Σχεδίαση Δικτύων Υπολογιστών

Transcript

1 Σχεδίαση Δικτύων Υπολογιστών Ενότητα 2: Διευθυνσιοδότηση Άγγελος Μιχάλας Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

2 Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

3 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο TEI Δυτικής Μακεδονίας και στην Ανώτατη Εκκλησιαστική Ακαδημία Θεσσαλονίκης» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

4 Σκοποί ενότητας Σε αυτή την εργαστηριακή ενότητα ασχολούμαστε με τη διευθυνσιοδότηση. 4

5 Περιεχόμενα ενότητας Ρύθμιση διεπαφής γραμμής εντολών και διευθυνσιοδότηση. Βασικές ρυθμίσεις στον δρομολογητή. Παρουσιάζοντας τον πίνακα δρομολόγησης. Προσθέτοντας ένα συνδεδεμένο δίκτυο στον πίνακα δρομολόγησης. Βιβλιογραφία. 5

6 Διευθυνσιοδότηση

7 Ρύθμιση διεπαφής γραμμής εντολών και διευθυνσιοδότηση Χρησιμοποιώντας τα βασικά σχήματα διευθυνσιοδότησης. Όταν σχεδιάζεται ένα καινούργιο δίκτυο ή χαρτογραφείτε ένα ήδη υπάρχον, τεκμηριώνεται το δίκτυο. Η τεκμηρίωση το ελάχιστο πρέπει να περιλαμβάνει ένα διάγραμμα τοπολογίας που υποδεικνύει την φυσική συνδεσιμότητα και έναν πίνακα διευθυνσιοδότησης που απαριθμεί τις παρακάτω πληροφορίες: Ονόματα συσκευών. Διεπαφές που χρησιμοποιήθηκαν στον σχεδιασμό. IP διευθύνσεις και μάσκες υποδικτύου. Διευθύνσεις προκαθορισμένων πυλών για τις τελικές συσκευές, όπως κάποιος ηλεκτρονικός υπολογιστής. 7

8 Βασικές ρυθμίσεις στον δρομολογητή Όταν ρυθμίζουμε έναν δρομολογητή, ορισμένες βασικές εργασίες εκτελούνται συμπεριλαμβανομένου: Καθορισμός του ονόματος του δρομολογητή. Σύνθεσης κωδικών πρόσβασης. Διαμόρφωση διεπαφών. Διαμόρφωσης ενός banner. Αποθήκευση των αλλαγών σε έναν δρομολογητή. Επαλήθευσης των βασικών ρυθμίσεων και λειτουργιών του δρομολογητή. 8

9 Παρουσιάζοντας τον πίνακα δρομολόγησης (1/13) Η βασική λειτουργία ενός δρομολογητή είναι να προωθεί ένα πακέτο προς το δίκτυο προορισμού του, που είναι η IP διεύθυνση προορισμού του πακέτου. Για να το πετύχει αυτό, ο δρομολογητής χρειάζεται να ψάξει στις αποθηκευμένες πληροφορίες δρομολόγησης του δικό του πίνακα δρομολόγησης. 9

10 Παρουσιάζοντας τον πίνακα δρομολόγησης (2/13) Ένας πίνακας δρομολόγησης είναι ένα αρχείο δεδομένων στην μνήμη RAM που αποθηκεύει πληροφορίες για τις διαδρομές σε απευθείας συνδεδεμένα και απομακρυσμένα δίκτυα. Ένας πίνακας δρομολόγησης περιέχει συσχετισμούς επόμενου άλματος(next hop)/δικτύου. 10

11 Παρουσιάζοντας τον πίνακα δρομολόγησης (3/13) Αυτοί οι συσχετισμοί ενημερώνουν τον δρομολογητή ότι το πακέτο του μπορεί να φτάσει ένα συγκεκριμένο προορισμό με τον βέλτιστο τρόπο στέλνοντας το πακέτο σε ένα συγκεκριμένο δρομολογητή που θα είναι το επόμενο άλμα στην διαδρομή για τον τελικό προορισμό. Ο συσχετισμός επόμενου άλματος μπορεί επίσης να είναι η διεπαφή εξερχόμενων δεδομένων ή η διεπαφή εξόδου προς τον τελικό προορισμό. 11

12 Παρουσιάζοντας τον πίνακα δρομολόγησης (4/13) Ο συσχετισμός διεπαφής-εξόδου/δικτύου μπορεί να αντιπροσωπεύει την διεύθυνση προορισμού του δικτύου του IP πακέτου. Αυτός ο συσχετισμός προκύπτει στα απευθείας συνδεδεμένα δίκτυα του δρομολογητή. Ένα απευθείας συνδεδεμένο δίκτυο είναι ένα δίκτυο που συνδέεται άμεσα με μια από τις διεπαφές του δρομολογητή. 12

13 Παρουσιάζοντας τον πίνακα δρομολόγησης (5/13) Όταν μια διεπαφή του δρομολογητή ρυθμίζεται με μια IP διεύθυνση και μια μάσκα υποδικτύου, τότε η διεπαφή γίνεται φιλοξενητής σε αυτό το άμεσα συνδεδεμένο δίκτυο. Η διεύθυνση δικτύου και η μάσκα υποδικτύου της διεπαφής, μαζί με τον αριθμό και το είδος της διεπαφής, εισάγονται στον πίνακα δρομολόγησης ως ένα απευθείας συνδεδεμένο δίκτυο. 13

14 Παρουσιάζοντας τον πίνακα δρομολόγησης (6/13) Όταν ένας δρομολογητής προωθεί ένα πακέτο σε έναν φιλοξενητή, όπως ένας διαδικτυακός εξυπηρετητής, αυτός ο φιλοξενητής είναι στο ίδιο δίκτυο που είναι και το απευθείας συνδεδεμένο δίκτυο του δρομολογητή. Ένα απομακρυσμένο δίκτυο είναι ένα δίκτυο που δεν είναι άμεσα συνδεδεμένο με τον δρομολογητή. 14

15 Παρουσιάζοντας τον πίνακα δρομολόγησης (7/13) Με άλλα λόγια, ένα απομακρυσμένο δίκτυο είναι ένα δίκτυο που μπορεί να το φτάσουν μόνο στέλνοντας πρώτα το πακέτο σε κάποιον άλλο δρομολογητή. Τα απομακρυσμένα δίκτυα προστίθενται στον πίνακα δρομολόγησης είτε χρησιμοποιώντας ένα πρωτόκολλο δυναμικής δρομολόγησης είτε διαμορφώνοντας στατικές διαδρομές. 15

16 Παρουσιάζοντας τον πίνακα δρομολόγησης (8/13) Οι δυναμικές διαδρομές είναι μονοπάτια προς απομακρυσμένα δίκτυα που γίνονται αυτομάτως γνωστά στον δρομολογητή, χρησιμοποιώντας ένα πρωτόκολλο δυναμικής δρομολόγησης. Εικόνα 1. Δυναμικές διαδρομές. Πηγή: Διδάσκων (2015). 16

17 Παρουσιάζοντας τον πίνακα δρομολόγησης (9/13) Έχοντας την τοπολογία εάν πληκτρολογηθεί η εντολή show ip route στον δρομολογητή R1 θα εμφανιστεί ο πίνακας δρομολόγησης του. Σε αυτό το σημείο, δεν έχει ρυθμιστεί καμία στατική διαδρομή και δεν έχει ενεργοποιηθεί κανένα πρωτόκολλο δυναμικής δρομολόγησης. Επομένως, στον πίνακας δρομολόγησης του δρομολογητή R1 εμφανίζονται μόνο τα απευθείας συνδεδεμένα δίκτυα. 17

18 R1# Παρουσιάζοντας τον πίνακα δρομολόγησης (10/13) %SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console Show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP, D - EIGRP, EΧ - 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, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set C /24 is directly connected, FastFthernet0/0 C /24 is directly connected, Serial2/0 R1# 18

19 Παρουσιάζοντας τον πίνακα δρομολόγησης (11/13) Κάθε δίκτυο που παρατίθεται στον πίνακα δρομολόγησης, ακολουθείτε από αυτές τις πληροφορίες: C: Η πληροφορία σε αυτή την στήλη αναφέρεται στην πηγή των πληροφοριών διαδρομής, αν είναι απευθείας συνδεδεμένο δίκτυο, στατική διαδρομή ή ένα πρωτόκολλο δυναμικής δρομολόγησης. Το C αντιπροσωπεύει μια απευθείας συνδεδεμένη διαδρομή /24: Αυτή είναι η διεύθυνση δικτύου και η μάσκα υποδικτύου του απευθείας συνδεδεμένου ή απομακρυσμένου δικτύου. Σε αυτό το παράδειγμα, και το /24 και το /24 είναι δίκτυα απευθείας σύνδεσης. 19

20 Παρουσιάζοντας τον πίνακα δρομολόγησης (12/13) Κάθε δίκτυο που παρατίθεται στον πίνακα δρομολόγησης, ακολουθείτε από αυτές τις πληροφορίες: FastEthernet 0/0: Η πληροφορία στο τέλος της εισόδου της διαδρομής αντιπροσωπεύει την διεπαφή εξόδου και/ή την IP διεύθυνση του δρομολογητή επόμενου άλματος (ο δρομολογητής που θα περάσει για να φτάσει όταν ο προορισμός δεν βρίσκεται σε απευθείας συνδεδεμένο δίκτυο, αλλά σε απομακρυσμένο). Σε αυτό το παράδειγμα, και το FastEthernet 0/0 και το Serial2/0 είναι οι διεπαφές εξόδου που συνήθως φτάνουν αυτά τα δίκτυα. 20

21 Παρουσιάζοντας τον πίνακα δρομολόγησης (13/13) Όταν ο πίνακας δρομολόγησης περιέχει μια διαδρομή προς κάποιο απομακρυσμένο δίκτυο, συμπεριλαμβάνονται για αυτό το δίκτυο και κάποιες επιπρόσθετες πληροφορίες όπως η απόσταση διαδρομής (μέθοδος που με την βοήθεια αλγορίθμων δρομολόγησης καθορίζεται αν μια διαδρομή είναι καλύτερη από μια άλλη) και η διοικητική απόσταση (administrative distance) εκτιμά από μια κλίμακα από το την αξιοπιστία της πηγής πληροφοριών δρομολόγησης. 21

22 Προσθέτοντας ένα συνδεδεμένο δίκτυο στον πίνακα δρομολόγησης (1/7) Όπως ειπώθηκε και προηγουμένως, όταν ρυθμίζεται μια διεπαφή δρομολογητή με μια IP διεύθυνση και μια μάσκα υποδικτύου, τότε αυτή η διεπαφή γίνεται ένας φιλοξενητής σε αυτό το δίκτυο. Για παράδειγμα στην προηγούμενη τοπολογία όταν ρυθμίζεται την διεπαφή FastEthernet 0/0 του δρομολογητή R1 με την IP διεύθυνση και την μάσκα υποδικτύου , τότε η διεπαφή FastEthernet 0/0 γίνεται μέλος του δικτύου /24. 22

23 Προσθέτοντας ένα συνδεδεμένο δίκτυο στον πίνακα δρομολόγησης (2/7) Οι φιλοξενητές που είναι συνδεδεμένοι με το ίδιο τοπικό δίκτυο, όπως π.χ. ο PC1(ηλεκτ. υπολ. 1), έχουν επίσης ρυθμιστεί με μια IP διεύθυνση που ανήκει στο δίκτυο /24. Όταν ένας ηλεκτρονικός υπολογιστής ρυθμίζεται με μια IP διεύθυνση φιλοξενητή και μια μάσκα υποδικτύου, τότε ο ηλεκτρονικός υπολογιστής χρησιμοποιεί την μάσκα υποδικτύου για να προσδιορίσει σε ποιο δίκτυο ανήκει ο φιλοξενητής. 23

24 Προσθέτοντας ένα συνδεδεμένο δίκτυο στον πίνακα δρομολόγησης (3/7) Αυτό γίνεται από το λειτουργικό σύστημα που προσθέτει την IP διεύθυνση φιλοξενητή και την μάσκα υποδικτύου. Ένας δρομολογητής λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο όταν έχει μια διεπαφή έχει διαμορφωθεί. Ένας ηλεκτρονικός υπολογιστής συνήθως ρυθμίζεται με μια μεμονωμένη IP διεύθυνση φιλοξενητή για τον λόγο ότι έχει μια μεμονωμένη διεπαφή δικτύου, συνήθως μια Ethernet NIC. 24

25 Προσθέτοντας ένα συνδεδεμένο δίκτυο στον πίνακα δρομολόγησης (4/7) Οι δρομολογητές έχουν πολλαπλές διεπαφές, επομένως, κάθε διεπαφή πρέπει να είναι μέλος σε κάποιου διαφορετικό δίκτυο. Βασιζόμενοι πάλι στην παραπάνω τοπολογία, για παράδειγμα ο δρομολογητής R1 είναι μέλος δύο διαφορετικών δικτύων(γιατί συνδέεται με δυο διεπαφές), του δικτύου /24 και του δικτύου /24. Ο δρομολογητής R2 είναι επίσης μέλος δύο δικτύων, του /24 και του /24. 25

26 Προσθέτοντας ένα συνδεδεμένο δίκτυο στον πίνακα δρομολόγησης (5/7) Αφού η διεπαφή του δρομολογητή ρυθμιστεί και ενεργοποιηθεί με την εντολή no shutdown, πριν θεωρήσουμε την κατάσταση της διεπαφής up πρέπει να λάβει ένα φέρον σήμα από μια άλλη συσκευή (δρομολογητής, διακλαδωτής, διανομέας κ.α.). Όταν η διεπαφή γίνει up,το δίκτυο αυτής της διεπαφής προστίθεται στον πίνακα δρομολόγησης ως απευθείας συνδεδεμένο δίκτυο. 26

27 Προσθέτοντας ένα συνδεδεμένο δίκτυο στον πίνακα δρομολόγησης (6/7) Πριν γίνει οποιαδήποτε στατική η δυναμική δρομολόγηση στον δρομολογητή μόνο ο δρομολογητής γνωρίζει για τα δικά του απευθείας συνδεδεμένα δίκτυα. Αυτά είναι τα μόνα δίκτυα που εμφανίζονται στον πίνακα δρομολόγησης μέχρι να γίνει κάποια στατική ή δυναμική δρομολόγηση. Οι στατικές και οι δυναμικές διαδρομές δεν θα υπήρχαν στον πίνακα δρομολόγησης χωρίς την ύπαρξη των απευθείας συνδεδεμένων δικτύων των δρομολογητών. 27

28 Προσθέτοντας ένα συνδεδεμένο δίκτυο στον πίνακα δρομολόγησης (7/7) Ο δρομολογητής δεν μπορεί να στείλει πακέτα σε μια διεπαφή εάν αυτή η διεπαφή δεν έχει ενεργοποιηθεί με μια IP διεύθυνση και μια μάσκα υποδικτύου, όπως και ένας ηλεκτρονικός υπολογιστής δεν μπορεί να στείλει IP πακέτα στην δική του διεπαφή Ethernet εάν αυτή η διεπαφή δεν έχει ρυθμιστεί με μια IP διεύθυνση και μα μάσκα υποδικτύου. 28

29 Σημείωμα Αναφοράς Copyright ΤΕΙ Δυτικής Μακεδονίας, Άγγελος Μιχάλας. «Σχεδίαση Δικτύων Υπολογιστών». Έκδοση: 1.0. Κοζάνη Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: 29

30 Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο. που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο. που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο. Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. 30

31 Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς. το Σημείωμα Αδειοδότησης. τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων. το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει). μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους. 31

32 Βιβλιογραφία 1. CCNA αυτοδιδασκαλία: Διασύνδεση συσκευών δικτύου CISCO (ICND), (Επιμέλεια) Steve Mc Querry. 2. Σχεδιασμός και υλοποίηση δικτύων, Σπύρος Δ. Αρσένης. 3. Δίκτυα υπολογιστών: Μία προσέγγιση από τη σκοπιά των συστημάτων, larry L. Peterson, Bruce S. Davie. 4. Διαδίκτυα με TCP/IP: Αρχές, πρωτόκολλα και αρχιτεκτονικές, Douglas E. Comer. 32

33 Τέλος Ενότητας