Bài giảng thiết kế hệ thống mạng bài 3 ths nguyễn văn thành

MH – Thiết kế hệ thống mạngBài 1: Tổng quan về thiết kế mạng Bài 2: Tiêu chuẩn thiết kế mạng LAN Bài 3: Cấu hình thiết bị mạng Bài 4: Các kỹ thuật Layer-2 trong TKM Bài 5: Các kỹ thuật L

Bài giảng môn học:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG

MẠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Biên soạn: ThS Nguyễn Văn Thành

Email : nvanthanh@ntt.edu.vn

Số tín chỉ: 3

Tổng số tiết: 60 tiết

MH – Thiết kế hệ thống mạng

Bài 1: Tổng quan về thiết kế mạng

Bài 2: Tiêu chuẩn thiết kế mạng LAN

Bài 3: Cấu hình thiết bị mạng Bài 4: Các kỹ thuật Layer-2 trong TKM Bài 5: Các kỹ thuật Layer-3 trong TKM Bài 6: Các kỹ thuật Layer-4 trong TKM

Bài 7: Ứng dụng Access-List trong TKM

Trung tâm đào tạo SmartPro

Bài 3: Cấu hình thiết bị mạng

1 • Tổng quan về cấu hình thiết bị mạng

2 • Phần cứng và Hệ điều hành thiết bị mạng

3 • Quá trình khởi động thiết bị mạng

4 • Ứng dụng mô phỏng thiết bị mạng Cisco

5 • Cấu hình thiết bị mạng Cisco

6 • Các lệnh cấu hình cơ bản

Tổng quan về cấu hình thiết bị mạng

• Khái niệm về cấu hình thiết bị mạng:

• Là quá trình người quản trị can thiệp, điều chỉnh phương thức

hoạt động của thiết bị

• Kích hoạt, thay đổi, điều chỉnh… các giao thức (protocol) hoạt

động của thiết bị

• Đa phần là các thiết bị Layer-2 trở lên.

• Mục tiêu cấu hình:

• Thiết bị hoạt động phù hợp với hệ thống mạng

• Thiết bị hoạt động đúng với mục đích thiết kế

• Tối ưu hoạt động của thiết bị trong hệ thống

• Tận dụng các khả năng của thiết bị để phục vụ, tối ưu cho hệ thống mạng

Tổng quan về cấu hình thiết bị mạng

• Các phương thức cấu hình thiết bị:

• Kết nối thiết bị và cấu hình qua Console:

• Thiết bị: cổng Console RJ-45 ⬄ Máy tính cổng: COM (DB-9p)

Tổng quan về cấu hình thiết bị mạng

• Các phương thức cấu hình thiết bị:

• Kết nối thiết bị và cấu hình qua Console:

• Thiết bị: cổng Console RJ-45 ⬄ Máy tính cổng: USB to COM (DB-9p)

• Thiết bị: cổng Console RJ-45 ⬄ Máy tính cổng: USB

• Thiết bị: cổng Console mini-USB ⬄ Máy tính cổng: USB

Tổng quan về cấu hình thiết bị mạng

• Các phương thức cấu hình thiết bị:

• Cấu hình thiết bị từ xa:

Tổng quan về cấu hình thiết bị mạng

• Các phương thức cấu hình thiết bị:

• Cấu hình trực tiếp trên thiết bị

• Thiết bị có màn hình hiển thị và các

nút nhấn / cảm ứng.

• Các công cụ cấu hình:

• Terminal : cấu hình qua cổng COM.

• Putty, Secure-CRT… : cấu hình qua cổng COM, Telnet, SSH…

• Web console: cấu hình bằng trình duyệt Web

• Device Application: cấu hình bằng ứng dung của nhà cung cấp

thiết bị

Thiết bị mạng có Hệ điều hành

• Cấu trúc phần cứng của thiết bị mạng có điều khiển:

• Các thiết bị mạng có điều khiển có cấu trúc phần cứng tương tự một máy tính

• CPU (Central Processing Unit):

• Xử lý, thực thi tất cả các tác vụ của thiết bị.

• Khởi động hệ thống, điều khiển các cổng

giao tiếp, định tuyến, xử lý gói tin, frame…

• RAM (Random access memory)

• Lưu bảng định tuyến, bảng MAC…,

• Chứa tập cấu hình đang chạy (running-config)

• Chứa hàng đợi cho các gói dữ liệu.

• Cung cấp bộ nhớ cho chuyển mạch nhanh.

• Dữ liệu sẽ mất nếu không có điện.

Thiết bị mạng có Hệ điều hành

• Cấu trúc phần cứng của thiết bị mạng có điều khiển:

• NVRAM (Non-Volatile RAM)

• Là loại RAM giữ được thông tin khi không còn nguồn nuôi.

• NVRAM dùng chứa tập cấu hình cho thiết bị nạp thực thi mỗi khi khởi động (startup-config)

• NVRAM chứa configuration register, dùng chỉ thị cho các tiến trình

khởi động thiết bị - người quản trị có thể can thiệp vào conf-reg.

• Flash memory:

• Lưu trữ tập tin Hệ điều hành (Internetwork Operating System - IOS )

• Lưu các thiết lập cấu hình khi khởi động và tắt

• ROM (Read-only memory)

• Chứa chương trình POST (power-on self test)

• Chứa chương trình “khởi động mồi” (bootstrap program) – tìm kiếm

và nạp thực thi IOS.

Thiết bị mạng có Hệ điều hành

• Cấu trúc phần cứng của thiết bị mạng có điều khiển:

• IOS (Internetwork Operating System)

• Là hệ chương trình điều hành hoạt động của thiết bị mạng như: Router,

Switch, Firewall…

• IOS cung cấp các dịch vụ mạng: định tuyến, chuyển mạch, lọc gói…

• Đảm bảo việc bảo mật cho việc truy cập tài nguyên mạng.

• Mở rộng hệ thống mạng.

• Bus:

• Các đường truyền thông tin

giữa các linh kiện

• Power:

• Bộ cấp nguồn điện cho thiết

bị mạng hoạt động.

Thiết bị mạng có Hệ điều hành

• Các cổng giao tiếp (Interfaces)

• Interface là các cổng giao tiếp của thiết bị mạng

• Interface được tích hợp sẵn trong thiết bị hoặc lắp vào thiết bị

dạng module.

• LAN interface: giao tiếp mạng nội bộ

• Ethernet: (ký hiệu: E) giao tiếp chuẩn tốc độ 10 Mbps.

• Fast-Ethernet: (ký hiệu: F) giao tiếp chuẩn tốc độ 10/100 Mbps

• Gigabit Ethernet: (ký hiệu: G) chuẩn tốc độ 10/100/1000 Mbps

• WAN interface: giao tiếp mạng rộng – xa

• Serial : cổng giao tiếp WAN kiểu nối tiếp Ví dụ: Lease line,

Frame-relay…

• Telephone : giao tiếp WAN bằng đường điện thoại Ví dụ: ISDN, ADSL…

Thiết bị mạng có Hệ điều hành

• Các cổng giao tiếp (Interfaces)

• Management port: cổng quản trị thiết bị

• Cổng Console: truyền / nhận thông tin điều khiển Máy tính – Thiết bị

• Cổng AUX: truyền / nhận thông tin điều khiển từ xa (qua modem)

Quá trình khởi động thiết bị mạng

• Quá trình POST và nạp Bootstrap

• POST (Power On Self Test): tiến trình tự kiểm tra mỗi khi mở điện

• Bootstrap: tiến trình tìm và nạp Hệ Điều hành

Quá trình khởi động thiết bị mạng

• Quá trình nạp và thực thi IOS

• IOS được nạp từ Flash, hoặc từ TFTP Server.

Quá trình khởi động thiết bị mạng

• Quá trình nạp thông tin cấu hình thiết bị:

• Startup-config là những thông tin cấu hình thiết bị được nạp sau khi IOS khởi động xong

Các ứng dụng mô phỏng thiết bị mạng

• Ứng dụng Packet Tracer

• Mô phỏng các thiết bị mạng của Cisco

• Giải lập kết nối, cấu hình thiết bị, Server, máy tính…

• Không giao tiếp mạng ngoài (thật)

Các ứng dụng mô phỏng thiết bị mạng

• Ứng dụng GNS3

• Mô phỏng các thiết bị mạng của Cisco, Juniper Dùng IOS thật

• Cho phép giao tiếp mạng ngoài (thật)

• Giao tiếp máy tính thật và ảo

• Hỗ trợ thiết bị Layer-2 kém

Các ứng dụng mô phỏng thiết bị mạng

• Ứng dụng NS2 (Network Simulation 2)

• Mô phỏng mạng LAN và WAN

• Mô phỏng các quá trình, sự kiện… xảy ra trong hệ thống mạng khi vận hành

• Tập trung cho các phương thức truyền dẫn, thuật toán định tuyến, hàng đợi…

Các lệnh cấu hình Cisco cơ bản

• Giao diện dòng lệnh (CLI) của Cisco IOS:

• Sử dụng cấu trúc phân cấp, Cisco IOS cho phép quyền hạn ứng xử theo từng cấp độ dòng lệnh

• EXEC là trình thông dịch dòng lệnh của IOS cho mỗi câu lệnh

người dùng nhập

• Các chế độ dòng lệnh của Cisco IOS:

• User Mode (kiểu dấu nhắc: Device-name >_ ): chế độ chỉ cho phép thực thi một số câu lệnh hiển thị các thông tin cơ bản của thiết bị.

• Privileged Mode (kiểu dấu nhắc: Device-name #_ ): chế độ cho phép thực hiện tất cả các câu lệnh của thiết bị.

• Global Configuration Mode (dấu nhắc: Device-name (config)#_ ):

chế độ tiếp nhận và thực thi các lệnh cấu hình thiết bị.

• Chế độ cấu hình cụ thể cho từng interface, dịch vụ, chức năng… như:

(config-if)#_ , (config-vlan)#_, (config-router)#_ …

Các lệnh cấu hình Cisco cơ bản

• Các lệnh chuyển đổi chế độ:

Các lệnh cấu hình Cisco cơ bản

• Một số lệnh cơ bản:

• R> enable ⮠ chuyển từ “User EXEC mode” sang “Privillege mode”

• R# disable⮠ chuyển từ “Privillege mode” sang “User EXEC mode”

• R# configure terminal ⮠ vào chế độ cấu hình “Configure mode”.

• R# exit: thoát ra ngoài 1 cấp

• R# Ctrl_Z: thoát khỏi “Configure mode”

• R# copy running-config startup-config (hoặc write): lưu

running-config vào NVRAM.

• R# erase startup-config : xóa cấu hình khởi động (reset cấu hình thiết bị)

• (config)# hostname: đặr tên cho thiết bị

Các lệnh cấu hình Cisco cơ bản

• Các lệnh xem thông tin và kiểm tra trạng thái:

• R# show version: xem các thông tin phiên bản iOS

• R# show ip interface br //xem IP address trên các interface.

• R# show vlan //xem bảng thông tin VLANs

• R# show ip route //xem bảng thông tin định tuyến

• R# show spanning-tree //xem thông tin SPT

• R# show access-list //xem thông tin ACL

• Một số lệnh đặc biệt:

• <lệnh> ? : hiển thị các tham số / thành phần của lệnh.

Các lệnh cấu hình Cisco cơ bản

• Đặt mật khẩu cho thiết bị Cisco:

• Console password: mật khẩu cho phép sử dụng cổng Console để

truy cập vào giao diện dòng lệnh của IOS

• Virtual Tele-Type (VTY) password: mật khẩu cho kết nối từ xa

(Telnet hay SSH) truy cập vào giao diện dòng lệnh của IOS.

• Enable password : mật khẩu cho phép truy cập vào Privilege mode

của thiết bị

• Secret password : tương tự như Enable password nhưng “mạnh”

hơn nhờ cơ chế lưu trữ mật khẩu dạng MD5

• Ngoại trừ Secret password, tất cả mật khẩu đều lưu dạng Text

• Do vậy, nhằm tăng tính bảo mật, lệnh: service password-encrypt sẽ thực hiên mã hóa (băm) tất cả mật khẩu dạng MD5

Các lệnh cấu hình Cisco cơ bản

• Đặt mật khẩu cho thiết bị Cisco:

Các lệnh cấu hình Cisco cơ bản

• Cấu hình Interface:

• Vào chế độ cấu hình Interface (interface configuration mode).

• Type: Bao gồm ethernet, fastethernet, serial, atm, dial…

• Slot/port: Xác định Interface cụ thể (Vị trí của Interface trên Router)

• String: Mô tả cho Interface, maximum = 238 ký tự.

• Ghi chú: các loại type và slot/port:

• e0/0 (hay E0/0): loại Ethernet (10Mbps) slot số 0/ port số 0

• f0/1 (hay Fa0/0): loại Fast Ethernet (100Mbps) slot số 0/ port số 1

• g1/0 (hay Gi0/0): loại Gigabits Ethernet (1000Mbps) slot 1/ port 0

• s0/0/0: loại Serial tại module số 0 / slot số 0/ port số 0

Các lệnh cấu hình Cisco cơ bản

• Cấu hình Interface:

• Đặt IP Address cho interface:

• ipaddress: Địa chỉ IP của Interface.

• Subnetmask : Subnet-mask của IP Address.

• Riêng với Serial Interface, sử dụng thêm câu lệnh thiết lập tốc độ

truyền phía đầu DCE (mặc định là 2Mbps):

• Enable Interface

RouterX(config-if)#clock rate 64000

RouterX(config-if)#no shutdown

Các lệnh cấu hình Cisco cơ bản

• Cấu hình Serial interface

Các lệnh cấu hình Cisco cơ bản

• Cấu hình Interface:

• Xem kết quả bằng lệnh show interface <interface_name>

Ethernet 0 is up, line protocol is up Hardware is MCI Ethernet, address is aa00.0400.0134 (via 0000.0c00.4369 Internet address is 131.108.1.1, subnet mask is 255.255.255.0

Output Omitted

2295197 packets input, 305539992 bytes, 0 no buffer Received 1925500 broadcasts, 0 runts, 0 giants

3 input errors, 3 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored, 0 abort

0 input packets with dribble condition detected

3594664 packets output, 436549843 bytes, 0 underruns

8 output errors,

1790 collisions,

10 interface resets,

0 restarts

3 input errors, 3 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored, 0 abort

8 output errors,

1790 collisions,