План - конспект занятия по теме «Настройка параметров компьютерной сети с использованием оборудования CISCO. Статическая маршрутизация»

План - конспект занятия по теме

«Настройка параметров компьютерной сети с использованием оборудования CISCO.

Статическая маршрутизация»

(занятие проведено в рамках недели открытых занятий, приуроченной к ежегодной научно – практической конференции «Шаг в науку»)

Учебное занятие в рамках подготовки участников регионального чемпионата «Молодые профессионалы» WSR Смоленской области по компетенции «Сетевое и системное администрирование»

Цель: формирование умений разработки топологии сети и её настройки с использованием сетевого оборудования и в среде программы - эмулятора.

Задачи для преподавателя:

формирование умений разработки топологии сети и её настройки в среде Cisco Packet Tracer,

формирование представлений о возможностях программы – эмулятора,

формирование знаний о типах маршрутизации и умений настройки статической маршрутизации,

формирование представлений о принципах подключения и настройки сетевого оборудования.

Задачи для студента:

освоение основных приемов работы с программой Cisco Packet Tracer,

изучение методов настройки статической маршрутизации,

знакомство с этапами настройки реального сетевого оборудования.

Оборудование и программное обеспечение:

Для преподавателя - ПК преподавателя и интерактивная доска, программа Cisco Packet Tracer

Для каждого студента - ПК с установленной ОС, пакетом MS-Office, программой Cisco Packet Tracer

Для совместной работы – Стойка с закрепленными коммутаторами, маршрутизаторами Cisco, консольные кабели, ноутбуки с установленной ОС и программой Putty (1 комплект на 2-3 студентов)

Ожидаемый результат: студенты закрепляют необходимые команды в среде программы – эмулятора, там же формируют визуальное представление о топологии сети, затем они выполняют задание с реальным оборудованием, используя, в том числе,  отработанные команды. Таким образом, удается сделать работу с оборудованием менее «сложной», более понятной. Необходимо провести аналогию между работой с оборудованием и работой с эмулятором, что важно для дальнейшей работы по подготовке участников.

Этапы учебного занятия

№ п/п	Этап занятия	Деятельность преподавателя	Деятельность студентов	Длитель-ность
1	Организационный момент	Вводная беседа со студентами, формулирование проблемы Формирование настроя студентов на работу	Участие в беседе	2 мин
2	Актуализация знаний, формулирование цели, умений, ВПД	Обсуждение вопроса «Маршрутизация. Статическая и динамическая маршрутизация» Совместное формулирование цели занятия, перечисление формируемых умений, вида профессиональной деятельности, этапа конкурсного задания	Ответы на вопросы преподавателя и участие в обсуждении Активное участие, высказывание своих предложений: чего хотим добиться, чему важно научится, где необходимо	5 мин
3	Выполнение первой части практической работы – работа с программой эмулятором	Вводные слова по выполнению практической работы Включенный контроль результатов выполнения практической работы Оказание консультативной помощи студентам в ходе выполнения практической работы	Выполнение задания практической работы в среде программы – эмулятора Один из студентов выполняет работу на компьютере преподавателя, результат выводится на экран	30 мин
4	Демонстрация результатов выполнения задания студентами, формулирование выводов	Контроль результата выполнения работы студентами (работающая схема сети, отчет о тестировании) Беседа со студентами о ключевых моментах выполнения работы, командах Вопросы студентам по поводу тех моментов, которые не были упомянуты	Предоставление результатов работы преподавателю Студент, работающий за компьютером преподавателя, демонстрирует необходимые функции программы, настройки, команды и др. по просьбе преподавателя. Все студенты, по очереди, формулируют тот или иной этап работы, который вызвал сложность, требует особой внимательности и т.д. Участие в обсуждении	5 мин
5	Выполнение второй части практической работы – работа с реальным оборудованием	Управление работой студентов, работа методом «я говорю, вы делаете» Оказание консультативной помощи Включенный контроль каждого этапа выполнения практического задания Акцентирование внимания студентов на важных моментах работы Совместное завершение работы	Пара студентов выполняет работу на компьютере, при этом результат работы выводится на экран Выполнение заданий под руководством преподавателя Формулировка вопросов преподавателю Запись необходимой информации в тетрадь Совместное завершение работы, отключение оборудования. Приведение рабочего места в порядок	45 мин
6	Анкетирование	Проведение мини – анкетирования студентов по вопросам эффективности проведенной работы (5 устных вопросов, требующих ответа «да-нет»)	Самоконтроль, ответы на вопросы преподавателя (на листках, без фамилий)
7	Подведение итогов учебного занятия, формулирование выводов	Беседа со студентами с целью подведения итогов занятия, оценки эффективности работы по достижению основной цели на каждом этапе занятия, обобщению изученного материала и акцентированию внимания на наиболее важных моментах, формулировка ДЗ (изучение следующего блока теоретического материала)	Активное участие в беседе, высказывание своих идей, предложений, формулировка вопросов, самоконтроль	3 мин
			ИТОГО	90

ПРИЛОЖЕНИЯ

Вопросы анкеты:

1.   У вас полностью получилось выполнить первую часть задания?

2.   У вас полностью получилось выполнить вторую часть задания?

3.   Вы сможете без посторонней помощи выполнить задание снова?

4.   Вы будете испытывать сложность при выполнении следующего подключения к оборудованию?

5.   Вы получили удовольствие от сегодняшнего занятия?

Примерная схема учебной аудитории:

 

Практическое задание для студентов:

Теоретические сведения – информация к размышлению

Packet Tracer - симулятор сети передачи данных, выпускаемый фирмой Cisco Systems. Позволяет делать работоспособные модели сети, настраивать (командами Cisco IOS) маршрутизаторы и коммутаторы, взаимодействовать между несколькими пользователями (через облако). Включает в себя серии маршрутизаторов Cisco 1800, 2600, 2800 и коммутаторов 2950, 2960, 3650. Кроме того есть серверы DHCP, HTTP, TFTP, FTP, рабочие станции, различные модули к компьютерам и маршрутизаторам, устройства WiFi, различные кабели.

Успешно позволяет создавать даже сложные макеты сетей, проверять на работоспособность топологии.

Маршрутизатор - специализированный сетевой компьютер, имеющий минимум два сетевых интерфейса и пересылающий пакеты данных между различными сегментами сети, принимающий решения о пересылке на основании информации о топологии сети и определённых правил, заданных администратором.

Маршрутизатор работает на более высоком «сетевом» уровне 3 сетевой модели OSI, нежели коммутатор (или сетевой мост) и концентратор (хаб), которые работают соответственно на уровне 2 и уровне 1 модели OSI.

Обычно маршрутизатор использует адрес получателя, указанный в пакетных данных, и определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные. Если в таблице маршрутизации для адреса нет описанного маршрута, пакет отбрасывается.

Таблица маршрутизации содержит информацию, на основе которой маршрутизатор принимает решение о дальнейшей пересылке пакетов.

Например:

.168.64.0/16 [110/49] via 192.168.1.2, 00:34:34, FastEthernet0/0.1

где 192.168.64.0/16 - сеть назначения,

/ - административное расстояние

/49 - метрика маршрута,

.168.1.2 - адрес следующего маршрутизатора, которому следует

передавать пакеты для сети 192.168.64.0/16,

:34:34 - время, в течение которого был известен этот маршрут,/0.1 - интерфейс маршрутизатора, через который можно достичь «соседа» 192.168.1.2.

Таблица маршрутизации может составляться двумя способами:

1)         статическая маршрутизация - когда записи в таблице вводятся и изменяются вручную. Такой способ требует вмешательства администратора каждый раз, когда происходят изменения в топологии сети. С другой стороны, он является наиболее стабильным и требующим минимума аппаратных ресурсов маршрутизатора для обслуживания таблицы.

2)         динамическая маршрутизация - когда записи в таблице обновляются автоматически при помощи одного или нескольких протоколов маршрутизации - RIP, OSPF, IGRP, EIGRP, IS-IS, BGP, и др. Кроме того, маршрутизатор строит таблицу оптимальных путей к сетям назначения на основе различных критериев - количества промежуточных узлов, пропускной способности каналов, задержки передачи данных и т.п. Критерии вычисления оптимальных маршрутов чаще всего зависят от протокола маршрутизации, а также задаются конфигурацией маршрутизатора.

В данной работе будут рассмотрены способы настройки именно статической маршрутизации в эмуляторе Packet Tracer.

Практическое задание – часть 1

Задание 1: Составьте заданную топологию сети (Рис. 1).

Рисунок 1 – Топология сети

Замечание:

Обратите внимание на  использование кабеля - Serial DCE (Data Communications Equipment), особенностью его является параметр clock rate, который устанавливает общую скорость передачи данных (пакетов) между роутерами. Для подключения через данный кабель, необходимо добавить интерфейсную панель W1C-2T в панели физических свойств роутера Physical (Рис. 2). Для этого понадобится снять выключатель с панели справа.

Рисунок 2 – Подключение маршрутизатора

После этого появятся 2 новых интерфейса Serial0/0/0 и Serial0/0/1 в свойствах конфигурируемого роутера (Рис. 3):

Рисунок  3

В итоге мы должны получить следующую топологию:

Рисунок 4

Как видно, индикаторы указывают, что оба роутера не задействованы, а интерфейсы FastEthernet не подняты, что мы будем усердно исправлять далее.

Задание 3: Настройте конфигурацию компонентов сети

Инструкция:

Задайте адреса конечных устройств PC0, PC1, PC2, PC3. Для этого зайдите в группу IP Configuration вкладки Dekstop:

Введите следующие адреса для PC0, PC1, PC2, PC3:

PC0:

IP address 10.0.0.2 Subnet mask 255.0.0.0 Default Gateway 10.0.0.1

PC1:

IP address 10.0.0.3 Subnet mask 255.0.0.0 Default Gateway 10.0.0.1

PC2:

IP address 30.0.0.2 Subnet mask 255.0.0.0 Default Gateway 30.0.0.1

PC3:

IP address 30.0.0.3 Subnet mask 255.0.0.0 Default Gateway 30.0.0.1

Чтобы настроить роутер R0 перейдите во вкладку CLI (Command Line Interface) и введите следующие команды:

Router#en#enable // задействуем роутер

Router#conf t#conf terminal // откроем режим конфигурацииconfiguration commands, one per line. End with CNTL/Z.(config)#hostname R0

R0 (config)#int fa0/0 // интерфейс FastEthernet0/0

R0 (config-if)#no ip ad(config-if)#no ip address(config-if)#ip ad 10.0.0.1 255.0.0.0(config-if)#no shut

R0 (config-if)#no shutdown // поднимаем интерфейс

%LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/0, changed state to up

%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/0, changed state to up(config-if)#exit

Повторяем действия для R1:

#en#enable // задействуем роутер

#conf t#conf terminal // откроем режим конфигурации configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.(config)#hostname R1

R1 (config)#int fa0/0 // интерфейс FastEthernet0/0

R1 (config-if)#no ip ad(config-if)#no ip address(config-if)#ip ad 30.0.0.1 255.0.0.0(config-if)#no shut

R1 (config-if)#no shutdown // поднимаем интерфейс

%LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/0, changed state to up

%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/0, changed state to up(config-if)#exit

Настраиваем интерфейс Serial0/0/0, соединяющий 2 роутера в сеть:

(config)#interface serial 0/0/0(config-if)#ip address 20.0.0.1 255.0.0.0(config-if)#clock rate 64000(config-if)#bandwidth 64(config-if)#no shutdown

%LINK-5-CHANGED: Interface Serial0/0/0, changed state to up

%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0/0/0, changed state to up(config-if)#exit(config)#(config)#interface serial 0/0/0(config-if)#ip address 20.0.0.2 255.0.0.0(config-if)#no shutdown(config-if)#exit

Так, мы настроили ip-адреса интерфейсов, но для обмена пакетами этого недостаточно. Необходимо показать роутеру R0 сеть 30.0.0.0:

(config)#ip route 30.0.0.0 255.0.0.0 20.0.0.2

А роутеру R1 про сеть 10.0.0.0:

R0 (config)#ip route 10.0.0.0 255.0.0.0 20.0.0.1

10.0.0.0 = Конечная сеть.

255.0.0.0 = Маска подсети.

20.0.0.1 = Адрес следующего узла сети.

Задание 3: Осуществите тестирование прохождения пакетов по сети

Инструкция:

Теперь, когда все интерфейсы настроены, а роутеры видят друг друга, можем смело посылать пакеты от одного PC к другому. Для этого можете воспользоваться встроенной возможностью Add Simple PDU, как показано на рисунке слева.

А также можете пропинговать ПК во вкладке Command Prompt.

Вы должны увидеть, что пакеты успешно проходят как из одной сети в другую, так и внутри каждой индивидуально.

Практическое задание – часть 2

(информация для преподавателя)

Работа выполняется двумя парами студентов, одна пара работает на компьютере, подключенном к левому сегменту сети, вторая – к правому. Таким образом, для 4 студентов необходим комплект из 2 коммутаторов и 2 маршрутизаторов (оборудование одного рабочего места).

Преподаватель формулирует выполняемое действие, при необходимости делает запись на доске, выполнение действие демонстрируется на экране одним из студентов и выполняется параллельно всеми другими.

Основные этапы работы:

Подключение оборудование в соответствии со схемой топологии сети.

Настройка параметров ПК.

Подключение к роутерам и их настройка.

Тестирование прохождения пакетов из одного сегмента сети в другой.

Восстановление настроек оборудования, отключение оборудование, приведение рабочих мест в порядок.