Работа в программе Cisco Packet Tracer

Работа в программе Cisco Packet Tracer

Лекция 1. Введение в программу Cisco Packet Tracer

Что такое Cisco?

Cisco является всемирно известным разработчиком и производителем сетевого оборудования. Эта американская компания стремится представить полный спектр сетевого оборудования, и таким образом предоставить возможность клиенту закупить абсолютно всё необходимое сетевое оборудование исключительно у Cisco Systems.

Введение в программу Cisco Packet Tracer (CPT)

Cisco Packet Tracer – это эмулятор сети, созданный компанией Cisco. Программа позволяет строить и анализировать сети на разнообразном оборудовании в произвольных топологиях с поддержкой разных протоколов. В ней вы получаете возможность изучать работу различных сетевых устройств: маршрутизаторов, коммутаторов, точек беспроводного доступа, персональных компьютеров, сетевых принтеров и т.д. Данное приложение является наиболее простым и эффективным среди своих конкурентов. Так, например, создание нового проекта сети в Cisco Packet Tracer занимает существенно меньше времени, чем в аналогичной программе - GNS3, PacketTracer проще в установке и настройке. Курс построен на изучении версии программы Cisco Packet Tracer 6.1.1. Поэтому примеры курса следует выполнять в этой версии программы или более поздней. Cisco Packet Tracer это то, с чего стоит начинать изучать оборудование Cisco.( рис. 1.1).

Рис. 1.1.Логотип программы CPT

Интерфейс программы Cisco Packet Tracer

На рис. 1.2 представлен интерфейс (главное окно) программы Cisco Packet Tracer.

Рис. 1.2.Интерфейс программы Cisco Packet Tracer (CPT)

Главное меню

Главное меню показано на рис. 1.3.

Рис. 1.3.Главное меню

File (Файл) - содержит операции открытия/сохранения документов.

Edit (Правка) - содержит стандартные операции "копировать/вырезать, отменить/повторить";

Options (Настройки) – содержит настройки программы. В частности, здесь расположена кнопка , позволяющая производить локализацию программы на другие языки.

View (Вид) - содержит инструменты изменения масштаба рабочей области и панели инструментов;

Tools (Инструменты) - содержит цветовую палитру и окно пользовательских устройств;

Exensions (Расширения) - содержит мастер проектов и ряд других инструментов;

Help (Помощь)–содержит помощь по программе.

Панель инструментов

Панель инструментов приведена на рис. 1.4.

Рис. 1.4.Панель инструментов

Панель инструментов с помощью пиктограмм дублирует основные пункты главного меню программы.

Оборудование

Снизу, под рабочей областью, расположена панель оборудования. Данная панель содержит в своей левой части типы (классы) устройств, а в правой части – их наименование (модели). При наведении на каждое из устройств, в прямоугольнике, находящемся в центре между ними будет отображаться его тип. Типы оборудования представлены на рис. 1.5.

Рис. 1.5.Панель оборудования Packet Tracer (Основные типы оборудования)

Маршрутизаторы (роутеры)используется для поиска оптимального маршрута передачи данных на основании алгоритмов маршрутизации. Коммутаторы - устройства, предназначенные для объединения нескольких узлов в пределах одного или нескольких сегментах сети. Коммутатор (свитч)передаёт пакеты информации на основании таблицы коммутации, поэтому трафик идёт только на тот MAC-адрес, которому он предназначается, а не повторяется на всех портах, как на концентраторе (хабе). Беспроводные устройства в программе представлены беспроводным маршрутизатором и тремя точками доступа. Среди конечных устройств вы увидите ПК, ноутбук, сервер, принтер, телефоны и так далее. Интернет в программе представлен в виде облаков и модемов DSL. Пользовательские устройства и облако для многопользовательской работы показаны на рис. 1.6.

Рис. 1.6.Пользовательские устройства и облако для многопользовательской работы

Линии связи

С помощью линий связи создаются соединения узлов сети в единую топологию и при этом каждый тип кабеля может быть соединен лишь с определенными типами интерфейсов устройств ( рис. 1.7).

Рис. 1.7.Типы линий связи

Автоматический тип – при данном типе соединения Packet Tracer автоматически выбирает наиболее предпочтительные тип соединения для выбранных устройств.

Консоль – консольные соединение. Консольное соединение может быть выполнено между ПК и маршрутизаторами или коммутаторами.

Медь прямой – соединение медным кабелем типа витая пара, оба конца кабеля обжаты в одинаковой раскладке.

Медь кроссовер – соединение медным кабелем типа витая пара, концы кабеля обжаты как кроссовер.

Оптика – соединение при помощи оптического кабеля, необходимо для соединения устройств, имеющих оптические интерфейсы.

Телефонный кабель – кабель для подключения телефонных аппаратов. Соединение через телефонную линию может быть осуществлено между устройствами, имеющими модемные порты. Пример - ПК, дозванивающийся в сетевое облако.

Коаксиальный кабель – соединение устройств с помощью коаксиального кабеля. Используется для соединения между кабельным модемом и облаком.

Серийный DCE и серийный DTE - соединения через последовательные порты для связей Интернет. Для настройки таких соединений необходимо установить синхронизацию на стороне DCE-устройства. Сторону DCE можно определить по маленькой иконке "часов" рядом с портом.

Графическое меню

На рис. 1.8 показано графическое меню программы.

Рис. 1.8.Графическое меню (повернуто)

На этом рисунке слева направо:

Инструмент Select (Выбрать) можно активировать клавишей Esc. Он используется для выделения одного или более объектов для дальнейшего их перемещения, копирования или удаления.

Инструмент Move Layout (Переместить слой, горячая клавиша M) используется для прокрутки больших проектов сетей.

Инструмент Place Note (Сделать пометку, клавиша N) добавляет текст в рабочей области проекта.

Инструмент Delete (Удалить, клавиша Del) удаляет выделенный объект или группу объектов.

Инструмент Inspect (Проверка, клавиша I) позволяет, в зависимости от типа устройства, просматривать содержимое таблиц (ARP, NAT, таблицы маршрутизациии др.).

Инструмент Drawapolygon (Нарисовать многоугольник) позволяет рисовать прямоугольники, эллипсы, линии и закрашивать их цветом.

Инструмент Resize Shape (Изменить размер формы, комбинация клавиш Alt+R) предназначен для изменения размеров рисованных объектов (четырехугольников и окружностей).

Совет

Если при выборе кроссовера зеленые лампочки не загорятся, то выберите тип соединения Автоматически.

Теперь приступим к настройке левого ПК: щелкаем на нем мышью, переходим на вкладку Ip Configuration (Настройка IP) – рис. 1.14.

Рис. 1.14.Стрелка показывает на кнопку открытия окна IP Configuration

Для первого ПК вводим IP адрес 192.168.1.1 и маску подсети 255.255.255.0, окно закрываем ( рис. 1.15). Аналогично настраиваем второй ПК на адрес 192.168.1.2 и ту же маску.

Рис. 1.15.Окно настройки PC0

Далее проверим наличие связи ПК и убедимся, что ПК0 и ПК1 видят друг друга. Для этого на вкладке (Рабочий стол) перейдем в поле run (Командная строка) и пропингуем соседний ПК ( рис. 1.16).

Рис. 1.16.Кнопка run

Как видно из рис. 1.17 связь между ПК присутствует (настроена).

Рис. 1.17.Пинг прошел успешно

Задание 1

Создайте свою сеть из 2х ПК и настройте ее работу.

Совет

Нашу схему вы можете сохранить в виде картинки с расширением *PNG командой File-Print-Print to file.

Теперь нужно перейти в режим симуляции комбинацией клавиш Shift+S, или, щелкнув мышью на иконку симуляции в правом нижнем углу рабочего пространства ( рис. 2.2).

Рис. 2.2.Кнопка Симуляция

Нажмите на кнопку (Изменить фильтры) и исключите все сетевые протоколы, кроме ICMP ( рис. 2.3).

Рис. 2.3.Флажок ICMP активен

Новый термин

ICMP (Internet Control Message Protocol) — сетевой протокол, входящий в стек протоколов TCP/IP. В основном ICMP используется для передачи сообщений об ошибках и других исключительных ситуациях, возникших при передаче данных.

С одного из хостов попробуем пропинговать другой узел. Для этого выбираем далеко расположенные друг от друга узлы, для того, чтобы наглядней увидеть, как будут проходить пакеты по сети в режиме симуляции. Итак, с PC1 пингуем PC2 ( рис. 2.4).

Рис. 2.4.PC1 пингует PC2 (начало процесса)

Примечание

Ping — утилита для проверки соединений в сетях на основе TCP/IP.Утилита отправляет запросы (ICMP Echo-Request) протокола ICMP указанному узлу сети и фиксирует поступающие ответы (ICMP Echo-Reply). Время между отправкой запроса и получением ответа (RTT) позволяет определять двусторонние задержки (RTT) по маршруту и частоту потери пакетов, то есть косвенно определять загруженность на каналах передачи данных и промежуточных устройствах. Полное отсутствие ICMP-ответов может также означать, что удалённый узел (или какой-либо из промежуточных маршрутизаторов) блокирует ICMP Echo-Reply или игнорирует ICMP Echo-Request.

На PC1 образовался пакет (конвертик), который ждёт начала движения его по сети. Запустить продвижение пакет в сеть пошагово можно, нажав на кнопку (Вперёд) в окне симуляции. Если нажать на кнопку (воспроизведение), то мы увидим весь цикл прохождения пакета по сети. В (Списоксобытий) мы можем видеть успешный результат пинга ( рис. 2.5).

Рис. 2.5.Связь PC1 и PC2 есть

Командная строка

Если нажать на кнопку (воспроизведение), то мы увидим весь цикл прохождения пакета по сети (процесс повторится 4 раза) – рис. 2.9.

Рис. 2.9.Пинг от ПК1 до ПК2

Здесь:

TTL- время жизни отправленного пакета (определяет максимальное число маршрутизаторов, которое пакет может пройти при его продвижении по сети),

time - время, потраченное на отправку запроса и получение ответа,

min - минимальное время ответа,

max - максимальное время ответа,

avg - среднее время ответа.

Совет

IP адреса следует скопировать из окна Config (Конфигурация). При этом активируйте инструмент Place Note (Заметка).

С целью исключения нагромождения рабочей области надписями, уберем надписи (метки) типов устройств: откроем меню Options (Опции) в верхней части окна Packet Tracer, затем в ниспадающем списке выберем пункт Preferens(Настройки), а в диалоговом окне снимем флажок Show device model labels (Показать модели устройств) - рис. 3.3.

Рис. 3.3.Дезактивируем флажок Show device model labels

Для проверки работоспособности сети отправим с компьютера на другой ПК тестовый сигнал ping и переключимся в режим Simulation (Симуляция). В окне Event list (Список событий), с помощью кнопки Edit filters(Изменить фильтры), сначала очистите фильтры от всех типов сигнала, а затем установим тип контроля сигнала: только ICMP.

Примечание

Я не привожу иллюстраций для этих команд, поскольку они уже приводились в предыдущих главах курса.

Далее окно Event list (Список событий) закрываем ( рис. 3.4).

Рис. 3.4.Кнопка Event list (Список событий)

В правой части окна, в графическом меню выбираем (Простой PDU) и щелчками мыши, устанавливаем его на ПК - выбираем источник сигнала (например, PC3) и, затем, на узле назначения (пусть это будет сервер). Нажимая на кнопку (Захват/Вперед) наблюдаем пошаговое продвижение пакета PDU – рис. 3.5

Рис. 3.5.Успешное прохождение пакетов по сети

Новый термин

PDU - обобщённое название фрагмента данных на разных уровнях Модели OSI: кадр Ethernet, ip-пакет, udp-датаграмма, tcp-сегмент и т. д.

Задание 4.1

Произведите проектирование локальной сети из хаба, коммутатора и 4х ПК

Сеть, которую необходимо спроектировать представлена на рис. 4.3.

Рис. 4.3.Проектируемая сеть

Произведите настройку и диагностику этой сети двумя способами (утилитой ping и в окне списка PDU. Убедитесь в успешности работы сети в режиме симуляции.

Примечание

Перед выполнением симуляции необходимо задать фильтрацию пакетов. Для этого нужно нажать на кнопку "Изменить фильтры", откроется окно, в котором нужно оставить только протоколы "ICMP" и "ARP". Кнопка "Авто захват/Воспроизведение" подразумевает моделирование всего ping-процесса в едином процессе, тогда как "Захват/Вперед" позволяет отображать его пошагово.

Внимание

Не обязательно использовать те настройки, которые задал автор. Можете указать свои, например, Size: 1500, PeriodicInterval: 0.5 Seconds. Однако, если неверно укажете IP источника, то генератор работать не будет.

После нажатия на кнопку Send (Послать) между PC1 и PC8 начнется активный обмен данными. Не закрывайте окно генератора трафика настройки, чтобы не прервать поток трафика - лампочки должны постоянно мигать!

Новый термин

TTL - время жизни пакета. Наличие этого параметра не позволяет пакету бесконечно ходить по сети. TTL уменьшается на единицу на каждом узле (хопе), через который проходит пакет.

Примечание

Как вариант можно было бы загрузить сеть путем организации еще одного потока трафика между какими-либо узлами сети, например, включив генератор трафика еще на ноутбуке PC3.

В заключение этой части нашей работы остановите Traffic Generator на всех узлах, нажав кнопку Stop.

Задание 2

Проверьте самостоятельно, что замена не одного, а всех хабов коммутаторами существенно улучшит качество передачи трафика в сети.

Примечание

В этом окне можно добавить новую страницу кнопкой или удалить текущую кнопкой . Переключение между несколькими страницами осуществляется кнопками .

В окнеhtmlкода создаем текст первой страницы сайта index.html. Вариант 1 ( рис. 6.3).

<html><body><h1>Welcome to WEB-Server CISCO!</h1><p>Server working: <font color="red"><b>OK!</b></font></p></body></html>

Рис. 6.3.Текст web-страницы, вариант 1

Либо вариант 2 ( рис. 6.4).

<html><center><font size='+2' color='blue'>Welcome to Cisco Packet Tracer HTML Server! </font></center><body>Hello!<br/>I am OK!</body></html>

Рис. 6.4.Текст web-страницы, вариант 2

Совет

Текст можно переносить в это окно через буфер обмена. Он может быть только на английском языке

Для того, чтобы проверить работоспособность нашего сервера, открываем клиентскую машину (10.0.0.2 или 10.0.0.3) и на вкладке Desktop (Рабочий стол) запускаем приложение Web Browser. После чего набираем адрес нашего WEB-сервера 10.0.0.1 и нажимаем на кнопку GO. Убеждаемся, что наш веб-сервер работает.

Новый термин

Зона DNS — часть дерева доменных имен (включая ресурсные записи), размещаемая как единое целое на сервере доменных имен (DNS-сервере). В зоне прямого просмотра на запрос доменного имени идет ответ в виде IP адреса. В зоне обратного просмотра по IP мы узнаем доменное имя ПК.

Сначала в ресурсной записи типа A Record свяжите доменное имя компьютера server1.yandex.ru с его IP адресом 10.0.0.1 и нажмите на кнопку Add (добавить) и активируйте переключатель On – рис. 6.9.

Рис. 6.9.Ввод ресурсной записи типа A Record

Далее в ресурсной записи типа CNAME свяжите название сайта с сервером и нажмите на кнопку Add (добавить) – рис. 6.10.

Рис. 6.10.Ввод ресурсной записи типа CNAME

В результате должно получиться следующее ( рис. 6.11).

Рис. 6.11.Служба DNS в прямой зоне

Теперь настроим службу HTTP. В конфигурации Server1 войдите на вкладку HTTP и создайте стартовую страницу сайта ( рис. 6.12).

Рис. 6.12.Стартовая страница сайта

Включите командную строку на Server1 и проверьте работу службы DNS. Для проверки правильности работы прямой зоны DNS сервера введите команду SERVER>nslookup . Если все правильно настроено, то вы получите отклик на запрос с указанием доменного имени DNS сервера в сети и его IP адреса ( рис. 6.13).

Рис. 6.13.Служба DNSв прямой зоне DNSна Server1 настроена правильно

Примечание

Команда nslookup служит для определения ip-адреса по доменному имени (и наоборот).

Проверка работы клиентов

Войдите в конфигурации хоста PC1и PC2 и в командной строке сконфигурируйте протокол TCP/IP. Для этого командой PC> ipconfig /release сбросьте (очистите) старые параметры IP адреса ( рис. 6.15).

Рис. 6.15.Удаление конфигурации IP-адресов для всех адаптеров

Примечание

Команда ipconfig /release отправляет сообщение DHCP RELEASE серверу DHCP для освобождения текущей конфигурации DHCP и удаления конфигурации IP-адресов для всех адаптеров (если адаптер не задан). Этот ключ отключает протокол TCP/IP для адаптеров, настроенных для автоматического получения IP-адресов.

Теперь командой PC> ipconfig /renew получите новые параметры от DHCP сервера ( рис. 6.16).

Рис. 6.16.Конфигурация протокол TCP/IP клиента от DHCP сервера

Аналогично поступите для PC2 ( рис. 6.17).

Рис. 6.17.PC2 получил IP адрес от DHCP сервера Server2

Осталось проверить работу WEB сервера Server1 и открыть сайт в браузере на PC1 или PC2 ( рис. 6.18).

Рис. 6.18.Проверка работы службы HTTP на Server1

Примеры работы маршрутизатора в роли DHCP сервера

Маршрутизация (routing) – процесс определения маршрута следования информации в сетях связи. Задача маршрутизации состоит в определении последовательности транзитных узлов для передачи пакета от источника до адресата. Определение маршрута следования и продвижение IP-пакетов выполняют специализированные сетевые устройства – маршрутизаторы. Каждый маршрутизатор имеет от двух и более сетевых интерфейсов, к которым подключены: локальные сети либо маршрутизаторы соседних сетей.

Новый термин

Маршрутизатор (router, роутер) – сетевое устройство третьего уровня модели OSI, обладающее как минимум двумя сетевыми интерфейсами, которые находятся в разных сетях. Маршрутизатор может иметь интерфейсы: для работы по медному кабелю, оптическому кабелю, так и по беспроводным "линиям" связи.

Выбор маршрута маршрутизатор осуществляет на основе таблицы маршрутизации. Таблицы маршрутизации содержат информацию о сетях, и интерфейсов, через которые осуществляется подключение непосредственно, а также содержатся сведения о маршрутах или путях, по которым маршрутизатор связывается с удаленными сетями, не подключенными к нему напрямую. Эти маршруты могут назначаться администратором статически или определяться динамически при помощи программного протокола маршрутизации. Таблица маршрутизации содержит набор правил – записей, состоящих из определенных полей. Каждое правило содержит следующие основные поля-компоненты:

· адрес IP-сети получателя,

· маску,

· адрес следующего узла, которому следует передавать пакеты,

· административное расстояние — степень доверия к источнику маршрута,

· метрику - некоторый вес - стоимость маршрута,

· интерфейс, через который будут продвигаться данные.

Пример таблицы маршрутизации:

Протокол DHCP представляет собой стандартный протокол, который позволяет серверу динамически присваивать клиентам IP-адреса и сведения о конфигурации. Идея работы DHCP сервиса такова: на ПК заданы настройки получения ip адреса автоматически. После включения и загрузки каждый ПК отправляет широковещательный запрос в своей сети с вопросом "Есть здесь DHCP сервер - мне нужен ip адрес?". Данный запрос получают все компьютере в подсети, но ответит на этот запрос только DHCP сервер, который отправит компьютеру свободный ip адрес из пула, а также маску и адрес шлюза по умолчанию. Компьютер получает параметры от DHCP сервера и применяет их. После перезагрузки ПК снова отправляет широковещательный запрос и может получить другой ip адрес (первый свободный который найдется в пуле адресов на DHCP сервере).

Маршрутизатор можно сконфигурировать как DHCP сервер. Иначе говоря, вы можете программировать интерфейс маршрутизатора на раздачу настроек для хостов.Системный администратор настраивает на сервере DHCP параметры, которые передаются клиенту. Как правило, сервер DHCP предоставляет клиентам по меньшей мере: IP-адрес, маску подсети и основной шлюз. Однако предоставляются и дополнительные сведения, такие, например, как адрес сервера DNS.

Router (dhcp-config)#exit

Router (config)#ip dhcp excluded-address 192.168.1.1 этот хост исключен из пула, то есть, ни один из хостов сети не получит от DHCP сервера этот адрес.

Полный листинг этих команд приведен на рис. 6.20.

Рис. 6.20.Команды для конфигурирования R0

Проверим результат получения динамических параметров для PC0 ( рис. 6.21).

Рис. 6.21.DHCPработает

Проверим работоспособность DHCP сервера на хосте PC0 командой ipconfig /all ( рис. 6.22).

Рис. 6.22.Хост получил настройки от DHCP сервера

Хост успешно получил IP адрес, адрес шлюза и адрес DNS сервера от DHCP сервера R0.

Практическая работа 6-2-1b. Пример настройки интерфейса маршрутизатора в качестве DHCP клиента

Схема сети показана на рис. 6.23.

Рис. 6.23.Схема сети

Конфигурируем интерфейс Fa0/0 для R1 ( рис. 6.24).

Рис. 6.24.Конфигурируем интерфейс маршрутизатора

Наблюдаем результат ( рис. 6.25).

Рис. 6.25.DHCP не работает

После настройки интерфейса роутера на получение настроек по DHCP, DHCP клиент на PC1 перестал получать IP-адрес – IP из диапазона 169.254.x.x/16 назначается автоматически самим ПК при проблемах с получением адреса по DHCP. Интерфейс роутера IP-адрес так же не получит т.к. в данной подсети нет DHCP серверов.

Примечание

Как устройство с постоянным адресом здесь можно включить еще и принтер.

Резервируем 10 адресов

R1 (config)#ip dhcp excluded-address 192.168.1.1 192.168.1.10

Примечание

Этой командой мы обязали маршрутизатор R1 не выдавать адреса с 192.168.1.1 по 192.168.1.10 потому, что адрес 192.168.1.1 будет использоваться самим маршрутизатором как шлюз, а остальные адреса мы зарезервируем под различные хосты этой сети.

Таким образом, первый DHCP адрес, который выдаст R1 равен 192.168.1.11.

Примечание

Согласно этим настройкам выдавать адреса из сети 192.168.1.0 (кроме тех, что мы исключили) будет маршрутизатор R1 через шлюз 192.168.1.1.

Примечание

Команда no shut (сокращение от no shutdown) используется для того, чтобы бы интерфейс был активным. Обратная команда – shut, выключит интерфейс.

Проверка результата

Теперь оба ПК получили настройки и командой R1#show ip dhcp binding можно посмотреть на список выданных роутером адресов ( рис. 6.27).

Рис. 6.27.Адреса выдаются автоматически, начиная с адреса 192.168.1.11

Итак, мы видим, что протокол DHCP позволяет производить автоматическую настройку сети на всех компьютерах ( рис. 6.28).

Рис. 6.28.PC1 и PC2 получают IP адреса от DHCP сервера

Работа в программе Cisco Packet Tracer