Ruting dynamiczny RIP

UNIWERSYTET KAZIMIERZA WIELKIEGO
Celem ćwiczenia jest zapoznanie z protokołem rutingu RIPv2 stosowanym w małych i średnich sieciach komputerowych. Po skonfigurowaniu sieci symulowane
będzie uszkodzenie mające na celu sprawdzenie działania komunikacji między
ruterami celem złagodzenie skutków awarii i chwilowej utraty łączności.
Wydział Matematyki Fizyki i Techniki
Zakład Teleinformatyki
1. Podstawy teoretyczny
Podstawowymi urządzeniami budującymi sieci rozległe są rutery. Zasadniczą ich
funkcją jest rutowanie, czyli kierowanie napływających na interfejsy pakietów
protokołu warstwy sieciowej takich jak IP, IPX, na inne interfejsy rutera.
1.1. Proces kierowania pakietów w ruterze
Każdy z interfejsów skonfigurowany jest zgodnie ze schematem adresacji obowiązującej w podsieci. Napływający do danego interfejsu ramka warstwy 2 jest dekapsulowana, otrzymany pakiet IP przenoszony jest do pamięć RAM rutera. Proces kierowania pakietów sprawdza adres docelowy każdego z przechowywanych
pakietów. Następnie „przegląda” są sekwencyjne (od góry w dół) zgromadzone w
tablicy rutingu trasy, zwane także drogami. Wybór trasy jest zadaniem kluczowym, polega na odszukaniu w tablicy ruting wpisu możliwie zbliżonej podsieci tej,
w której rezyduje host docelowy. W tym celu ruter porównuje binarnie kolejne
wpisy, czy część adresu odpowiadająca za podsieć jest identyczna z początkiem
adresy IP hosta docelowego. Po wybraniu wpisu tablicy rutingu, czyli jednego
rekordu tablicy, ruter odczytuje pole następnego skoku prowadzącego do celu. W
polu tym może znajdować się nazwa interfejsu lokalnego rutera lub adres następnego skoku, z którego ruter ustala interfejs wyjściowy. Następnie ruter umieszcza
pakiet w buforze wyjściowym skojarzonym z wybranym wcześniej interfejsem.
Interfejs enkapsuluje w ramki technologii warstwy 2 kolejne pakiety znajdujące
się w kolejce i przesyła je przez łącze. Do obsługi kolejki rutery stosują domyślnie metodę FIFO, jednak w bardziej zaawansowanych konfiguracjach można zastosować inne mechanizmy obsługi kolejki np. WFQ (Weighted Fair Queuing),
CBQ (Class Based Queuing), PQ (Priority Queuing) oraz polityki kształtowania
ruchu: EPD (Early Packet Discard). Wspomniane techniki pozwalają na uzyskanie
lepszej obsługi wskazanego rodzaju ruchu co wspiera świadczenia usług z QoS
(Quality of Service).
Laboratorium Sieci Komputerowych
ćwiczenie: 11
Ruting dynamiczny – RIP
1.2. Tablica rutingu
Aby możliwe było jakiekolwiek kierowanie pakietów, ruter musi posiadać w pamięci operacyjnej tablicę rutingu. W każdej chwili administrator może uzyskać
dostęp do tablicy rutingu przez wydanie polecenia:
AMSTERDAM#show ip route
prowadzący: mgr inż. Piotr Żmudziński
[email protected]
Tab. 1. Przykładowa zawartość tablicy rutingu
Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP
D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP
i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area
* - candidate default, U - per-user static route, o - ODR
Bydgoszcz 2011r.
Sprawozdanie z ćwiczenia: 11
1
której położeniu ruter uzyskał wiedzę dzięki wymianie wiadomości z innymi ruterami za pomocą protokołu RIPv1/2.
Odległość administracyjna oznacza wartość informacji jaką uzyskał ruter dzięki
użytemu protokołowi. Na danym ruterze jednocześnie może pracować kilka protokołów rutingu wymieniających w specyficzny sposób informacje z innymi węzłami.
Ponieważ protokoły można uszeregować wg. wiarygodności, zatem informacja
jakie dostarczają mogą być bardziej lub mniej cenne, co wyrażone jest przez odległość administracyjną. Mniejsza wartość oznacza „pewniejszą” informację.
P - periodic downloaded static route
Gateway of last resort is not set
C
R
C
R
R
R
R
C
170.50.0.0/16 is directly connected, Serial0/0
170.60.0.0/16 [120/1] via 170.50.0.1, 00:00:08, Serial0/0
170.5.0.0/16 is directly connected, Ethernet0/0
170.6.0.0/16 [120/1] via 170.50.0.1, 00:00:08, Serial0/0
170.7.0.0/16 [120/2] via 170.80.0.2, 00:00:10, Serial0/1
[120/2] via 170.50.0.1, 00:00:08, Serial0/0
170.8.0.0/16 [120/1] via 170.80.0.2, 00:00:10, Serial0/1
170.70.0.0/16 [120/1] via 170.80.0.2, 00:00:10, Serial0/1
170.80.0.0/16 is directly connected, Serial0/1
Tab. 2 Domyślne wartości odległości adm.
Źródło informacji
Odległość
administracyjna
trasa statyczna
1
Zewnętrzny BGP
20
Wewnętrzny EIGRP 90
Budowanie tablicy rutingu może odbywać się dwiema metodami: statycznie i dynamicznie. Ruting statyczny polega na kierowaniu pakietów zgodnie z trasami
zdefiniowanymi administracyjnie. Rozwiązanie to nie wymaga komunikacji z sąsiednimi ruterami, nie obciąża procesora. Ruter nie analizuje informacji od sąsiadów, zatem nie jest w stanie kierować pakietów inna drogą niż wcześniej zdefiniowana. W przypadku uszkodzenia łącza wyjściowego, urządzenie nie realizuje
kierowania pakietów inną drogą.
Metryka oznacza „koszt” drogi do celu. Jeśli ruter dowiaduje się z tego samego
protokołu o dwóch trasach do celu, w tablicy umieszczana jest trasę o mniejszej
metryce. Mniejsza wartość uważana jest za lepszą.
Rekordy tablicy ruting dopisywane są przez administratora – ruting statyczny lub
jako wynik działania protokołów ruting – ruting dynamiczny. Bieżące ćwiczenie
koncentruje się na ruting statycznym.
Dla każdego z protokołów metryka jest inaczej wyznaczana. Najprostszy sposób
zaimplementowano w RIP, wyznaczania metryki to sumowanie skoków (hops) od
celu. Metryka 2 oznacza że do sieci docelowej należy przejść przez 2 rutery. Nowsze protokoły wyznaczają wartość metryki na podstawie kilku składników powiązanych zależnością matematyczną z odpowiednimi wagami.
Po wydaniu polecenia #show ip route administrator otrzymuje listing pokazany
w tabeli 1. Pierwsze 7 linii stanowi legendę do oznaczeń używanych dalej i jest
niezmienne. Zasadnicze informacje znajdują się w liniach rozpoczynających się od
linii :
Interfejs oznacza sieć, do której podsieci przyłączonej należy przesłać pakiet aby
trafił on do celu po drodze jaką wskazuje bieżący rekord.
Jeśli rekord tablicy dotyczy bezpośrednio przyłączonej do interfejsu podsieci, w
tablicy w polu interfejs znajduje się wpis: is directly connected, Serial0.
192.168.30.0/24 [1/0] via 192.168.100.2
podsieć docelowa
źródło
informacji
metryka
odległość
administracyjna
1.3. Podział protokołów dynamicznego rutingu
Należy rozróżnić dwa procesy pozwalające ruterowi pełnić swoją podstawową
funkcję:
SWITCHING IP, polegający na przełączaniu pakietów między kolejką wejściową a kolejką wyjściową związaną z interfejsem fizycznym rutera. Wybór interfejsu wyjściowego dokonywany przez odnalezienie najdłuższego dopasowania
z wpisem w tablicy ruting.
RUTING, czyli proces dynamicznego budowania tras na podstawie analizy
wiadomości wymienianych przez protokoły ruting. Ruting aktualizuje tablicę
rutingu.
Ruter do którego należy
przesłać pakiet (next hop)
lub nazwa interfejsu
lokalnego
Litera z lewej strony oznacza źródło informacji. Jeśli w tym polu widnieje litera S,
oznacza to drogę statyczną, wpisaną przez administratora. Litera C oznacza wpis
dokonany przez lokalny ruter po skonfigurowaniu interfejsu przez administratora i
oznacza podsieć bezpośrednio przyłączoną do rutera. Litera R oznacza podsieć o
Sprawozdanie z ćwiczenia: 11
OSPF
RIP
Zewn. EIGRP
Odległość
administracyjna
110
120
170
Z danych zawartych w Tab.2 można wywnioskować, że informacje dostarczone
przez OSPF są bardziej wiarygodne niż informacje przekazane przez RIP. Jeśli
ruter zna kilka tras do celu, umieszcza trasę o niższej metryce spośród tras o
najmniejsze odległości administracyjnej.
Ruting dynamiczny polega na ogłaszaniu znanych tras bezpośrednio przyłączonym
ruterom oraz na analizowaniu wiadomości od nich uzyskanych. Na tej podstawie
budowana jest taclica ruting, trasy są dodawane i usuwane w zależności od topologii sieci oraz ich dostępności.
S
dla Cisco IOS
Źródło informacji
2
Protokoły dynamicznego budowania tras, zwane w żargonie protokołami rutingu
dzieli się ze względu na zasięg:
− wewnętrzne protokoły rutingu (Interior Gateway Protocols - IGP), przykładem
są: RIPv1, - RIPv2, - IGRP, - EIGRP, - OSPF,
− zewnętrzne protokoły ruting (Exterior Gateway Protocols - EGP), np. BGP.
Tab. 3 Popularne protokoły rutingu
Skrót
Pełna nazwa
RIPv1
Routing Information Protocol ver.1
RIPv2
Routing Information Protocol ver.2
IGRP
Interior Gateway Routing Protocol
EIGRP
Zastrzeżony Cisco
OSPF
------BGP
Open Shortest Path First
--------------------------------------Border Gateway Protocols
Standard
RFC 1058
RFC 2453
Zastrzeżony
Cisco
Zastrzeżony
Cisco
RFC 1247
-----------------RFC:4271, 1771
Używany?
N
T
N
Rys. 1 Graficzna reprezentacja wektora odległości
T
Jako przykład opisane zostaną czynności towarzyszące propagowaniu informacji o
podsieci 192.168.20.0 w sieci, której schemat jest dany na Rys.2. Dla czytelności,
pominięte zostaną pozostałe drogi do innych podsieci. Należy pamiętać, że RIP
przesyła całą zawartość swojej tablicy ruting, czyli wszystkie znajdujące się w niej
sieci z metryką zwiększoną o jeden.
T
----------T
Ze względu na algorytm wyznaczania trasy protokoły te dzielimy na:
− protokoły wektora odległości (Distance Vector Protocols) np.: RIPv1, RIPv2,
IGRP, EIGRP,
− protokoły stanu łącza (Link State Protocols), np. OSPF, IS-IS.
Tablica rutingu MILAN
192.168.30.0/24
e0/0
1.4.
Protokół RIP jako przedstawiciel klasy protokołów wektora odległości
Protokoły rutingu wektora odległości (ang. distance vector ruting protocols) ogłaszają wszystkie znanej sobie podsieci bezpośrednio połączonym ruterom. Sąsiedzi
z kolei ogłaszają tą informacje swoim sąsiadom i tak informacja o położeniu sieci
jest propagowana wewnątrz systemu autonomicznego. Podczas przekazywania
informacji o położeniu „obcej swojej” sieci ruter zwiększa liczbę skoków o jeden
aby odzwierciedlić rosnącą odległość do celu.
5
3
Znam trasę do podsieci
192.168.20.0/24 z metryką 2
s0/1
MILAN
© s0/0
5
14
0.1
40
.0.
2
207.207.207.2
© s0/1
WAR.
e0/0
Znam trasę do podsieci
192.168.20.0/24 z metryką 1
2
Znam trasę do podsieci
192.168.20.0/24 z metryką 2
Protokół RIP wysyła zawartość swojej tablicy rutingu domyślnie co 30 sekund.
Odbiorca wiadomości porównuje otrzymane informacje z własną wiedzą dot. położenia i koszcie dotarcia do nich. Protokół RIP jako metryki, czyli parametru do
porównania dwóch tras, używa liczby skoków (hop count) od danego rutera do
docelowej podsieci. RIP uznaje drogę lepszą jako krótszą, o niższej metryce. Parametry pasma czy obciążenia lub opóźnienie nie są brane pod uwagę.
s0/1
© s0/0
192.168.10.0/24
Znam trasę do podsieci
192.168.20.0/24 z metryką 1
Tablica rutingu WARSZAWA
s0/0
PARYŻ
e0/0
1
192.168.20.0/24
2
Podsieć
Int wyjść. Nast.. Skok
Metryka
192.168.20.0 s0/0
207.207.207.2 1
Wspólną cechą dla protokołów wektora odległości jest nieznajomość całej topologii sieci. Ruter ma jedynie wiedzę lokalną o sąsiadach, aktualizowaną co stały
interwał czasu. Informacja o podsieciach sprowadza się do znajomości wektorów
informacji [podsieć,
metryka=liczba_skoków, do_którego_sąsiada_przesłać],
Rys.1. Dla każdej ze znanych podsieci ruter tworzy jen lub kilka wektorów. Początek wektora to interfejs lokalny, kierunek wektora to następny ruter, a długość
wektora reprezentuje metryka.
Sprawozdanie z ćwiczenia: 11
Podsieć
Int wyjść. Nast.. Skok Metryka
192.168.20.0 s0/0
140.140.0.2 1
Rys. 2 Ogłaszanie tras przez protokół RIP
(1) Ruter PARYŻ poznaje nową trasę. W omawianym przypadku administrator
poleceniem PARYZ(config-router)#network 192.168.20.0 nakazuje rozgłaszanie informacji o sieci.
(2) PARYZ rozsyła do sąsiadów przy kolejnej, zaplanowanej aktualizacji informację o podsieci 192.168.20.0 oraz metrykę o wartości 1.
3
(3) Ponieważ MILAN dotąd nie znał podsieci 192.168.20.0, umieszcza ją w tablicy
rutingu wraz z otrzymaną metryką o wartości jeden, która oznacza odległość od
podsieci jednego skoku. W rekordzie dla nowo poznanej trasy, zapisywane są
także:
- następny skok na drodze do celu czyli zdalny adres IP interfejsu szeregowego s0/0 -140.140.0.2, ponieważ aktualizacja nadeszła z tego adresu IP.
- lokalny interfejs służący do wysłania pakietu w kierunku celu. W tym przypadku jest nim s0/0 ponieważ MILAN otrzymał aktualizację przez ten właśnie
interfejs.
(4) W tym samym czasie WARSZAWA odbiera aktualizację od PARYŻA zawierającą nową podsieć. Następnie ruter umieszcza w swojej tablicy rutingu nową trasę
do 192.168.20.0 wraz z informacją, że następny skok do celu to 207.207.207.2 i
interfejs wyjściowy to s0/0.
(5) W kolejnych cyklach aktualizacji WARSZAWA i MILAN rozgłaszają do siebie
wzajemnie informacje o trasie do podsieci 192.168.20.0 z metryką 2. Odbiorcy
znają zatem drugą możliwą trasę do celu, jednak do kierowania pakietów rutery
używają lepszej trasy, poznanej w (2), ze względu na niższą metrykę.
Aktualizacja trasy do
192.168.20.0/24 z metryką 2
207.207.207.1
WAR.
e0/0
192.168.10.0/24
Zatrucie trasy do
192.168.20.0/24 z metryką 1
PARYŻ
e0/0
1
192.168.20.0/24
2
4
Podsieć
Int wyjść. Nast.. Skok
Metryka
192.168.20.0 s0/0
207.207.207.2 16
5
Podsieć
Int wyjść. Nast.. Skok
Metryka
192.168.20.0 s0/1
207.207.207.1 2
Rys. 3 Mechanizm odliczania do nieskończoności
Po kolejnym cyklu aktualizacji, rutery posiadają w swoich tablicach:
WARSZAWA: 192.168.20.0 s0/0
207.207.207.2
16 <- zatruta
PARYŻ:
192.168.20.0 s0/1
207.207.207.1
4
Informacje aktualizacyjne wysyłane są co 30 sekund nawet gdy topologia sieci nie
uległa zmianie. W informacji aktualizacyjnej przesyłane są wszystkie znane drogi,
co odróżnia te protokoły wektora odległości od stanu łącza.
Dwa rutery odliczają do nieskończoności, co w RIP oznacza 16. Po osiągnięciu tej
wartości, w obu tablicach trasa widnieje jako nieczynna.
1.5.
Dodatkowe mechanizmy RIP zwiększające stabilność rutingu
Kiedy trasa ulegnie awarii, do chwili gdy router dowie się o tym zdarzeniu, w sieci
z protokołami rutingu wektora odległości istnieje ryzyko powstania pętli rutingu.
Dlatego też protokoły wektora odległości muszą w jakiś sposób wskazywać nieczynne trasy. Protokoły wektora odległości rozsyłają złe wieści o awarii trasy,
zatruwając trasę. Zatruwanie trasy (route poisoning) odnosi się do praktyki ogłaszania trasy ze specjalna wartością metryki, zwaną nieskończonością, co oznacza
że trasa jest nieczynna. W każdym protokole rutingu wektora odległości może
istnieć inna wartość metryki reprezentująca nieskończoność. W protokole RIP ta
wartość wynosi 16, każda inna wartość uznawania jest za prawidłową.
Problem ten rozwiązuje modyfikacja protokołu RIP, która wprowadza następujące
mechanizmy:
- podzielony horyzont,
- zatrucie wsteczne i aktualizacja wyzwalana,
- proces wstrzymania.
1.5.1. podzielony horyzont
Na Rys.2 widać, że do rutera PARYŻ przyłączona jest bezpośrednio sieć
192.168.20.0 natomiast ruter WARSZAWA o istnieniu tejże sieci dowiaduje się
przez własny interfejs s0/0. Widać zatem, że ogłaszanie do PARYŻA trasy
192.168.20.0 jest zbędne, ponieważ wiedza ta została nabyta w poprzednim uaktualnieniu właśnie od PARYŻA. Prawidłowość tą wykorzystuje mechanizm podzielonego horyzontu, którego działanie można opisać w następujący sposób:
Mechanizm zatruwania tras, choć prosty, posiada istotną wadę powodującą powstawanie pętli rutingu, co skutkuje krążeniem pakietów użytkownika miedzy
węzłami sieci. Problem zostanie opisany na jednym z łączy sieci (Rys.3) i nazywa
się odliczaniem do nieskończoności. Powstaje w przypadku prawie jednoczesnego
wysyłania uaktualnień tras (2).
W aktualizacjach rutingu wysyłanych z interfejsu X nie załączać informacji o trasach, które wychodzą z interfejsu X.
(1) W skutek awarii łącza sieć 192.168.20.0 jest nieosiągalna.
(2) PARYŻ wysyła zatrucie trasy informujące o zdarzeniu.
(3) W tym samym czasie WARSZAWA przesyła swoją aktualizację zawierającą
trasę do 192.168.20.0 z metryką 2.
(4) WARSZAWA umieszcza w swojej tablicy zatrutą trasę do 192.168.20.0 metryka 16.
(5) PARYŻ umieszcza w swojej tablicy trasę do 192.168.20.0 prowadzącą przez
207.207.207.1
W kojonym cyklu aktualizacji WAWSZAWA przesyła do PARYŻA zatrutą trasę do
192.168.20.0 natomiast PARYŻ przesyła trasę do tej samej podsieci z metryką 3.
Sprawozdanie z ćwiczenia: 11
207.207.207.2
s0/1
© s0/0
3
1.5.2. Zatrucie wsteczne i aktualizacja
Zatrucie wsteczne (poison reverse) – Ruter dowiedziawszy się o nieczynnej trasie, zawiesza dla niej reguły podzielonego horyzontu i ogłasza zatrutą trasę.
Aktualizacja wyzwalana (triggered update) – kiedy trasa staje się nieczynna, router nie czeka na następną okresową aktualizację. Zamiast tego natychmiast wysyła aktualizację wyzwalaną, z informacją o zatrutej trasie.
4
1.5.3. Proces wstrzymania
Podzielony horyzont niewystarczająco eliminuje pętle rutingu. Jeśli w sieci istnieją
nadmiarowe połączenia, tak jak ma to miejsce na Rys.2, pętle rutingu tworzą się
w związku z istnieniem dodatkowej trasy przesyłania uaktualnień. Proces wstrzymania liczników można zdefiniować następująco:
Kiedy trasa zostanie uznana za nieczynną, zostaje wstrzymana na pewien
czas, aby wszystkie routery zdążyły dowiedzieć się o jej awarii [2].
1.6.
Porównanie wersji protokołu RIP
Cecha
RFC
Liczba skoków jako metryka
15 – najwyższa prawidłowa wartość metryki; 16 – nieskończoność
Domyślne odświeżanie co 30 sekund
Pełne aktualizacje okresowe
Częściowe aktualizacje wyzwalane przy zmianie tras
Zatrute trasy, zatrucie wstecz, podzielony horyzont i
wstrzymywanie
Wiele tras o równym koszcie do tej samej podsieci (domyślnie 4, możliwych 6)
Aktualizacje wysyłane jako multicast
Maski w aktualizacjach, a tym samym obsługa VLSM
Znaczniki trasy
Uwierzytelnianie
V1
1058
Tak
V2
2453
Tak
Tak
Tak
Tak
Tak
Tak
Tak
Tak
Tak
Tak
Tak
Tak
Tak
Nie
Nie
Nie
Nie
Tak
Tak
Tak
Tak
2. Zagadnienia do przestudiowania?
1. Co to jest adres milticastowy?
3. Bibliografia
[1] Vademecum teleinformatyka I / II / III, Warszawa, IDG 2002-2006
[2] W. Odom, R. McDonald: Akademia sieci Cisco, CCNA sem.2 Routery i podstawy rutingu, PWN, Warszawa 2007
Sprawozdanie z ćwiczenia: 11
5
4. Przebieg ćwiczenia
Do realizacji ćwiczenia wykorzystywane będą 3 rutery Cisco 2801 oraz 3 przełącznika Cisco 2960. Ćwiczenie realizowane będzie na stanowisku D, zasadniczym
celem jest zapoznanie z koncepcja samoczynnego budowania tablicy rutingu
przez ruter na podstawie wiadomości jakie wymienia on z sąsiadami.
4.1.
Fizyczne łączenie urządzeń.
Do realizacji ćwiczenia niezbędne będzie połączenie sieci zgodnie z Rys.5. Intersieć składa się z 6 sieci połączonych ze sobą szeregowymi łączami dzierżawionymi. Konfiguracja warstwy fizycznej sprowadza się do połączenia odpowiednich
portów patch panela oraz przełączników. Żółte porty patch panela E1-E20 oznaczają interfejsy Ethernet poszczególnych komputerów PC, niebieskie porty C1-C20
oznaczają porty szeregowe komputerów PC. Należy łączyć porty ethernetowe
komputerów z żółtymi portami przełączników. Porty przełączników połączyć z
portami ruterów. Prot patch-panela R11/0 oznacza ruter R11 interfejs Fa0/0. Dla
porządku porty ethernetowe łączyć żółtymi kablami. Drugim zadaniem jest połączenie niebieskimi kablami portów szeregowych PC15-PC17 (C15-C17) do portów
konsolowych ruterów – niebieski porty R11-R13. Połączenia szeregowe oznaczone
na schemacie kolorem czerwonym są już przygotowane przed zajęciami.
Rys. 5 Schemat sieci laboratoryjnej
Urządzenie Interfejs
255.255.255.0
N/A
S0/1/0
70.0.0.1
255.0.0.0
N/A
S0/1/1
207.207.207.1
255.255.255.0
N/A
Fa0/0
192.168.20.1
255.255.255.0
N/A
S0/1/0
70.0.0.2
255.0.0.0
N/A
S0/1/1
140.140.0.1
255.255.0.0
N/A
Fa0/0
192.168.30.1
255.255.255.0
N/A
S0/1/0
207.207.207.2
255.255.255.0
N/A
S0/1/1
140.140.0.2
255.255.0.0
N/A
PC15
LAB
192.168.10.15
255.255.255.0
192.168.10.1
PC16
LAB
192.168.20.16
255.255.255.0
192.168.20.1
PC17
LAB
192.168.30.17
255.255.255.0
192.168.30.1
R13
6
brama domyślna
192.168.10.1
R12
Sprawozdanie z ćwiczenia: 11
Maska podsieci
Fa0/0
R11
Rys. 4 Schemat adresacji sieci
IP adres
6.
Poniżej zaprezentowany będzie listing poleceń konfiguracyjnych dla rutera R11,
dla pozostałych należy wykonać analogiczne czynności uwzględniając informacje
zawarte w tabeli pod Rys.5. Dla każdego z ruterów R11/2/3 wykonać konfigurację
globalną, konfigurację interfejsu ethernetowego oraz konfigurację interfejsów
szeregowych
4.4.
Konfiguracja interfejsu ethernetowego
Aby skonfigurować dowolny interfejs należy z trybu konfiguracji globalnej wejść
do trybu konfiguracji danego interfejsu. Wyjście o poziom wyżej – exit. W ruterach z serii 2800 interfejsy ethernetowe numerowane są np. Fa0/0 i Fa0/1.
4.2.
Połączenie terminalowe
Aby komunikować się z systemem operacyjnym Cisco IOS, należy skonfigurować
połączenie z wykorzystaniem emulatora terminala, który w systemach Windows
nosi nazwę HyperTerminal. Domyślne parametry portu konsoli rutera Cisco, jakie
należy ustawić przed nawiązaniem połączenia przez COM1 to:
- liczba bitów na sekundę (szybkość): 9600,
- bity danych: 8,
- parzystość: brak,
- bity stopu:1,
- sterowanie przepływem: brak.
następnie należ wybrać ikonę telefonu co rozpoczyna połączenie. Na pulpicie każdego z komputerów znajduję się skrót do skonfigurowanego połączenia terminalowego o nazwie Cisco.ht.
1.
2.
3.
4.
5.
Skonfigurować adres IP i maskę dla PC15, jako bramę domyślą podać adres
rutera we własnej sieci.
6. Sprawdzić osiągalność PC15 z rutera. W tym celu wyjść z trybów konfiguracji
poleceniem exit wydawanym tak długo, aż ze znaku zachęty zniknie słowo
config. Sprawdzić osiągalność hosta od strony rutera własnej sieci. Wykrzykniki świadczą o sukcesie.
R11#ping 192.168.10.15
7. Sprawdzić osiągalność rutera od strony PC15.
4.5.
Konfiguracja interfejsu szeregowego
Konfiguracja interfejsu szeregowego przebiega nieco inaczej. Jeden z interfejsów
łącza szeregowego musi generować sygnał zegarowy, do którego synchronizuje
się interfejs po stronie przeciwnej. Jeśli interfejs pracuje jako DCE, generuje sygnał zegarowy i ma podłączony kabel z wtykiem oznaczonym jako DCE. Na schematach oznacza się ten interfejs literami DCE. W ruterach z serii 2800 interfejsy
szeregowe numerowane są trzema cyframi, np. s0/1/0, s0/1/1.
R11#erase startup-config
konfiguracji
running
Przy starcie ruter zaproponuje:
Continue with configuration dialog? [yes/no]: no
1.
2.
3.
Sprawdzić platformę rutera oraz podstawowe informacje o sprzęcie:
Router#show version, wpisać pewne informacje w tabeli sprawozdania
(‡).
4. Wyświetlić bieżący plik konfiguracyjny rutera Router#>show running-config
Plik ten zawiera kompletną konfigurację bieżącą rutera. W ten sposób można
sprawdzać konfigurację adresów IP interfejsów oraz ich stan. Wykrzykniki
stanowią komentarz lub separator. Polecenie show nie działa w trybie konfiguracji, przed jego wydaniem należy wydać (czasem kilkukrotnie) polecenie
exit, aby znak zachęty wskazywał #.
5. Przejść do trybu konfiguracji globalnej Router#configure terminal
Sprawozdanie z ćwiczenia: 11
Uruchomić (tzw. podnieść) interfejs:
R11(config-if)#no shutdown
Przejść do trybu uprzywilejowanego: R11>enable
/Jeśli ruter żąda hasła, podać cisco lub class/
2. Skasować bieżącą konfigurację:
zapisania
Ustawić adres IP dla interfejsu
R11(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
1.
dot.
Jeśli konieczne - znak zachęty nie wskazuje na R11(config)# - wejść do trybu konfiguracji globalnej: R11#configure terminal
Mając na uwadze schemat sieci – Rys.5, wybrać interfejs – Fa0/0, zwrócić
uwagę na zmianę znaku zachęty.
R11(config)#interface Fa0/0,
4.3.
Konfiguracja ogólna rutera
Po załadowaniu IOS z pamięci flash oraz pliku konfiguracyjnego z NVRAM, ruter
zgłasza gotowość do realizacji poleceń w trybie użytkownika o czym świadczy
znak zachęty (prompt) - R11>. Poniżej przestawiony zostanie sposób konfiguracji
rutera R11 jako przykład. Jeśli ruter wymaga hasła, należy podać: cisco lub class.
W nawiasach podano komendy skrócone.
R11#reload
/Na pytanie
-config odpowiedzieć no/
Zmienić nazwę rutera: Router(config)#hostname R11
Uzyskać dostęp do linii komend w trybie uprzywilejowanym (opisano wyżej)
Wejść do trybu konfiguracji globalnej:
R11#configure terminal
3.
Wejść do trybu konfiguracji interfejsu szeregowego 0/1/0:
R11(config)#interface s0/1/0
4.
Ustawić enkapsulację warstwy łącza danych
R11(config-if)#encapsulation hdlc
7
Analogiczne czynności wykonać dla ruterów R12 i R13. Schemat podziału na
sieci widoczny jest na Rys.4
5. Ponieważ na schemacie widnieje symbol DCE, należy skonfigurować częstotliwość taktowania łącza tzw. zegar na 64 000 bit/s:
R11(config-if)#clock rate 64000
6.
4.7.
Sprawdzenie konfiguracji rutera
W trybie uprzywilejowanym – znak zachęty: R11# wydać polecenie
R11#show ip interface brief celem sprawdzenia stanu interfejsów oraz
konfiguracji adresów IP. Wynik tego polecenie dla wszystkich ruterów zanotować w sprawozdaniu ()
2. W trybie uprzywilejowanym można sprawdzić bieżącą konfigurację rutera za
pomocą polecenia R11#show run. Jako wynik polecenia można przeglądać
plik konfiguracji rutera wraz z ustawieniami interfejsów, protokołów rutingu
itp.
3. Sprawdzić wzajemną osiągalność PC15/16/17 pomocą ping. Zanotować średnia czasy RTT ().
4. Bieżącą tabelę rutingu można wywołać w trybie uprzywilejowanym (nie działa
w trybie konfiguracyjnym) za pomocą: R11#show ip route.
Wpisać zawartość tablicy rutingu dla ruterów R11 i R13 ().
Skonfigurować adres interfejsu zgodnie ze schematem sieci:
1.
R11(config-if)#ip address 70.0.0.1 255.0.0.0
7.
Uruchomić interfejs:
R11(config-if)#no shutdown
8.
Wyjść z trybu konfiguracji s0/1/0
R11(config-if)#exit
Skonfigurować pozostałe rutery zgodnie ze schematem sieci danych na Rys.5.
Zwrócić szczególną uwagę na adresowanie interfejsów oraz konieczność
konfiguracji taktowania tylko dla interfejsów szeregowych oznaczonych
symbolem DCE.
Skonfigurować komputery PC15/16/17 zgodnie z tabelą pod Rys.5.
4.8.
Równoważenie obciążenia
1. Na każdym z interfejsów szeregowych R11 wyłączyć szybką metodę przełączania zwaną CEF – Cisco Express Forwarding.
4.6.
Konfiguracja protokołu rutingu RIPv2
1. W trybie uprzywilejowanym wejść do trybu konfiguracji ogólnej:
2.
3.
4.
5.
R11(config)#configure terminal
R11(config)#interface s0/1/0
Wejść do trybu konfiguracji protokołu RIP: R11(config)#router rip
Wybrać wersję drugą protokołu, umożliwiającą m.in. obsługę sieci VLSM
R11(config-if)#no ip cef
R11(config-router)#version 2
R11(config)#int s0/1/1
Zrezygnować z autosumowania podsieci:
R11(config-if)#no ip cef
R11(config-if)#exit
R11(config-router)#no auto-summary
2.
Wskazać, poprzez podanie dołączonych podsieci, na których interfejsach ma
być uruchomiony RIP. Od tego momentu ruter nasłuchuje oraz ogłasza trasy
na interfejsach należących do zadeklarowanych poleceniem network sieci.
1.
R11(config-router)#network 70.0.0.0
2.
/należy podać adresy sieci a nie poszczególnych interfejsów !
3.
Czynność należy wykonać dla wszystkich przyłączonych do rutera sieci, czyli
dla R11 należy ponadto dodać:
R11(config-router)#network 207.207.207.0
4.
5.
6.
7.
8.
R11(config-router)#network 192.168.10.0
6.
Zaprzestać wysyłania aktualizacji do sieci lokalnej
R11(config-router)# #passive-interface Fa0/0
Wykonać śledzenie drogi
4.9.
Symulacja awarii.
Na PC15 wydać polecenie ping do PC17 z parametrem –t, co spowoduje nieskończoną liczbę powtórzeń (przerwanie Ctrl+C)
Sprawdzić na R11 czy trasa do sieci 192.168.30.0/24 prowadzi przez R12 czy
przez R13, R11#show ip route
Zasymulować uszkodzenie łącza R13 s0/1/0. Sekwencja kolejno wydawanych
poleceń z trybu uprzywilejowanego: R13# conf t; interface s0/1/0;
shutdown
Obserwować okna z uruchomionym pingiem ().
Zanotować tablicę ruting w ruterze R11 i R13 (). Porównać z pkt.4.7
Porównać metrykę trasy na R11 do sieci 192.168.30.0
Sprawdzić ponownie wzajemną osiągalność hostów PC15 i PC17().
Wykonać ponownie śledzenie drogi R11#traceroute 140.140.0.1 ().
5. Sprawozdanie
Sprawozdanie z ćwiczenia: 11
8
R11#traceroute 140.140.0.1 ().
Tablice ruting przed awarią
UNIWERSYTET KAZIMIERZA WIELKIEGO, WMFiT, ZT
Laboratorium Sieci Komputerowych
Sprawozdanie z wykonania ćwiczenia
Ruting dynamiczny RIP
R11
nr ćwiczenia: 11
Imię i Nazwisko członków zespołu (drukowanymi literami)
grupa :
1.
zespół:
2.
data:
3.
ocena :
4.
6.3 Konfiguracja ogólna rutera
R11
R12
R13
R13
Cecha
wersja systemu IOS
model rutera
pojemność RAM
pojemność Flash
6.8 Równoważenie obciążenia R11#traceroute 140.140.0.1
6.7 Sprawdzenie konfiguracji rutera, stany interfejsów (up / down)
Interfejs
R11
R12
R13
/
/
/
Fa0/0
Fa0/1
/
/
/
s0/1/0
/
/
/
s0/1/1
/
/
/
Wzajemna osiągalność hostów, zanotować średnie RTT
----
PC15
PC16
PC17
PC15
PC16
PC17
Sprawozdanie z ćwiczenia: 11
9
.................. .................. .....................
6.9 Symulacja awarii.
Ile „pingów” zostało straconych do momentu skonwergowania sieci? . . . . . . . . . .
Wzajemna osiągalność hostów, zanotować średnie RTT
Tablice ruting po awarii
----
PC15
PC16
PC15
PC16
PC17
R11
Czy wszystkie hosty są nadal osiągalne?
TAK
/
R13
Wynik polecenia R11#traceroute 140.140.0.1
Czym różnią się tablice ruting przed i po awarii?
.................. .................. .....................
.................. .................. .....................
.................. .................. .....................
Sprawozdanie z ćwiczenia: 11
10
NIE
PC17