Аллан Леинванд, Брюс Пински

 

Данная книга, написанная специалистами-практиками, посвящена описанию основ конфигурирования операционной системы IOS, под управлением которой работают все устройства межсетевого взаимодействия компании Cisco Systems, Inc. Материал подается на примере типовой сети вымышленной компании ZIP. Книга будет полезна специалистам, работающим в области сетевых технологий, которые впервые решают задачу построения работоспособной сети, использующей мосты, коммутаторы и маршрутизаторы компании Cisco.

Введение

Компания Cisco Systems, Inc. является ведущим в мире поставщиком аппаратного и программного обеспечения для межсетевого взаимодействия. Cisco ежегодно устанавливает более 100 000 устройств, которые работают как в частных сетях, так и в сетях общего пользования. На момент написания книги эти устройства обслуживали более 80 процентов трафика сети Internet. Настоящая книга призвана помочь новым пользователям продуктов компании Cisco освоить основы администрирования своих устройств межсетевого взаимодействия.

В состав этих устройств входит разработанная компанией специальная операционная система - межсетевая операционная система Cisco (Cisco Internetwork Operating System - IOS). ОС IOS представляет собой сложную операционную систему реального времени, состоящую из нескольких подсистем и имеющую десятки тысяч возможных параметров конфигурирования. Используя приводимые в хронологическом порядке простые описания и практические примеры, авторы основное внимание уделяют ОС IOS с точки зрения конфигурирования, эксплуатации и сопровождения устройств межсетевого взаимодействия. Кроме общих аспектов ОС IOS, здесь также рассматриваются три наиболее популярных сетевых протокола: протокол управления передачей данных/межсетевой протокол TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), протокол межсетевого обмена пакетами IPX компании Novell (Internetwork Packet Exchange) и протокол AppleTalk компании Apple Computer, Inc.

Цели книги

Основная цель данной книги состоит в том, чтобы сделать ОС IOS для пользователей-новичков легкой в конфигурировании, работе и сопровождении. Поставляемая с каждым изделием компании Cisco документация на ОС IOS занимает несколько компакт-дисков и дает полное представление о каждой команде со всеми соответствующими опциями. Однако зачастую документация пугает и запутывает людей, когда они пытаются с ее помощью сконфигурировать изделие на выполнение базовых функций межсетевого взаимодействия.

Настоящая книга, объясняя общеупотребительные команды и опции ОС IOS, является дополнением к имеющейся технической документации. С помощью многочисленных примеров, иллюстраций и выводимых ОС IOS сообщений в ней поясняется применение ОС IOS для различных пользователей и конфигураций межсетевого взаимодействия. Весь материал книги построен на рассмотрении примера создания сетевого комплекса вымышленной компании Zoom Integrated Products (ZIP). Все вводимые команды конфигурирования и стратегии иллюстрируются конкретным примером устройства или топологии сети компании ZIP.

На кого рассчитана эта книга

Данная книга предназначается любому начинающему пользователю ОС IOS. Однако благодаря множеству примеров и советов по использованию общих функций ОС IOS и более искушенный пользователь найдет в ней много ценного.

Предполагается, что читатель имеет некоторое общее представление о различных типах оборудования для межсетевого взаимодействия - о концентраторах, мостах, коммутаторах и маршрутизаторах. Детальное рассмотрение работы оборудования этих типов выходит за рамки настоящей книги, но краткое их описание в преломлении к ОС IOS приводится. Для читателей, желающих подробно изучить протоколы TCP/IP, AppleTalk и IPX, в конце каждой главы даются ссылки на соответствующие издания. Другими словами, вместо того, чтобы дублировать существующую литературу по конкретному оборудованию для межсетевого взаимодействия и протоколам, настоящая книга сконцентрирована на вопросах применения этих технологий в изделиях, которые работают с ОС IOS компании Cisco.

Структура книги

Глава 1, "Введение в технологии межсетевого взаимодействия", посвящена описанию эталонной модели взаимодействия открытых систем (модель OSI) и краткому описанию общих типов межсетевых устройств, которыми (в контексте данной книги) являются мосты, коммутаторы и маршрутизаторы. Завершается глава описанием взятого в качестве примера сетевого комплекса вымышленной компании Zoom Integrated Products (ZIP).

В главе 2, "Основы конфигурирования устройств", приводится базовая информация, которую необходимо знать об устройстве компании Cisco, начиная с его конфигурирования по извлечении из упаковки. Рассматриваются доступ к порту консоли, базовое конфигурирование с терминала, режим задания начальных установок ОС IOS, средства контекстной помощи, привилегированный режим и структура команд конфигурирования. В этой главе также объясняются некоторые физические характеристики устройств, например, обращение к оперативной памяти, сохранение информации о конфигурации в энергонезависимой памяти и пересылка образа ОС IOS во флэш-память.

В главе 3, "Основы интерфейсов устройств Cisco", приводятся необходимые данные о типах сетевых интерфейсов, которыми обладают устройства компании Cisco. Глава знакомит с каждым из следующих типов интерфейсов: Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, Fiber Distributed Data Interface (FDDI), High-Level Data Link Control (HDLC), Point-to-Point Protocol (PPP), X.25, Frame Relay, Asynchronous Transfer Mode (ATM), Digital Subscriber Loop (DSL) и Integrated Services Digital Network (ISDN). Глава также содержит объяснения применения команд ОС IOS для проверки статуса и работоспособности интерфейса.

В главе 4, "Основы TCP/IP", объясняются главные концептуальные особенности протокола IP: образование подсетей и маршрутизация. В главе также показывается, как использовать ОС IOS для конфигурирования IP-адресов, IP-маршрутов, протоколов IP-маршрутизации (RIP, IGRP, OSPF, EIGRP и BGP4), средств защиты IP-сети и удаленного IP-доступа по коммутируемым каналам связи. Кроме того, приводится описание других деталей конфигурирования ОС IOS для работы с протоколом IP, включая конфигурирование службы имен доменов (DNS), переадресацию широковещательных IP-пакетов, DHCP-службы и резервное дублирование.

Глава 5, "Основы AppleTalk", начинается с обзора группы протоколов, работающих в рамках протокола AppleTalk. После этого в главе рассматривается конфигурирование в ОС IOS диапазонов кабелей, зон, протоколов маршрутизации (RTMP и EIGRP), средств защиты сети AppleTalk и удаленного AppleTalk-доступа по коммутируемым каналам связи.

В начале главы 6, "Основы IPX", дается обзор элементов протокола IPX компании Novell: номеров сетей, протокола объявления служб Service Advertising (SAP) и маршрутизации. Затем рассматривается использование ОС IOS для конфигурирования IPX-адресов, различных методов инкапсуляции в локальных сетях, маршрутов, протоколов маршрутизации (RIP, NLSP и EIGRP), средств защиты в IPX-сетях и удаленного IPX-доступа по коммутируемым каналам связи.

Глава 7, "Основы администрирования и управления", объясняет другие конфигурируемые элементы ОС IOS, о которых пользователю необходимо знать. Эти элементы включают управление доступом, использование защищенной оболочки Secure Shell (SSH) для доступа к устройству, работающему под управлением ОС IOS, протоколирование сообщений, протоколы управления сетью, управление часами/календарем. В главе также показывается, как конфигурировать простой протокол управления сетью Simple Network Management Protocol, систему управления доступом на основе контроллера доступа к терминалу Terminal Access Controller Access Control System (TACACS+), службу удаленной аутентификации пользователей по телефонным линиям Remote Authentication Dial-In User Service (RADIUS) и протокол сетевого времени Network Time Protocol (NTP).

В главе 8, "Полная конфигурация ОС IOS для сети компании ZIP", приводится полная конфигурация ОС IOS для всей взятой в качестве примера сети компании ZIP. Эта глава сводит воедино все примеры конфигурирования, использованные в тексте книги.

Особенности и элементы книги

В этой книге для того, чтобы подчеркнуть ключевые концептуальные моменты, используется ряд элементов и условных обозначений. Так, для иллюстрации конфигурирования применяется единый пример сети на протяжении всей книги. Для удобства схема сети компании ZIP размещена на внутренней (второй) странице обложки.

Естественно, что код конфигурации является центральным элементом этой книги. Фрагменты кода для облегчения идентификации представлены отличающимся шрифтом. Вводимые пользователем элементы кода и его отдельные термины выделяются полужирным шрифтом.

Кроме того, в книге используются следующие элементы.

• Примечания. Комментарии на полях страницы, которые связаны с обсуждаемой темой, но могут быть пропущены без ущерба для понимания сути вопроса и целостности материала.
• Советы. Комментарии на полях страницы, в которых описывается эффективный, короткий или оптимальный способ использования технологии.
• Дополнительные справки. Тексты на полях страницы, указывающие местонахождение источников дополнительной информации по обсуждаемой теме.
• Сводные таблицы команд. Справочный материал и повторение наиболее важных новых команд и синтаксиса, введенных в главе, размещаются в конце соответствующих глав.

Краткая история компании Cisco Systems

У истоков компании Cisco Systems стояли Лен и Сэнди Босак (Len and Sandy Bosack), муж и жена, работавшие на различных факультетах Станфордского университета. Им надо было сделать так, чтобы их компьютерные системы могли общаться друг с другом. Решая эту проблему, они построили устройство, названное шлюзовым сервером. Шлюзовой сервер помогал машинам двух факультетов Станфордского университета обмениваться данными с помощью межсетевого протокола Internet Protocol (IP).

Вскоре после этого достижения они решили испытать счастье и создать коммерческий вариант шлюзового сервера. Первым помещением компании Cisco, где осуществлялись разработка и производство, была гостиная Босаков. В 1984 году была основана компания cisco Systems, Inc., и новая эра в межсетевом взаимодействии началась.

Обратите внимание на строчную букву "с" в первоначальном названии компании; существует множество слухов и объяснений ее происхождения. Она интерпретировалась как попытка смутить редакторов, когда те начинают предложение с названия компании, и как ошибка юристов, предлагавших проект названия. В качестве причины назывались и порванный лист бумаги, на котором изначально стояло название San Francisco Systems, и просто стремление выделиться. Мы не будем открывать здесь правду, поскольку предпочитаем сохранить тайну - пусть каждый выберет себе вариант по вкусу. В 1992 году название компании было официально изменено на Cisco Systems, Inc. Переход к прописной "C" был встречен ортодоксами cisco с некоторыми колебаниями, однако сегодня большинством используется название Cisco Systems, Inc., исключая, может быть, несгибаемых инженеров времен cisco Systems.

Первым шлюзовым продуктом от Cisco был так называемый новейший шлюзовой сервер (Advanced Gateway Server - AGS), за которым вскоре последовали шлюзовой сервер среднего диапазона (Mid-Range Gateway Server - MGS), малогабаритный шлюзовой сервер (Compact Gateway Server - MGS), интегрированный шлюзовой сервер (Integrated Gateway Server - IGS) и новейший шлюзовой сервер плюс (AGS+). Теперь эти продукты - история компании. Следующее поколение продуктов начало появляться в 1993 году, начиная с маршрутизаторов серии Cisco 4000, за которыми быстро последовали серии маршрутизаторов Cisco 7000, 2000 и 3000. Семейство продуктов Cisco продолжает развиваться и сегодня. Следуя традиции использовать номера продуктов вместо названий, появились маршрутизаторы Cisco 12000 и коммутаторы Catalyst 6500.

С середины 1990-х Cisco расширила ассортимент, включив в него, кроме маршрутизаторов, и другие продукты для межсетевого взаимодействия: коммутаторы для локальных сетей, АТМ-коммутаторы, продукты для глобальных сетей, средства связи с мэйнфреймами IBM и многое другое.

Из-за разнообразия продуктов компании Cisco, наследуемой сложности ОС IOS и широкого роста количества реализаций сетевых комплексов сетевые проектировщики и менеджеры начали захлебываться в потоке информации, необходимой для конфигурирования сети с устройствами Cisco. Данная книга призвана выделить из огромного количества имеющейся информации и документации главные положения. Авторы хотели сделать превосходные продукты Cisco столь же доступными новичкам, сколь они доступны ветеранам использования ОС IOS.

Об авторах

Аллан Леинванд (Allan Leinwand) - главный технолог и вице-президент по конструированию компании Telegis Networks, Inc. Ранее, занимая аналогичный пост в компании Digital Island, Inc., отвечал за техническое развитие глобальной сети компании и стратегию распространения информации. До этого он работал менеджером по техническому консалтингу в компании Cisco Systems, Inc. и решал вопросы, связанные с проектированием глобальных сетей для клиентов компании. Свою степень бакалавра по вычислительной технике Аллан получил в 1988 году в Университете штата Колорадо (г. Боулдер) и с того времени работает в области технологий межсетевого взаимодействия крупных корпораций. Он также ведет курс компьютерных сетей для аспирантов в Университете г. Беркли (штат Калифорния). Леинванд опубликовал множество статей, посвященных управлению и проектированию сетей. Кроме того, он является одним из соавторов выпущенной издательством Addison-Wesley монографии Network Management: Practical Perspective, Second Edition.

Брюс Пински (Bruce Pinsky) - сертифицированный Cisco эксперт по межсетевому взаимодействию (сертификат ╢ 1045), вице-президент компании Telegis Networks, Inc. по конструированию продуктов и сетевым инфраструктурам. Ранее, будучи ведущим специалистом по информатизации, вице-президентом по техническим вопросам и старшим специалистом по стратегии развития сетей в компании Digital Island, Inc., отвечал за развитие и внедрение корпоративных инфраструктурных технологий и перспективные исследования в области технологий. До компании Digital Island Брюс работал старшим технологом по поддержке межсетевых комплексов компании Cisco и решал возникавшие у заказчиков сложные технические проблемы. До и после получения степени бакалавра по вычислительной технике в Калифорнийском государственном университете (г. Хайвард) в 1988 году он занимался технологиями межсетевых взаимодействий и системной интеграцией для больших корпораций и консалтинговых фирм. Являясь одним из первых сертифицированных Cisco экспертов по сетевым ком

О технических рецензентах

Генри Бенджамин (Henry Benjamin) - обладатель сертификатов Cisco по сетевым комплексам, сетям и проектированию, бакалавр технических наук, является сертифицированным Cisco экспертом в области сетевых комплексов и инженером по информационным сетям компании Cisco. У него более чем десятилетний опыт работы с сетями на основе устройств компании Cisco, включая планирование, проектирование и реализацию больших IP-сетей, использующих протоколы динамической маршрутизации IGRP, EIGRP и OSPF. В последний год Генри сосредоточил свои усилия на проектировании архитектуры и реализации внутренних сетей компании Cisco в Австралии и в азиатско-тихоокеанском регионе. Бенджамин написал книгу, посвященную сдаче письменного экзамена на звание сертифицированного Cisco эксперта по сетевым комплексам. Генри имеет степень бакалавра технических наук Сиднейского университета.

Кевин Бюргесс (Kevin Burgess) в течение 10 лет занимается вопросами проектирования, анализа и технического сопровождения сетей. Последние пять лет он в качестве инженера по сетям компании EDS принимал участие в различных проектах на территории Канады. Кевин является обладателем ряда сертификатов от компаний Novell и Cisco и в настоящее время работает над получением звания сертифицированного Cisco эксперта по сетевым комплексам.

Андре Пари-Хафф (Andre Paree-Huff) - сертифицированный специалист по ряду программ, занимается вычислительной техникой более 8 лет. В настоящее время работает в Североамериканском центре поддержки клиентов компании Compaq Computer Corporation в Колорадо-Спрингс (штат Колорадо) инженером III категории по технической поддержке сетей. Андре занимается поиском и устранением неисправностей в сетевой аппаратуре, специализируясь на 2 и 3 уровнях модели OSI. Он является соавтором четырех технических руководств, посвященных сетям, и был техническим редактором многих других изданий. В настоящее время Андре готовится получить звание сертифицированного Cisco эксперта по сетевым комплексам.

Дейв Самтер (Dave Sumter) - сертифицированный Cisco эксперт по сетевым комплексам (сертификат ╢ 4942). В сетевой промышленности Дейв работает около пяти лет, а последние три года полностью сосредоточен на решениях компании Cisco. Работает в компании Cisco Systems, Inc. в ЮАР. В настоящее время его обязанности связаны с проектированием крупномасштабных кампусов и глобальных сетей для корпоративных и правительственных клиентов в ЮАР. Кроме того, Самтер постоянно обучает партнеров компании и принимает экзамены у кандидатов на звание сертифицированного Cisco эксперта по сетевым комплексам в Лаборатории маршрутизации и коммутирования центра подготовки экспертов по сетевым комплексам в ЮАР.

Майкл Труетт (Michael Truett) - сертифицированный Cisco специалист в области сетей, инженер по сетям в крупной организации, специализирующейся на передаче речи по протоколу IP (VoIP). В настоящее время работает над получением звания сертифицированного Cisco специалиста по проектированию и эксперта по сетевым комплексам. Майкл занимается проектированием, поиском и устранением неполадок в крупных сетях, работающих в различных средах, включая Frame Relay и спутниковые каналы связи. В свободное время Майкл также ведет несколько классов по маршрутизаторам и коммутаторам компании Cisco.

Посвящения

Аллан Леинванд хотел бы посвятить эту книгу своей семье и друзьям, которые оказывали ему постоянную поддержку, давали советы, ободряли и помогали лучше разобраться в технических вопросах.

Брюс Пински хотел бы поблагодарить всех своих друзей и семью, которые помогли сделать эту книгу реальностью. Особая признательность - жене Пауле и сыновьям Эрику и Кайлу за их неустанную поддержку на протяжении многих ночей и выходных дней, отданных завершению этой книги.

Вернуться к начальной странице