Файл: Практическая работа 1. Технология маршрутизации в ipсетях Тест к разделу Технология маршрутизации в ipсетях.pdf

99
Рисунок 6 - Проверка соединения между коммутаторами
5. Для проверки отказоустойчивости агрегированного звена выведем из строя один из интерфейсов. Пусть это будет FastEthernet 0/2 на Switch 1.
Switch >
Switch >en
Switch #
Switch #conf t
Switch(config)#
Switch(config)#interface fa0/2
Switch(config-if)#shutdown
После этого видно, что второй интерфейс находится в нерабочем со- стоянии. Проверим связность между коммутаторами с помощью команды ping . Команда выполнена успешно, так второй интерфейс находится в рабо- чем состоянии (рис. 7).
Рисунок 7 - Интерфейс FastEthernet 0/2 выведен из работы

100
Рисунок 8 - Проверка соединения между коммутаторами после вывода из ра- боты интерфейса FastEthernet 0/2
Содержание отчета
В индивидуальном отчёте должны быть указаны цель, задание, пред- ставлены необходимые снимки экрана и пояснения к ним. Следует проанали- зировать полученные данные и дать ответы на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
1.
Как может осуществляться передача пакетов одной сессии, если они будут передаваться по разным портам агрегированного канала? Приведите примеры.
2.
Что произойдет, если в агрегированном канале, один выйдет из строя?
3.
Чем отличается статическое агрегирование каналов связи от динамиче- ского агрегирования?
4.
Что нужно сделать для проверки отказоустойчивости агрегированного звена?
5.
Какой вид агрегирования каналов установлен в коммутаторе по умол- чанию?
6.
Опишите функции логического интерфейса Port-channel 1?
7.
Для каких целей применяется агрегация каналов?
8.
Как распределяется трафик по каналам при объединении портов?
9.
Какие характеристики должны быть у портов, агрегированных в канал?
10.
Почему в большинстве реализаций механизмов агрегирования исполь- зуются методы статического, а не динамического распределения кадров по портам?
11.
Как называется технология, которая позволяет обеспечить резервиро- вание в случае выхода из строя одного из каналов?
12.
Что представляет собой технология агрегирования каналов?

101
Лабораторная работа №8. Динамическое агрегирование каналов
Цель работы
Рассмотреть сеть, построенную по топологии «Звезда», когда коммута- торы 2-го уровня подключаются к коммутатору 3-го уровня. Изучить дина- мическое агрегирование каналов.
Задание
Создать высокопроизводительную сеть путём динамического агреги- рования каналов коммутаторов и проверить ее работоспособность.
Порядок выполнения работы
1.Открываем Cisco Packet Tracer.
2. Добавляем 3 коммутатора 2960 и один коммутатор 3-го уровня -
3560. Для соединения каждого коммутатора 2960 с коммутатором 3560 пе- рейдем в настройки коммутатора 3-го уровня (рис. 1).
Рисунок 1 – Коммутаторы 2 и 3 уровня
3. Настроим порты FastEthernet на коммутаторе 3560. Для этого пере- ходим во вкладку CLI, заходим в привилегированный режим – Switch #. За- тем выходим в режим глобального конфигурирования – Switch(config) # с помощью сокращенной команды conf t. Поскольку интерфейсы будут иметь одинаковые настройки, то мы можем их настроить с помощью одной команды interface range fa0/1-2.
Таким образом, настройка коммутаторов во вкладке CLI должны вы- глядеть следующим образом:

102
Switch >
Switch >en
Switch #
Switch #conf t
Switch(config)#
Switch(config)#interface range fa0/1-2
Switch(config-if-range)#channel-protocol ? (знак ? показывает все до- ступные протоколы, мы выбираем протокол LACP)
Switch(config-if-range)#channel- protocol lacp
Далее присваиваем ему channel-group 1
Switch(config-if-range)#channel-group 1 mode active
Switch(config-if-range)#exit
Как видно на рисунке 2, создался логический интерфейс channel-group 1, ко- торый объединяет 2 физических интерфейса FastEthernet 0/1-2.
Рисунок 2 - Настройка интерфейсов fa0/1-2 на коммутаторе 3560
Далее аналогичным образом настраиваем интерфейсыFastEthernet 0/3-4 и FastEthernet 0/5-6 и создаем channel-group 2 и channel-group 3.

103
Switch(config)#interface range fa0/3-4
Switch(config-if-range)#channel-protocol ?
Switch(config-if-range)#channel- protocol lacp
Switch(config-if-range)#channel-group 2 mode active

104 4.Теперь произведем настройки для коммутаторов 2960. Настройку проводим для портов fastEthernet 0/1-2, при настройке channel-group выбира- ем режим passive, так как рекомендуется использовать параметр active только с одной стороны. Но поскольку мы его уже использовали на центральном коммутаторе, то здесь настраиваем passive (рис. 4).
Switch >en
Switch #
Switch #conf t
Switch(config)#
Switch(config)#interface range fastEthernet 0/1-2
Switch(config-if-range)#channel- protocol lacp
Switch(config-if-range)#channel-group 1 mode passive
Switch(config-if-range)#end
Switch# wr mem
Рисунок 4 - Настройка интерфейсов fa0/1-2 на коммутаторе 2960
Аналогичные действия производим на остальных двух коммутаторах.
5. Далее соединим коммутаторы. Поскольку это устройства разного уровня, то соединяем их прямым кабелем. Соединения производим в соот-

105 ветствии с теми настройками, которые мы прописали на каждом коммутаторе
(табл. 1).
Таблица 1. Настройка интерфейсов на коммутаторах
Коммутатор
Интерфейсы на коммута- торах 2960
Интерфейсы на коммутаторе 3560
Switch 0
FastEthernet 0/1
FastEthernet 0/2
FastEthernet 0/1
FastEthernet 0/2
Switch 1
FastEthernet 0/1
FastEthernet 0/2
FastEthernet 0/3
FastEthernet 0/4
Switch 2
FastEthernet 0/1
FastEthernet 0/2
FastEthernet 0/5
FastEthernet 0/6
Все интерфейсы загорелись зеленым цветом, что показывает, что сеть функ- ционирует. Далее на центральном коммутаторе введем команду:
Switch# show eth
Увидим все группы портов, которые мы объединили по протоколу LACP
(рис. 5).
Рисунок 5 - Проверка настроенных портов в коммутаторе 3560

106
Контрольные вопросы
1.В чем отличие работы портов коммутатора в пассивном и активных режимах?
2.Какие характеристики портов, объединённых в агрегированные кана- лы, должны быть одинаковые?
3.Какой режим работы нужно в данной лабораторной работе нужно выбрать для коммутатора Cisco 2960 и почему?
4. Как можно проверить отказоустойчивость интерфейса FastEthernet
0/1 на коммутаторе 2-го уровня?
5. Какие режимы работы возможны при настройке канала-группы?
6. Зачем портам присваивается активный или пассивный режимы?
7. Опишите преимущества протокола LACP.
8. Коммутаторы, каких уровней модели OSI используются в данной ра- боте? В чем их отличие?
9. Какими командами выводятся из строя, и вводится в строй интер- фейсы коммутатора?
10. На каких участках сети применяется технология агрегирования ка- налов и почему?
11. С помощью, какой команды можно посмотреть группы портов коммутатора?
Практическое задание №8. Использование коммутаторов 2-го и 3-го
уровней для построения компьютерных сетей
Цель работы
Изучить принципы построения сетей на коммутаторах 2-го и 3-го уровней.
Задание
1.Ознакомиться с иерархической моделью компьютерной сети;
2. Ознакомиться с характеристиками коммутаторов;
3.Ответить на вопросы.
Иерархическая модель определяет подход к проектированию сетей и включает в себя три логических уровня (рис. 1):
• уровень доступа (access layer);
• уровень распределения/агрегации (distribution layer);
• уровень ядра (core layer).

107
Рисунок 1 - Иерархическая модель компьютерной сети
Уровень ядра находится на самом верху иерархии и отвечает за надежную и быструю передачу больших объемов данных. Трафик, передава- емый через ядро, является общим для большинства пользователей. Сами пользовательские данные обрабатываются на уровне распределения, кото- рый, при необходимости, пересылает запросы к ядру.
Уровень распределения (агрегации) является связующим звеном между уровнями доступа и ядра. Он выполняет функции маршрутизации, обеспечения качества обслуживания, безопасности сети, агрегирование кана- лов, переход от одной технологии к другой (например, от FE к GE).
Уровень доступа управляет доступом пользователей (компьютеры, серверы, видеокамеры, IP-телефоны и т.д.) к ресурсам сети. Эти коммутато- ры производят сегментирование сети с помощью известной нам технологии
VLAN. Коммутаторы уровня доступа могут соединяться между собой только через коммутаторы уровня распределения.
Коммутаторы можно классифицировать в соответствии с уровнями модели OSI, на которых они передают, фильтруют и коммутируют кадры.
Различают коммутаторы уровня 2 (Layer 2 switch) и коммутаторы уровня 3
(Layer 3 switch).
Коммутаторы уровня 2 (L2- коммутаторы) анализируют входящие кадры, принимают решения об их дальнейшей передаче на основе MAC- адресов. Они не осуществляет анализ информации протоколов верхних уров- ней модели OSI. Эти коммутаторы обычно применяются на уровне доступа сети.

108
Коммутаторы 2-го уровня на схемах обозначаются
Комму- тацию трафика они производят на основе MAC- адресов. Они коммутируют трафик между портами и между VLAN. Соединение коммутаторов 2-го уровня между собой возможно только через коммутаторы 3-го уровня.
Коммутаторы уровня 3 (L3 - коммутаторы) осуществляют обработку трафика на основе адресов канального уровня и сетевого уровня модели OSI.
Коммутаторы 3-го уровня применяются на уровнях ядра и распределения.
На схемах они обозначаются следующим образом
Коммутаторы второго уровня подключаются к коммутатору третьего уровня с помощью топологии «Звезда». Такая схема может применяться, например, в многоэтажном здании, где на каждом этаже стоят коммутаторы
2-го уровня, которые по агрегированным каналам соединяется далее с ком- мутаторами 3-го уровня.
Коммутаторы 3-го уровня поддерживают IP- маршрутизацию, т.е. мо- гут работать с сетевыми устройствами по IP-адресам. Они не только могут разбить сеть на VLAN, но и маршрутизировать трафик между различными сегментами сети. Данные коммутаторы чаще всего используются, как комму- таторы уровня распределения и предназначены для объединения коммутато- ров уровня доступа. Он применяется в локальных сетях.
Если не использовать на схеме, изображенной на рисунке 1 коммутато- ры уровня распределения, то для соединения коммутаторов 2-го уровня меж- ду собой по схеме «каждый с каждым» необходимо организовать гораздо больше соединений, чем при использовании коммутаторов 3-го уровня.
Коммутаторы 3 уровня можно отнести уже к разряду маршрутизаторов, но они могут использоваться для маршрутизации трафика только внутри сети.
Например, такой коммутатор нельзя использовать для маршрутизации тра- фика в сеть Интернет. Таким образом, коммутатор 3-го уровня не может за- менить маршрутизатор, который ставится на границе сети (рис. 2). У марш- рутизатора есть ряд дополнительных функций, например функции межсете- вого экрана, NAT (преобразование сетевых адресов), организация VPN т.д.
Коммутатор третьего уровня гораздо дешевле маршрутизатора, но он пре- восходит по производительность маршрутизатора в десятки раз.

109
Рисунок 2 - Пример типичной структуры предприятия
Характеристики, влияющие на производительность коммутаторов
Производительность коммутатора. Основными показателями комму- татора, характеризующими его производительность, являются:

скорость фильтрации кадров;

скорость продвижения кадров;

пропускная способность;

задержка передачи кадра.

размер буфера (буферов) кадров;

производительность коммутирующей матрицы;

производительность процессора или процессоров;

размер таблицы коммутации;
Скорость фильтрации (filtering) определяет скорость, с которой ком- мутатор выполняет следующие этапы обработки кадров:

прием кадра в свой буфер;

отбрасывание кадра, в случае обнаружения в нем ошибки;

отбрасывание кадра в соответствии с настроенными на порте фильтрами;
Скорость продвижения (forwarding) определяет скорость, с которой коммутатор выполняет следующие этапы обработки кадров:

110

прием кадра в свой буфер;

просмотр таблицы коммутации с целью нахождения порта назна- чения на основе МАС-адреса получателя кадра;

передача кадра в сеть через найденный по таблице коммутации порт назначения.
Обе эти характеристики измеряются обычно в кадрах в секунду.
Пропускная способность коммутатора измеряется количеством поль- зовательских данных (обычно в мегабитах или гигабитах в секунду), пере- данных в единицу времени через его порты.
Задержка передачи кадра (forward delay) измеряется как время, про- шедшее с момента прихода первого байта кадра на входной порт коммутато- ра до момента появления этого байта на его выходном порту. Задержка скла- дывается из времени, затрачиваемого на буферизацию кадра, а также време- ни, затрачиваемого на обработку кадра коммутатором, а именно на просмотр таблицы коммутации, принятие решения о продвижении и получение досту- па к среде выходного порта.
Для обеспечения временного хранения кадров в тех случаях, когда их невозможно немедленно передать на выходной порт, коммутаторы, в зависи- мости от реализованной архитектуры, оснащаются буферами на входных, выходных портах или общим буфером для всех портов. Размер буфера влия- ет как на задержку передачи кадра, так и на скорость потери пакетов. Поэто- му чем больше объем буферной памяти, тем менее вероятны потери кадров.
Контрольные вопросы
1. Назовите функции коммутаторов 2-го уровня
2. Назовите функции коммутатора 3-го уровня
3. Какие характеристики влияют на производительность коммутатора?
4. Какие функции выполняет уровень ядра в иерархической модели сети?
5. Опишите функции уровня распределения?
6. Как определяется задержка передачи кадра коммутатора?
7. Что определяет скорость фильтрации кадров?
8. На каком уровне иерархической модели сети применяются коммутато- ры 2-го уровня?
9. На каких уровнях иерархической модели сети применяются коммута- торы 3-го уровня?
10. Как измеряется задержка передачи кадра коммутатором?