Ειδικά Θέματα Δικτύων Ι Ενότητα 4: Διαμόρφωση των Catalyst Switches Νικολάου Σπύρος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ
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
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
Σκοποί ενότητας Αυτή η εργαστηριακή ενότητα πραγματεύεται ζητήματα σχετικά με τη διαμόρφωση των Catalyst Switches. 4
Περιεχόμενα ενότητας Εισαγωγή. Διαδικασία διαμόρφωσης. Βιβλιογραφία. 5
Διαμόρφωση των Catalyst Switches
Εισαγωγή (1/3) Οι Cisco Catalyst switches έρχονται σε πολλές εκδόσεις, κάποιοι τρέχουν 10 Mbps, ενώ άλλοι μπορεί να φτάσουν μέχρι 10 Gbps θύρες μεταγωγής με ένα συνδυασμό twisted-pair και fiber (ίνες). Αυτοί οι νεότεροι μεταγωγείς, όπως οι 2960 και 3560, έχουν επίσης περισσότερη ευφυΐα, ώστε να μπορούν να παρέχουν fast-mixed υπηρεσίες μέσω δεδομένων, επίσης. 7
Εισαγωγή (2/3) Με αυτό κατά νου, ήρθε η ώρα να δούμε πώς να ενεργοποιήσουμε και να διαμορφώσουμε ένα Cisco Catalyst switch χρησιμοποιώντας το περιβάλλον γραμμής εντολών (CLI). Αφού δούμε τις βασικές εντολές που ορίζονται στο παρόν κεφάλαιο, θα δούμε πώς να ρυθμίσετε εικονικά LAN, (VLAN), επίσης Inter-Switch Link (ISL) και 802.1q trunking στη συνέχεια. 8
Εισαγωγή (3/3) Εδώ είναι μια λίστα με βασικά θέματα που θα καλύψουμε στη συνέχεια: Διαχειριστικές λειτουργίες. Ρύθμιση της διεύθυνσης Internet Protocol (IP) και της μάσκας υποδικτύου. Ορισμός της IP default gateway. Ορισμός port security (ασφάλεια βασισμένη στις θύρες). Έλεγχος και επαλήθευση δικτύου. 9
Διαδικασία διαμόρφωσης (1/24) Πριν όμως διαμορφώσουμε ένα Catalyst switch, θα μιλήσουμε σχετικά με τη διαδικασία εκκίνησης αυτών των μεταγωγέων. Το πρώτο πράγμα που πρέπει να επισημάνουμε είναι ότι η θύρα κονσόλας για τα Catalyst switch βρίσκεται συνήθως στο πίσω μέρος του switch. Ωστόσο, σε ένα μικρότερο switch, όπως το Catalyst 3560 που φαίνεται στο σχήμα, η κονσόλα είναι ακριβώς στο μπροστινό μέρος ώστε να είναι πιο εύκολο στη χρήση, (Το Catalyst 2960 με τις 8 θύρες είναι ακριβώς ίδιο). 10
Διαδικασία διαμόρφωσης (2/24) Αν το POST ολοκληρωθεί με επιτυχία, το LED (Light Emitting Diode) του συστήματος θα γίνει πράσινο, αλλά αν το POST αποτύχει, θα γίνει πορτοκαλί. Το κάτω πλήκτρο χρησιμοποιείται για να δείξει ποιό φώς παρέχει ενέργεια στο Ethernet ( Power over Ethernet - PoE). Μπορούμε να το δούμε αυτό πατώντας το κουμπί Mode. Το PoE είναι ένα πολύ καλό χαρακτηριστικό αυτών των μεταγωγέων. Επιτρέπει να τροφοδοτήσουμε το σημείο πρόσβασης και το τηλέφωνο απλά με τη σύνδεσή ενός καλωδίου Ethernet στο switch. 11
Διαδικασία διαμόρφωσης (3/24) Θα χρησιμοποιήσουμε ένα διάγραμμα και ένα switch setup. Εικόνα 1: Το δίκτυο μεταγωγής το οποίο θα δουλεύουμε. Πηγή: Διδάσκων (2015). 12
Διαδικασία διαμόρφωσης (4/24) Είναι απαραίτητο να βάλουμε μια διεύθυνση IP σε ένα μεταγωγέα;. Απολύτως όχι! Οι μεταγωγείς έχουν όλες τις θύρες ενεργοποιημένες και έτοιμες. Μπορούμε να βγάλουμε το μεταγωγέα έξω από το κουτί, να τον συνδέσουμε, και ο μεταγωγέας αρχίζει να μαθαίνει τη διεύθυνση MAC από τον CAM (Computer Aided Manufacturing). Έτσι, γιατί θα πρέπει να έχουμε διεύθυνση IP αφού τα switch παρέχουν υπηρεσίες στο layer 2;. 13
Διαδικασία διαμόρφωσης (5/24) Επειδή ακόμα το χρειαζόμαστε για σκοπούς inband!. Telnet, SSH (Secure Shell), SNMP (Simple Network Management Protocol), κ.λπ. όλα αυτά χρειάζονται μια διεύθυνση IP για να επικοινωνούν με το μεταγωγέα μέσω του δικτύου (in-band). Δεδομένου ότι όλες οι θύρες είναι ενεργοποιημένες από προεπιλογή, θα πρέπει να κλείσουμε τις αχρησιμοποίητες θύρες ή να τις εκχωρήσουμε σε ένα αχρησιμοποίητο VLAN. 14
Διαδικασία διαμόρφωσης (6/24) Έτσι, πού βάζουμε αυτή την IP για τη διαχείριση την οποία χρειάζεται ο μεταγωγέας για διαχειριστικούς σκοπούς;. Σε αυτό που ονομάζεται διαχειριστικό VLAN interface, μια διεπαφή δρομολόγησης σε κάθε μεταγωγέα που ονομάζεται VLAN interface 1. Αυτό η διεπαφή διαχείρισης μπορεί να αλλάξει. Ας ρυθμίσουμε τα switches (μεταγωγείς) τώρα. 15
Διαδικασία διαμόρφωσης (7/24) Θα ξεκινήσουμε τη διαμόρφωση μας, με τη σύνδεση σε κάθε μεταγωγέα και ας καθορίσουμε τις διοικητικές λειτουργίες. Επίσης, θα ορίσουμε μια διεύθυνση IP σε κάθε μεταγωγέα, αλλά αυτό δεν είναι πραγματικά απαραίτητο να το κάνουμε, ώστε να λειτουργεί το δίκτυο. Ο μόνος λόγος που θα το κάνουμε είναι για μπορούμε να το διαχειριζόμαστε εξ αποστάσεως, μέσω Telnet για παράδειγμα. Ας χρησιμοποιήσουμε ένα απλό σύστημα IP, όπως 192.168.10.16/28. 16
Διαδικασία διαμόρφωσης (8/24) Switch>en Switch#config t Switch(config)#hostname S1 S1(config)#enable secret todd S1(config)#int f0/15 S1(config-if)#description 1st connection to S3 S1(config-if)#int f0/16 S1(config-if)#description 2nd connection to S3 S1(config-if)#int f0/17 S1(config-if)#description 1st connection to S2 S1(config-if)#int f0/18 S1(config-if)#description 2nd connection to S2 17
Διαδικασία διαμόρφωσης (9/24) S1(config-if)#int f0/8 S1(config-if)#desc Connection to IVR S1(config-if)#line con 0 S1(config-line)#password console S1(config-line)#login S1(config-line)#line vty 0 15 S1(config-line)#password telnet S1(config-line)#login S1(config-line)#int vlan 1 S1(config-if)#ip address 192.168.10.17 255.255.255.240 18
Διαδικασία διαμόρφωσης (10/24) S1(config-if)#No shut S1(config-if)#exit S1(config)#banner motd #this is my S1 switch# S1(config)#exit S1#copy run start Destination filename [startup-config]? [enter] Building configuration... [OK] S1# 19
Διαδικασία διαμόρφωσης (11/24) Το πρώτο πράγμα που πρέπει να παρατηρήσουμε είναι ότι δεν έχει ρυθμιστεί καμία διεύθυνση IP σε φυσικές διεπαφές του μεταγωγέα. Δεδομένου ότι όλες οι θύρες ενός μεταγωγέα είναι ενεργοποιημένες από προεπιλογή, δεν έχουμε και πολλά να ρυθμίσουμε! Η διεύθυνση IP έχει ρυθμιστεί σε μια λογική διεπαφή, που ονομάζεται management domain ή VLAN. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το προεπιλεγμένο VLAN 1 για να διαχειριστούμε ένα δίκτυο μεταγωγής ακριβώς όπως κάνουμε εδώ, ή μπορούμε να επιλέξουμε να χρησιμοποιήσουμε ένα διαφορετικό VLAN διαχείρισης. 20
Διαδικασία διαμόρφωσης (12/24) Το υπόλοιπο της διαμόρφωσης είναι βασικά το ίδιο με τη διαδικασία για τη διαμόρφωση του δρομολογητή. Δεν έχει διευθύνσεις IP στις φυσικές διεπαφές του μεταγωγέα, κανένα πρωτόκολλο δρομολόγησης. Εκτελούμε μεταγωγή πακέτων στο επιπέδο 2 σε αυτό το σημείο, όχι δρομολόγηση! Επίσης, δεν υπάρχει θύρα AUX (auxiliary port ) στα switches της Cisco. Παρακάτω βλέπουμε τη διαμόρφωση του S2. 21
Διαδικασία διαμόρφωσης (13/24) Switch#config t Switch(config)#hostname S2 S2(config)#enable secret todd S2(config)#int f0/1 S2(config-if)#desc 1st connection to S1 S2(config-if)#int f0/2 S2(config-if)#desc 2nd connection to s2 S2(config-if)#int f0/5 S2(config-if)#desc 1st connection to S3 S2(config-if)#int f0/6 S2(config-if)#desc 2nd connection to s3 22
Διαδικασία διαμόρφωσης (14/24) S2(config-if)#line con 0 S2(config-line)#password console S2(config-line)#login S2(config-line)#line vty 0 15 S2(config-line)#password telnet S2(config-line)#login S2(config-line)#int vlan 1 S2(config-if)#ip address 192.168.10.18 255.255.255.240 23
Διαδικασία διαμόρφωσης (15/24) S2(config)#exit S2#copy run start Destination filename [startup-config]?[enter] Building configuration... [OK] S2# 24
Διαδικασία διαμόρφωσης (16/24) Θα πρέπει τώρα να είμαστε σε θέση να κάνουμε ping από το S2 στο S1. Ας δοκιμάσουμε:. S2#ping 192.168.10.17 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.10.17, timeout is 2 seconds:.!!!! Success rate is 80 percent (4/5), round-trip min/avg/max = 1/1/1 ms S2# 25
Διαδικασία διαμόρφωσης (17/24) Γιατί λειτουργούν μόνο τέσσερα pings αντί για πέντε; Η πρώτη περίοδος [.] είναι ένα timeout, αλλά το θαυμαστικό [!] είναι μια επιτυχία. Η απάντησή είναι ότι το πρώτο ping δεν λειτούργησε λόγω του χρόνου που το ARP (Address Resolution protocol) χρειάζεται για να επιλύσει τη διεύθυνση IP σε διεύθυνση MAC του αντίστοιχου υλικού. Παρακάτω βλέπουμε τη διαμόρφωση του S3. 26
Διαδικασία διαμόρφωσης (18/24) Switch>en Switch#config t SW-3(config)#hostname S3 S3(config)#enable secret todd S3(config)#int f0/1 S3(config-if)#desc 1st connection to S1 S3(config-if)#int f0/2 S3(config-if)#desc 2nd connection to S1 S3(config-if)#int f0/5 S3(config-if)#desc 1st connection to S2 27
Διαδικασία διαμόρφωσης (19/24) S3(config-if)#int f0/6 S3(config-if)#desc 2nd connection to S2 S3(config-if)#line con 0 S3(config-line)#password console S3(config-line)#login S3(config-line)#line vty 0 15 S3(config-line)#password telnet S3(config-line)#login S3(config-line)#int vlan 1 28
Διαδικασία διαμόρφωσης (20/24) S3(config-if)#ip address 192.168.10.19 255.255.255.240 S3(config-if)#No shut S3(config-if)#banner motd #This is the S3 switch# S3(config)#exit S3#copy run start Destination filename [startup-config]?[enter] Building configuration... [OK] S3# 29
Διαδικασία διαμόρφωσης (21/24) Τώρα ας κάνουμε ping στο S1 και στο S2 από το switch S3 και να δούμε τι συμβαίνει:. S3#ping 192.168.10.17 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.10.17, timeout is 2 seconds:.!!!! Success rate is 80 percent (4/5), round-trip min/avg/max = 1/3/9 ms S3#ping 192.168.10.18 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.10.18, timeout is 2 seconds:.!!!! Success rate is 80 percent (4/5), round-trip min/avg/max = 1/3/9 ms 30
Διαδικασία διαμόρφωσης (22/24) S3#sh ip arp Protocol Address Age (min) Hardware Addr Type Interface Internet 192.168.10.17 0 001c.575e.c8c0 ARPA Vlan1 Internet 192.168.10.18 0 b414.89d9.18c0 ARPA Vlan1 Internet 192.168.10.19 - ecc8.8202.82c0 ARPA Vlan1 S3# 31
Διαδικασία διαμόρφωσης (23/24) Στη έξοδο της εντολής show ip arp, η παύλα (-) στη στήλη πρακτικά σημαίνει ότι είναι η φυσική διεπαφή της συσκευής. Πριν προχωρήσουμε στην επαλήθευση των διαμορφώσεων του μεταγωγέα, υπάρχει ακόμα μία εντολή που πρέπει να δούμε, ακόμα κι αν δεν τη χρειαζόμαστε πραγματικά στο δίκτυο μας, γιατί δεν έχουμε ένα δρομολογητή που να εμπλέκεται. Είναι η εντολή ip default-gateway. 32
Διαδικασία διαμόρφωσης (24/24) Αν θέλουμε να διαχειριστούμε μεταγωγείς εξωτερικά από το LAN, μπορούμε να ορίσουμε μια προεπιλεγμένη πύλη (default-gateway) για τους μεταγωγείς όπως ακριβώς θα κάναμε με ένα host, και μπορούμε να το κάνουμε αυτό από το global config. Εδώ είναι ένα παράδειγμα όπου έχουμε εισάγει στο δρομολογητή μας, μια διεύθυνση IP, χρησιμοποιώντας την τελευταία διεύθυνση IP στο εύρος του υποδικτύου μας: S3#config t S3(config)#ip default-gateway 192.168.10.30 33
Βιβλιογραφία 1. CCNA αυτοδιδασκαλία: Διασύνδεση συσκευών δικτύου Cisco (ICND), (Επιμέλεια) Steve McQuerry. 2. Δίκτυα υπολογιστών: Το πρώτο βώμα, Wendell Odom. 3. Ασκήσεις προσομοίωσης δικτύων, Emad Aboelela. 4. Εργαστηριακά μαθήματα στα δίκτυα και διαδίκτυα υπολογιστών, Βασίλειος Τσαουσίδης, Ελευθέριος Μαμάτας, Ιωάννης Ψαρράς, Ευστράτιος Κοσμίδης, Στυλιανός Δημητρίου. 34
Τέλος Ενότητας
Σημείωμα Αναφοράς Copyright ΤΕΙ Δυτικής Μακεδονίας, Νικολάου Σπύρος. «Ειδικά Θέματα Δικτύων Ι». Έκδοση: 1.0. Κοζάνη 2015. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: 36
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] http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ 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. 37
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. 38
Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων Το Έργο αυτό κάνει χρήση των ακόλουθων έργων: Εικόνες/Σχήματα/Διαγράμματα/Φωτογραφίες. Βιβλιογραφικές Πηγές. 39