Bài giảng Thiết kế hệ thống mạng: Bài 3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Bài giảng môn học: THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG

Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Thành Email : nvanthanh@ntt.edu.vn Phone : 09 1819 3131

Số tín chỉ: 3 Tổng số tiết: 60 tiết (30 LT + 30 TH)

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

Trung tâm đào tạo SmartPro

Bài 6: Các kỹ thuật Layer-4 trong TKM

Bài 7: Ứng dụng Access-List trong TKM

Bài 3: Cấu hình thiết bị mạng

• Tổng quan về cấu hình thiết bị mạng

1 • Phần cứng và Hệ điều hành thiết bị mạng

2 • Quá trình khởi động thiết bị mạng

3 • Ứng dụng mô phỏng thiết bị mạng Cisco

4 • Cấu hình thiết bị mạng Cisco

5 • Các lệnh cấu hình cơ bản

6

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.

- 4 -

• Dễ dàng quản trị thiết bị từ xa.

Tổng quan về cấu hình thiết bị mạng

• Các phương thức cấu hình thiết bị:

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

- 5 -

• Kết nối thiết bị và cấu hình qua Console:

Tổng quan về cấu hình thiết bị mạng

• Các phương thức cấu hình thiết bị:

• 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

- 6 -

• Kết nối thiết bị và cấu hình qua Console:

Tổng quan về cấu hình thiết bị mạng

• Các phương thức cấu hình thiết bị:

- 7 -

• Cấu hình thiết bị từ xa:

Tổng quan về cấu hình thiết bị mạng

• Các phương thức cấu hình thiết bị:

• Thiết bị có màn hình hiển thị và các

nút nhấn / cảm ứng.

• Cấu hình trực tiếp trên thiết bị.

• 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

- 8 -

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.

• 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…

• CPU (Central Processing Unit):

• 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.

• RAM (Random access memory)

Thiết bị mạng có Hệ điều hành

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

• 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.

• NVRAM (Non-Volatile RAM)

• Lưu trữ tập tin Hệ điều hành (Internetwork Operating System - IOS) • Lưu các thiết lập cấu hình khi khởi động và tắt

• Flash memory:

• Chứa chương trình POST (power-on self test) • Chứa chương trình “khởi động mồi” (bootstrap program) – tìm kiếm

và nạp thực thi IOS.

• ROM (Read-only memory)

Thiết bị mạng có Hệ điều hành

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

• 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.

• IOS (Internetwork Operating System)

• Các đường truyền thông tin

giữa các linh kiện

• Bus:

• Bộ cấp nguồn điện cho thiết

bị mạng hoạt động.

• Power:

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.

• 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

• LAN interface: giao tiếp mạng nội bộ.

• 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…

• WAN interface: giao tiếp mạng rộng – xa.

Thiết bị mạng có Hệ điều hành

• Các cổng giao tiếp (Interfaces)

• Cổng Console: truyền / nhận thông tin điều khiển Máy tính – Thiết bị • Cổng AUX: truyền / nhận thông tin điều khiển từ xa (qua modem)

• Management port: cổng quản trị thiết bị.

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:

• no : phủ định đã cấu hình. • do : thực thi lệnh Privilege mode trong Configure mode. • ? : liệt kê danh sách các lệnh dùng trong mode hiện tại. • ? : hiển thị các tham số / thành phần của lệnh. • : tự động hoàn tất 1 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).

RouterX(config)#interface type slot/port RouterX(config-if)#description string

• 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:

RouterX(config-if)#ip address ipaddress subnetmask

• 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):

RouterX(config-if)#clock rate 64000

• Enable Interface

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:

SwitchX#show interface fastethernet 0/0

Ethernet 0 is up, line protocol is up Fastethernet 0/0 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 3 input errors, 3 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored, 0 abort

3594664 packets output, 436549843 bytes, 0 underruns

8 output errors,

1790 collisions, 8 output errors, 10 interface resets, 1790 collisions, 0 restarts

0 restarts

• Xem kết quả bằng lệnh show interface