Амато В. - Основы организации сетей Cisco. Том 2 (2002)(ru)

О редакторе серии

Вито Амато (Vito Amato) — старший технический автор во Всемирной образова-тельной системе компании Cisco. В свое время он работал директором по информа-ционным технологи- ям отдела образования штата Аризона Степень доктора филосо-фии Вито получил в Аризонском государственном университете, где специализиро-вался на разработке учебных курсов и мето- дичек с ударением на среду учебного процесса и применение в нем компьютеров. В настоящее время Вито преподает в Аризонском государственном университете теорию и практику заочно- го обучения. В течение трех последних лет Вито был вовлечен в планирование, написание и внедре-ние программы Сетевой академии Cisco. Основное внимание в ходе своей исследова- тельской, писательской и преподавательской деятельности Вито уделяет внедрению информа- ционных технологий в среду преподавания и обучения.

Благодарности редактора серии

Данная книга была бы невозможна без четкого видения стоявших целей и самоот- верженности Джорджа Уорда (George Ward), Кевина Уорнера (Kevin Warner), Алекса Белоуса (Alex Belous), Дэвида Александера (Devid Alexander) и всей группы, которая занимается разра- боткой учебных курсов. Мне хотелось бы высказать слова призна-тельности за их поддержку, которая не только сделала эту книгу реальностью, но и вдохнула жизнь в программу Сетевой академии Cisco, в рамках которой, собственно, и была создана данная книга. Мне также хоте- лось бы поблагодарить Джая Госина (Jai Gosine) и Денниса Фреззо (Dennis Frezzo), глубокое знание предмета которых позво-лило мне организовать материал книги. Кроме того, хотелось бы поблагодарить Уэйна Льюиса (Wayne Lewis), обновившего устаревшие данные. Уэйн явля- ется координато-ром учебного центра Академии Cisco при городском общеобразовательном колледже Гонолулу. Он также занимается обучением инструкторов для Академии Cisco в Япо- нии, Индонезии, Гонконге, США и на Тайване. В 1992 году Уэйн получил звание доктора фило- софии в области математики Гавайского университета Он является сер-тифицированным спе- циалистом Cisco по сетям и проектированию, а также сертифи-цированным инструктором Ака- демии Cisco и специалистом Microsoft В свободное время Уэйн занимается серфингом на север- ном побережье Оаху. И, конечно же, я хо-тел бы поблагодарить свою жену Бонни и моих детей Тори, Майкла, Меттью и Лауру за их терпение и поддержку.

Данная книга является результатом синтеза и интеграции многих публикаций Cisco образо- вательного характера. И мне хотелось бы поблагодарить всю команду по разработке маркетинга системы образования за их вклад в это издание. И, наконец, я хотел бы поблагодарить сотруд- ников издательства Cisco Press в лице Дейва Дастимера (Dave Dusthimer), Ами Льюис (Amy Lewis) и Китти Джаррет (Kitty Jarrett), которые провели меня через весь процесс издания этой книги.

О технических рецензентах

Рецензенты внесли свой огромный практический опыт в процесс разработки первого тома книги Основы организации сетейСЛзсо. По мере написания книги они просматривали все мате- риалы с точки зрения технического содержания, организации и подачи. Сделанные ими замеча- ния оказали критически важное влияние на то, чтобы эта книга удовлетворяла потребность на- ших читателей в высококачественной технической информации.

Дениз Хоит (Denise Hoyt) 16 лет была преподавателем. Степень бакалавра получила в Кали- форнийском государственном университете, Чико, а степень магистра по администрированию

— в университете Редлендса. Летом 1998 года она прошла сертифицирование на звание инст- руктора по программе Сетевой академии Cisco и в конце этого же года заняла пост регионально- го координатора Академии Cisco Systems в округе Сан-Бернардино. Дениз также работает коор-

динатором округа в области технологий и преподает курс по программе Сетевой Академии Cisco в средней школе в Юкаипо, штат Калифорния.

Марк Мак-Грегор (Mark McGregor) — сертифицированный специалист Cisco по сетевому администрированию и инструктор по программе Сетевой академии Cisco в колледже в Лос- Меданос и в школе для взрослых в Антиоке, Северная Калифорния. Имеет степень бакалавра по английскому языку университета штата Калифорния. В течение пяти лет преподавал в государ- ственных школах, занимаясь главным образом обучением трудных подростков и альтернатив- ным образованием.

Уэйн Ярвимаки (Wayne Jarvimaki) — сертифицированный специалист Cisco по сетевому ад- министрированию и инструктор по программе Сетевой академии Cisco, а также инструктор и директор программы регионального учебного центра компании Cisco в Северном Сиэтле. Зани- мается обучением региональных инструкторов и инструкторов для регионального учебного цен- тра Cisco с 1989 года. Как инструктор в области создания сетей он занимался разработкой про- граммы обучения сертифицированных и дипломированных специалистов Cisco в общественном колледже Северного Сиэтла. Уэйн также состоит в группе рецензентов учебных курсов Сетевой академии Cisco.

Предисловие

Компания Cisco создала систему интерактивного обучения, которая интегрирует мультиме- дийную доставку курса по теории и практике создания сетей с тестированием, оценкой профес-

сиональных навыков на основе выполнения практических заданий и сообщением результатов через Web-интерфейс. Программа Основы организации сетей Cisco выходит за рамки традици- онных компьютерных учебных программ, помогающих обучающимся получить практические знания и навыки в области создания сетей с использованием среды, близко соответствующей реальной обстановке, в которой приходится работать при организации сети. В процессе изуче- ния принципов и практических реализаций сетевых технологий вы будете работать с архитекту- рой и инфраструктурными элементами технологии создания сетей.

Главное в программе Основы организации сетей Cisco — это интеграция в учебный процесс ориентированного на Web сетевого курса. Как результат, программа Основы организации сетей Cisco дает средства для динамического обмена информацией за счет предоставления набора ус- луг, которые заново определяют способы распространения средств обучения, что, в свою оче- редь, приводит к возникновению сети интерактивно взаимодействующих друг с другом участ- ников процесса обучения, разбросанных по всему миру.

От издательства

Вы, читатель этой книги, и есть главный ее критик и комментатор. Мы ценим ваше мнение и хотим знать, что было сделано нами правильно, что можно было сделать лучше и что еще вы хотели бы увидеть изданным нами. Нам интересно услышать и любые другие замечания, кото- рые вам хотелось бы высказать в наш адрес.

Мы ждем ваших комментариев и надеемся на них. Вы можете прислать электронное письмо или просто посетить наш Web-сервер, оставив свои замечания, — одним словом, любым удоб- ным для вас способом дайте нам знать, нравится или нет вам эта книга, а также выскажите свое мнение о том, как сделать наши книги более подходящими для вас.

Посылая письмо или сообщение, не забудьте указать название книги и ее авторов, а также ваш e-mail. Мы внимательно ознакомимся с вашим мнением и обязательно учтем его при отборе и подготовке к изданию последующих книг. Наши координаты:

E-mail: mfo@ciscopress.ru

WWW: http://www.ciscopress.ru

введенным в главе понятиям и помогают применить приобретенные знания к данному конкретному проекту.

•Заметки в инженерном журнале. Начиная с 4-й главы в тексте приводятся инженерные заметки. Они относятся к введенным в главе понятиям и предоставляют дополнительную

•Резюме. В конце каждой главы приведено ее краткое изложение; оно представляет собой небольшой реферат главы и помогает при изучении ее материала.

•Контрольные вопросы. В конце каждой главы приводятся 10 контрольных вопросов, которые можно использовать для оценки приобретенных знаний. В процессе ответа на вопросы углубляется понимание изученного материала; они также позволяют оценить уровень готовности при переходе к изучению нового материала.

•Основные термины. После контрольных вопросов приводится список основных терми- нов, в который включены все новые термины, использованные в этой главе. Этот небольшой толковый словарь помогает при изучении материала главы.

Обозначения и принятые соглашения

Вэтой книге используются следующие условные обозначения.

•Новые и важные термины набраны курсивом.

•Основные термины, содержание которых описано в конце главы, набраны по-

лужирным шрифтом.

•Новые или важные термины выделены курсивом.

•Все коды программ набраны моноширинным шрифтом, а для выделения отдельных частей кода приняты следующие соглашения.

•Команды и ключевые слова набраны полужирным моноширинным шрифтом.

•Аргументы, значения которых вводятся пользователем, набраны моноширинным кур- сивом.

•Квадратные скобки ([ ]) указывают на необязательные ключевые слова или аргументы.

•Фигурные скобки ({ }) указывают на необходимость выбора одного из не скольких вариантов.

• Вертикальная черта ( | ) разделяет варианты, из которых необходимо вы брать один.

Структура книги

Книга включает в себя 12 глав, 3 приложения и глоссарий.

Вглаве 1, "Эталонная модель OSI и маршрутизация", приведено описание Эталонной модели открытых систем (Open System Interconnection reference model, OSI), обзор сетевого планирова-

ния и обсуждены вопросы проектирования, связанные с маршрутизацией.

Вглаве 2, "Коммутация в локальных сетях", обсуждаются проблемы локальных сетей и воз- можные способы повышения эффективности их использования. Кроме того, в этой главе рас- смотрены преимущества и недостатки использования мостов, коммутаторов и маршрутизаторов для сегментации локальных сетей и проанализировано влияние коммутации, использования мостов и маршрутизации на пропускную способность сети. В заключение описываются и срав- ниваются между собой сети типов Ethernet, Fast Ethernet и виртуальные локальные сети. Здесь также обсуждаются достоинства и недостатки этих технологий.

Вглаве 3, "Виртуальные локальные сети", представлен обзор виртуальных сетей и коммута- ции в сетях с общей передающей средой, сравниваются между собой традиционные конфигура- ции локальных сетей с конфигурациями коммутируемых LAN и обсуждаются преимущества использования коммутируемой архитектуры локальных сетей.

Вглаве 4, "Проектирование локальных сетей", представлен обзор методов проектирования локальных сетей. В ней также обсуждаются цели проектирования локальных сетей, вопросы се- тевого дизайна, методология сетевого проектирования и развитие топологий локальных сетей.

Вглаве 5, "Протоколы маршрутизации IGRP", обсуждается использование маршрутизаторов

для соединения между собой двух или более сетей и их использование для передачи пакетов данных между сетями на основе сетевой протокольной информации. В этой главе описана рабо- та маршрутизаторов и типы используемых ими протоколов. В заключение описывается процесс маршрутизации, IP-протоколы маршрутизации и обсуждается протокол IGRP.

Вглаве 6, "Списки управления доступом (ACL)", описаны стандартные и расширенные спи- ски управления доступом (ACL) , которые применяются для управления потоками данных в сети

ирассмотрено использование этих списков в качестве средства обеспечения безопасности сети. Глава также включает в себя рекомендации и общие принципы использования списков управле- ния доступом, а также команды и типы конфигураций, необходимые для создания таких спи- сков. В заключение приведены примеры стандартных и расширенных списков и их применение к интерфейсам маршрутизатора.

Вглаве 7, "Протокол Novell IPX", описаны протоколы, работа и конфигурация сетей Novell IPX. Кроме того, объясняется использование маршрутизаторов Cisco в сетях NetWare, обсужда- ются вопросы тестирования работы протокола IPX и связь между маршрутизаторами. Рассмот- рены также вопросы устранения ошибок в работе протокола IPX.

Вглаве 8, "Распределенные сети", описаны различные протоколы и технологии, используе- мые в средах распределенных сетей. В этой главе изложены основы теории распределенных се- тей, включая вопросы типичных технологий таких сетей, типы служб, форматы инкапсуляции и параметры каналов. В заключение рассматриваются каналы связи типа "точка-точка", коммута- ция каналов и пакетов, виртуальные каналы, службы набора и устройства распределенных сетей.

Вглаве 9, "Проектирование распределенной сети", приведен обзор методологий, используе-

мых при проектировании распределенных сетей Глава включает в себя описание коммуникации в распределенных сетях и описание процесса их проектирования. Рассмотрен процесс сбора требований пользователей к проектируемым распределенным сетям и проанализированы пре- имущества использования иерархической модели проектирования.

Вглаве 10, "Протокол РРР", обсуждаются основные элементы сети, процессы действия, оп- ределяющие коммуникацию типа "точка-точка". В этой главе также описан процесс конфигури- рования и проверки работоспособности протокола РРР.

Вглаве 11, "ISDN — цифровая сеть интегрированных служб", описаны службы стандарты, компоненты, функционирование и конфигурация ISDN-коммуникации.

Вглаве 12, "Протокол Frame Relay", обсуждаются службы, стандарты и компоненты прото- кола Frame Relay и описана его работа. В главе также описаны задачи кон фигурирования служб протокола Frame Relay, команды мониторинга и поддержки соединений протокола.

Вприложении А, "Ответы на контрольные вопросы", приведены ответы на находящиеся в конце каждой главы контрольные вопросы.

Вприложении Б, "Список команд", описаны команды, необходимые для конфигурирования и использования маршрутизаторов Cisco. Они расположены в алфавит ном порядке, что позволяет легко найти информацию, относящуюся к данной команде. Для каждой команды дана перекре- стная ссылка на главы, в которых она использована, что позволяет без труда найти дополни- тельную информацию об этой команде.

Вприложении В, "Список видеороликов", содержится справочная информации обо всех ви- деоклипах, находящихся на прилагаемом к книге компакт-диске.

Вглоссарии даны определения всех терминов и аббревиатур, использованных книге для описания сетей и происходящих в них процессов.

Ключевые темы этой главы

•Рассмотрены общие функции эталонной модели OSI и решаемые ею проблемы

•Описаны характеристики физического уровня эталонной модели OSI

•Описаны характеристики канального уровня эталонной модели OSI

•Описаны характеристики сетевого уровня эталонной модели OSI

•Описаны характеристики транспортного уровня эталонной модели OSI

•Рассмотрены функции маршрутизатора в сети

•Описана работа различных протоколов

•Использование уровней позволяет подразделить сетевые операции на блоки, имеющие более простую структуру.

•Использование уровней позволяет использовать стандартный интерфейс для обеспечения совместимости в рамках концепции "plug and play".

•Использование уровней позволяет проектировщику сосредоточить свое внимание на соз-

•Использование различных уровней позволяет обеспечить структурную симметрию функ-

не затрагивая при этом другие модули, что ускоряет модернизацию отдельных частей се- ти.

•Использование уровней позволяет подразделить задачи проектирования сети на отдельные, более простые операции.

Как показано на рис. 1.1, каждый уровень эталонной модели OSI выполняет особые, прису- щие именно ему функции, которые перечислены ниже.

∙Уровень приложений (7-й уровень). Этот уровень используется для обеспечения работы приложений пользователя. Например, для текстового редактора на этом уровне осуществляется передача файлов.

∙Уровень представления данных (6-й уровень). Этот уровень обеспечивает представле-

ние данных и их форматирование, а также определяет синтаксис передачи данных. В случае, когда этот синтаксис соответствует требованиям сети, данные, используемые приложением могут быть получены из сети и переданы в нее.

∙Сеансовый уровень (5-й уровень). Этот уровень обеспечивает сеанс обмена данными между приложениями, а также управляет этим процессом.

∙Транспортный уровень (4-й уровень). На этом уровне происходит формирование сег- ментов данных и преобразование их в поток данных. Этот уровень способен гарантиро- вать установление связи и надежную передачу данных.

∙Сетевой уровень (3-й уровень). На этом уровне выбирается оптимальный способ пере- дачи данных из одной точки сети в другую. На этом уровне работают маршрутизаторы. При этом используются схемы логической адресации, которыми может управлять сете- вой администратор. Этот уровень использует схему адресации протокола IP, а также схе-

мы адресации AppleTalk, DECNet, Vines и IPX.

∙Уровень канала связи или канальный уровень (2-й уровень). На этом уровне проис-

ходит физическая передача данных. При этом посылаются уведомления об ошибках ана- лизируется топология сети и осуществляется управление потоком данных. На этом уров-

не используются МАС-адреса, которые также называются адресами управления досту-

пом к среде или аппаратными адресами (Media Access Control).

∙Физический уровень (1-й уровень). На этом уровне используются электрические меха- нические, процедурные и функциональные средства для установки и поддержки физиче- ской связи между различными устройствами сети. При этом используются такие физиче- ские передающие среды, как витые пары, коаксиальные и оптоволоконные кабели.