1.6.Порядок проведения работы

Лабораторная работа проводится на оборудовании, находящемся в стойке с коммутаторами. Схема соединения этих коммутаторов приведена на рис. 2.1.

При выполнении работы необходимо учитывать, что маршрутизирующий коммутатор (CAT8510) соединен с двумя другими коммутаторами и не имеет прямого подключения к учебным компьютерам. Настройку этого коммутатора следует проводить обдуманно. Попытка выяснить назначение команды по результату ее выполнения может привести к потере соединения с коммутатором и к невозможности исправить неверные команды. После перегрузки устройства всю настройку требуется выполнять заново.

Рис. 2.1. Схема соединения оборудования

В первоначальной конфигурации оба интерфейса маршрутизирующего коммутатора (FE0/0/0 и FE0/0/1) объединены в одну группу (bridge-group), т. е. рассматриваются устройством как два интерфейса одного коммутатора канального уровня. При настройке маршрутизации между виртуальными локальными сетями один из интерфейсов необходимо исключить из группы и тогда он будет работать как интерфейс маршрутизатора.

В лабораторной работе необходимо выполнить следующие действия.

1. Переведите один из интерфейсов коммутатора, к которому подсоединен компьютер группы, во вторую виртуальную локальную сеть, другой – в третью. Проверьте соединение этих компьютеров.

2. Определите режимы виртуальных сетей, в которые можно устанавливать порты коммутатора.

3. Настройте транковое соединение между коммутаторами. Убедитесь в том, что компьютеры, подключенные к разным коммутаторам, но к одной виртуальной локальной сети, могут обмениваться между собой трафиком.

4. Переведите один из интерфейсов, к которому подсоединен компьютер группы, в транковый режим и просмотрите с помощью программы-снифера полученные пакеты. Определите, какая информация передается в этих пакетах.

5. Настройте транковое соединение между коммутатором и маршрутизатором и маршрутизацию между виртуальными локальными сетями.

Команды, необходимые для выполнения работы, приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Команды операционной системы ios

Команда	Режим	Описание команды
switchport	Конфигурация интерфейса	Настраивает параметры интерфейса коммутатора
switchport access vlan номер_вилана	То же	Переводит интерфейс коммутатора в соответствующую виртуальную локальную сеть
switchport mode trunk	»	Переводит интерфейс коммутатора в транковый режим
switchport trunk encapsulation isl/dot1q	»	Задает протокол инкапсуляции для транкового интерфейса
(no) bridge-group номер_ группы	»	Присоединяет интерфейс маршрутизирующего коммутатора к группе интерфейсов, образующих виртуальный коммутатор второго уровня
interface имя_интерфейса. номер_подинтерфейса	Глобальная конфигурация (конфигурация интерфейса)	Создает подынтерфейс (переводит в режим конфигурации подынтерфейса)
encapsulation isl номер_вилана	Конфигурация интерфейса	Устанавливает тип инкапсуляции isl для определенной виртуальной сети, обычно применяется на подынтерфейсах
ip address адрес маска	То же	Назначает IP-адрес интерфейсу (определяет IP-подсеть интерфейса)
show vlan	Привилегированный	Выводит на терминал информацию о виртуальных сетях на коммутаторе
show vlans	То же	Выводит на терминал информацию о VLAN-подынтер-фейсах на маршрутизаторе
show vtp	»	Выводит на терминал параметры протокола виртуального транкинга

1.7.Содержание отчета

1. Подробные схемы для всех экспериментов с указанием IP-адресов компьютеров и коммутаторов (в том числе подынтерфейсов), режимов работы интерфейсов коммутаторов.

2. Конфигурации коммутаторов для каждого эксперимента.

3. Примеры кадров, полученных с помощью программы-снифера.

4. Выводы по результатам работы и ответы на контрольные вопросы.

1.8.Контрольные вопросы

1. Какие недостатки присущи большим локальным сетям?

2. Что такое виртуальная локальная сеть?

3. Что такое транковое соединение?

4. В чем заключается принцип инкапсуляции?

5. Какие поля содержит кадр, сформированный протоколом ISL?

6. Как настраиваются виртуальные локальные сети?

7. Как настраивается маршрутизация между виртуальными локальными сетями?

ПРОТОКОЛ ПОКРЫВАЮЩЕГО ДЕРЕВА

Цель работы: приобретение навыков настройки и администрирования локальных сетей, использующих протокол покрывающего дерева.

1.9.Краткие теоретические сведения

Алгоритм «прозрачного моста» не позволяет создавать сети с топологией, содержащей циклы (в теории графов – замкнутый маршрут). Если топология содержит цикл, то кадр, посланный компьютеру, информации о котором нет в таблицах коммутации, будет передаваться коммутаторами на все интерфейсы, что приведет к размножению кадра и бесконечной пересылке по циклу нескольких кадров. Помимо снижения полезной пропускной способности сети, это приведет к постоянной смене на некоторых коммутаторах информации об интерфейсе для адреса отправителя этого кадра.

При создании резервных линий связи в топологии сети неизбежно образуются циклы. Для работоспособности сети в нормальном режиме работы резервные линии должны быть отключены и задействованы лишь при выходе из строя основных. Для автоматического включения и отключения резервных линий применяют протокол покрывающего дерева.

В теории графов покрывающим деревом называют подграф, проходящий через все вершины и не имеющий циклов. Применительно к компьютерным сетям покрывающим деревом будет называться топология, соединяющая все коммутаторы без циклов.

При построении покрывающего дерева сначала происходит выбор корневого коммутатора, после чего определяются ветви дерева. Корневым выбирается коммутатор с наименьшим идентификатором. Идентификатор может задаваться администратором сети. Если идентификатор не задан, то корневым выбирается коммутатор с наименьшим MAC-адресом.

На втором этапе построения покрывающего дерева остальные коммута­торы выбирают путь до корневого с наименьшей стоимостью. Стоимость пути определяется, как сумма стоимости всех линий связи пути. Стоимость линии связи зависит от ее пропускной способности и может задаваться админист­ратором.

Во время построения покрывающего дерева коммутаторы не передают пользовательский трафик. После построения дерева коммутаторы передают пакеты «приветствия», которые позволяют обнаружить изменения в топологии.

В случае, если имеются несколько виртуальных локальных сетей, покрывающие деревья строятся отдельно для каждой из них. Администратор может назначить для каждой виртуальной сети свой приоритет и таким образом распределить трафик по различным линиям.