Какой протокол используется для запроса текущих параметров сетевого устройства
Протокол управления SNMP
Для регулирования устройств в IP-сетях нередко применяется SNMP. Эта аббревиатура расшифровывается как Simple Network Management Protocol. По сути, это стандартизированный интернет-протокол, который помогает отследить используемые сетевые устройства: маршрутизаторы, адаптеры, коммутаторы и т. д. Основное условие, чтобы оборудование было включено через IP и использовали определенное программное обеспечение.
Разберемся, как работает протокол SNMP, из каких компонентов он состоит и какие версии используются.
Подробнее о протоколе
SNMP является протоколом прикладного уровня, который необходим для обмена информацией между несколькими сетевыми машинами. Это не просто приложение, а свод используемых правил, который является частью модели TCP/IP. Протокол контролируется и управляется IETF.
При помощи протокола сисадмин может выполнять мониторинг сети, чтобы оценить ее производительность и изменить конфигурацию устройств. Поэтому SNMP стал довольно распространен и его применяют в сетях любого типа и объема. Причем чем больше сеть, тем лучше удается использовать функционал приложения. Он позволяет не только просматривать, но и управлять сетью через единый интерфейс.
Основное преимущество протокола – наличие интерфейса с автоматическими оповещениями и другими командами. Это избавляет от необходимости ручного ввода всех команд.
Архитектура
Разобравшись в вопросе, что такое SNMP, можно перейти к рассмотрению его архитектуры. Она состоит из следующих компонентов:
1. Сетевая станция управления.
Подробнее поговорим о каждом элементе. Начать стоит с сетевой станции управления, или Network Management Station. Именно NMS позволяет отслеживать используемые устройства, анализировать сведения, собранные мастер-агентами, определять производительность системы и создавать графические отчеты на основе полученных данных. Встроенный менеджер используется для прямой связи с агентами протокола.
2. Агенты.
Эта группа компонентов включает в себя ряд подгрупп. Начнем с мастер-агентов, которые служат для связи сетевых менеджеров и субагентов. Они анализируют поступающие запросы и отсылают их субагентам, затем получают информацию, создают ответ и отсылают его менеджеру.
Если запрос некорректен, неверно сформулирован или информация закрыта для доступа, то мастер-агент отправляет уведомление об этом.
Другой вид агента – это субагент. Он представляет собой специальное программное обеспечение, которое поставляется вендором вместе с сетевой машиной. Субагент получает запросы от мастер-агента и потом обратно пересылает ему собранную информацию. Соответствующий субагент используется вместе с отдельным управляемым компонентом.
3. Управляемые компоненты.
Представляют собой подключенные к сети компьютеры и устройства или специальное ПО, имеющее встроенный субагент. К числу устройств могут относиться коммутаторы, маршрутизаторы и серверы, а также современные гаджеты. Что касается ПО с субагентами, то к нему относят антивирусные программы, серверы резервного копирования и т. д.
Также в качестве компонентов протокола SNMP стоит выделить MIB и OID. Первый термин обозначает базу управляющей информации, в ней содержатся сведения об оборудовании. Каждая сетевая машина имеет свою таблицу с MIB-данными, в ней – данные о состоянии картриджа (у принтеров), о поступающем трафике (у коммутатора) и т. д.
OID представляет собой идентификатор объекта. MIB снабжается своим уникальным ID, который и позволяет идентифицировать устройство. OID существует в числовом виде, по сути – это числовой аналог существующего пути к файлу.
Принципы работы
Теперь подробнее поговорим о назначении и принципе действия протокола SNMP. Изначально протокол разрабатывался как инструмент для управления глобальной сетью. Однако благодаря гибкой структуре удалось приспособить SNMP для всех устройств сети и осуществлять контроль, наблюдение и настройки при помощи единой консоли. Все это послужило распространению протокола и его активному применению.
Работа SNMP строится на обмене информацией между менеджерами и агентами. Этот процесс осуществляется посредством протокола UDP. Реже используется TCP или протокол MAC-уровня.
В SNMP используется семь различных вариантов PDU, которые отвечают за получение данных с устройства, изменение или присваивание новых сведений, уведомления об ошибках, извлечение данных и т. д.
PDU состоит из конечного набора полей, в которых прописывается нужная информация. В частности, это поля:
Функционирование SNMP подразумевает использование специальных сетевых портов. По умолчанию – это UDP-порты 161 и 162. Запросы поступают на порт SNMP 161. Далее с него отправляется ответ менеджеру. При отправке запроса он идентифицируется при помощи ID, что в дальнейшем позволяет связать запрос менеджера с поступившим ответом.
Порт 162 отвечает за прием ловушек агента. При использовании DLTS и TLS агент использует для пересылки сообщений порт 10162, а менеджер – 10161.
Мы подошли еще к одному важному элементу, который необходим для функционирования SNMP. Речь о ловушках, которые представляют собой способ коммуникации. Агент использует ловушки (Trap) в тех случаях, когда нужно сообщить менеджеру о каком-либо событии. Делается это по той причине, что менеджеры нередко отвечают за определенное количество устройств и несколько управляемых компонентов, поэтому не всегда могут вовремя отследить возникновение ошибки.
При получении ловушки, то есть уведомления, менеджер может выбрать нужное действие. Уведомления, которые присылает ловушка, обозначаются цифрами от 0 до 6. Код ошибки указывает на группу, к которой относится неполадка.
В SNMP используется два вида ловушек – помимо Trap, это еще и Inform. Разница в том, что второй тип ловушек предполагает подтверждение менеджера о ее получении.
Особенности применения
SNMP позволяет сисадмину работать с различными приложениями и облачными сервисами. Протокол имеет функционал для выполнения следующих операций:
Существующие версии
Разработано три версии протокола, которые получили соответствующие названия – SNMPv1, SNMPv2c и SNMPv3. Все они активно используются даже сегодня, однако самой распространенной остается вторая версия. Расскажем о каждой разновидности подробнее:
Вопросы безопасности
Протокол SNMP создавался в те времена, когда угроза взлома и несанкционированного доступа к данным была практически нулевой. Поэтому разработчики не уделяли этой проблеме особого внимания. Версия SNMPv1 практические не имеет защиты от взлома, чем могут воспользоваться злоумышленники.
Вторая версия разрабатывалась с учетом анализа предыдущих недочетов и ошибок протокола. Эта версия SNMP стала более безопасной, однако на деле ее сложно назвать самой стабильной и надежной.
Практически все ошибки безопасности удалось решить только в третьей версии. Для обеспечения безопасности в протоколе применяется несколько моделей: Community-based, Party-based и User-based Security.
Выводы
Сегодня протокол SNMP является наиболее простым и эффективным методом сбора и передачи данными между сетевыми устройствами, мониторинга и управления их работой. Особенно актуальным применение такого протокола является при совмещении устройств, функционирующих на разном ПО и выпущенных разными вендорами. SNMP прост в работе, достаточно надежный, а самое главное – полностью бесплатный для использования. Этим не может похвастать практически ни один существующий набор правил.
Остались вопросы по работе SNMP? Специалисты Xelent обязательно ответят на них – оставьте заявку на сайте или свяжитесь с нами по указанным телефонам.
Обнаружение сетевых устройств
Сканирование сети с построением списка устройств и их свойств, таких как перечень сетевых интерфейсов, с последующим снятием данных в системах мониторинга, если не вникать в происходящее, может показаться особой, компьютерной, магией. Как же это работает — под катом.
Disclaimer
Автор не имеет профильного образования, связанного с администрированием сетей, поэтому наверняка имеются неточности и упомянуто не всё, что можно.
Обнаружение
Для обнаружения устройства, т.е. определения есть ли на выбранном ip-адресе что-либо, можно применить следующие методы:
Данные доступны по SNMP и telnet, и могут быть использованы при построении физической карты сети.
Сбор сведений
После того, как устройство обнаружено, можно переходить к сбору сведений о нем.
Используя ARP протокол, по ip можно получить MAC-адрес, а по нему вероятного производителя (часть оборудования допускает смену адреса, так что метод не очень надежен). Далее можно воспользоваться утилитой nmap, которая сканируя открытые порты, сверяется со своей базой отпечатков и делает предположение об используемой операционной системе, её версии и типе устройства.
Чтобы получить более подробные сведения по устройству потребуется один из следующих способов:
Для работы с SNMP можно использовать пакет утилит Net-SNMP. Чтобы получить, к примеру, описание устройства, надо указать версию протокола, пароль на чтение (community read, по умолчанию public) и адрес, в нотации SNMP называемый OID (object identificator) и состоящий из чисел и точек. Все адреса устройства можно представить в виде дерева, где адреса отсортированы в лексикографическом порядке. Протокол позволяет запросить текущее значение по адресу, а также адреса следующие за текущим.
Стандартный набор адресов весьма ограничен и содержит описание устройства, контакты, расположение и время работы (uptime). Остальные адреса зависят от производителя устройства и могут быть получены сканированием, например, утилитой snmpwalk. К счастью, Linux и Windows имеют типовые адреса для сетевых интерфейсов и загруженности процессоров/памяти, поэтому для них лишь знать (или уметь определить) используемую операционную систему.
Данные можно запрашивать, разумеется, только с Windows машин.
Также имеется консольная утилита wmic и ее Linux-порт
Как это работает на примере Zabbix
Как известно Zabbix может самостоятельно обнаруживать новые устройства в сети и автоматически опрашивать некоторые их параметры. Называется это — Low Level Discovery.
Обнаружение устройств задается правилами сетевого обнаружения, которые комбинируют перечисленные ранее методы обнаружения, определяют доступно ли устройство и какой шаблон к нему применить (обычно исследуется описание устройства). Шаблон содержит список свойств, которые можно получить с устройства, а также правила для обнаружения и создания новых, выполняемые по таймеру.
Что такое TCP/IP и как работает этот протокол
Протокол TCP/IP – это целая сетевая модель, описывающая способ передачи данных в цифровом виде. На правилах, включенных в нее, базируется работа интернета и локальных сетей независимо от их назначения и структуры.
Что такое TCP/IP
Произошло наименование протокола от сокращения двух английских понятий – Transmission Control Protocol и Internet Protocol. Набор правил, входящий в него, позволяет обрабатывать как сквозную передачу данных, так и другие детали этого механизма. Сюда входит формирование пакетов, способ их отправки, получения, маршрутизации, распаковки для передачи программному обеспечению.
Стек протоколов TCP/IP был создан в 1972 году на базе NCP (Network Control Protocol), в январе 1983 года он стал официальным стандартом для всего интернета. Техническая спецификация уровней взаимодействия описана в документе RFC 1122.
В составе стека есть и другие известные протоколы передачи данных – UDP, FTP, ICMP, IGMP, SMTP. Они представляют собой частные случаи применения технологии: например, у SMTP единственное предназначение заключается в отправке электронных писем.
Уровни модели TCP/IP
Протокол TCP/IP основан на OSI и так же, как предшественник, имеет несколько уровней, которые и составляют его архитектуру. Всего выделяют 4 уровня – канальный (интерфейсный), межсетевой, транспортный и прикладной.
Канальный (сетевой интерфейс)
Аппаратный уровень обеспечивает взаимодействие сетевого оборудования Ethernet и Wi-Fi. Он соответствует физическому из предыдущего стандарта OSI. Здесь задача состоит в кодировании информации, ее делению на пакеты и отправке по нужному каналу. Также измеряются параметры сигнала вроде задержки ответа и расстояния между хостами.
Межсетевой (Internet Layer)
Интернет состоит из множества локальных сетей, объединенных между собой как раз за счет протокола связи TCP/IP. Межсетевой уровень регламентирует взаимодействие между отдельными подсетями. Маршрутизация осуществляется путем обращения к определенному IP-адресу с использованием маски.
Если хосты находятся в одной подсети, маркируемой одной маской, данные передаются напрямую. В противном случае информация «путешествует» по целой цепочке промежуточных звеньев, пока не достигнет нужной точки. Назначение IP-адреса проводится по стандарту IPv4 или IPv6 (они не совместимы между собой).
Транспортный уровень (Transport Layer)
Следующий уровень отвечает за контроль доставки, чтобы не возникало дублей пакетов данных. В случае обнаружения потерь или ошибок информация запрашивается повторно. Такой подход дает возможность полностью автоматизировать процессы независимо от скорости и качества связи между отдельными участками интернета или внутри конкретной подсети.
Протокол TCP отличается большей достоверностью передачи данных по сравнению с тем же UDP, который подходит только для передачи потокового видео и игровой графики. Там некритичны потери части пакетов, чего нельзя сказать о копировании программных файлов и документов. На этом уровне данные не интерпретируются.
Прикладной уровень (Application Layer)
Здесь объединены 3 уровня модели OSI – сеансовый, представления и прикладной. На него ложатся задачи по поддержанию сеанса связи, преобразованию данных, взаимодействию с пользователем и сетью. На этом уровне применяются стандарты интерфейса API, позволяющего передавать команды на выполнение определенных задач.
Возможно и использование «производных» протоколов. Например, для открытия сайтов используется HTTPS, при отправке электронной почты – SMTP, для назначения IP-адресов – DHCP. Такой подход упрощает программирование, снижает нагрузку на сеть, увеличивает скорость обработки команд и передачи данных.
Порты и сокеты – что это и зачем они нужны
Процессы, работающие на прикладном уровне, «общаются» с транспортным, но они видны ему как «черные ящики» с зашифрованной информацией. Зато он понимает, на какой IP-адрес адресованы данные и через какой порт надо их принимать. Этого достаточно для точного распределения пакетов по сети независимо от месторасположения хостов. Порты с 0 до 1023 зарезервированы операционными системами, остальные, в диапазоне от 1024 до 49151, условно свободны и могут использоваться сторонними приложениями.
Комбинация IP-адреса и порта называется сокетом и используется при идентификации компьютера. Если первый критерий уникален для каждого хоста, второй обычно фиксирован для определенного типа приложений. Так, получение электронной почты проходит через 110 порт, передача данных по протоколу FTP – по 21, открытие сайтов – по 80.
Преобразование IP-адресов в символьные адреса
Технология активно используется для назначения буквенно-цифровых названий веб-ресурсов. При вводе домена в адресной строке браузера сначала происходит обращение к специальному серверу DNS. Он всегда прослушивает порт 53 у всех компьютеров, которые подключены к интернету, и по запросу преобразует введенное название в стандартный IP-адрес.
После определения точного местонахождения файлов сайта включается обычная схема работы – от прикладного уровня с кодированием данных до обращения к физическому оборудованию на уровне сетевых интерфейсов. Процесс называется инкапсуляцией информации. На принимающей стороне происходит обратная процедура – декапсуляция.
Основы TCP/IP для будущих дилетантов
Предположим, что вы плохо владеете сетевыми технологиями, и даже не знаете элементарных основ. Но вам поставили задачу: в быстрые сроки построить информационную сеть на небольшом предприятии. У вас нет ни времени, ни желания изучать толстые талмуды по проектированию сетей, инструкции по использованию сетевого оборудования и вникать в сетевую безопасность. И, главное, в дальнейшем у вас нет никакого желания становиться профессионалом в этой области. Тогда эта статья для вас.
Вторая часть этой статьи, где рассматривается практическое применение изложенных здесь основ: Заметки о Cisco Catalyst: настройка VLAN, сброс пароля, перепрошивка операционной системы IOS
Понятие о стеке протоколов
Задача — передать информацию от пункта А в пункт В. Её можно передавать непрерывно. Но задача усложняется, если надо передавать информацию между пунктами A B и A C по одному и тому же физическому каналу. Если информация будет передаваться непрерывно, то когда С захочет передать информацию в А — ему придётся дождаться, пока В закончит передачу и освободит канал связи. Такой механизм передачи информации очень неудобен и непрактичен. И для решения этой проблемы было решено разделять информацию на порции.
На получателе эти порции требуется составить в единое целое, получить ту информацию, которая вышла от отправителя. Но на получателе А теперь мы видим порции информации как от В так и от С вперемешку. Значит, к каждой порции надо вписать идентификационный номер, что бы получатель А мог отличить порции информации с В от порций информации с С и собрать эти порции в изначальное сообщение. Очевидно, получатель должен знать, куда и в каком виде отправитель приписал идентификационные данные к исходной порции информации. И для этого они должны разработать определённые правила формирования и написания идентификационной информации. Далее слово «правило» будет заменяться словом «протокол».
Для соответствия запросам современных потребителей, необходимо указывать сразу несколько видов идентификационной информации. А так же требуется защита передаваемых порций информации как от случайных помех (при передаче по линиям связи), так и от умышленных вредительств (взлома). Для этого порция передаваемой информации дополняется значительным количеством специальной, служебной информацией.
В протоколе Ethernet находятся номер сетевого адаптера отправителя (MAC-адрес), номер сетевого адаптера получателя, тип передаваемых данных и непосредственно передаваемые данные. Порция информации, составленная в соответствии с протоколом Ethernet, называется кадром. Считается, что сетевых адаптеров с одинаковым номером не существует. Сетевое оборудование извлекает передаваемые данные из кадра (аппаратно или программно), и производит дальнейшую обработку.
Как правило, извлечённые данные в свою очередь сформированы в соответствии с протоколом IP и имеют другой вид идентификационной информации — ip адрес получателя (число размером в 4 байта), ip адрес отправителя и данные. А так же много другой необходимой служебной информации. Данные, сформированные в соответствии с IP протоколом, называются пакетами.
Далее извлекаются данные из пакета. Но и эти данные, как правило, ещё не являются изначально отправляемыми данными. Этот кусок информации тоже составлен в соответствии определённому протоколу. Наиболее широко используется TCP протокол. В нём содержится такая идентификационная информация, как порт отправителя (число размером в два байта) и порт источника, а так же данные и служебная информация. Извлечённые данные из TCP, как правило, и есть те данные, которые программа, работающая на компьютере В, отправляла «программе-приёмнику» на компьютере A.
Вложность протоколов (в данном случае TCP поверх IP поверх Ethernet) называется стеком протоколов.
ARP: протокол определения адреса
Существуют сети классов A, B, C, D и E. Они различаются по количеству компьютеров и по количеству возможных сетей/подсетей в них. Для простоты, и как наиболее часто встречающийся случай, будем рассматривать лишь сеть класса C, ip-адрес которой начинается на 192.168. Следующее число будет номером подсети, а за ним — номер сетевого оборудования. К примеру, компьютер с ip адресом 192.168.30.110 хочет отправить информацию другому компьютеру с номером 3, находящемуся в той же логической подсети. Это значит, что ip адрес получателя будет такой: 192.168.30.3
Важно понимать, что узел информационной сети — это компьютер, соединённый одним физическим каналом с коммутирующим оборудованием. Т.е. если мы отправим данные с сетевого адаптера «на волю», то у них одна дорога — они выйдут с другого конца витой пары. Мы можем послать совершенно любые данные, сформированные по любому, выдуманному нами правилу, ни указывая ни ip адреса, ни mac адреса ни других атрибутов. И, если этот другой конец присоединён к другому компьютеру, мы можем принять их там и интерпретировать как нам надо. Но если этот другой конец присоединён к коммутатору, то в таком случае пакет информации должен быть сформирован по строго определённым правилам, как бы давая коммутатору указания, что делать дальше с этим пакетом. Если пакет будет сформирован правильно, то коммутатор отправит его дальше, другому компьютеру, как было указано в пакете. После чего коммутатор удалит этот пакет из своей оперативной памяти. Но если пакет был сформирован не правильно, т.е. указания в нём были некорректны, то пакет «умрёт», т.е. коммутатор не будет отсылать его куда либо, а сразу удалит из своей оперативной памяти.
Для передачи информации другому компьютеру, в отправляемом пакете информации надо указать три идентификационных значения — mac адрес, ip адрес и порт. Условно говоря, порт — это номер, который, выдаёт операционная система каждой программе, которая хочет отослать данные в сеть. Ip адрес получателя вводит пользователь, либо программа сама получает его, в зависимости от специфики программы. Остаётся неизвестным mac адрес, т.е. номер сетевого адаптера компьютера получателя. Для получения необходимой данной, отправляется «широковещательный» запрос, составленный по так называемому «протоколу разрешения адресов ARP». Ниже приведена структура ARP пакета.
Сейчас нам не надо знать значения всех полей на приведённой картинке. Остановимся лишь на основных.
В поля записываются ip адрес источника и ip адрес назначения, а так же mac адрес источника.
Поле «адрес назначения Ethernet» заполняется единицами (ff:ff:ff:ff:ff:ff). Такой адрес называется широковещательным, и такой фрейм будер разослан всем «интерфейсам на кабеле», т.е. всем компьютерам, подключённым к коммутатору.
Коммутатор, получив такой широковещательный фрейм, отправляет его всем компьютерам сети, как бы обращаясь ко всем с вопросом: «если Вы владелец этого ip адреса (ip адреса назначения), пожалуйста сообщите мне Ваш mac адрес». Когда другой компьютер получает такой ARP запрос, он сверяет ip адрес назначения со своим собственным. И если он совпадает, то компьютер, на место единиц вставляет свой mac адрес, меняет местами ip и mac адреса источника и назначения, изменяет некоторую служебную информацию и отсылает пакет обратно коммутатору, а тот обратно — изначальному компьютеру, инициатору ARP запроса.
Таким образом ваш компьютер узнаёт mac адрес другого компьютера, которому вы хотите отправить данные. Если в сети находится сразу несколько компьютеров, отвечающих на этот ARP запрос, то мы получаем «конфликт ip адресов». В таком случае необходимо изменить ip адрес на компьютерах, что бы в сети не было одинаковых ip адресов.
Построение сетей
Задача построения сетей
На практике, как правило, требуется построить сети, число компьютеров в которой будет не менее ста. И кроме функций файлообмена, наша сеть должна быть безопасной и простой в управлении. Таким образом, при построении сети, можно выделить три требования:
Существует большое множество приложений, программных модулей и сервисов, которые, для своей работы отправляют в сеть широковещательные сообщения. Описанный в пункте ARP: протокол определения адреса лишь один из множества ШС, отправляемый вашим компьютером в сеть. Например, когда вы заходите в «Сетевое окружение» (ОС Windows), ваш компьютер посылает ещё несколько ШС со специальной информацией, сформированной по протоколу NetBios, что бы просканировать сеть на наличие компьютеров, находящихся в той же рабочей группе. После чего ОС рисует найденные компьютеры в окне «Сетевое окружение» и вы их видите.
Так же стоит заметить, что во время процесса сканирования той или иной программой, ваш компьютер отсылает ни одно широковещательное сообщение, а несколько, к примеру для того, что бы установить с удалёнными компьютерами виртуальные сессии или ещё для каких либо системных нужд, вызванных проблемами программной реализации этого приложения. Таким образом, каждый компьютер в сети для взаимодействия с другими компьютерами вынужден посылать множество различных ШС, тем самым загружая канал связи не нужной конечному пользователю информацией. Как показывает практика, в больших сетях широковещательные сообщения могут составить значительную часть трафика, тем самым замедляя видимую для пользователя работу сети.
Виртуальные локальные сети
Для решения первой и третьей проблем, а так же в помощь решения второй проблемы, повсеместно используют механизм разбиения локальной сети на более маленькие сети, как бы отдельные локальные сети (Virtual Local Area Network). Грубо говоря, VLAN — это список портов на коммутаторе, принадлежащих одной сети. «Одной» в том смысле, что другой VLAN будет содержать список портов, принадлежащих другой сети.
Фактически, создание двух VLAN-ов на одном коммутаторе эквивалентно покупке двух коммутаторов, т.е. создание двух VLAN-ов — это всё равно, что один коммутатор разделить на два. Таким образом происходит разбиение сети из ста компьютеров на более маленькие сети, из 5-20 компьютеров — как правило именно такое количество соответствует физическому местонахождению компьютеров по надобности файлообмена.
VLAN-ы, теория
Возможно, фраза «администратору достаточно удалить порт из одного VLAN-а и добавить в другой» могла оказаться непонятной, поэтому поясню её подробнее. Порт в данном случае — это не номер, выдаваемый ОС приложению, как было рассказано в пункте Стек протоколов, а гнездо (место) куда можно присоединить (вставить) коннектор формата RJ-45. Такой коннектор (т.е. наконечник к проводу) прикрепляется к обоим концам 8-ми жильного провода, называемого «витая пара». На рисунке изображён коммутатор Cisco Catalyst 2950C-24 на 24 порта:
Как было сказано в пункте ARP: протокол определения адреса каждый компьютер соединён с сетью одним физическим каналом. Т.е. к коммутатору на 24 порта можно присоединить 24 компьютера. Витая пара физически пронизывает все помещения предприятия — все 24 провода от этого коммутатора тянутся в разные кабинеты. Пусть, к примеру, 17 проводов идут и подсоединяются к 17-ти компьютерам в аудитории, 4 провода идут в кабинет спецотдела и оставшиеся 3 провода идут в только что отремонтированный, новый кабинет бухгалтерии. И бухгалтера Лиду, за особые заслуги, перевели в этот самый кабинет.
Как сказано выше, VLAN можно представлять в виде списка принадлежащих сети портов. К примеру, на нашем коммутаторе было три VLAN-а, т.е. три списка, хранящиеся во flash-памяти коммутатора. В одном списке были записаны цифры 1, 2, 3… 17, в другом 18, 19, 20, 21 и в третьем 22, 23 и 24. Лидин компьютер раньше был присоединён к 20-ому порту. И вот она перешла в другой кабинет. Перетащили её старый компьютер в новый кабинет, или она села за новый компьютер — без разницы. Главное, что её компьютер присоединили витой парой, другой конец которой вставлен в порт 23 нашего коммутатора. И для того, что бы она со своего нового места могла по прежнему пересылать файлы своим коллегам, администратор должен удалить из второго списка число 20 и добавить число 23. Замечу, что один порт может принадлежать только одному VLAN-у, но мы нарушим это правило в конце этого пункта.
Замечу так же, что при смене членства порта в VLAN, администратору нет никакой нужды «перетыкать» провода в коммутаторе. Более того, ему даже не надо вставать с места. Потому что компьютер администратора присоединён к 22-ому порту, с помощью чего он может управлять коммутатором удалённо. Конечно, благодаря специальным настройкам, о которых будет рассказано позже, лишь администратор может управлять коммутатором. О том, как настраивать VLAN-ы, читайте в пункте VLAN-ы, практика [в следующей статье].
Как вы, наверное, заметили, изначально (в пункте Построение сетей) я говорил, что компьютеров в нашей сети будет не менее 100. Но к коммутатору можно присоединить лишь 24 компьютера. Конечно, есть коммутаторы с большим количеством портов. Но компьютеров в корпоративной сети/сети предприятия всё равно больше. И для соединения бесконечно большого числа компьютеров в сеть, соединяют между собой коммутаторы по так называемому транк-порту (trunk). При настройки коммутатора, любой из 24-портов можно определить как транк-порт. И транк-портов на коммутаторе может быть любое количество (но разумно делать не более двух). Если один из портов определён как trunk, то коммутатор формирует всю пришедшую на него информацию в особые пакеты, по протоколу ISL или 802.1Q, и отправляет эти пакеты на транк-порт.
Всю пришедшую информацию — имеется в виду, всю информацию, что пришла на него с остальных портов. А протокол 802.1Q вставляется в стек протоколов между Ethernet и тем протоколом, по которому были сформированные данные, что несёт этот кадр.
В данном примере, как вы, наверное, заметили, администратор сидит в одном кабинете вместе с Лидой, т.к. витая пора от портов 22, 23 и 24 ведёт в один и тот же кабинет. 24-ый порт настроен как транк-порт. А сам коммутатор стоит в подсобном помещении, рядом со старым кабинетом бухгалтеров и с аудиторией, в которой 17 компьютеров.
Витая пара, которая идёт от 24-ого порта в кабинет к администратору, подключается к ещё одному коммутатору, который в свою очередь, подключён к роутеру, о котором будет рассказано в следующих главах. Другие коммутаторы, которые соединяют другие 75 компьютеров и стоят в других подсобных помещениях предприятия — все они имеют, как правило, один транк-порт, соединённый витой парой или по оптоволокну с главным коммутатором, что стоит в кабинете с администратором.
Выше было сказано, что иногда разумно делать два транк-порта. Второй транк-порт в таком случае используется для анализа сетевого трафика.
Примерно так выглядело построение сетей больших предприятий во времена коммутатора Cisco Catalyst 1900. Вы, наверное, заметили два больших неудобства таких сетей. Во первых, использование транк-порта вызывает некоторые сложности и создаёт лишнюю работу при конфигурировании оборудования. А во вторых, и в самых главных — предположим, что наши «как бы сети» бухгалтеров, экономистов и диспетчеров хотят иметь одну на троих базу данных. Они хотят, что бы та же бухгалтерша смогла увидеть изменения в базе, которые сделала экономистка или диспетчер пару минут назад. Для этого нам надо сделать сервер, который будет доступен всем трём сетям.
Как говорилось в середине этого пункта, порт может находиться лишь в одном VLAN-е. И это действительно так, однако, лишь для коммутаторов серии Cisco Catalyst 1900 и старше и у некоторых младших моделей, таких как Cisco Catalyst 2950. У остальных коммутаторов, в частности Cisco Catalyst 2900XL это правило можно нарушить. При настройке портов в таких коммутаторах, каждый пор может иметь пять режимов работы: Static Access, Multi-VLAN, Dynamic Access, ISL Trunk и 802.1Q Trunk. Второй режим работы именно то, что нам нужно для выше поставленной задачи — дать доступ к серверу сразу с трёх сетей, т.е. сделать сервер принадлежащим к трём сетям одновременно. Так же это называется пересечением или таггированием VLAN-ов. В таком случае схема подключения может быть такой:
Продолжение следует
Вторая часть этой статьи, где рассматривается практическое применение изложенных здесь основ: Заметки о Cisco Catalyst: настройка VLAN, сброс пароля, перепрошивка операционной системы IOS