|
Использование постоянных виртуальных соединений в сетях Frame Relay1. Общие положенияЦелью выполнения лабораторной работы является приобретение студентами практических навыков в создании и использовании постоянных виртуальных соединений в сетях, построенных по технологии Frame Relay. 2. Основные принципы построения сетей Frame RelayТехнология, которая в последствии получила название Frame Relay (коммутация кадров), первоначально была разработана в 1980-х для использования в сетях ISDN. Как следует из названия, данная технология обеспечивает информационное взаимодействие на физическом и канальном уровне OSI и предназначена динамического разделения ресурсов канала между пользовательскими процессами передачи данных. Информационное взаимодействие в сетях FR осуществляется только на физическом и канальном уровне. В отсутствии сетевого уровня взаимодействия заключается коренное отличие технологии Frame Relay от таких технологий, как ISDN и X.25. Блоки протокола сетевого уровня инкапсулируются непосредственно блоки данных канального уровня кадры Frame Relay, что существенно повышает эффективность использования каналов передачи данных. Также как и в сети X.25, основу сетей Frame Relay составляют виртуальные каналы (virtual circuits). Виртуальный канал в сети Frame Relay представляет собой логическое соединение созданное между двумя устройствами DTE в сети Frame Relay для обеспечения информационного обмена между ними. В сети Frame Relay могут быть использованы два типа виртуальных каналов: коммутируемые (SVC) и постоянные (PVC). Вследствие описанной выше специфики технологии Frame Relay, при построении сетей значительно более часто применяются именно постоянные виртуальные соединения (каналы). Через различные PVC, например, могут передаваться пакеты различных протоколов сетевого уровня, таких как IP или IPX. Постоянные виртуальные соединения могут также быть использованы для передачи блоков данных различных сетей протокола IP. Таким образом, аппарат PVC позволяет создавать гибкую инфраструктуру, способную обеспечить разнообразные варианты информационного взаимодействия между компонентами сети. Для идентификации постоянных виртуальных каналов в сетях, построенных по технологии Frame Relay, используется DLCI (Data-Link Connection Identifier). Значение DLCI однозначно определяет номер виртуального канала для каждого порта устройства Frame Relay. 3. Параметры качества обслуживания Frame RelayОсновное отличие технологии Frame Relay от X.25 заключается в возможности формирования и реализации соглашений относительно значений параметров качества предоставляемой услуги. В качестве таких параметров в сети Frame Relay используются:
Согласованное значение информационной скорости CIR является одним из основных параметров услуги FR. Значение CIR определяется отдельно для каждого PVC. Согласованная информационная скорость это максимальная скорость, с которой пользователь может обеспечивать гарантированный информационный обмен по отдельному каналу PVC. Сумма значений CIR всех PVC, которые определены для физического канала, не должна превышать (0.75-0.8) доли его пропускной способности. Гарантированный объем и интервал неравномерности трафика тесно связаны с CIR и предназначены для определения параметров трафика пользователя в соответствии с формулой: Тс = Bc/CIR. Значение Bc определяет максимальный объем данных пользователя, который должен быть передан через канал без потерь за период Тс. Значение Be определяет величину предельного увеличения трафика пользователя для конкретного виртуального канала PVC. Кадрам пользователя, которые образовали добавку Be к согласованному значению Bc, присваивается признак DE. 4. Сигнализация и управление виртуальными каналами Frame RelayШирокое использование технологии Frame Relay в качестве универсальной транспортной среды вызвало необходимость разработки дополнительных спецификаций, которые обеспечивали более гибкое управление ресурсами PVC и SVC в сети Frame Relay. Одной из первых таких спецификаций была спецификация LMI. Спецификация LMI (Local Management Interface), была разработана в 1990 году инициативной группой, в которую вошли компании Cisco Systems, Strata COM, Northern Telecom и DEC Создание спецификации LMI позволило использовать следующие виды сервиса:
Для передачи управляющих сообщений LMI обычно используется специальный PVC #1023. Мониторинг состояния PVC в данном случае осуществлялся по принципу Keep Alive одно устройство посылает запрос Status inquiry в ответ на который смежное сетевое устройство формирует ответ на запрос Status report. 5. Порядок выполнения лабораторной работы5.1. Теоретическая частьИспользуя материалы лекций, методической и дополнительной литературы подготовить ответы на следующие вопросы:
5.2. Практическая частьЛабораторный комплекс включает в себя многофункциональные маршрутизаторы NSG-800 и NSG-510 произведенные компанией NSG (Группа Сетевые Системы). Маршрутизаторы NSG-510Устройства NSG-500, NSG-510, NSG-500/C, NSG-510/C представляют собой модульные мультипротокольные маршрутизаторы и коммутаторы пакетов, предназначенные для построения сетей TCP/IP, Frame Relay, X.25 и сопряжения сетей, использующих различные типы протоколов. Устройства относятся к классу абонентской аппаратуры (customer premises equipment, CPE) и могут применяться для решения широкого круга задач. Маршрутизаторы NSG поддерживают обширный набор сетевых протоколов, а сменные интерфейсные модули позволяют передавать данные по различным типам физической среды. Устройства рассчитаны на непрерывную круглосуточную работу в необслуживаемом режиме и допускают удаленное управление на основе различных технологий и методов. Устройства NSG-500, NSG-510, NSG-500/C, NSG-510/C состоят из базового шасси, интерфейсных модулей, кабелей и встроенного программного обеспечения. Базовое шасси включает в себя корпус, материнскую плату, процессорное ядро и блок питания. Шасси оснащено двумя разъемами расширения (универсальными портами), обеспечивающими установку различных типов интерфейсных модулей NSG в соответствии с типами подключаемых физических линий. Интерфейсные модули IM.V24, IM.V35, IM.V35.2, IM.X21, IM.530, IM.703, а также фиксированный асинхронный порт, используются со специальными кабелями или переходниками NSG, поставляемыми согласно спецификации заказчика. Описания интерфейсных модулей и кабелей приведены в документе: Мультипротокольные маршрутизаторы и коммутаторы пакетов NPS-7e, NSG-500, NX-300, NSG-800. Модули расширения и интерфейсные кабели. Устройства работают под управлением базового программного обеспечения NSG, обеспечивающего широкий набор возможностей для маршрутизации, коммутации, мультипротокольной инкапсуляции, преобразования протоколов (шлюзования) и дополнительной обработки трафика, а также для управления сеансами работы пользователей, локального и удаленного управления самим устройством. Структура и настройка программного обеспечения описаны в документе: Мультипротокольные маршрутизаторы и коммутаторы пакетов NPS-7e, NSG-500, NX-300, NSG-800. Базовое программное обеспечение. Руководство пользователя. (Части 1.9.) Технические характеристики NSG-510
Внешний вид. Передняя панельНа передней панели устройства расположены следующие индикаторы и кнопки управления: Рис. 1. Индикаторы и кнопки управления, расположенные на передней панели NSG-510 Назначение индикаторов:
Внешний вид. Задняя панельНа задней панели устройства расположены следующие индикаторы и соединительные элементы: Рис. 2. Индикаторы и соединительные элементы, расположенные на задней панели NSG-510
Маршрутизатор NSG-800Устройство NSG-800/4WL представляет собой модульный мультипротокольный маршрутизатор и коммутатор пакетов, предназначенный для построения сетей TCP/IP, Frame Relay, X.25 и сопряжения сетей, использующих различные типы протоколов. Устройство применяется для решения широкого круга задач, включая:
Маршрутизатор NSG-800 поддерживает обширный набор сетевых протоколов, а сменные интерфейсные модули позволяют передавать данные по различным типам физической среды. Маршрутизатор NSG-800 рассчитан на непрерывную круглосуточную работу в необслуживаемом режиме и допускает удаленное управление на основе различных технологий и методов. Маршрутизатор NSG-800 состоит из базового шасси, интерфейсных модулей, кабелей и встроенного программного обеспечения. Базовое шасси включает в себя корпус, блок питания и материнскую плату. Шасси оснащено портом Ethernet 10/100BaseT и четырьмя разъемами расширения (универсальными портами), обеспечивающими установку всех типов интерфейсных модулей NSG в соответствии с типами подключаемых физических линий. Помимо указанных портов, в устройствах имеется консольный порт, предназначенный преимущественно для локального управления. Порт допускает также подключение низкоскоростного асинхронного терминального оборудования (например, банкомата) или устройств вывода. Технические характеристики NSG-800
Внешний вид NSG 800На передней панели устройства расположены 2 светодиодных индикатора:
Рис. 3. Индикаторы и соединительные элементы, расположенные на задней панели NSG-800 На задней панели устройства расположены следующие соединительные элементы и индикаторы:
Обеспечение безопасности при выполнении лабораторной работыПеред выполнением лабораторной работы студенты должны быть в установленном порядке проинструктированы преподавателем в части необходимых мер по обеспечению электробезопасности при ее проведении. Порядок подготовки маршрутизаторов NSG к включению электропитанияПодключить порт Ethernet к коммутатору или концентратору локальной сети при помощи кабеля Ethernet с прямой распайкой (синего кабеля, входящего в комплектацию устройства), либо непосредственно к сетевому адаптеру компьютера при помощи кабеля с перекрестной распайкой (зеленого). Подключить интерфейсные кабели к универсальным портам маршрутизатора в соответствии с предлагаемой схемой лабораторной установки. ПРИМЕЧАНИЕ. Интерфейсные модули IM.V24, IM.V35, IM.V35.2, IM.X21, IM.530, IM.703 используются только с соответствующими кабелями и переходниками NSG. Аппаратный тип порта (DTE/DCE), а также выбор режима V.24/V.35 для модулей IM.V35 и IM.V35.2, однозначно определяются типом кабеля. Подключить консольный порт к COM-порту персонального компьютера при помощи кабеля CAB.V24/D25/FC/A либо CAB.V24/D9/FC/A, входящего в комплектацию устройства, для первоначального конфигурирования устройства. Подключить устройство к источнику питания и включить выключатель питания, расположенный на задней панели. Начальное конфигурирование маршрутизаторов NSGПервоначальное конфигурирование маршрутизатора выполняется через консольный порт при помощи программы эмуляции терминала. Для подключения к порту необходимо использовать, по умолчанию, следующие параметры терминала: 9600 бит/с, 8 бит, без проверки четности, 1 стоп-бит. Аппаратное управление потоком на данном порту не поддерживается Процедура входа в систему описана в документе NSG: Базовое программное обеспечение. Руководство пользователя. Часть 2. По умолчанию, устройство имеет пустой пароль, т.е. при первом входе в модуль Manager после приглашения Password: следует нажать клавишу Enter. Конфигурирование устройства производится в соответствии с документом NSG: Базовое программное обеспечение. Руководство пользователя. Документ имеет следующую структуру: Часть 1. Введение в архитектуру маршрутизаторов NSG Части 2 и 3 указанного документа являются общими для всех применений данных устройств. Части 4.8 описывают настройку отдельных протоколов и служб, необходимых для конкретных приложений. Части 1 и 9 носят справочный характер. ВНИМАНИЕ. Программная конфигурация интерфейсов DTE/DCE (режим синхронизации, V.24/V.35) должна быть установлена строго в соответствии с аппаратными типами портов, выбранными при помощи интерфейсных кабелей. Для входа в модуль управления (далее MANAGER) маршрутизатором необходимо установить с ним соединение, послав входящий вызов (Incomming Call) с сетевым адресом модуля управления из любой точки сети (в том числе с любого асинхронного порта, сконфигурированного в режиме PAD). С локального PADa или TELNETa можно обратиться к MANAGER'у при помощи команды: MN
Если на момент обращения MANAGER свободен (т.е. не имеет сессии с другим абонентом), то будет установлено виртуальное соединение. После этого будет выведена подсказка: Password:
Здесь необходимо ввести пароль, и если он набран правильно, пользователь сможет вводить команды и получать информацию от модуля MANAGER. Все команды модуля управления MANAGER можно объединить в следующие группы:
После выполнения каждой команды модуль управления MANAGER выводит приглашение, которое может выглядеть следующим образом, в зависимости от текущих настроек маршрутизатора: NSG-800>
Сессия длится до тех пор, пока пользователь не разорвет соединение. Соединение может быть разорвано по инициативе модуля MANAGER в том случае, если время пассивности пользователя превысит установленное значение параметра MNIT (Manager Inactivity Timer). В командной строке в качестве разделителя между именем параметра и его значением кроме двоеточия ':' могут использоваться знаки '=' или ';' Ниже приведены значения функциональных клавиш:
Полученная конфигурация должна быть сохранена в энергонезависимой памяти устройства командой W F (Write Flash). В противном случае все произведенные изменения будут утрачены после следующей перезагрузки устройства. Ряд изменений конфигурации вступает в силу только после рестарта соответствующего программного объекта (интерфейса, станции, службы и т.п.). После изменений конфигурации устройства в целом, например, после его первоначальной настройки, рекомендуется перезагрузить устройство при помощи команды W S PO:A. Наряду с этим, большинство программных объектов могут быть рестартованы избирательно при помощи команды W S (Warm Start) с соответствующими параметрами. Это обеспечивает бесперебойную работу тех компонент устройства, которые не затронуты данными изменениями конфигурации. Задание на выполнение лабораторной работыСтуденты должны построить и обеспечить функционирование на предлагаемом оборудовании фрагмента сети IP, объединяющего центральный (CO) и три периферийных офиса (PO) компании А через арендуемые у провайдера Б каналы Frame Relay. Лабораторная работа выполняется по следующему плану:
6. Требования к оформлению отчета о выполнении лабораторной работыОтчет о выполнении лабораторной работы должен содержать следующие пункты:
7. Литература
Приложение 1. Схема лабораторной установки |
|
© 2000 Александр Филимонов |