Лабораторная работа: использование интерфейса командной строки IOS с таблицами МАС-адресов коммутатора

Топология

Таблица адресации

Задачи

Часть 1. Создание и настройка сети

•       Подключите сеть в соответствии со схемой топологии.

•       Настройте сетевые устройства в соответствии с таблицей адресации.

Часть 2. Изучение таблицы МАС-адресов коммутатора

•       С помощью команды show понаблюдайте за процессом создания таблицы МАС-адресов коммутатора.

Исходные данные/сценарий

Коммутатор локальной сети на уровне 2 предназначен для доставки кадров Ethernet всем узловым устройствам в локальной сети. Коммутатор записывает МАС-адреса узлов, отображаемые в сети, и сопоставляет их с собственными портами коммутаторов Ethernet. Этот процесс называется созданием таблицы МАС-адресов. Получив кадр от ПК, коммутатор изучает МАС-адреса источника и назначения кадра. MAC-адрес источника регистрируется и сопоставляется с портом коммутатора, от которого он был получен. Также в таблице MAC-адресов находится МАС-адрес назначения. Если MAC-адрес назначения известен, кадр пересылается с МАС-адреса соответствующего порта коммутатора. Если MAC-адрес неизвестен, то кадр отправляется по широковещательной рассылке со всех портов коммутатора, кроме того, от которого он был получен. Важно видеть и понимать работу коммутатора и то, как он осуществляет передачу данных по сети. Функционал коммутаторов особенно полезен для сетевых администраторов, которые обеспечивают безопасную и стабильную сетевую коммуникацию.

Коммутаторы используются для соединения компьютеров в сети и передачи данных между ними. Коммутаторы отправляют кадры Ethernet на узловые устройства, установленные по МАС-адресам сетевых адаптеров.

В части 1 вам нужно построить топологию, состоящую из маршрутизатора и двух коммутаторов, соединённых каналом. В части 2 вам предстоит отправить эхо-запросы с помощью команды ping на различные устройства и посмотреть, как два коммутатора строят свои таблицы МАС-адресов.

Примечание. Маршрутизаторы, используемые на практических занятиях CCNA: маршрутизаторы с интеграцией сервисов серии Cisco 1941 (ISR) установленной версии Cisco IOS 15.2(4) M3 (образ universalk9). Используемые коммутаторы: семейство коммутаторов Cisco Catalyst 2960 версии CISCO IOS 15.0(2) (образ lanbasek9). Можно использовать другие маршрутизаторы, коммутаторы и версии ПО CISCO IOS. В зависимости от модели и версии Cisco IOS выполняемые доступные команды и выводы могут отличаться от данных, полученных в ходе лабораторных работ. Точные идентификаторы интерфейса см. в таблице сводной информации об интерфейсах маршрутизаторов в конце данной лабораторной работы.

Примечание. Убедитесь, что информация, имеющаяся на маршрутизаторе и коммутаторе, удалена и они не содержат файлов загрузочной конфигурации. Если вы не уверены, что сможете это сделать, обратитесь к инструктору.

Необходимые ресурсы

•       1 маршрутизатор (Cisco 1941 с универсальным образом M3 версии CISCO IOS 15.2(4) или аналогичным)

•       2 коммутатора (Cisco 2960, ПО CISCO IOS версии 15.0(2), образ lanbasek9 или аналогичный)

•       2 ПК (Windows 7, Vista и XP с программой эмуляции терминала, например Tera Term)

•       Консольные кабели для настройки устройств CISCO IOS через консольные порты

•       Кабели Ethernet в соответствии с топологией

Примечание. Интерфейсы Fast Ethernet на коммутаторах Cisco 2960 определяют тип подключения автоматически, поэтому между коммутаторами S1 и S2 можно использовать прямой кабель Ethernet. При использовании коммутатора Cisco другой модели может потребоваться кроссовый кабель Ethernet.

Часть 1: Создание и настройка сети

Шаг 1:    Подключите сеть в соответствии с топологией.

Шаг 2:    Настройте узловые ПК.

Шаг 3:     При необходимости включите и перезагрузите маршрутизаторы и коммутаторы.

Шаг 4:    Настройте основные параметры для каждого коммутатора.

a.     Задайте имя устройства, как показано на топологической схеме.

b.     Настройте IP-адрес и шлюз по умолчанию, как указано в таблице адресации.

c.     Назначьте cisco в качестве паролей консоли и виртуального терминала.

d.     Назначьте class в качестве пароля привилегированного режима.

Шаг 5:     Настройте основные параметры для маршрутизатора.

a.     Отключите поиск DNS.

b.     Настройте IP-адрес для маршрутизатора, как указано в таблице адресации.

c.     Задайте имя устройства, как показано на топологической схеме.

d.     Назначьте cisco в качестве паролей консоли и виртуального терминала.

e.     Назначьте class в качестве пароля привилегированного режима.

Часть 2: Изучение таблицы МАС-адресов коммутатора

Как только между сетевыми устройствами начинается передача данных, коммутатор выясняет МАСадреса и строит таблицу.

Шаг 1:     Запишите МАС-адреса сетевых устройств.

a.     Откройте командную строку на ПК-А и ПК-Б и введите команду ipconfig /all. Назовите физические адреса адаптера Ethernet.

MAC-адрес ПК-А: ___________________________________________________________________

MAC-адрес ПК-Б: ___________________________________________________________________

b.     Подключитесь к маршрутизатору R1 через консоль и введите команду show interface G0/1. Назовите адрес оборудования.

МАС-адрес маршрутизатора R1 Gigabit Ethernet 0/1:

___________________________________________________________________________________

c.     Подключитесь к коммутаторам S1 и S2 через консоль и введите команду show interface F0/1 на каждом коммутаторе. Назовите адреса оборудования во второй строке выходных данных команды (или встроенный адрес [bia]).

МАС-адрес коммутатора S1 Fast Ethernet 0/1: _____________________________________________

МАС-адрес коммутатора S2 Fast Ethernet 0/1: _____________________________________________

Шаг 2:    Отображение таблицы МАС-адресов коммутатора

Подключитесь к коммутатору S2 через консоль и просмотрите таблицу МАС-адресов до и после тестирования сетевой связи посредством эхо-запросов с помощью команды ping.

a.     Подключитесь к коммутатору S2 через консоль и войдите в привилегированный режим.

b.     В привилегированном режиме введите команду show mac address-table и нажмите клавишу ВВОД.

S2# show mac address-table

Даже если сетевая коммуникация в сети не происходила (т. е. не использовался эхо-запрос с помощью команды ping), коммутатор может узнать МАС-адреса при подключении к ПК и другим коммутаторам.

Записаны ли в таблице МАС-адресов какие-то МАС-адреса?

____________________________________________________________________________________

Какие МАС-адреса записаны в таблице? С какими портами коммутатора они сопоставлены и каким устройствам принадлежат? Игнорируйте МАС-адреса, сопоставленные с центральным процессором.

____________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________

Если вы не записали МАС-адреса сетевых устройств в шаге 1, как можно определить, каким устройствам принадлежат МАС-адреса, используя только выходные данные команды show mac address-table? Работает ли это решение в любой ситуации?

____________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________

Шаг 3:    Очистите таблицу МАС-адресов коммутатора S2 и снова отобразите таблицу МАС-адресов.

a.     В привилегированном режиме введите команду clear mac address-table dynamicи нажмите клавишу ВВОД.

S2# clear mac address-table dynamic

b.     Сразу введите команду show mac address-table еще раз. Указаны ли в таблице МАС-адресов адреса для VLAN 1? Указаны ли другие МАС-адреса?

___________________________________________________________________________________

Через 10 секунд введите команду show mac address-table и нажмите клавишу ВВОД. Появились ли в таблице МАС-адресов новые адреса? ______________________________________________  

Шаг 4:    С ПК-Б отправьте эхо-запросы с помощью команды ping на устройства в сети и просмотрите таблицу МАС-адресов коммутатора.

a.     В ПК-Б откройте командную строку и введите команду arp-a. Не считая адресов многоадресной рассылки и широковещательных адресов, сколько пар адресов устройств IP и МАС было получено протоколом ARP?  

____________________________________________________________________________________

b.     Из командной строки ПК-Б отправьте эхо-запрос с помощью команды ping на маршрутизатор (шлюз) R1, ПК-А, а также коммутаторы S1 и S2. От всех ли устройств получены отклики? Если нет, проверьте кабели и конфигурации IP.

____________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________

c.     Через консольное соединение на коммутаторе S2 введите команду show mac address-table. Добавил ли коммутатор в таблицу МАС-адресов дополнительные МАС-адреса? Если да, то какие адреса и устройства?

____________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________

В ПК-Б откройте командную строку и снова введите команду arp-a. Появились ли в ARP-кэше ПК-Б дополнительные записи для всех сетевых устройств, на которые были отправлены эхо-запросы с помощью команды ping?

____________________________________________________________________________________

Вопросы на закрепление

В сетях Ethernet данные передаются на устройства по соответствующим МАС-адресам. Для этого коммутаторы и компьютеры динамически создают ARP-кэш и таблицы МАС-адресов. Если компьютеров в сети немного, эта процедура выглядит достаточно простой. Какие сложности могут возникнуть в крупных сетях?

_______________________________________________________________________________________

Сводная таблица интерфейса маршрутизатора