Реферат (стр. 1 )

Реферат

. Анализ функциональных возможностей и начальное конфигурирование маршрутизаторов CISCO.

Место создания – Новосибирский государственный технический университет.

Руководитель – доцент кафедры Вычислительной техники, к. т. н.

Пояснительная записка содержит: 79 страниц, 38 рисунков, 7 таблиц.

Ключевые слова: CISCO 2811, маршрутизатор, CISCO IOS, конфигурирование, маршрутизация, протокол, ЛВС.

В работе предложен вариант материалов для постановки лабораторных работ по дисциплине «Сети ЭВМ и телекоммуникации»

Оглавление

Введение. 3

1 Постановка задачи. 3

2 Описание функциональных возможностей маршрутизатора CISCO 2811. 3

2.1 Серия маршрутизаторов CISCO 2800. 3

2.1.1 Основные возможности маршрутизаторов серии 2800. 3

2.2 Характеристики маршрутизатора Cisco 2811. 3

2.3 Внешний вид маршрутизатора Cisco 2811. 3

2.4 Модульная структура маршрутизатора CISCO 2811. 3

2.4.1 Enhanced Network-Module (NME) 3

2.4.2 High-Performance WIC (HWIC) 3

2.4.3 Слоты AIM... 3

2.4.4 Packet Voice DSP Module (PVDM) 3

2.5 Описание дополнительных возможностей CISCO 2811. 3

2.5.1 Сетевая безопасность. 3

2.5.2 Поддержка беспроводных сетей. 3

2.6 Протоколы маршрутизации. 3

2.6.1 Routing Information Protocol (RIP) 3

2.6.2 Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) 3

2.6.3 Border Gateway Protocol (BGP) 3

2.6.4 Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) 3

2.6.5 Intermediate System to Intermediate System (IS-IS) 3

2.6.6 Open Shortest Path First (OSPF) 3

2.6.7 Hot Standby Router Protocol (HSRP) 3

2.6.8 Common Address Redundancy Protocol (CARP) 3

2.7 Cisco IOS. 3

3. Конфигурирование маршрутизаторов CISCO.. 3

3.1 Принципы работы средств маршрутизации. 3

3.1.1 Принципы работы статической маршрутизации. 3

3.1.2 Принципы работы динамической маршрутизации. 3

3.1.3 Общие сведения об административном расстоянии. 3

3.2 Подключение маршрутизатора к консоли. 3

3.3 Настройка терминала. 3

3.4 Работа с эмулятором терминала. 3

3.5 Способы конфигурирования маршрутизатора. 3

3.6 Процесс загрузки маршрутизатора. 3

3.7 Режимы работы маршрутизатора. 3

3.7.1 Пользовательский режим.. 3

3.7.2 Привилегированный режим.. 3

3.7.3 Режим конфигурации. 3

3.8 Структура команд IOS. 3

3.9 Помощь в IOS. 3

4 Выполнение запуска и начальной конфигурации маршрутизатора CISCO 2811. 3

4.1 Программа системной конфигурации. 3

4.2 Пример настройки параметров маршрутизатора. 3

4.3 Пример настройки статической маршрутизации. 3

Заключение. 3

Список использованной литературы.. 3

. 3

Справка о внедрении. 3

Введение

Работы по созданию ЛВС начались еще в 60-х годах с попытки ввести новую технологию в телефонную связь. Эти работы не имели серьезных результатов вследствие дороговизны и низкой надежности электроники. В начале 70-х годов в исследовательском центре компании "Xerox", лабораториях при Кембриджском университете и ряде других организаций было предложено использовать единую цифровую сеть для связи мини-ЭВМ. Использовалась шинная и кольцевая магистрали, данные передавались пакетами со скоростью более 2 Мбит/с.

В конце 70-х годов появились первые коммерческие реализации ЛВС: компания "Prime" представила ЛВС "RingNet", компания "Datapoint" - ЛВС "Attached Resourse Computer" (ARC) с высокоскоростным коаксиальным кабелем. В 1980 году в институте инженеров по электротехнике и электронике IEEE (Institute of Eleсtrical and Eleсtronic Engeneers) организован комитет "802" по стандартизации ЛВС. В дальнейшем темпы развития ускорились, и на сегодняшний день имеется большое количество коммерческих реализаций ЛВС.

В настоящее время в мире существует более 130 миллионов компьютеров и более 80% из них объединены в различные информационно-вычислительные сети, начиная от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей типа Internet. Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин, таких как ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений (факсов, электронной почты и т. п.), не отходя от рабочего места, возможность мгновенного получения любой информации из любой точки земного шара, а также обмен информацией между компьютерами разных производителей, работающих под управлением различного программного обеспечения.

Среди существующих концепций вычислительных комплексов вышеназванным требованиям наиболее полно отвечают локальные вычислительные сети, или ЛВС (LAN - Local Area Network). "Локальность" сети определяют некие средние параметры, являющиеся основными характеристиками существующих в настоящее время ЛВС. В основном, это касается расстояний между абонентами (от нескольких десятков до нескольких сотен метров) и случаев максимального удаления абонентов (до нескольких километров).

Понятие локальная вычислительная сеть относится к географически ограниченным (территориально или производственно) аппаратно-программным реализациям, в которых несколько компьютерных систем друг с другом с помощью соответствующих средств коммуникаций. Благодаря такому соединению пользователь может взаимодействовать с другими рабочими станциями, подключенными к этой ЛВС.

Основное отличие ЛВС от глобальных систем заключается в том, что для всех абонентов имеется единый высокоскоростной канал передачи данных, к которому ЭВМ и другое периферийное оборудование подключаются через специальные блоки сопряжения. Поэтому схемы соединения ЭВМ по линиям связи, а также системы телеобработки различных конфигураций не могут считаться ЛВС, даже если они обслуживают такую же по размерам территорию.

В производственной практике ЛВС играют очень большую роль. Посредством ЛВС в систему объединяются персональные компьютеры, расположенные на многих удаленных рабочих местах, которые совместно используют оборудование, программные средства и информацию. Рабочие места сотрудников перестают быть изолированными и объединяются в единую систему.

Для организации ЛВС требуется наличие в соединяемых ЭВМ сетевых адаптеров, линия связи, устройства для обеспечения взаимодействия между элементами сети (мосты, маршрутизаторы, коммутаторы и т. д.)

Маршрутизатор (router) - многофункциональное устройство, предназначенное для ограничения широковещательного трафика посредством разбиения сети на сегменты, обеспечения защиты информации, управления и организации резервных путей между областями широковещания.

Маршрутизатор действует на сетевом уровне (третьем в модели OSI) и обладает следующими особенностями: 1. Учитывает специфику протоколов, используя маршрутную информацию сетевого уровня; 2. Может обмениваться с другими маршрутизаторами информацией для сбора данных о топологии и состоянии сети. На основе анализа информации выбирается наилучший путь для передачи пакета; 3. Определяет логические границы между группами сетевых сегментов.

Маршрутизаторы прозрачны для протоколов физического уровня и используются, как правило, для соединения разнородных сетей, каждая из которых может быть административно независимой. Маршрутизаторы отвечают за создание и поддержку для каждого протокола сетевого уровня маршрутных таблиц, которые могут быть статическими или динамическими. Кроме того, они идентифицируют протокол в заголовке каждого пакета, находят адрес получателя сетевого уровня и выбирают путь передачи данных, содержащийся в маршрутной таблице соответствующего протокола.

Достоинства маршрутизаторов:

·  обеспечивают большую гибкость, чем мосты;

·  выбирают наилучший путь передачи на основе адреса, скорости, стоимости, загрузки линии;

·  используют альтернативные пути, равномерно распределяя нагрузку;

·  создают защитный барьер между подсетями;

·  защищают информацию с помощью фильтров пакетов;

·  могут разбивать длинные сообщения на несколько коротких, позволяя соединять сети, в которых используются пакеты различной длины;

·  облегчают поддержку больших интерсетей.

Недостатки маршрутизаторов:

·  более сложны в установке и конфигурировании, чем мосты;

·  при перемещении компьютера из одной подсети в другую требуется сменить его сетевой адрес.

Компания Cisco поставляет более 80% маршрутизаторов, являющихся основой Internet. Сегодня компания является основным провайдером компьютерных инфрасетей для бизнеса. Сетевые решения Cisco обеспечивают работу объединенных сетей тысяч компаний, университетов, правительственных агентств и служб во всем мире.

За время своего существования Cisco выросла в многонациональную корпорацию, располагающую более чем 200 отделениями в 54 странах с персоналом более 12,000 человек. В 1990 году Cisco System становится общественной компанией. Сегодня офисы фирмы расположены в Аргентине, Австралии, Китае, Чили, Израиле, Малайзии, Объединенных Арабских Эмиратах, Испании, Швеции и многих других странах.

В данной работе рассмотрены функциональные возможности и начальное конфигурирование маршрутизаторов CISCO 2811.

1 Постановка задачи

Целью данной работы является разработка рабочих материалов для постановки лабораторных работ по курсу «Сети ЭВМ и телекоммуникации». Следовательно, необходимо создать описание возможностей маршрутизатора CISCO 2811 в виде, пригодном для использования в методических рекомендациях к лабораторным работам.

Для подготовки методических рекомендаций по процессу начального конфигурирования маршрутизатора CISCO 2811 требуется описать возможности операционной системы маршрутизатора (CISCO IOS) и способы работы с ней.

На основании подготовленного материала необходимо разработать варианты для лабораторной работы по курсу «Сети ЭВМ и телекоммуникации». Для методических указаний к лабораторной работе необходимо оформить теоретический материал, достаточный для выполнения работы, в кратком виде.

2 Описание функциональных возможностей маршрутизатора CISCO 2811

Маршрутизатор CISCO 2811 является представителем серии маршрутизаторов CISCO 2800. Его функциональные возможности рассмотрены в этом разделе.

2.1 Серия маршрутизаторов CISCO 2800

14 сентября 2004 года в Сан Хосе, Калифорния компания Cisco Systems анонсировала введение в эксплуатацию новой линейки маршрутизаторов. Cisco 1800, Cisco 2800 и Cisco 3800 - первые маршрутизаторы, способные обеспечить потребителю инфраструктуру, предоставляющую быстрый и безопасный доступ к бизнес приложениям, решающим критические задачи. При этом создается основа для будущих интеллектуальных сетей.

Серия Cisco 2800 представляет собой маршрутизаторы с интеграцией сервисов, оптимизированные для безопасной передачи данных, голоса и видео на скорости канала связи. По сравнению с серией Cisco 2600, серия Cisco 2800 обеспечивает более чем пятикратный рост производительности, новые интегрированные сервисы и значительно увеличенную плотность интерфейсов при сохранении обратной совместимости с более чем 90 существующими модулями, доступными сегодня для маршрутизаторов серий Cisco 1700, 1800, 2600, 3600, 3700 и 3800.

Серия Cisco 2800 отличается гибкой модульной конструкцией. Доступны слоты NME для установки сетевых модулей, слоты HWIC для установки интерфейсных модулей, слоты EVM для поддержки дополнительных голосовых интерфейсов, а также слоты PVDM и гнезда AIM на системной плате маршрутизатора для установки модулей обработки голоса и сервисных модулей соответственно. Слоты NME и HWIC имеют обратную совместимость с модулями NM и WIC соответственно.

Маршрутизаторы имеют интегрированные средства аппаратного ускорения шифрования, обеспечивают функциональность системы обнаружения вторжений и межсетевого экрана. Маршрутизатор обеспечивает обработку и управление телефонными соединениями, функциональность голосовой почты и другие сервисы. Большое количество различных типов интерфейсов и запас производительности создают основу для дальнейшего расширения сети и внедрения будущих приложений. Серия включает модели Cisco 2851, Cisco 2821, Cisco 2811 и Cisco 2801.

2.1.1 Основные возможности маршрутизаторов серии 2800

Поддержка полного спектра функций ПО Cisco IOS. Интеграция голоса и данных. Встроенные средства аппаратного ускорения шифрования (DES, 3DES, AES 128, AES 192, AES 256; поддерживаются в версиях ПО Cisco IOS Software с функциональностью обеспечения сетевой безопасности). Встроенные порты Fast Ethernet 10/100 (в Cisco 2801 и 2811) и Gigabit Ethernet 10/100/1000 (в Cisco 2821 и 2851). Интегрированный асинхронный порт (AUX) поддерживает соединения на скорости до 115,2 кбит/с. Интегрированные порты USB 1.1 для поддержки USB токенов, хранения ключей на отторгаемом носителе, безопасного распространения ПО и т. д. (в будущих версиях ПО). Встроенные часы реального времени для обеспечения точного значения даты и времени. ПО Cisco Router and Security Device Manager упрощает конфигурирование и мониторинг маршрутизатора. Поддержка функциональности Network Admission Control для предоставления доступа в сеть только хостам, соответствующим корпоративной политике безопасности. Ограниченная поддержка функциональности MPLS VPN. В маршрутизаторах серии Cisco 2800 используются модули, общие для серий Cisco 1700, 1800, 2600, 3600, 3700 и 3800.

2.2 Характеристики маршрутизатора Cisco 2811

Cisco 2811 - маршрутизатор с интеграцией сервисов, обеспечивающий все потребности небольших офисов и филиалов (до 36 рабочих мест) в современных коммуникациях.

Может выполнять функции:

·  маршрутизатора доступа и маршрутизатора локальной сети;

·  центра IP-телефонии и голосовой почты (в вариантах Voice bundle и Voice Security bundle);

·  интегрированного решения для обеспечения безопасности (в вариантах Security bundle и Voice Security bundle);

·  межсетевой экран;

·  система предотвращения вторжений;

·  шифрование и создание VPN-туннелей;

·  система Cisco NAC и фильтрация по URL;

·  центр беспроводного доступа - беспроводное подключение ноутбуков и WLAN-телефонов. (При установке модулей HWIC-AP-G-E, HWIC-AP-AG-E или подключении точек доступа).

В таблице 2.1 указаны максимальные возможности шасси Cisco 2811. В зависимости от варианта поставки (Bunlde) и установки дополнительных модулей характеристики могут отличаться от приведённых в таблице.

Таблица 2.1 - Характеристики маршрутизатора Cisco 2811

Производительность:
Маршрутизация пакетов:	до 120,000 пакетов/сек до 61.44 Мбит/сек
Производительность в приложениях VPN со встроенным ускорителем шифрования	до 150 VPN-туннелей 3DES, AES - до 50 Mbps
Производительность в приложениях VPN при установленном модуле AIM-VPN/SSL-2	до 1500 VPN-туннелей 3DES, AES 140 - Mbps
Производительность межсетевого экрана	до 130 Mbps
Число телефонов в IP АТС CallManager Express или Survivable Remote Site Telephony	до 36 IP-телефонов
Число одновременных звонков по цифровым каналам:	до 80
Число аналоговых телефоных линий:	до 28 FXS или 24 FXO
Число ящиков голосовой почты:	до 120
Интерфейсы:
Встроенные интерфейсы Ethernet	2 интерфейса 10/100 FastEthernet
Дополнительные интерфейсы Ethernet:	до 2 доп. порт Ethernet при установке двух модулей HWIC-1FE
Поддержка различных WAN-подключений:	Требуется установка дополнительных модулей
Поддержка WLAN:	Требуется установка дополнительного модуля HWIC-AP-G-E или HWIC-AP-AG-E или подключение точки доступа
Продолжение таблицы 2.1
Слоты для модулей расширения:
Слотов HWIC/VWIC/WIC/VIC	4
Слотов PVDM	2
Слотов AIM	2
Слотов NM (для модулей NM, NME)	1
Прочее:
Размер	1 Rack unit
PoE (Питание по Ethernet)	160 W

2.3 Внешний вид маршрутизатора Cisco 2811

Маршрутизатор CISCO 2811 имеет различный набор интерфейсов. Установка плат расширения позволяет увеличить количество интерфейсов. Общий вид маршрутизатора показан на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - Внешний вид маршрутизатора CISCO 2811

В зависимости от источника питания, передняя панель маршрутизатора может иметь различный вид. CISCO 2811 выпускается с источником питания от переменного тока (100-220 вольт) с поддержкой питания IP-телефона и без нее, от постоянного тока. Варианты исполнения передней панели показаны на рисунке 2.2.

На передней панели расположены четыре светодиода (A, F, S, L), назначение которых отражено в таблице 2.2. Разъем для флэш-карт предназначен для использования с картами типа CompactFlash. Порты USB 1.1 могут быть использованы для хранения ключей на отторгаемом носителе, безопасного распространения ПО, запуска ОС с внешнего носителя и т. д. Интегрированный асинхронный порт (AUX) поддерживает соединения на скорости до 115,2 кбит/с. Порт консоли предназначен для конфигурирования маршрутизатора через консоль, либо через ПК с установленным эмулятором консоли. Порты консоли и AUX выполнены в виде разъемов RJ-45.

Рисунок 2.2 - Варианты исполнения передней панели.

а) – маршрутизатор с питанием от переменного тока; б) – с питанием от переменного тока и с поддержкой питания IP-телефонов; в) – с питанием от постоянного тока; 1 – вход питания; 2 – кнопка включения устройства; 3 – разъем для дополнительного источника питания (закрыт, если не используется); 4 – дополнительный асинхронный порт и порт консоли; 5 – порты USB; 6 – Разъем для внешней флэш-памяти CompactFlash; 7 – Светодиоды индикации.

Внешний вид задней панели маршрутизатора CISCO 2811 показан на рисунке 2.2. На задней панели расположены отверстия для винтов, которыми крепятся клеммы заземления. Внешняя часть карт HWIC и NME выходит на заднюю панель маршрутизатора. Если слоты расширения не используются, то на задней панели устанавливаются заглушки. На задней панели расположены восемь дополнительных светодиодов, предназначенных для индикации работы портов Ethernet, и корректности функционирования внутренних плат расширения.

Рисунок 2.3 - Задняя панель.

1 – отверстия винтов заземления; 2 – порт Fast Ethernet 0/0; 3 – порт Fast Ethernet 0/1; 4 – разъем №0 для карты высокоскоростного WAN-интерфейса; 5 – разъем №1 для карты высокоскоростного WAN-интерфейса; 6 - разъем №2 для карты высокоскоростного WAN-интерфейса; 7 – разъем №3 для карты высокоскоростного WAN-интерфейса; 8 – Разъем для сетевого модуля NME.

Таблица 2.2 - Светодиодная индикация маршрутизатора Cisco 2811

Расположение светодиодов	Обозначение светодиода	Состояние светодиода	Значение индикации
Передняя панель	SYS PWR	Зеленый	Система функционирует нормально
	Мигающий зеленый	Система загружается, либо находится в режиме ROM-мониторинга
	Желтый	Системная ошибка
	Не горит	Питание отключено или системная плата неисправна
	AUX/ PWR	Зеленый	Питание IP-телефона работает нормально (если установлено) или система дополнительного питания (RPS) функционирует нормально (если установлена)
	Желтый	Ошибка питания IP-телефона (если установлено) или ошибка RSP (если установлено)
	Не горит	Питание IP-телефона или RPS не установлены.
	SYS ACT	Зеленый или мигающий зеленый	Происходит передача пакета
	Не горит	Передача пакета не происходит
	CF	Зеленый	Флэш-память используется, не извлекать карту CompactFlash
	Не горит	Флэш-память не используется, карту CompactFlash можно извлечь
Задняя панель	A (=ACT)	Зеленый или мигающий зеленый	Активность пакетов в порте Fast Ethernet
	Не горит	Нет активности пакетов в порте Fast Ethernet
	F (=FDX)	Зеленый	Порт Fast Ethernet работает в режиме полнодуплексном режиме
	Не горит	Порт Fast Ethernet работает в полудуплексном режиме
	S (= Speed)	1 вспышка + пауза	Порт Fast Ethernet работает на скорости 10 Мбит/с
	2 вспышки + пауза	Порт Fast Ethernet работает на скорости 100 Мбит/с
	L (= Link)	Зеленый	Порт Fast Ethernet подключен
	Не горит	Порт Fast Ethernet не подключен
	PVDM0 PVDM1	Зеленый	Плата PVDM в разъеме (0 или 1) инициализирована
	Желтый	Плата PVDM в разъеме (0 или 1) обнаружена, но не инициализирована
	Не горит	Плата PVDM в разъем (0 или 1) не установлена
	AIM0 AIM1	Зеленый	Плата AIM в разъеме (0 или 1) инициализирована
	Желтый	Плата AIM в разъеме (0 или 1) обнаружена, но не инициализирована
	Не горит	Плата AIM в разъем (0 или 1) не установлена

Некоторые платы расширения могут иметь размер вдвое меньше размера окна слота в задней панели маршрутизатора. В этом случае устанавливается разделитель слота (slot divider).