Чтобы научиться работать с "серьезным" сетевым оборудованием, совсем
необязательно иметь тугой кошелек. Можно воспользоваться специальными
эмуляторами, полностью имитирующими нужную среду, а то и целые сети.
Packet Tracert
Разработчик
: Cisco Systems Inc.
Web
:
cisco.com/web/learning/netacad/course_catalog/PacketTracer.html
ОС
: Windows XP/Vista/7, Linux (Ubuntu, Fedora)
Лицензия
: бесплатно для зарегистрированных преподавателей и студентов курсов
Умение работать с оборудованием Cisco всегда являлось жирным плюсом при
приеме на работу, однако оплатить курсы или приобрести циску (даже б/у) может
далеко не каждый. Вероятно, поэтому количество кошачьих эмуляторов растет из
года в год, и они пользуются популярностью у админов и желающих ими стать.
Используя эмулятор, можно самостоятельно подготовиться к получению сертификатов
CCNA (Cisco Certified Network Associate, Сертифицированный Cisco Сетевой
Специалист), "перепробовав" все доступные девайсы и понастраивав сеть.
Обзор начнем с официальной разработки Cisco – эмулятора Packet Tracert,
предлагаемого отделением Networking Academy, отвечающим за образование и
подготовку различных курсов. Задача программы: помочь закрепить на практике
полученные студентом теоретические навыки. Для ее решения PT обладает всем
необходимым, позволяя "строить" сети различной сложности с практически
неограниченным количеством устройств. Все установки производятся при помощи
логической диаграммы сети, для симуляции представлен весь спектр оборудования,
выпускаемого Cisco (роутеры, свитчи, точки доступа и т.п.). Можно изменять
настройки объектов, моделировать потоки данных и многое другое. Поддерживается
большое количество протоколов и технологий, используемых в оборудовании Cisco
(полный список смотри в документации на сайте).
Работа с оборудованием хоть и виртуальна, но выглядит так, будто приходится
использовать реальные устройства. Можно добавлять платы расширения, настраивать
параметры в командной строке или используя графический интерфейс. Весь процесс
обмена данными представлен в виде диаграмм и таблиц, что помогает визуально
оценить текущие настройки и работу оборудования.
Официально в свободном доступе Packet Tracert не найти, он предназначен
только для зарегистрированных преподавателей и студентов курсов (его можно найти
на дисках, прилагаемых к некоторым книжкам по цисковским курсам). Но – нехитрый
запрос к гуглу, и нужная программа будет у тебя на харде. Во время установки
никаких ключей не требуется, сам процесс стандартен.
Все настройки производятся в большом окне посередине. Внизу слева находятся
группы устройств, после выбора чуть правее появляются сами устройства. Отмечаем
нужное и двойным щелчком на свободном месте в поле посередине переносим его на
карту сети. Поддержка drag"n"drop делает процесс очень простым, устройства затем
можно двигать, удалять и т.п. Удобно, что PT самостоятельно связывает некоторые
девайсы, например, при появлении Wireless свитча к нему автоматически
подключаются все устройства, поддерживающие этот вид соединения. При протяжке
кабеля выбираем порт, к которому его подключаем. Один из значков отвечает за
автоматическое определение типа соединения, что ускоряет сборку сети на стадии
изучения. Если в процессе будет допущена ошибка, то пользователь получает
предупреждение с кратким описанием (например, нет свободного разъема).
Пока все настройки логической сети производились во вкладке Logical Workspace
(Ctrl+L). Чтобы перейти к физическому устройству и посмотреть порядок
подключения, следует выбрать в верхнем левом углу вкладку Physical Workspace (Ctrl+P).
Также PT предоставляет два режима отображения работы сети: Realtime Mode (Ctrl+R)
и Simulations Mode (Ctrl+S). Переключение производится при помощи ярлыков в
правом нижнем углу или горячих клавиш. В Realtime сеть работает в обычном
режиме, в режиме Simulations можно наблюдать и контролировать процессы,
происходящие в сети (работу устройств, интервалы времени, механизмы передачи
данных и т.д.) Мастер Activity Wizard поможет создать собственные учебные
сценарии.
Осталось добавить, что предусмотрена работа в многопользовательском режиме, а
также доступно несколько пособий по настройке Cisco и справочная система,
помогающая разобраться во всех возможностях.
Эмулятор Dynamips
Разработчик
: OpenSource
Web
:
www.ipflow.utc.fr/index.php/Cisco_7200_Simulator
ОС
: Windows 2k/XP/Vista, x32/x64 Linux, Mac OS X
Лицензия
: GNU GPL
Проект Dynamips стартовал в августе 2005 года как эмулятор маршрутизатора
Cisco 7200 на ПК и предназначался для проверки конфигурации перед использованием
на настоящем оборудовании и для обучения. Сегодня Dynamips может эмулировать и
другие платформы Cisco – серии 3600, 3700 и 2600. Причем с выбором разных
вариантов устройств: CPU (MIPS64 и PowerPC), RAM (DRAM, Packet SRAM, NVRAM),
различных типов карт и портов. Предусмотрена возможность создания виртуальных
мостов и коммутаторов. Главная особенность – эмулируемое устройство можно
подключить к реальной сети, для чего один из выходов виртуального маршрутизатора
связывается с реальной сетевой картой. Работа в режиме гипервизора позволяет
распределить нагрузку на несколько систем, ведь IOS (Internet Operating System)
образы полностью загружаются в ОЗУ и при большом количестве виртуальных систем
отбирают много ресурсов.
Нужный пакет доступен в репозиториях некоторых дистрибутивов Linux. Для
захвата трафика используется библиотека pcap, при установке в Windows
потребуется самостоятельно инсталлировать WinPCAP. В Ubuntu/Debian установка
проста:
$ sudo apt-get install dynamips
Все параметры Dynamips легко узнать, запустив его с ключом "--help". По
умолчанию эмулируется Cisco 7206VXR с NPE-200 и 256 Мб ОЗУ DRAM. Чтобы указать
другую платформу, следует использовать параметр "-P" (например, "-P 3600").
Дополнительный ключ "-t" позволяет "изменить" внутренности виртуального
маршрутизатора (в зависимости от выбранного типа аргументы "-t" будут различны).
Для запуска понадобятся реальные IOS образы Cisco, которые не являются частью
пакета, и их необходимо скачивать отдельно (легко находятся гуглом, в Сети
доступны сборники по несколько гигов). Иногда IOS-образы поставляются в сжатом
виде, и перед загрузкой их нужно распаковать:
$ unzip -p c7200-g6ik8s-mz.124-2.T1.bin > c7200.image
Запускаем:
$ dynamips c7200.image
Но в плане настроек Dynamips не очень удобен, чтобы создать на его основе
сеть из нескольких маршрутизаторов, придется немало потрудиться. Эту задачу
можно облегчить при помощи Dynagen ,
который является текстовым фронт-эндом к Dynamips. Используя простой файл
описания виртуальной среды, мы можем легко соединить несколько устройств.
Главное, что все установки собраны в одном месте, имеют простой синтаксис и
легко редактируются.
$ nano v_router.net
# Описание узла, на котором установлен Dynamips
# Тип роутера
# Путь к IOS-файлу
image = /home/grinder/images/c7200.image
# Общие параметры, в данном случае платформа и RAM, при необходимости внутри
роутера можно указывать специфические настройки
npe = npe-400
ram = 160
# Первый роутер
[
# Указываем подключение, в нашем случае интерфейс Serial1/0 на R1 будет
подключен к Serial1/0 R2
s1/0 = R2 s1/0
[]
# Оставляем все по умолчанию
Это простейший пример, чтобы понять суть настроек. В "боевом" конфиге может
быть с десяток самых разных роутеров и конфигураций. Например, чтобы связать
один из выходов виртуального маршрутизатора с сетевым интерфейсом реальной или
виртуальной системы, пишем:
s2/0 = NIO_linux_eth:eth1
Сначала запускаем dynamips в режиме гипервизора (после отладки можно
стартануть в фоне, добавив "&"):
$ sudo dynamips -H 7200
Cisco Router Simulation Platform (version 0.2.8-RC2-amd64)
Copyright (c) 2005-2007 Christophe Fillot.
Build date: May 9 2009 18:06:28
ILT: loaded table "mips64j" from cache.
ILT: loaded table "mips64e" from cache.
ILT: loaded table "ppc32j" from cache.
ILT: loaded table "ppc32e" from cache.
Hypervisor TCP control server started (port 7200).
Теперь Dynagen:
$ dynagen v_router.net
После загрузки образов (процесс будет выводиться в консоли, где запущен
dynamips) и настроек виртуальных роутеров получим приглашение консоли
управления. Введя знак вопроса или help, получим справку по командам. Набрав "help
команда", узнаем обо всех параметрах конкретной команды. Поддерживается
автодополнение ввода при помощи клавиши
перезапуска, приостановки и продолжения применяем команды start, stop, reload,
suspend, resume с указанием имени роутера или ключа /all для всех устройств:
Все команды регистрозависимы, поэтому нужно быть внимательнее. Просмотрим
список работающих маршрутизаторов:
=> list
Name Type State Server Console
R1 7200 running localhost:7200 2000
R2 7200 running localhost:7200 2001
Теперь при помощи команды:
$ telnet localhost 2000
Можем подключиться к порту, указанному в поле Console. Хотя проще
подключиться, указав имя устройства в строке приглашения Dynagen:
В отдельном окне откроется окно терминала, в котором уже управляем
настройками.
Несколько виртуальных маршрутизаторов могут нехило загрузить систему. Причем
вне зависимости от реально выполняющейся работы. Это происходит потому, что
Dynamips не знает, когда роутер выполняет полезную работу, а когда находится в
режиме ожидания. Команда idlepc позволяет проанализировать IOS-образы в действии
и определить циклы простоя. При первом запуске значение не установлено:
*** Warning: Starting R1 with no idle-pc value
Нужную цифирь idle-pc можно получить, введя в консоли dynagen команду "idlepc
get имя_роутера":
=> idlepc get R1
Будет выдано несколько значений, наиболее оптимальные отмечены знаком "*".
Далее выполнение команды остановится, и потребуется ввести одну из цифр,
соответствующих выбранному idlepc. После этого его значение будет добавлено к
выполняющемуся процессу. При запуске Dynamips вручную значение idlepc
указывается при помощи параметра " --idle-pc= ", как вариант, в
секции роутера конфига Dynagen дописываем:
idlepc = 0x6076a394
Повторно просмотреть весь список idlepc просто:
=> idlepc show R1
Все, маршрутизатор можно настраивать.
Проект оброс несколькими субпроектами, делающими использование Dynagen более
удобным. Например, gDynagen
обеспечивает единую консоль для ввода команд для Dynamips + Dynagen. Генератор
настроек для Dynagen –
confDynagen
добавляет новый режим конфигурирования, который дает возможность изменять
параметры Dynagen "на лету", без остановки виртуальной сети.
Симулятор GNS3
Разработчик
: OpenSource
Web
: ns3.net
ОС
: Windows 2k/XP/Vista, *nix, Mac OS X
Лицензия
: GNU GPL
GNS3 (graphical network simulator) – очень мощный симулятор, выпускаемый под
свободной лицензией и позволяющий эмулировать сети большого размера. Полезен
администраторам и инженерам, а также пользователям, которые готовятся к сдаче
сертификатов Cisco (CCNA, CCNP, CCIP, CCIE) и Juniper Networks (JNCIA, JNCIS,
JNCIE). Чтобы обеспечить максимальную функциональность, также следует установить
Dynamips, Dynagen и виртуальную машину Qemu. Для захвата пакетов потребуется
Wireshark (wireshark.org). Кроме образов Cisco IOS, GNS3 умеет работать с
olive-образами JunOS (juniper.net/ru/ru/products-services/nos/junos) –
операционки, используемой в оборудовании компании Juniper Networks.
Возможна эмуляция простых Ethernet, ATM и Frame Relay свитчей и файеров (ASA,
PIX). Как и в случае с Dynamips, легко подключить виртуальный свитч к сетевой
карте реальной или виртуальной системы. И главное – все настройки производятся в
интуитивно понятной графической среде.
Пакет GNS3 уже доступен в репозиториях большинства основных дистрибутивов
Linux. В Debian/Ubuntu для установки набираем:
$ sudo apt-get install gns3
Чтобы использовать самые свежие версии, следует подключить репозиторий
gpl.code.de. Подробные инструкции для своего дистрибутива ищи по адресу
gpl.code.de/oswiki/GplcodedeApt . Для самостоятельной сборки пакетов
потребуется наличие Python и ряда библиотек: Qt, PyQt и других.
При первом запуске встречает Setup Wizard, объясняющий два основных
требования к запуску программы: проверить правильность пути в Dynamips и при
необходимости скорректировать его. Плюс загрузка IOS-образов.
Окно программы можно назвать стандартным. Слева в "Nodes Types" находятся
значки устройств, которые простым перетаскиванием помещаем в окно посередине,
строя виртуальную сеть. Двойным щелчком вызываем окно свойств, где настраиваются
специфические параметры для конкретного роутера, и, в том числе, добавляются
адаптеры. Контекстное меню позволяет запустить, остановить устройство, получить
IDLE PC, выйти в консоль. В панели сверху доступны примитивные инструменты
рисования (вставка круга, прямоугольника, рисунка). Сеть, состоящая из одних
маршрутизаторов, не очень наглядна, остальные компоненты сети (серверы, принтеры
и т.п.) добавляются через "Edit – Symbol Manager".
Правое окно "Topology Summary" предназначено для быстрой навигации, здесь
выводятся все девайсы (работающие подсвечиваются зеленым значком). Если образа,
соответствующего выбранному устройству, в коллекции GNS3 нет, то при попытке
добавить такой роутер получим предупреждение. Чтобы добавить IOS-образы или
указать местонахождение гипервизоров Dynamips, открываем "Edit – IOS images and
hypervisors". Указываем на image-файл, при этом платформа, модель и количество
RAM отображаются автоматически. Эти значения будут использованы по умолчанию, их
можно скорректировать. В поле IDLE PC прописывается нужное значение (если оно
известно). Внизу посередине находится консоль Dynagen, предназначенная для
непосредственного ввода команд.
После нанесения на карту всех устройств при помощи консоли приступаем к их
настройке, в частности, устанавливаем связи щелчком по "Add a link". Созданные
настройки сохраняются в файл для повторного использования.
Стоит отметить, что имеется еще один проект –
Dynagui , наглядно
показывающий подключения между роутерами. Но по функциональности он не
дотягивает до GNS3, а последнее обновление датировано 2007 годом.
Заключение
Не стоит пренебрегать программными эмуляторами сетевого оборудования и
недооценивать предлагаемые ими возможности, тем более, что разработчики Cisco
Systems и Juniper Networks настоятельно рекомендуют их использовать.
Некоторые команды маршрутизаторов Cisco
help – справка по всем командам
setup – запуск мастера конфигурирования маршрутизатора
show config – просмотр текущих настроек
configure terminal – вход в режим настройки хоста
enable [номер уровня] – переход к определенному уровню настроек
hostname Router – вводим имя маршрутизатора
ip http server – запуск веб-интерфейса
ip route 172.1.1.0 255.255.255.0 10.1.1.1 permanent – статический маршрут
clear ip route * – удаление всех маршрутов
show ip route – просмотр маршрутовКонсоль Cisco поддерживает автодополнение с использованием табуляции,
поэтому полностью вводить команды не обязательно.
Проекты одной строкой
Network Simulator –
симулятор, предназначенный для изучения работы сетевых протоколов и
маршрутизации. Опционально включает модуль анимации nam (network animator).Xentaur – решение
для организации сетей, объединяющих реальные устройства, эмуляторы и
виртуальные машины Xen.NetSim
– симулятор работы по протоколам нижнего уровня, с 3D визуализацией
процессов.ProfSIMs ,
RouterSim ,
CertExams.com
– коммерческие симуляторы и визуализаторы, позволяющие подготовиться для
сдачи сертификата Cisco.
INFO
С помощью программы Packet Tracert можно строить целые сети между
виртуальными офисами.В Packet Tracert доступны инструменты рисования, которые помогут лучше
представить сеть на карте. Так, например, отдельные элементы или группы
можно раскрасить разными цветами.
WARNING
Некоторые старые версии IOS не поддерживают команду idlepc.
Dynamips
- это программный эмулятор аппаратной части маршрутизаторов сisco. Проект разрабатывался начиная с 2005 года как эмулятор cisco 7200 на обычном компьютере.
Впоследствие появилась поддержка других платформ. Сейчас (2008) список такой: Cisco 3600 series (3620, 3640 и 3660), 3700 series (3725, 3745) и 2600 series (по 2610 по 2650XM, 2691).
Заглянем глубже и попытаемся понять как он работает и что с ним можно делать.
Dynamips хорош в случаях, когда необходимо:
- быстро проверить конфигурацию маршрутизатора для непосредственного её применения последствие на реальной железке;
- получить лабораторный стенд малой кровью, однако достаточно мощный для обучения или демонстрации;
- опробовать преимущества и возможности операционной системы Cisco IOS без необходимости покупки самого маршрутизатора.
Помимо аппаратного обеспечения маршрутизаторов cisco существует возможность эмулировать сетевые устройства, такие как:
- мост (используя который можно соединить эмулированный маршрутизатор с реальной сетью или другому виртуальному маршрутизатору);
- Ethernet-коммутатор;
- ATM-коммутатор;
- ATM-мост (Ethernet ATM);
- коммутатор Frame-Relay.
dynamips -H 7200
где 7200 - порт для связи с гипервизором.
Следует заметить
, что запущенный по умолчанию, эмулятор сильно загружает компьютер. Даже на 100%. Чтобы снизить нагрузку создана опция "Idle PC". С её помощью можно снизить нагрузку на процессор и, таким образом, запустить второй, третий и более эмуляторов cisco одновременно без существенной нагрузки процессора. Значение IdlePC специфично для каждого образа IOS. Необходимое значение выбирается опытным путём. Непосредственно с Dynamips это делается следующим образом: после загрузки маршрутизатора желательно с пустой конфигурацией после приглашения Press RETURN to get started! Нужно секунд через 5 нажать "Ctrl-] + i". Начнёт собираться статистика загруженности процессора. По истечении этого процесса (порядка 10 секунд) будет выведено несколько значений, из которых потенциально лучшие будут помечены. Возможно, придётся попробовать несколько значений прежде чем нагрузка процессора спадёт со 100% до примерно 5% (на разных компьютерах по-разному).Dynamips представляет из себя один исполняемый файл. Причём есть варианты под Linux, Mac OS и Windows. Но при запуске принимает множество аргументов, для задания особых параметров эмуляции. Подробнее об аргументах можно почитать на странице проекта xgu.ru.
Однако частенько требуется быстро развернуть виртуальную сеть, а использовать (изучать, набирать) dynamips со всеми необходимыми аргументами для запуска проблематично, если ещё и учесть необходимость создания конфигурационного файла, описывающего виртуальную сеть. Вот пример такого файла:
IF:E0:udp:10000:127.0.0.1:10001
IF:E1:udp:10002:127.0.0.1:10003
IF:E2:gen_eth:eth0
DOT1Q:E0:1
ACCESS:E1:4
DOT1Q:E2:1
И это только конфиг, описывающий простой коммутатор. А если есть необходимость эмуляции магистралей Frame Relay или ATM?... В общем можете сами дорисовать картину и попробовать распланировать все свои необходимые действия для эмуляции сети cisco с использованием только голого dynamips.
Так вот для облегчения работы было создано несколько инструментальных средств, облегчающих создание конфигурационных файлов и запуск dynamips с требуемыми параметрами. Они кстати ещё и более дружелюбные в плане интерфейса.
Dynagen
(сайт проекта dynagen.org). Использует CLI-like (интерфейс командной строки) для управления dynamips, который запускается в режиме гипервизора. Необходимо всё-таки создать конфигурационный файл типа INI и dynagen через сеть (см. запуск гипервизора) будет управлять dynamips. Это говорит о том, что сам гипервизор может быть запущен за удалённом компьютере. Пример такого конфига:
image = \Program Files\Dynamips\images\c7200-jk9o3s-mz.124-7a.image
# On Linux / Unix use forward slashes:
#image = /opt/7200-images/c7200-jk9o3s-mz.124-7a.image
npe = npe-400
ram = 160
[]
s1/0 = F1 1
[]
s1/0 = F1 2
[]
s1/0 = F1 3
[]
1:102 = 2:201
1:103 = 3:301
2:203 = 3:302
Подсчитать значение Idle PC и уменьшить загрузку процессора в dynamips в можно с помощью команды idlepc. Список команд - ?
.
Dynagen и dynamips можно скачать .
Xenomips
и Xentaur.
Эти проекты пошли ещё дальше.
Xenomips
объединяет эмуляцию cisco и виртуализацию Xen. Таким образом, список виртуальных устройств dynamips расширяется возможностями Xen. И на одном физическом компьютере как хост-системе можно создать лабораторный стенд из виртуальных маршрутизаторов cisco, коммутаторов, Ethernet-мостов, магистралей Frame Relay и ATM, межсетевых экранов Cisco PIX (используя параллельный проект Pemu), серверов и рабочих станций Linux, FreeBSD, Windows, MacOS и так далее.
Цель проекта Xentaur
— разработка инструментов и методов быстрого построения виртуальных сетей и исследования их работы. Сети могут быть не только чисто виртуальными, но и смешанными: наряду с виртуальными узлами в них могут работать и обычные компьютеры и сетевые устройства.
Подробнее про эти проекты можно почитать на сайте проекта xgu.ru: Xenomips , Xentaur .
Таким образом для эмуляции сетей cisco нам нужно выбрать, для каких целей нам это нужно. Для многих случаев достаточно GNS3. Если необходимо создать крупный проект и рассмотреть (или демонстрировать) взаимосвязи между виртуальными серверами, рабочими станциями и сетевыми устройствами, то стоит обратить внимание на Xenomips.
Удачи в изучении!
P.S. Остаётся порой задаться вот каким вопросом. Все описанные инструментальные средства распространяются по лицензии GPL и/или бесплатны и свободны для загрузки. Однако не сам образ ОС IOS. Так что вопрос, где скачать Cisco IOS остаётся открытым. Это ПО распространяется Сisco на коммерческой основе. Однако если задаться целью, то скачать IOS для учебных целей можно - можно найти легко. ;-)
Huawei eNSP – официальный и бесплатный симулятор от Huawei. Поддерживаются свитчи и роутеры, функционал – L2, L3, базовый MPLS, BNG(BRAS). Описание (архив), ссылка для скачивания (архив). Представляет интерес для тех, кто хочет ознакомиться с настройкой оборудования Huawei, разработчиков систем мониторинга и управления(SNMP поддерживается) и для изучения сетевых протоколов и технологий в целом. Есть возможность связать интерфейсы устройств с “внешним” миром, чтобы сопрячь его с реальными или другими виртуальными или хост-системой.
GNS3 – вероятно, самый популярный инструмент для создания виртуальных лабораторных стендов. Изначально был графической оболочкой над dynamips(эмулятор Cisco софтроутеров предыдущего поколения – c7200, c2800, c3725 и т.п.), но в настоящий момент имеет множество бэкэндов для запуска виртуальных устройств(кроме dynamips) – qemu, kvm, virtualbox, в связи с чем, кроме запуска устаревших софтроутеров Cisco, может ещё много всего(то, что умеют qemu, kvm и virtualbox). Подробнее можно узнать на официальном сайте (архив). Образы виртуальных устройств не включены в дистрибутив, имеются юридические вопросы относительно использования образов Cisco и Juniper Olive. Умеет делать интерконнект с внешним миром.
IOU-WEB – графический интерфейс над IOU (Cisco IOS on Unix). Образы устройств являются Cisco internal, но утекли в сеть. Предназначено для обучения и подготовки к экзаменам, имеются L2 и L3 образы устройств.
Cisco Learning Labs – коммерческая аренда лабораторных работы для подготовке к сдаче экзаменов CCNA, CCNP, MPLS. Решение построено на базе IOU. Описание (архив)
Cisco Packet Tracer – ПО для моделирования сети с оборудованием Cisco. Доступно (бесплатно) для скачивания студентам и выпускникам сетевой академии Cisco. Содержит огромное количество ошибок, сильно ограничен по функционалу, лучше никогда не использовать.
Junosphere Lab – коммерческая аренда устройств Juniper в “облаке”, предназначено для обучения и симуляции сети. ()
Виртуальное сетевое оборудование
Cisco
– CSR1000V Cloud Router – функциональный аналог оборудования Cisco ASR1K. Является коммерческим продуктом, но имеет пробный период 60 дней. Поддерживается функционал L3, MPLS(), ISG(BRAS), базовый L2 функционал – свитчинг между сабынтерфейсами, rewrite/push/pop dot1Q-тегов, vxlan(multicast mode) в релизе 3.12S. Цены не очень гуманные(например, лицензия на полный функционал(premium) на 10мбит/с на 3 года(L-CSR-10M-PRM-3Y=) стоит по GPL 1800$), но за то можно организовать полностью легальную свою лабораторию со всем функционалом ASR1K.
– ASA1000V Cloud Firewall, ASAVM, прочие образы ASA. Поскольку Cisco ASA это изначально обычный x86-сервер, то уже давно научились это оборудование виртуализовывать, имеются howto по использованию в GNS3
– Nexus 1000V – виртуальный свитч для vmware vsphere вместо простенького vmware vSwitch. Процесс установки вовсе не тривиальный, но имеются подробные howto как это сделать
– Cisco Titanium – эмулятор Cisco Nexus7k. Cisco internal only, но образы утекли в сеть
– IOS XRv – имеется бесплатный(демо) образ, полнофункциональный, за исключением ограничения производительности в 2Мбит/с. Для стендов хватает. Умеет L3 и MPLS. Всё, что связано с L2 не работает (в случае с VPLS и VPWS сигнализация отрабатывает, но трафик не коммутируется). IOS-XR сильно отличается по синтаксису от IOS/IOS-XE. . Коммерческая версия XRv позиционируется как роут-рефлектор
– Софтроутеры предыдущего поколения(см. выше о gns3 и dynamips)
– L2 и L3 образы IOU (см. выше об IOU-WEB)
Huawei
– Routervisio – внутренний продукт Huawei, эмулятор NE40E. В сети имеются дистрибутивы , однако мне запустить не удалось
– Виртуальные коммутаторы и маршрутизаторы eNSP (см. выше)
Juniper
– Juniper Firefly Perimeter (vSRX) – на сегодняшний день умеет L3, MPLS(включая VPLS), типовой функционал фаервола(SRX). Из L2 может только обычный псевдопровод и (свитчинг между локальным интерфейсом и псевдопроводами). Свитчинг между локальными интерфейсами не поддерживается
– Juniper Olive – внутренний продукт Juniper, но доступен в сети. Умеет L3, MPLS(L3VPN), тунели, базовый L4 функционал. Работает довольно медленно(особенно commit). Предпочтительней использовать vSRX вместо Olive
– Juniper VMX(виртуальный MX) – внутренний продукт Juniper, недоступен в сети
Прочее
– Mikrotik x86 – x86-версия дешёвых(по сравнению с Cisco) роутеров, пользующихся популярностью в сегменте SOHO. Имеет спорную репутацию, однако живёт за счёт низких цен при весьма солидном функционале
– различные linux based-дистрибутивы, предназначенные для роутинга и свитчинга (
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Астраханский Государственный Технический Университет
Институт Информационных Технологий и Коммуникаций
Кафедра «Информационная Безопасность»
Лабораторный практикум по основам организации защищенных сетей на основе оборудования cisco с использованием программного эмулятора Cisco Packet Tracer
Методическое пособие по дисциплине «Программно-аппаратные средства обеспечения информационной безопасности»
для студентов специальности 090303 «Информационная безопасность автоматизированных систем»
Астрахань 2011
Составители: Савельев А.Н., к.т.н., доцент кафедры «Информационная безопасность»
Белов С.В., к.т.н., доцент кафедры «Информационная безопасность»
Выборнова О.Н., студентка группы ДИБ-51
Донской А.А., студент группы ДИБ-51
Соловьев Ю.Ю., к.э.н., старший преподаватель кафедры «Экономика и управление предприятием»
Рецензент: Попов Г.А., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой «Информационная безопасность»
Методическое пособие представляет собой сборник лабораторных работ по дисциплине «Программно-аппаратные средства обеспечения информационной безопасности автоматизированных систем». В лабораторных работах содержатся основные теоретические сведения, касающиеся организации защищенных IP-сетей на основе оборудования Cisco. Практические примеры реализованы с использованием программного обеспечения Cisco Packet Tracer.
Методическое пособие утверждено на заседании методического совета кафедры «___» _____________ 201_ г., протокол №______
© Астраханский государственный технический университет
Лабораторная работа №1
Обзор возможностей программного эмулятора Cisco Packet Tracer
Цель работы : получить основные понятия и знания о функционировании программного эмулятора Cisco Packet Tracer как о программном средстве эмулирования линейки программно-аппаратного оборудования компании Cisco Systems.
Теоретическое описание
Cisco Packet Tracer – это мощный программный продукт моделирования сетей передачи данных, на основе сетевого оборудования компании Cisco Systems. Программный эмулятор Cisco Packet Tracer позволяет создавать модели сетей передачи данных, администрировать виртуальное активное сетевое оборудование, использовать различные виды каналов передачи данных. Данное программное обеспечение позволяет создавать сложные макеты сетей передачи данных, проверять работоспособность их топологии. Программный эмулятор Packet Tracer дополняет учебную программу Сетевых академий Cisco, позволяя облегчить изучение сложных технических концепции и дизайна сетевых систем.
На рисунке 1.1 представлен внешний вид интерфейсного окна.
Рис. 1.1. Интерфейс эмулятора Cisco Packet Tracer
Интерфейс эмулятора Cisco Packet Tracer содержит следующие элементы:
1. Рабочая область. Область для построения и конфигурирования сетей;
2. Главное меню;
3. Главная панель инструментов;
4. Кнопка «Network Information» позволяет ввести описание текущей сети;
5. Кнопка «Contents (F1)» вызывает файл справки;
6. Общая панель инструментов. Содержит инструменты, которые часто используются в рабочей области программы:
1) «Select». Используется для выделения, перемещения и выбора объектов, устройств и неподсоединенных кабелей;
2) «Move Layout». Используется для перемещения рабочей области внутри поля логической диаграммы сети;
3) «The Place Note». Используется, чтобы добавить в рабочую область примечания;
4) «Delete». Используется для удаления объектов, устройств, примечаний и связей (кабелей);
5) «The Inspect». Позволяет посмотреть относящиеся к выбранному устройству таблицы (ARP таблицу, таблицу маршрутизации и др.);
6) «The Resize». Позволяет изменять размеры иконок устройств и объектов в рабочей области.
7. Кнопки визуального моделирования потоков данных:
7) «The Add Simple PDU». Выполняет простой ping-запрос между двумя устройствами;
8) «The Add Complex PDU». Позволяет сформировать сложные пакеты данных.
8. Вкладка «Realtime». По умолчанию Packet Tracer работает в реальном времени. На счетчике в левой части этой панели время идет так же, как и на обычных часах;
9. Вкладка «Simulation». Служит для перехода в режим моделирования. Этот режим используется для наблюдения за сетевым трафиком. При этом время контролируется пользователем. Время может останавливаться или замедляться, чтобы просматривать сетевой трафик с интенсивностью 1 пакет в единицу времени;
10. Окно наблюдения за пакетами визуального моделирования по заданному сценарию;
11. Блок сценариев. Позволяет пользователям создавать и удалять сценарии работы устройств;
12. Блок выбора модели сетевых компонент или соединений, относящихся к определенному классу (на рисунке 1.1 показаны устройства, относящиеся к классу Routers);
13. Блок выбора класса устройства или соединения;
14. Вкладка «Logic», панель инструментов «Logic». Кнопки, расположенные на данной панели, функционируют только в рабочей области вкладки «Logic»;
15. Вкладка «Phisical». Предназначена для перехода к физической рабочей области. Также имеет собственную панель инструментов. Физическая рабочая область обеспечивает физическое представление логической топологии сети, дает ощущение пространства и расположения устройств и сетей.
Построение модели сети передачи данных осуществляется перетаскиванием необходимых устройств в рабочую область. В программном эмуляторе Cisco Packet Tracer реализованы следующие типы соединений перечисленных на рисунке 1.2, а именно:
1. Автоматический;
2. Консольное соединение;
3. Прямой патч-корд (конечное сетевое устройство (персональный компьютер, сервер, сетевой принтер), маршрутизатор, точка доступа и.т.д.);
4. Кроссовый (обратный) патч-корд (персональный компьютер, сервер – персональный компьютер, сервер, принтер; активное сетевое устройство – активное сетевое устройство);
5. Оптоволоконный канал передачи данных;
6. Телефонный канал передачи данных;
7. Коаксиальный канал передачи данных;
8. Последовательный (серийный) канал передачи данных.
Рис. 1.2. Типы соединителей
Программный эмулятор Cisco Packet Tracer позволяет сохранять информацию о топологии сети и настройках сетевых устройств в файл формата *.pkt.
В качестве примера соберем простую схему сети, состоящую из двух персональных компьютеров и одного маршрутизатора. Для этого выберем и перетащим на рабочую область следующие устройства:
· в классе Routers – роутер модели 2811,
· в классе End Devices (оконечные устройства) – Generic (PC-TP).
По умолчанию персональным компьютерам присваиваются названия «PC1» и «PC2», а маршрутизатору – «Router1». Имя устройства можно изменить, щелкнув по нему левой кнопкой мышки и введя новое имя устройства.
Далее соединяем персональные компьютеры «PC1» и «PC2» с портами «FastEthernet0» маршрутизатора «Router1». Для этого выбираем тип соединения «Cooper Cross-Over» (кроссовый патч-корд), щелкаем по пиктограмме персонального компьютера «PC1», выбираем порт «FastEthernet», затем щелкаем по пиктограмме маршрутизатора «Router1» и выбираем на нем один из свободных портов «FastEthernet0» (рекомендуется назначать сетевые соединения по порядку). Так же соединяем маршрутизатор «Router1» и персональный компьютер «PC2».
В конечном итоге должна получиться схема, изображенная на рисунке 1.3. Изначально интерфейсы на устройствах отключены. Отключенные интерфейсы обозначаются красным цветом, включенные интерфейсы отображаются зеленым цветом.
Рис. 1.3. Схема сети передачи данных
Чтобы назначить сетевые реквизиты персональному компьютеру, необходимо щелкнуть по его пиктограмме, в появившемся диалоговом окне выбрать вкладку «Desktop», а в ней – «IP configuration» (рис. 1.4).
Присвоим персональному компьютеру «PC1» – ip адрес 192.168.1.2, ip адрес маршрутизатора по умолчанию (шлюз по умолчанию) 192.168.1.1, маска подсети 255.255.255.0. Персональному компьютеру «PC2» – ip адрес 192.168.2.2, шлюз 192.168.2.1, маска подсети 255.255.255.0.
Рис. 1.4. Конфигурирование персонального компьютера
В программном эмуляторе Cisco Packet Tracer конфигурирование активных сетевых устройств (маршрутизаторов, коммутаторов, концентраторов, и.т.д.) можно производить путем ввода необходимых параметров в соответствующие поля вкладки «Config». Этот метод рекомендуется не использовать, поскольку в реальных условиях конфигурирования сетевых устройств подобной возможности нет. При выполнении заданий, указанных в методическом пособии, конфигурирование следует производить во вкладке «CLI», используя управляющие команды операционной системы Cisco IOS в консольном режиме.
Первоначально необходимо перевести маршрутизатор в привилегированный режим командой enable (сокращенно – en ) – при этом консольное приглашение изменяется на символ «#». Затем переходим в режим конфигурирования с терминальной строки командой configure terminal (conf t ). В режиме конфигурирования маршрутизатора консольное приглашение оканчивается на «config-terminal». В режиме конфигурирования маршрутизатора производится администрирование его основых параметров.
Для администрирования сетевых интерфейсов маршрутизатора необходимо перейти в режим конфигурирования сетевых интерфейсов. Для перехода в режим конфигурирования сетевого интерфейса необходимо в режиме конфигурирования устройства выполнить команду:
interface название_интерфейса .
В этом режиме выполняется настройка выбранного интерфейса. Командой ip address адрес маска назначается IP адрес сетевого интефейса.
Включение интерфейса осуществляется командой no shutdown (no shut ), выключение – командой shutdown (shut) . Для информативности с помощью интерфейсной подкоманды description можно добавлять текстовый комментарий.
Состояние интерфейсов можно посмотреть, выйдя из режима конфигурирования (командой exit или нажав <Ctrl + Z> ) и выполнив команду show interface (shint ). Краткую сводную информацию о статусе всех имеющихся на устройстве интерфейсов можно получить при помощи команды show ip interface brief .
Результатом конфигурирования устройства Cisco является скрипт команд конфигурирования, интерпретируемый устройством. Текущую, или используемую, конфигурацию устройства – скрипт конфигурирования устройства – можно посмотреть при помощи команды show running-config (sh run ).
Рассмотрим пример конфигурирования маршрутизатора. Присвоим порту FastEthernet0/0 – IP адрес 192.168.1.1, маска 255.255.255.0; порту FastEthernet0/1 – IP адрес 192.168.2.1, маска 255.255.255.0 (Рис. 1.5).
Рис. 1.5. Конфигурирование маршрутизатора
В итоге интерфейсы устройств окрашиваются в зеленый цвет. Это является признаком того, что они включены и нормально функционируют.
Проверить функционирование сети можно, отправив ICMP-запрос (выполнив команду «ping ») с персонального компьютера PC1 на персональный компьютер PC2. Команду «ping » можно выполнять и на активный сетевых устройствах, например, на маршрутизаторе. В программном эмуляторе Cisco Packet Tracer отправить ICMP-запрос можно двумя способами:
1. Используя консольное приложение («Command Prompt» во вкладке «Desktop» одного из компьютеров или вкладку «CLI» маршрутизатора);
2. Используя инструмент моделирования потоков данных «The Add Simple PDU»: выбрать инструмент «The Add Simple PDU», щелкнуть по устройству-источнику запроса, щелкнуть по устройству-приемнику запроса. При успешном выполнении запроса в окне наблюдения за пакетами визуального моделирования устанавливается статус «Successful» (рис. 1.6).
Рис. 1.6. Моделирование потоков данных
В операционной системе Cisco IOS, управляющую устройствами Cisco, встроена система помощи, к которой можно обратиться из режима исполнения команд. Система помощи является контекстной, что означает, что оказываемая помощь зависит от того, что пользователь пытается сделать в ОС Cisco IOS в данный момент времени. Для получения списка имеющихся опций достаточно в любое время ввести команду в виде знака вопроса (? ). Эта команда осуществит поиск доступных команд (подкоманд) и выведет их список на экран. Система помощи построена таким образом, что в левой части выводимого текста содержатся сами команды, а в правой – короткие пояснения к каждой из них.
Следует помнить, что в программном эмуляторе Cisco Packet Tracer система помощи показывает только список команд, которые могут быть смоделированы данной программой. Этот список может несколько отличаться от списка команд, доступных на реальном устройстве.
Кроме того, встроенная система помощи позволяет вводить команды не полностью, а автоматически дополняя команду до конца при нажатии клавиши Tab . Если ввести часть команды, которая не имеет несколько значений, и нажать клавишу Tab , то ОС IOS сама дополнит команду. При вводе неоднозначной команды ОС Cisco IOS не сможет ее дополнить.
1. В программном эмуляторе Cisco Packet Tracer собрать макет сети по схеме, рассмотренной выше.
2. Настроить устройства согласно вариантам;
3. Проверить доступность активных элементов сети, используя команду ping .
4. Проверить доступность активных элементов сети, используя инструмент моделирования потоков данных «The Add Simple PDU».
Варианты заданий:
| Вариант | Подсети |
| 1 | 172.16.1.х/24; 172.16.2.х/24 |
| 2 | 192.168.1.х/30; 192.168.2.х/30 |
| 3 | 172.12.1.х/24; 172.12.2.х/24 |
| 4 | 192.168.1.х/24; 172.12.1.х/24 |
| 5 | 192.168.1.х/28; 192.168.5.х/24 |
| 6 | 192.168.1.х/24; 192.168.21.х/28 |
Контрольные вопросы :
1. Семиуровневая модель OSI.
2. Функционирование физического и канального уровней модели OSI.
3. Функционирование сетевого и транспортного уровней модели.
4. Функционирование сеансового уровня, уровней представлений и приложений.
5. Основные сведения по стандарту Ethernet 802.3u.
6. Понятие IP адреса, маски подсети.
7. Классы IP адресов.
8. Разбиение сетей на подсети, сегментирование сетей.
Лабораторная работа №2
Обзор аппаратных устройств Cisco, реализованных в программном эмуляторе Cisco Packet Tracer
Цель работы : ознакомиться с активными сетевыми устройствами, реализованными в программном эмуляторе Cisco Packet Tracer. Научиться настраивать и управлять маршрутизатором через консольный порт. Ознакомиться и настроить сетевые сервисы виртуального сервера.
Теоретические сведения
Сетевой коммутатор (свитч от англ. switch - переключатель) - это сетевое устройство активного типа, соединяющее хосты сети передачи данных в пределах одного сетевого сегмента. Коммутатор (switch) передаёт полученные пакеты не на все порты, как это делает концентратор, а непосредственно получателю, тем самым устанавливает виртуальный канал передачи данных. Сетевой коммутатор Ethernet по сравнению с концентратором (хабом) обладает увеличенной эффективностью и производительностью. За счет использования изолированных каналов передачи данных уровень сетевой безопасности повышается.
Маршрутизатор или роутер (от англ. router) - специализированное сетевое устройство, передающее пакеты сетевого уровня (уровень 3 модели OSI) между разными частями сетевой инфраструктуры на основе данных о топологии сети и определённых алгоритмов и правил.
Каждое устройство Cisco имеет консольный порт, который используется для обращения к нему с помощью непосредственно подключаемого терминала. Консольный порт часто представляет собой порт интерфейса типа RS-232C или разъем типа RJ-45 и обозначается надписью «Console» («Консоль»).
Установив физическое соединение между терминалом или персональным компьютером и устройством, необходимо произвести конфигурирование терминала для его соответствующего взаимодействия с устройством. Для этого следует настроить параметры терминала (или программы эмуляции терминала на персональном компьютере) таким образом, чтобы поддерживались следующие установки:
· Тип эмулируемого терминала – VT100;
· Скорость передачи данных – 9600 бод;
· Запрет контроля четности;
· 8 бит данных;
· 1 стоп-бит.
После проверки правильности установок следует подать на устройство питание. На экране терминала появится информация об устройстве, что свидетельствует об успешном подключении. Если сообщения на экране терминала или устройства, эмулирующего его, нет, нужно проверить соединение и удостовериться в правильности установок терминала.
Соберём схему, состоящую из 3-х персональных компьютеров, сервера, маршрутизатора и коммутатора. Для этого выберем и перетащим на рабочую область следующие составляющие сети:
· в разделе Routers – маршрутизатор модели 2811,
· в разделе Switches – коммутатор модели 2960-24,
· в разделе End Devices – персональные компьютеры Generic (PC-TP), сервер Generic (Server-PT).
Соединим устройства между собой, как показано на рисунке 2.1, и приступим к конфигурированию сети.
Рис. 2.1. Схема модели сети
В данной схеме сети используем следующие подсети:
1. Персональные компьютеры PC1, PC2 и сервер Server0, подключенные к маршрутизатору через коммутатор Switch0, и порт FastEthernet0/0 маршрутизатора Router0 представляют собой подсеть NetA;
2. Персональные компьютеры PC0 и маршрутизатор Router0 (порт FastEthernet0/1) представляют собой подсеть NetB.
В лабораторной работе настройку маршрутизатора необходимо производить через терминальное подключение с персонального компьютера PC1. Для этого соединяем PC1 и Router0 консольным соединением (на PC1 выбираем порт RS 232, на Router0 – консольный порт Console). Затем на PC1 заходим во вкладку «Desktop», выбираем «Terminal» и нажимаем «Ок». Если все проделано правильно, то в итоге подключаемся к маршрутизатору через терминальное подключение (Рис. 2.2).
Рис. 2.2. Интерфейс терминального подключения
В качестве примера подсети NetA присвоим параметры 192.168.1.0/28, а подсети NetB – параметры 192.168.2.0/28.
Назначим IP адреса сетевым интерфейсам, аналогично предыдущей лабораторной работе.
Выполнять администрирование сетевых активных устройств возможно не только через консольное подключение, но и удаленно, используя протокол telnet. Для этого необходимо сначала настроить на устройстве (маршрутизаторе) доступ для удаленных (виртуальных) пользователей. В привилегированном режиме выполним следующие команды:
Line vty 0 4
password пароль.
После этого с любого компьютера можно зайти в командную строку и ввести команду telnet IP_адрес_роутера . Если соединение удалось, то запрашивается пароль, который установлен на доступ к роутеру для удаленных пользователей. При правильном вводе пароля подключаемся к маршрутизатору (Рис. 2.3).
Рис. 2.3. Подключение к маршрутизатору по протоколу telnet
Коммутатору Switch0 также можно присвоить IP адрес. Чтобы присвоить IP адрес устройству в целом, необходимо присвоить IP интерфейсу Vlan1. Теперь коммутатору присвоен ip-адрес, и доступность его можно проверить командой ping . Коммутаторы могут работать как на 2-ом уровне сетевой модели OSI, так и на 3-ем уровне данной модели. В коммутаторах третьего уровня имеется возможность присваивать IP адреса отдельным портам. Коммутаторы 3-го уровня позволяют сегментировать сеть передачи данных на отдельные изолированные подсети.
В программном эмуляторе Cisco Packet Tracer реализованы следующие сетевые сервисы виртуальных серверов.
Сервис DNS (англ. Domain Name System – система доменных имён) – это система (база данных), способная по запросу, содержащему доменное имя хоста (компьютера или другого сетевого устройства), сообщить его IP адрес. Каждый компьютер в TCP/IP сетях передачи данных имеет свой уникальный адрес – это ряд цифр формата ХХХ.ХХХ.ХХХ.ХХХ (где ХХХ – число от 0 до 255). Запомнить ip-адрес хоста достаточно сложно, гораздо проще запомнить символьное наименование того или иного элемента сети, ассоциированное с его IP адресом, например, www.mail.ru, www.rambler.ru и т.д.
Сервис HTTP (сокр. от англ. HyperText Transfer Protocol - «протокол передачи гипертекста») - протокол прикладного уровня передачи данных (изначально - в виде гипертекстовых документов). Основой HTTP является технология «клиент-сервер», то есть предполагается существование потребителей (клиентов), которые инициируют соединение и посылают запрос, и поставщиков (серверов), которые ожидают соединения для получения запроса, производят необходимые действия и возвращают обратно сообщение с результатом.
Основным объектом манипуляции в HTTP является ресурс, на который указывает URI(англ. Uniform Resource Identifier) в запросе клиента. Обычно такими ресурсами являются хранящиеся на сервере файлы, но ими могут быть логические или абстрактные объекты. Особенностью протокола HTTP является возможность указать в запросе и ответе способ представления одного и того же ресурса по различным параметрам: формату, кодировке, языку и т.д. Именно благодаря возможности указания способа кодирования сообщения клиент и сервер могут обмениваться двоичными данными, хотя данный протокол является текстовым. Протокол HTTP по умолчанию реализован по TCP-порту 80, в случае необходимости номер порта можно изменить.
Сервис HTTPS (HyperText Transfer Protocol Secure) - расширение протокола HTTP, поддерживающее шифрование. Данные, передаваемые по протоколу HTTPS, «упаковываются» в криптографический протокол SSL или TLS, тем самым обеспечивается защита данных. В отличие от HTTP, для HTTPS по умолчанию используется TCP-порт 443.
Электронная почта (англ. email, e-mail, от англ. electronic mail) - технология и предоставляемые ею услуги по пересылке и получению электронных сообщений по распределённой (в том числе глобальной) компьютерной сети. Для отправки почты от пользователей к серверам и между серверами для дальнейшей пересылки получателю используется протокол SMTP (TCP-порт 25). Для приема почты почтовый клиент использует протокол POP3 (TCP-порт 110) или IMAP (TCP-порт 143).
Сервис FTP (англ. File Transfer Protocol - протокол передачи файлов) - протокол, предназначенный для передачи файлов в сетях передачи данных. Протокол FTP позволяет подключаться к серверам FTP, просматривать содержимое каталогов и загружать файлы с сервера или на сервер; кроме того, возможен режим передачи файлов между серверами.
Рассмотрим особенности настройки указанных сетевых сервисов в программном эмуляторе Cisco Packet Tracer.
На сервере Server0 сконфигурируем DNS-сервер. Для этого необходимо зайти во вкладку «Config», на левой панели выбрать вкладку «Services» ® «DNS». Далее выбираем тип записи «A Record», в поле «Name» вписываем имя (символьный адрес) хоста, в поле «Address» – IP-адрес хоста и нажимаем кнопку «Add». Запись добавится в таблицу (Рис. 2.4).
При необходимости записи таблицы можно редактировать и удалять. Для этого нужно выбрать соответствующую запись таблицы, внести необходимые изменения и нажать кнопку «Save» для сохранения изменений или кнопку «Remove» для удаления строки из таблицы.
Рис. 2.4. Интерфейс настройка DNS-сервера
После настройки DNS-сервера в конфигурации компьютеров в поле «DNS Server» необходимо внести IP-адрес, присвоенный Server0.
Аналогично настроим сервис HTTP. На сервере Server0 необходимо зайти во вкладку «Config», на левой панели выбрать вкладку «Services» ® «HTTP», включить «HTTP».
В текстовом поле показан HTML-код страницы, которая будет отображаться в браузере. Код страницы можно изменить, используя HTTP теги. На рисунке 2.5 показан измененный HTML-код страницы index.html. Здесь изменен цвет текста «Cisco Packet Tracer» и текст заголовка.
Рис. 2.5. Настройка HTTP сервера
Чтобы проверить работоспособность DNS-сервера и сервера HTTP , необходимо во вкладке «Desktop» компьютера запустить «Web Browser» и в адресную строку ввести имя хоста. В случае правильной настройки откроется HTML-страница (рис. 2.6).
Рис. 2.6. Окно эмуляции Web браузера
Настроим на Server0 почтовый сервер. Для этого необходимо зайти во вкладку «Config», на левой панели выбрать вкладку «Services» ® «EMAIL». Включить «SMTP Service» и «POP3 Service». Прописать доменное имя и нажать кнопку «Set». Добавить пользователей (Рис. 2.7).
Рис. 2.7. Настройка почтового сервера
После настройки сервера необходимо настроить почтовый клиент на ПК. Во вкладке «Desktop» выбираем «E Mail». Откроется окно конфигурации почтового клиента. В последующем его можно будет вызвать нажатием кнопки «Configure Mail» в окне клиента.
В окне конфигурирования почтового клиента в блоке «User Information» вводится имя автора писем и почтовый адрес вида имя_пользователя@имя_домена , в блоке «Server Information» указывается символьное имя или IP адрес почтового сервера, в блоке «Logon Information» указываются имя пользователя и пароль пользователя, зарегистрированного на почтовом сервере (Рис. 2.8). После этого следует нажать кнопку «Save», в результате чего откроется «Mail Browser» – главное окно почтового клиента.
Рис. 2.8. Настройка почтового клиента
Чтобы написать письмо, нажимаем кнопку «Compose», заполняем текстовые поля и отправляем письмо (Рис. 2.9).
Рис. 2.9. Отправка электронного письма
Чтобы проверить, пришло ли письмо адресату, нужно зайти в почтовый клиент на ПК адресата и нажать кнопку «Receive». Мы увидим, есть ли письма для данного адресата. В текстовом поле под списком входящих писем отображается содержание выделенного письма (Рис. 2.10).
Чтобы ответить на какое-то из водящих писем, необходимо выделить его и нажать кнопку «Reply».
Рис. 2.10. Полученное электронное письмо
Настроим на Server0 FTP сервис. Для этого необходимо зайти во вкладку «Config», на левой панели выбрать вкладку «Services» ® «FTP». Включить «FTP Service». Добавить пользователя для доступа к FTP-ресурсу. Для этого необходимо в полях «UserName» и «Password» прописать имя пользователя и пароль, назначить права доступа (Write, Read, Delete, Rename, List) и нажать кнопку «+» для добавления (Рис. 2.11). В таблице «File» содержится список файлов, доступных пользователям.
Рис. 2.11. Настройка FTP-сервера
Чтобы зайти на сервер FTP, необходимо в командной строке одного из ПК ввести команду ftp имя_хоста (символьное имя или IP адрес). Перед нами появится запрос имени пользователя. Если введено имя пользователя, зарегистрированного на FTP-сервере, то появится запрос пароля. Если пароль введён верно, то мы подключились (Рис. 2.12).
Рис. 2.12. Подключение к FTP-серверу
При помощи команды dir можно просмотреть список файлов, которые хранятся на сервере. Также можно скачать файл с сервера при помощи команды get имя_файла . Команда put имя_файла позволяет загрузить файл на FTP сервер.
Задание к лабораторной работе:
1. В программном эмуляторе Cisco Packet Tracer собрать модель сети по схеме, изображенной на рис. 2.1;
2. Настроить устройства через терминальное подключение с PC1 согласно вариантам;
3. Подключиться к маршрутизатору по протоколу telnet.
4. Настроить сетевые сервисы DNS, HTTP, EMAIL, FTP.
5. Проверить доступность сетевых узлов с использованием утилиты ping .
6. Проверить работу установленных сервисов сервера.
Варианты заданий:
| Имя хоста |
|||
| NetA | NetB | ||
| 1 | 172.16.1.х/24 | 172.16.2.х/24 | myHost.ru |
| 2 | 192.168.1.х/28 | 192.168.2.х/30 | Cisco.lab |
| 3 | 172.12.1.х/24 | 172.12.2.х/24 | MySecondLab |
| 4 | 192.168.1.х/24 | 172.12.1.х/24 | Lab2.ib |
| 5 | 192.168.1.х/28 | 192.168.5.х/24 | Ib4.astu |
| 6 | 192.168.1.х/24 | 192.168.21.х/28 | Host.name |
Контрольные вопросы:
1. Общие сведения о линейке продуктов Cisco.
2. Понятие коммутатора. На каком уровне модели OSI работает коммутатор?
3. Понятие маршрутизатора. На каком уровне модели OSI работает маршрутизатор?
4. Понятие шлюза, брандмауэра.
5. Сервис DNS, типы DNS-записей.
6. Сервис HTTP, общие понятия.
7. Понятие электронной почты, протоколы SMTP, POP3 и IMAP.
8. Протокол обмена файлами FTP, основные понятия и команды FTP.
9. Протокол Telnet, основные понятия.
Лабораторная работа №3
Друзья, мы рады сообщить о том, что мы начинаем публиковать статьи наших читателей.
Сегодня материал от гостя нашего подкаста Александра aka Sinister .
============================
Специально для проекта linkmeup
Существует достаточно большое количество симуляторов и эмуляторов для оборудования Cisco Systems.
В этом небольшом обзоре я постараюсь показать все существующие инструменты, которые решают эту задачу.
Информация будет полезна тем, кто изучает сетевые технологии, готовится сдавать экзамены Cisco, собирает рэки для траблшутинга или исследует вопросы безопасности.
Вначале немного терминологии.
Симуляторы - имитируют некий набор команд, он вшит и стоит только выйти за рамки, сразу получим сообщение об ошибке. Классический пример - Cisco Packet Tracer.
Эмуляторы же напротив - позволяют проигрывать (выполняя байт трансляцию) образы (прошивки) реальных устройств, зачастую без видимых ограничений. В качестве примера - GNS3/Dynamips.
Первым рассмотрим Cisco Packet Tracer.
Cisco Packet Tracer
Этот симулятор доступен как под Windows, так и для Linux, бесплатно для учащихся Сетевой Академии Cisco.
В 6й версии появились такие вещи как:
- IOS 15
- Модули HWIC-2T и HWIC-8A
- 3 новых устройства (Cisco 1941, Cisco 2901, Cisco 2911)
- Поддержка HSRP
- IPv6 в настройках конечных устройств (десктопы)
Его плюсы - дружественность и логичность интерфейса. Кроме этого в нем удобно проверять работу разных сетевых сервисов, вроде DHCP/DNS/HTTP/SMTP/POP3 и NTP.
И одна из самых интересных фич - это возможность перейти в режим simulation и увидеть перемещения пакетов с замедлением времени.
Мне это напомнило ту самую Матрицу.
Минусы:
- Практически всё, что выходит за рамки CCNA, на нем собрать не получится. К примеру, EEM отсутствует напрочь.
- Так же иногда могут проявляться разнообразные глюки, которые лечатся только перезапуском программы. Особенно этим славится протокол STP.
- Неплохой инструмент для тех кто только начал свое знакомство с оборудованием компании Cisco.
GNS3
Следующий - GNS3, который представляет собой графический интерфейс (на Qt) для эмулятора dynamips.
Свободный проект, доступен под Linux, Windows и Mac OS X.
Сайт проекта GNS - www.gns3.net/
Но большинство его функций, призванных улучшить производительность, работают только под Linux (ghost IOS, который срабатывает в случае использования множества одинаковых прошивок), 64 битная версия так же только для Linux.
Текущая версия GNS на данный момент - 0.8.5
Это эмулятор, который работает с настоящими прошивками IOS. Для того чтобы им пользоваться, у вас должны быть прошивки. Скажем, вы купили маршрутизатор Cisco, с него можно их и вытащить.
К нему можно подключать виртуальные машины VirtualBox или VMware Workstation и создавать достаточно сложные схемы, при желании можно пойти дальше и выпустить его в реальную сеть.
Кроме того, Dynamips умеет эмулировать как старые Cisco PIX, так и небезызвестную Cisco ASA, причем даже версии 8.4.
Но при всем этом есть масса недостатков.
- Количество платформ строго ограничено: запустить можно только те шасси, которые предусмотрены разработчиками dynamips.
- Запустить ios 15 версии возможно только на платформе 7200.
- Невозможно полноценно использовать коммутаторы Catalyst, это связано с тем что на них используется большое количество специфических интегральных схем, которые соответственно крайне сложно эмулировать. Остается использовать сетевые модули (NM) для маршутизаторов.
- При использовании большого количества устройств гарантированно будет наблюдаться проседание производительности.
- Инструмент, в котором можно создавать достаточно сложные топологии, готовиться к экзаменам уровня CCNP, с некоторыми оговорками.
Boson NetSim
Пару слов о симуляторе Boson NetSim, который недавно обновился до 9й версии.
Выпускается только под Windows, цена колеблется от 179$ за CCNA и до 349$ за CCNP.
Представляет собой некий сборник лабораторных работ, сгруппированный по темам экзамена.
Как можно наблюдать по скриншотам, интерфейс состоит из нескольких секций: описание задачи, карта сети, в левой части находится список всех лаб.
Закончив работу, можно проверить результат и узнать все ли было сделано.
Есть возможность создания собственных топологий, с некоторыми ограничениями.
Cisco CSR
Теперь рассмотрим достаточно свежий Cisco CSR.Относительно недавно появился виртуальный Cisco Cloud Service Router 1000V.
Отлично подойдет для всех, кто готовится сдавать трек Data Center.
Имеет некоторую особенность – после включения начинается процесс загрузки (как и в случае CSR тоже увидим Linux) и останавливается. Создается впечатление что все зависло, но это не так.
Подключение к этому эмулятору проводится через именованные каналы.
Именованный канал - это один из методов межпроцессного взаимодействия.
Существуют как в Unix подобных системах так и в Windows.
Для подключения достаточно открыть к примеру putty, выбрать тип подключения serial и указать \\.\pipe\vmwaredebug .
Используя GNS3 и QEMU (легкий эмулятор ОС, который идет в комплекте с GNS3 под Windows), можно собирать топологии, в которых будут задействованы коммутаторы Nexus. И опять же можно выпустить этот виртуальный коммутатор в реальную сеть.
Cisco IOU
Ну и наконец знаменитый Cisco IOU (Cisco IOS on UNIX) - это проприетарный софт, который официально не распространяется вообще никак.Существует мнение, что Cisco может отследить и идентифицировать того, кто использует IOU.
При запуске происходит попытка HTTP POST запроса на сервер xml.cisco.com.
Данные, которые при этом отправляются, включают в себя hostname, логин, версию IOU и т.д.
Известно, что Cisco TAC использует именно IOU.
Эмулятор пользуется большой популярностью у тех, кто готовится к сдаче CCIE.
Изначально работал только под Solaris, но со временем был портирован и на Linux.
Состоит из двух частей - l2iou и l3iou, по названию можно догадаться, что первый эмулирует канальный уровень и коммутаторы, а второй - сетевой и маршрутизаторы.
Конфигурирование проводится путем редактирования текстовых конфигурационных файлов, но некоторое время назад для него был разработан и графический интерфейс, веб фронтенд.
Интерфейс достаточно интуитивен, с его помощью можно производить практически все действия.
Запуск вот такой топологии приводит всего лишь к 20% загрузке CPU.
К слову, это топология для подготовки к сдаче CCIE.
Для того чтобы подключиться к любому устройству на схеме, достаточно просто кликнуть на нем и сразу же откроется putty.
Возможности IOU действительно очень большие.
Хотя и не без недостатков, некоторые проблемы на канальном уровне все же имеются.
В некоторых, к примеру, невозможно жестко выставить дуплекс, но это всё мелочи - весь основной функционал работает, и работает отлично.
Автором веб интерфейса является Andrea Dainese.
Его сайт: www.routereflector.com/cisco/cisco-iou-web-interface/
На самом сайте нет ни IOU ни каких-либо прошивок, более того автор заявляет, что веб интерфейс был создан для людей которые имеют право на использование IOU.
И небольшие итоги напоследок
Как оказалось, на данный момент существует достаточно широкий спектр эмуляторов и симуляторов оборудования компании Cisco.Это позволяет практически полноценно готовиться к экзаменам различных треков (классического R/S, Service Provider и даже Data Center).
Приложив определенные усилия можно собирать и тестировать разнообразнейшие топологии, проводить исследования уязвимостей и при необходимости выпускать эмулируемое оборудование в реальную сеть.
(Мост Бэй Бридж, соединяющий Сан-Франциско с Трежер-Айленд, был превращен в самую большую в мире световую скульптуру. При этом были использованы коммутаторы Cisco.)
===========================
Дополнения от eucariot.
Хотелось бы сказать о симуляторе оборудования Huawei.
eNSP
Enterprise Network Simulation Platform симулирует маршрутизаторы уровня Enterprize, коммутаторы и конечное оборудование. По сути, ближе к Cisco Packet Tracer, имеет понятный графический интерфейс, является именно симулятором.
Распространяется совершенно бесплатно - достаточно зарегистроваться на сайте.
Реализует огромное количество функций реального оборудования, по сути, только довольно специфические вещи нельзя реализовать. Доступны MSTP, RRPP, SEP, BFD, VRRP, различные IGP, GRE, BGP, MPLS, L3VPN.
Можно запускать мультикаст, то есть вы выбираете видеофайл на сервере и через настроенную сеть на клиенте можно смотреть видео (это мы обязательно используем в выпуске СДСМ о мультикасте).
Можно отлавливать пакеты вайршарком.
Не очень много с ним работал, но глюков не обнаружено, загрузка процессора вполне допустимая.
А также, поговаривают , что существует специальный супермощный эмулятор Huawei, в полной мере реализующий все возможности high-end маршрутизаторов, которым пользуется Huawei TAC, но всем известно, что это лишь слухи.