Tài liệu về routing trên gns3

TRUNG TÂM ĐÀO TẠO QUẢN TRỊ VÀ AN NINH MẠNG - - -    - - - TÀI LIỆU VỀ ROUTING TRÊN GNS3 TP.HCM, tháng 3, năm 2013 Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 2 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay CNTT đã len lỏi, phát huy trong mọi lĩnh vực kinh tế - xã hội : ngân hàng, trường học , các ngành kinh tế. CNTT là một công cụ không thể thiếu, nó đóng góp một phần không nhỏ vào sự phát triển của cá nhân, tổ chức và cho toàn xã hội. Để đáp ứng được sự phát triển như thế cần rất nhiều thiết bị công nghệ hiện đại. Với một mạng lưới internet rộng lớn như thế muốn quản lý và ứng dụng được cần những con người có đầy đủ kiến thức và am hiểu về lĩnh vực công nghệ thông tin. Trên thực tế, khi học, tìm hiểu về chuyên ngành mạng internet ta cần được thực hành trên những thiết bị thật, mỗi thiết bị đều có những chức năng khác nhau. Tuy nhiên những thiết bị sử dụng cho mạng internet rất đắt tiền. Vì thế để giúp cho việc nghiên cứu và học tập được dễ dàng các hãng chuyên về công nghệ thông tin lớn trên thế giới đã xây dựng một phần mềm hữu ích đó là phần mềm giả lập router GNS3. GNS3 giúp chúng ta mô phỏng một mô hình mạng giống với thực tế với đầy đủ các thiết bị ảo giống như thiết bị thật và có đầy đủ chức năng như một thiết bị thật bên ngoài. Trong quá trình làm tài liệu này, chúng tôi chân thành cảm ơn sự góp ý của các thầy trung tâm ATHENA và các sinh viên , cộng tác viên đã và đang nghiên cứu công nghệ tại trung tâm ATHENA Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 3 NỘI DUNG I. GIỚI THIỆU GNS3(Graphical Network Simulator) là một chương trình giả lập hệ thống mạng có giao diện đồ họa, cho phép mô phỏng các mạng phức tạp, do nhóm chuyên gia gồm Jeremy Grossman, Benjamin Marsili, Claire Goudjil, Xavier Alt, Alexery Eromenko viết và phát triển. GNS3 cho phép chúng ta tạo một mô hình mạng hoàn chỉnh và chính xác. GNS3 liên kết chặt chẽ với:  Dynamips: là một phần mềm dùng để mô phỏng Router của Cisco do Christophe Fillot viết năm 2005.  Dynagen: tạo cấu hình mạng cho Dynamips.  Qemu: tạo và mô phỏng máy ảo nguồn mỏ trên PC.  Virtual Box(VB): là một phần mềm tạo máy ảo nguồn mở mạnh mẽ, Sun Microsystem đã mua lại VB và được tập đoàn Oracle phát triển. GNS3 là một công cụ tuyệt vời dành cho các kỹ sư hệ thống mạng làm việc trong phòng Labs, chuyên nghiên cứu và phát triển hệ thống mạng hay chẩn đoán các vấn đề xảy ra trong hệ thống mạng. Cũng như rất phù hợp với tất cả những ai đang theo học các chứng chỉ của Cisco và chứng chỉ của Juniper. II. GNS3 VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN GNS3 chạy trên Windows, Linux và Mac OSX và đòi hỏi các thành phần sau đây đã được cài đặt sẵn trong máy nếu bạn muốn sử dụng nó từ mã nguồn: • Qt >= 4.3, xem tại • Python >= 2.4, xem tại on • Sip >= 4.5 nếu bạn muốn biên dịch PyQt, xem tại • PyQt >= 4.1, xem tại Các nhà cung cấp đã tập hợp tất cả các phần trên thành một bộ cài tất-cả-trong-một trên Windows (all- in-one Windows installer pakage), bao gồm Winpcap, Dynamips, và một phiên bản đã được biên dịch của GNS3, giúp bạn không cần phải cài Python, PyQt và Qt. Nó cũng cung cấp tính năng Explorer “tích hợp” nên bạn có thể double-click lên tập tin network để chạy chúng. Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 4 Người dùng Linux cần download Dynamips và giải nén nó vào một chỗ thích hợp. Cài đặt những gói phụ thuộc của GNS3 và sau đó chạy GNS3. Người dùng cũng có thể thử phiên bản binary dành cho Linux, giúp không cần phải cài Python, PyQt và Qt. Người dùng Windows nên cài đặt gói all-in-one Windows installer. Nó cung cấp mọi thứ bạn cần để có thể chạy được GNS3 trên máy cá nhân hay máy ở xa, ngoại trừ một IOS image. Bạn hãy tải gói phần mềm GNS3 mới nhất về theo link sau : 1. Hướng dẫn cài đặt gói GNS3: - Sau khi tải về, kích đúp chuột vào file vừa download về ( version hiện tại là 0.8 ) và tiến hành cài đặt bình thường theo chế độ mặc định bằng cách nhấn Next. - Tiếp theo, nhấn Next. Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 5 - Nhấn I Agree. - Nhấn Next. - Các phần mềm kèm theo sẽ được cài mặc định. Nhấn Next. Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 6 - Nhấn Install để bắt đầu cài đặt,- Nhấn Next để cài Winpcap. - Nhấn Next. Và kết thúc quá trình cài đặt Winpcap nhấn Finish để chuyển sang chế độ cài đặt chính. Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 7 - Tiếp theo bạn nhấn Next. - Nhấn Finish hoàn tất việc cài đặt GNS3. 2. IOS Images : Các tập tin Cisco IOS images đã được nén lại. Những tập tin ảnh đã nén này sẽ làm việc tốt với Dynamips, tuy nhiên quá trình boot sẽ bị chậm lại bởi quá trình giải nén (giống như trên các router thật). Bạn nên giải nén tập tin ảnh trước khi sử dụng, giúp cho trình mô phỏng không phải làm điều này. Bạn có thể làm điều này với tiện ích “unzip” trên Linux/Unix như sau: unzip –p c7200-g6ik8s-mz.124-2.T1.bin > c7200-g6ik8s-mz.124-2.T1.image Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 8 Bạn sẽ nhận được một cảnh báo từ trình unzip, nhưng bạn có thể bỏ qua. Trên Windows bạn có thể sử dụng WinRaR để giải nén tập tin ảnh. Và hãy luôn kiểm tra IOS image trực tiếp với Dynamips trước khi sử dụng chúng trong GNS3: ./Dynamips –P Dynamips chạy các hệ điều hành IOS thật sự của các router Cisco dòng 2691,3620, 3640, 3660, 3725, 3745, và 7200. Sau khi cài đặt xong Dynamips, sẽ xuất hiện một thư mục tên là C:\Program Files\Dynamips\images, thư mục này sẽ đặt các hệ điều hành tại đây hoặc có thể tạo các đường dẫn đến thư mục chứa các image khác nếu như không muốn sử dụng đường dẫn mặc định đã có của chương trình trong các file .net. Một điểm lưu ý, khi sử dụng Dynamips trên Windows, file IOS sử dụng phải ở dạng .bin và đối với các hệ điều hành khác phải sử dụng file IOS là .image. Thiết lập đường dẫn đến tập tin ảnh IOS bằng cách chọn menu Edit, rê chuột đến IOS images and hypervisors (hoặc bấm CTRL + SHIFT + I). Sau đó thiết lập đường dẫn cho tập tin ảnh IOS, chọn nền (platform) và loại (model)(nếu có thể) và điền một giá trị IDLE PC. Mặc định, bạn sử dụng hypervisor được tích hợp (dynamips được quản lý bởi GNS3) để chạy IOS của mình. Nếu bạn muốn sử dụng hypervisors bên ngoài (bạn phải tự khởi động), bạn có thể ghi nhận chúng trong tab “Exteral Hypervisors”. Một khi tập tin ảnh IOS đã được ghi nhận, bạn có thể cấu hình các node của mình (bấm chuột phải vào một node và chọn Configure). 3. Sử dụng tài nguyên Dynamips sử dụng một lượng khá lớn RAM và CPU để cho việc mô phỏng. Một IOS image đòi hỏi Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 9 256 MB RAM trên một router 7200 thật, và bạn phải dành ra 256MB RAM cho thể hiện của router ảo của bạn, nó sẽ chiếm mất 256 MB RAM của vùng nhớ làm việc. Dynamips cũng mặc định chiếm 64 MB RAM trên mỗi thể hiện trên hệ thống Unix (16MB trên hệ thống Windows) để cache những diễn dịch JIT. Hệ điều hành của bạn sẽ tự động cache trong RAM những phần của tập tin mmap đang được sử dụng. Nếu bạn có nhiều RAM, và bạn biết bạn đang làm gì, hãy bỏ đánh dấu ở mục “Use mmap” trong phần cấu hình IOS router nâng cao. Bấm chuột phải vào một thiết bị và chọn Configure: Dynamips cũng sử dụng rất nhiều năng lực của CPU, bởi vì nó mô phỏng CPU của một router theo từng chỉ lệnh (instruction-by-instruction). Nó không có cách nào biết được khi nào thì CPU của router là rảnh rỗi, vì thế nó thực hiện một cách đầy đủ các chỉ lệnh tạo nên các chu kỳ rảnh rỗi của IOS – cũng giống như thực thi một chỉ lệnh thực thi công việc “thực tế”. Nhưng khi bạn đã chạy thông qua quá trình “Idle-PC” cho một IOS image, sự tiêu tốn CPU sẽ được giảm xuống một cách đáng kể. 4. Cấu hình Dynamips : Để sử dụng Dynamips trong GNS3, bạn phải cấu hình đường dẫn tới nó và cổng nền (base port). Những thiết lập này sẽ được sử dụng bởi Hypervisor Manager và để nạp tập tin .net. Truy xuất vào phần Preferences trong menu Edit: Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 10 Thư mục làm việc là nơi tất cả các tập tin tạo bởi Dynamips được lưu trữ, bao gồm NVRAM cho router ảo, cũng như bootflash, logfiles, và một vài tập tin làm việc khác. Bạn có thể áp dụng những thiết lập giống nhau cho tất cả các router bằng cách chọn “Routers” ở cây phía bên trái hoặc cho một router xác định nào đó bằng cách chọn tên của nó trên cây. Trong phần cấu hình node, bạn có thể chọn IOS để sử dụng và cấu hình nhiều thứ khác như startup- config, kích thước RAM, các khe cắm, v.v Kế tiếp, thêm các kết nối giữa các node (bấm vào nút “Add a link” trên thanh menu, chọn node nguồn và node đích). Bạn sẽ được nhắc nhở rằng bạn có thể chọn lại kết nối (Ethernet, serial). Nếu bạn để GNS3 tự động gán module thích hợp phù hợp với loại kết nối của mình trên slot của router của bạn và chọn interface thích hợp đầu tiên để kết nối. 5. Chế độ thiết kế : Sau khi đã thêm các IOS Image vào(ở đây tôi đã thêm vào c2691 và c3600). - Tiếp theo bạn kích chuột vào router c2691 giữ và kéo thả vào ô bên cạnh. Lúc này bạn sẽ thấy ở tab Topology Summary router (R1) sẽ báo màu đỏ nghĩa là router đang chế độ Turn off. Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 11 - Bạn bật lên bằng cách kích phải chuột vào router chọn start, bạn sẽ thấy R1 báo màu xanh. - Nhấn phải chuột vào Router chọn Console để bắt đầu. Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 12 - Dùng câu lệnh : “show ip int brief” để xem các kết nối. Có thể add thêm những router khác, switch hoặc là cấu hình cho một mạng WAN. 6. Cách add thêm các Interface cho Router: Để add thêm Interface thì bạn phải Stop Router. Sau đó click đúp chuột vào Router sẽ xuất hiện bảng như bên dưới. Bạn click vào tên của router (R1) như hình sau đó chọn tab Slots và chọn add thêm bao nhiêu serial tùy thích và và bạn có thế add thêm cả Fastethernet. Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 13 - Nhấn ok để chấp nhận thiết lập.Start router lên thì bạn sẽ có thêm serial. - Như mình chọn NM-4T thì mình sẽ có thêm 4 serial. - Kết nối hai Router với nhau mình dùng cable serial. - Để kết nối Router vào port Switch mình dùng cable Fastethernet. Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 14 - Bạn có thể xem mình kết nối hai router vói nhau bằng Interface nào để có thể cấu hình thì ta có thể làm như sau. - Trong tab topology summary bạn kick vào "+" bạn sẽ nhìn thấy như hình bên dưới. - Để lưu thiết lập, Bạn chỉ cần kick vào biểu tượng Save project or topology file -> Bạn chọn nơi cần lưu và đặt tên file. Sau đó, nhấn Save. Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 15 - Lần sau bạn chỉ cần vào file->open và tìm đường dẫn đến nơi lưu là xong rùi.  Chú ý: Mọi câu lệnh bạn sử dụng để cấu hình cho Router trong GNS3 đều được sử dụng như Router thật và dùng IOS thật nhưng Switch trong GNS3 là switch trong suốt bạn không thể thực hiện cấu hình Switch. 7. Làm việc với Console Từ màn hình Console, sử dụng lệnh help để xem danh sách các lệnh hợp lệ: Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 16 Để được giúp đỡ về một lệnh cụ thể nào đó, có thể gõ “help command” hoặc “command ?”. Ví dụ: Để tắt một router ảo, sử dụng lệnh stop. Cú pháp như sau: stop {/all | router1 [router2]} Để tắt một router cụ thể, dùng lệnh stop tên_router: Và để chắc chắn rằng router đã được stop: Bạn cũng có thể đưa ra một list các router cần stop, hoặc dùng lệnh stop /all để tắt tất cả các thể hiện của router. Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 17 Để khởi động lại R1, sử dụng lệnh start: start {/all | router1 [router2] } Lệnh reload IOS không được hỗ trợ bởi Dynamips đối với router ảo. Vì thế bạn có thể sử dụng lệnh reload của console. Nó thực hiện một stop, theo sau bởi một start. để reload tất cả các router trong bài lab, sử dụng lệnh reload /all: Các lệnh tạm ngưng (suspend) và khôi phục (resume)có cú pháp tương tự như stop và start, nhưng chúng tạm dừng một router xác định: Lệnh exit dừng và xoá tất cả các thiết bị ra khỏi mạng và trở về chế độ thiết kế. Nếu bạn thoát khỏi Console, sự mô phỏng cũng sẽ ngừng theo. 8. Các câu lệnh cấu hình căn bản Sơ đồ như sau: Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 18 Cấu hình router: Xem thông số ip: Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 19 9. Tổng quan lý thuyết về Định tuyến tĩnh và Định tuyến động -Định tuyến (routing) là 1 quá trình mà router thực thi và chuyển 1 gói tin (packet) từ 1 địa chỉ nguồn (source) đến 1 địa chỉ đích (destination) trong mạng. -Router dựa vào thông tin định tuyến để chuyển những gói tin đến những địa chỉ đích đã định trước.  Định tuyến tĩnh (static route) là 1 quá trình định tuyến thực hiện cấu hình bằng tay (manually) từng địa chỉ đích cụ thể cho router.  Định tuyến động (dynamic route) là khi được cấu hình dạng này, router sẽ thực hiện việc định tuyến 1 cách tự động (automatically), sử dụng những giao thức định tuyến như:  Rip (Routing Information Protocol).  OSPF (Open Shortest Path Frist).  ... 10. Thực hiện labs Static Route Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 20 Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 21 Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 22 Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 23 11. Thực hiện mô hình Ripv2 Cấu hình router tương tự static route. Sau đó tiến hành cài đặt Ripv2. Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 24 Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 25 12. Thực hiện mô hình EIGRP Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 26 Cấu hình router tương tự static route. Sau đó tiến hành cài đặt EIGRP. Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 27 Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 28 13. Thực hiện mô hình OSPF Cấu hình router: Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 29 Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 30 Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 31 Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 32 Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 33 Tài liệu CCNA- thực hành Routing trên GNS3 tại trung tâm ATHENA -www.athena.edu.vn 34