Реферат: Маршрутизаторы Cisco в сетях Frame Relay

--PAGE_BREAK--3.1 Создание телефонной и цифровой интрасети


Модульные маршрутизаторы Cisco 3620 и 3640 позволяют осуществлятьпередачу голоса поверхIP с использованием протоколов сжатия голоса. Кроме того, для этих маршрутизаторов существует большое количество различных модулей. Cisco 3640 имеет 4 слота расширения под модули, а Cisco 3620 имеет 2 слота. Разумеется, передача голоса чувствительна к задержкам на линии, но за счет использования оригинальных алгоритмов управления приоритетным трафиком, системы на базе Cisco 36xx позволяют добиться очень хороших результатов. Маршрутизаторы позволяют устанавливать различные модули, поэтому конкретная конфигурация определяется исходя из поставленной задачи.
<img width=«420» height=«259» src=«ref-1_385861291-29979.coolpic» alt=«Создание телефонной и цифровой интрасети по Frame Relay» v:shapes="_x0000_i1027">
Рис. 3.1.2 Создание телефонной и цифровой интрасети по FrameRelay


Маршрутизаторы Cisco 3810 позволяют осуществить компрессию голоса, произвести правильное дробление голосовых пакетов и совместить голосовой и цифровой трафик. Таким образом, одновременно с цифровой сетью передачи данных, Вы можете организовать собственную телефонную сеть с емкостью до 6 аналоговых голосовых каналов (подключение как к телефонным аппаратам, так и к телефонной станции). Маршрутизатор позволяет устанавливать различные модули, поэтому конкретная конфигурация определяется исходя из поставленной задачи.
3.2 Серия
маршрутизаторов
Cisco 2600/2600ХМ

Серия маршрутизаторов Cisco 2600/2600ХМ является экономичным семейством универсальных модульных маршрутизаторов и предоставляет широкие возможности их использования в глобальных и локальных сетях, многочисленные функции обеспечения безопасности и гибкие решения по интеграции речи и данных. Этот набор особенностей делает серию маршрутизаторов Cisco 2600/2600XM идеальной для использования в центральных офисах компаний.

На смену успешно зарекомендовавшим себя в различных областях применения маршрутизаторам серии Cisco 2600 приходит новое семейство модульных маршрутизаторов, включающее серию Cisco 2600 XM и маршрутизатор Cisco 2691. Новые модели выделяются повышенной производительностью, высокой плотностью портов, высокопроизводительными функциями обеспечения безопасности и более сильной поддержкой параллельных приложений, идя навстречу растущим требованиямцентральных офисов компаний.

Новые модели серии 2600ХМ базируются на архитектуре серии Cisco 2600, но их производительность на 33% выше, маршрутизаторы по умолчанию комплектуются большим объемом памяти и имеют большие возможности по наращиванию памяти, и при этом остаются в той же ценовой категории, что и серия Cisco 2600.

Самым производительным маршрутизатором в линейке Cisco 2600 является маршрутизатор Cisco 2691, производительность которого почти в два раза выше, чем у Cisco 2650XM. Он комплектуется теми же модулями, что и серии Cisco 2600, Cisco 3600, Cisco 3700. По сравнению с моделями Cisco 2600XM новый маршрутизатор Cisco 2691 разработан для предоставления высокой степени универсальности, предоставляя более высокую пропускную способность по передаче данных, поддержку высокоскоростных интерфейсов и повышенную производительность для работы с новыми видами услуг.
Табл. 3.2.1 Моделимаршрутизаторов Cisco 2600/2600XM.

 

Cisco 2610/11XM

Cisco 2620/21XM

Cisco 2650/51XM

Cisco 2691

Слоты для сетевых модулей

1

1

1

1

Слоты для модулей WAN

2

2

2

3

Слоты для модулей AIM

1

1

1

2

Интерфейсные карты WAN (WIC)

1-port ISDN BRI (S/T)
1-port ISDN BRI (U)
1-port 4-wire 56/64 Kbps CSU/DSU
1-port T1/FT1 CSU/DSU
1- and 2-port high-speed (2 Mbps) sync serial
2-port low-speed async/sync serial
1-port ADSL
1-port G.SHDSL
1-port Analog modem
2-port Analog modem

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

ИнтерфейсныекартыMultiflex Voice/WAN

1- and 2-port T1/FT1 with CSU/DSU and optional Drop and Insert
1- and 2-port E1/FE1 balanced/unbalanced modes, optional Drop and Insert
1- and 2-port E1/FE1 G.703

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

Сетевые модули Voice/Fax

1- and 2-slot voice/fax
1-port and 2-port T1/E1 high-density voice/fax

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

Голосовые интерфейсные карты (VIC)

2-port voice — FXS
2-port voice — E&M
2-port voice — FXO
2-port voice — BRI (S/T-TE)

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

МодулиLAN

1- and 4-port Ethernet 10BaseT
16-port 10/100Base-T EtherSwitch
16-port 10/100Base-T EtherSwitch with power daughter card

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

МодулиWAN

4- and 8-port BRI (S/T)
4- and 8-port BRI (U) NT1
4- and 8-port async/sync serial
16- and 32-port async serial
1- and 2-port Channelized T1/PRI
1- and 2-port Channelized T1/PRI w/CSU
1- and 2-port Channelized E1/PRI balanced
1- and 2-port Channelized E1/PRI unbalanced

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

МодулиATM

1-port ATM-25
4- and 8-port T1 ATM IMA with CSU/DSU
4- and 8-port E1 ATM IMA
1-port DS3 ATM Network Module
1-port E3 ATM Network Module

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

Модемныемодули

8- and 16-port analog

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

Модули аппаратного сжатия данных (AIM)

Data Compression AIM (8 Mbps)
DES/3DES VPN Encryption AIM for 2600-Base Performance
DES/3DES VPN Encryption AIM for 2600-Enhanced Performance
30-channel T1/E1 Digital voice
SAR and 30-channel T1/E1 Digital voice
ATM SAR only

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

Такие же, как у Cisco 2610/11XM

Процессор (тип)

40 MHz (RISC)

50 MHz (RISC)

80 MHz (RISC)

160 MHz (RISC)

Производительность

20 Kpps

30 Kpps

40 Kpps

70 Kpps

Flash

16 Mb (default)48 Mb (max)

16 Mb (default)48 Mb (max)

16 Mb (default)48 Mb (max)

32 Mb (default)128 Mb (max)

DRAM

32 Mb (default) 128 Mb (max)

32 Mb (default) 128 Mb (max)

64 Mb (default) 128 Mb (max)

64 Mb (default)
256 Mb (maximum)
    продолжение
--PAGE_BREAK--Основные возможности Поддерживает все функции ПО Cisco IOS Модульная архитектура Услуги для передачи речи и данных – снижают стоимость телефонной связи между офисами; используя функции Cisco IOS по обеспечению качества обслуживания (такие как RSVP, WFQ, CAR, RED) речевая информация оцифровывается, инкапсулируется в пакеты IP или Frame Relay и передается вместе с данными. Сетевые модули высокой плотности для передачи речи и факсов дают возможность подключать оборудование АТС и ТФоП непосредственно к маршрутизатору. Модуль аппаратного сжатия данных позволяет уменьшить затраты на работу через глобальные сети, более эффективно использовать полосу пропускания канала Модуль аппаратного шифрования данных предоставляет возможность использования стандартной технологии IPSec, обеспечения качества обслуживания (QoS) и управления полосой пропускания Модуль EtherSwitch с 16 портами 10/100 Mbps Ethernet и опциональным портом Gigabit Ethernet предоставляет функции интегрированного коммутатора с возможностью питания IP-телефонов и базовых станций беспроводного доступа Aironet 802.11. Наличие модулей WIC-ADSL и WIC-1SHDSL предоставляет возможности по широкополосному доступу. Программное обеспечение Cisco IOS МаршрутизацияIP (IP Feature Set) МаршрутизацияIP, IPX, Apple Talk (AT) иDEC (IP/IPX/AT/DEC Feature Set) Сетевойэкран(Firewall feature set) Полныйнаборсетевыхпротоколов(Enterprise Feature Set) Функциитрансляцииадресов(NAT), удаленногомониторинга(RMON), протоколарезервированияресурсов(RSVP) иподдержкипротоколовIBM (Plus Feature Set) Шифрование на сетевом уровне с использованием 40-битного или 56-битного алгоритма DES, поддержка технологии IPSec (Plus Encryption Feature Sets)


4. Конфигурирование
Frame

Relay
на маршрутизаторах
Cisco

Настройка Frame Relay на маршрутизаторах Cisco включает настройку таблиц преобразования IP адресов в идентификаторыDLCI и настройку подключенных виртуальных цепей. Это настраивается одинаково как для соединения «точка-точка», так и для многоточечного режима. Отличие в том, что то, что вы делаете для соединения «точка-точка», вы повторяете для каждой логической цепи в многоточечном режиме. Соединения точка-точка и многоточечное работают или в явном (explicit) или в «подразумеваемом» (implicit) режиме. В явном режиме карта преобразования удаленных IP адресов в идентификаторы DLCI настраиваются вручную. В подразумеваемом режиме делается предположение, что маршрутизатор на другом конце имеет нужный IP адрес, на который передается пакет. Для настройки маршрутизатора в явном режиме необходимо ввести следующие команды:
   interface serial0

   encapsulation frame-relay {ietf}

   interface serial 0.1 point-to-point

   ip address 10.10.10.3 255.255.255.0

   frame-relay map 10.10.10.1 7 broadcast

Первая команда настраивает инкапсуляцию Frame Relay для интерфейса. Команда IETF в конце строки может изменить метод инкапсуляции с собственного метода компании Cisco на совместимый с стандартом IETF. Это используется в ситуациях, когда маршрутизатор на другом конце не является продукцией компании Cisco. Команда INTERFACEсоздает суб-интерфейс точка-точка и следующая строка объявляет его IP адрес. Последняя строка делает настройку явной ассоциации IP адреса и DLCI. Она указывает, что конец канала DLCI номер 7 имеет IP адрес 10.10.10.1. Аргумент BROADCAST говорит маршрутизатору, что широковещательный трафик, такой как обновления маршрутизатора, должны быть пересланы через эту PVC.

Следующий пример использует режим implicit, что позволяет увидеть отличные возможности LMI, использующие reverseARP.
  interface serial0

  encapsulation frame-relay {ietf}

  frame-relay lmi-type ansi

  interface serial0.1 point-to-point

  ip address 10.10.10.3 255.255.255.0

  frame-relay interface-dlci 7 broadcast

В основном, это выглядит так же, но тип FrameRelay lmi-type другой. Эта команда разрешает выполнение LMI расширений и указывает, какой из трех стандартов использовать: ansi, q933a, или стандарт по умолчанию — Cisco. Команда FRAME RELAY в последней строке связывает DLCI 7 с суб-интерфейсом.

Говоря маршрутизатору использовать DLCI, маршрутизатор будет использовать inverseARP для построения таблицы IP адресов суб-интерфейсов на конце PVC, совпадающих с соответствующими DLCI. Используя inverse-arp вместо явной конфигурации может значительно сохранить время и упростить процесс установки и управления, если имеется несколько узлов и каждый имеет множество PVC.


    продолжение
--PAGE_BREAK--4.1 Конфигурация FR-коммутатора
Для конфигурирования маршрутизатора в качестве FR-коммутатора (устройство Frame Relay DCE), необходимо выполнить три действия.

Во-первых, надо включить режим коммутации FR-кадров:

router(config)#frame-relay switching

Во-вторых, необходимо установить протокол Frame Relay на последовательных интерфейсах, к которым будут подключаться устройства FR DTE, и указать, что эти интерфейсы принадлежат устройству FR DCE, то есть — коммутатору:
router(config-if)#encapsulation frame-relay

router(config-if)#frame-relay intf-type dce


Если интерфейс является устройством DCE также и на физическом уровне, необходимо установить тактовую частоту в линии командой clock rate.

В третьих, необходимо построить таблицу коммутации виртуальных каналов между интерфейсами. Это делается путем подачи необходимого числа команд connect. Каждая команда устанавливает двунаправленное соединение между двумя DLCI — то есть, образует транзитный PVC.
router(config)#connect имя

интерфейс
(1) DLCI(1)
интерфейс
(2) DLCI(2)


router(config-fr-switching)#exit

router(config)#

где имя — произвольный текстовый идентификатор соединения.
4.2 Конфигурация оконечного маршрутизатора (FR DTE)


Наиболее простой способ организации IP на интерфейсе FR изображен на рисунке 1, слева.

<img width=«524» height=«235» src=«ref-1_385891270-13081.coolpic» v:shapes="_x0000_i1028">
Рис. 4.2.1. Протокол IP на основном FR-интерфейсе

В этом случае все PVC терминируются на одном IP-интерфейсе, который совпадает с интерфейсом FR. В этом случае говорят, что протокол IP используется на «основном интерфейсе» (major interface).

Граф сети с точки зрения протокола IP показан на рис. 4.2.1, справа: все узлы подключены к общей IP-сети. Для этой сети, как и для любой другой IP-сети, выделяется диапазон адресов и каждому основному интерфейсу назначается IP-адрес из этого диапазона.

Примечание — По определению IP-сети, каждый узел в ней может связаться с каждым без помощи промежуточного маршрутизатора. Фактически, полную связность можно реализовать только при полносвязной структуре PVC, где каждый маршрутизатор соединен с каждым. В данном примере маршрутизаторы B,C,D не смогут связаться друг с другом непосредственно.

Минимальная конфигурация интерфейса маршрутизатора выглядит следующим образом:
router(config-if)#encapsulation frame-relay [ietf]

router(config-if)#ipaddress адрес

маска


По умолчанию используется инкапсуляция данных в кадрах FR по стандарту Cisco, альтернативный вариант — инкапсуляция согласно RFC 2427 (ему соответствует параметр ietf).

Тип LMI маршрутизатор определяет автоматически, анализируя сообщения, поступающие от утройства DCE (FR-коммутатора). При необходимости жестко задать тип LMI используется команда
router(config-if)#frame-relay lmi-type {cisco | ansi | q933a }

Поскольку в рассматриваемой конфигурации интрефейса не указаны DLCI и соответствующие им IP-адреса, то маршрутизатор автоматически

a) получает номера DLCI от утройства DCE по протоколу LMI и таким образом определяет подключенные к интерфейсу PVC;
б) использует протокол InARP для опроса удаленных концов подключенных PVC на предмет их IP-адресов.

Поскольку InARP определяет IP-адреса на дальних концах только тех PVC, которые непосредственно подключены к маршрутизатору, то маршрутизаторы, например, В и С не смогут связаться друг с другом, поскольку между ними нет PVC.

Другой способ указания номеров DLCI и IP-адресов, доступных через указанные DLCI, состоит в ручном конфигурировании этих параметров:
router(config-if)#frame-relay map ip IP-адрес
DLCI

При ручном указании frame-relaymap, протокол InARP на соответствующем PVC автоматически отключается. Таким образом, либо используется InARP, либо вручную указываются все IP-адреса, доступные через данный DLCI. На PVC, чей DLCI не упомянут в командах frame-relaymap, InARP продолжает работу.

Необходимо понимать, что под «всеми IP-адресами» понимаются адреса IP-сети, состоящей из PVC, подключенных к данному интерфейсу. Достижимость других IP-адресов определяется по таблице маршрутов.

Рассмотрим пример. Пусть адрес сети FR на рисунке 1 — 1.0.0.0/24. Интерфейсы маршрутизаторов А и В имеют адреса 1.0.0.1 и 1.0.0.2. Маршрутизатор В получает дейтаграмму, адресованную в 2.2.2.2. По своей таблице маршрутов он определяет, что подобные дейтаграммы следует отправлять через узел 1.0.0.1. Далее маршрутизатор В замечает, что он имеет IP-интерфейс (предположим, serial0), подключенный в ту же IP-сеть, что и узел 1.0.0.1, следовательно, поиск по таблице маршрутов закончен и следующий маршрутизатор найден.

На втором этапе процесса обслуживания дейтаграммы маршрутизатор В должен определить, по какому из нескольких подключенных к интерфейсу serial0 виртуальных каналов PVC эта дейтаграмма должна быть отправлена. Если бы на месте FR был Ethernet, то маршрутизатор обратился бы к ARP-таблице и нашел бы MAC-адрес узла 1.0.0.1. В случае FR аналогичную роль играет карта (map), которая ставит в соответствие IP-адреса сети 1.0.0.0/24 и PVC (DLCI), подключенные к интерфейсу serial0. Карта заполняется протоколом InARP и/или вручную командами frame-relaymap.

Продолжим пример. Маршрутизатор С в сети FR имеет адрес 1.0.0.3. Маршрутизатор В получает дейтаграмму, адресованную в 3.3.3.3. По своей таблице маршрутов он определяет, что подобные дейтаграммы следует отправлять через узел 1.0.0.3. Маршрутизатор В замечает, что он имеет IP-интерфейс serial0, подключенный в ту же IP-сеть, что и узел 1.0.0.3, следовательно, поиск по таблице маршрутов закончен и следующий маршрутизатор найден.

Далее маршрутизатор В обращается к карте FR для определения PVC, через который он должен отправить дейтаграмму. Если карта строится протоколом InARP, то, поскольку между В и С нет PVC, карта не содержит информации об IP-адресе 1.0.0.3 и дейтаграмма уничтожается. Для того, чтобы сделать возможной доставку дейтаграммы, нужно реализовать один из следующих вариантов:

·         (решение на уровне 3) в таблице маршрутов В направить маршрут к 3.3.3.3 через 1.0.0.1, а в таблице маршрутов А направить маршрут к 3.3.3.3 через 1.0.0.3;

·         (решение на уровне 2) указать в карте маршрутизатора В, что адрес 1.0.0.3 доступен через PVC A-B (после этого протокол InARP на этом PVC отключится, следовательно, необходимо также указать, что через тот же PVC доступен и адрес 1.0.0.1).

IP-интерфейсы, подключенные к сетям FR, делятся на 2 типа: точка-точка (point-to-point) и точка-много точек (point-to-multipoint). Интерфейс point-to-point позволяет обмениваться пакетами только с одним узлом, а point-to-multipoint — с несколькими. Очевидно, что основной интерфейс (на примере маршрутизатора А) имеет тип point-to-multipoint.

На рисунке 4.2.2, слева, изображена организация сетевого уровня на FR-интерфейсе с использованием подынтерфейсов типа point-to-point.

<img width=«571» height=«245» src=«ref-1_385904351-15276.coolpic» v:shapes="_x0000_i1029">
Рисунок 4.2.2 — Протокол IP на подынтерфейсах «точка-точка»
В этом случае каждый PVC терминируется на собственном IP-интерфейсе. Эти логические IP-интерфейсы называются подынтерфейсами основного интерфейса. На подынтерфейсах типа point-to-point может терминироваться, очевидно, только один PVC. Такой подынтерфейс с точки зрения протокола IP ничем не отличается от обычного последовательного интерфейса; каждому из подынтерфейсов присваивается собственный IP-адрес. Поэтому (рис. 4.2.2, справа) граф IP-сетей представлен тремя разными IP-сетями.

В данном случае нет смысла задействовать InARP или вручную создавать карту, поскольку все IP-адреса, достижимые через данный IP-интерфейс, должны находиться на другом конце единственного PVC, подключенного к подынтерфейсу. Но так как к основному интерфейсу могут быть подключены несколько PVC, то в конфигурации каждого подынтерфейса типа «точка-точка» необходимо указать, какой именно PVC подключен к данному подынтерфейсу (путем спецификации номера DLCI).

Следующая последовательность команд решает задачи конфигурации, показанной на рис. 4.2.2.

router(config)#interface serial0

router(config-if)#encapsulation frame-relay [ietf]

router(config-if)#no ip address
router(config-if)#interface serial0.1 point-to-point

router(config-subif)#frame-relay interface-dlci DLCI

router(config-fr-dlci)#exit

router(config-subif)#ipaddress адрес

маска
router(config-subif)#interface serial0.2 point-to-point

router(config-subif)#frame-relay interface-dlci DLCI

router(config-fr-dlci)#exit

router(config-subif)#ipaddress адрес

маска
… и так далее для всех подынтерфейсов

В данном примере в качестве основного интерфейса использовался serial0. Подынтерфейс идентифицируется числом, добавляемым к номеру основного интерфейса через точку (например, serial0.1); числа могут быть произвольными и не обязаны следовать по порядку.

На рисунке 3 изображен смешанный дизайн сети, где два PVC терминируются в одном IP-интерфейсе, а третий PVC терминируется в своем собственном IP-интерфейсе. Соответствующий граф IP-сетей показан на том же рисунке справа.

<img width=«567» height=«247» src=«ref-1_385919627-14957.coolpic» v:shapes="_x0000_i1030">
Рис. 4.2.3 Смешанный дизайн
В этом случае для синей IP-сети создается подынтерфейс типа point-to-point, а для коричневой — подынтерфейс point-to-multipoint.

Подынтерфейс point-to-multipoint ведет себя также, как основной интерфейс, в плане использования протокола InARP или заполнения карты. Однако, если на основном интерфейсе мы могли не перечилять PVC, подключенные к интерфейсу, так как этот список сообщал нам коммутатор, то в случае с подынтерфейсом point-to-multipoint мы должны указать подключенные к подынтерфейсу DLCI, иначе маршрутизатор не сможет определить, какие именно из PVC, подключенных к основному интерфейсу, необходимо сгруппировать в подынтерфейс.

Конфигурацияподынтерфейсаpoint-to-multipoint:

router(config)#interface serial0.1 multipoint
router(config-subif)#frame-relay interface-dlci DLCI

router(config-fr-dlci)#exit

… повторить для всех DLCI, подключенных к подынтерфейсу
router(config-subif)#ipaddress адрес

маска
… при необходимости составить frame-relay map вручную


В заключение необходимо подчеркнуть, что все рассмотренные выше способы организации работы протокола IP на каналах Frame Relay имеют значение только для абонентов сети (устройств DTE). Более того, все эти способы применялись физически к одной и той же FR-сети. Для оператора связи (DCE) вся эта деятельность не имеет никакого значения: оператор работает только на уровне коммутации кадров на основании номеров DLCI и все три рассмотренных дизайна с его точки зрения совершенно идентичны, равно как и переход от одного дизайна к другому для оператора связи невидим и не имеет значения.


    продолжение
--PAGE_BREAK--