Tieu Luan GNS3

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay, việc giả lập và mô phỏng một hệ thống mạng máy tính cũng như mạng viễn thông bằng phần mềm là rất quan trọng trước khi đưa vào thực tế. Ngoài ra, nó còn giúp cho việc học tập trở nên dễ dàng hơn. Một trong số các phần mềm mạnh mẽ và được ưa chuộng là GNS3. Bởi GNS3 sử dụng IOS thực của Cisco để giả lập router nên nó giả lập giống như router thật của Cisco và có thể kết nối với mạng ngoài. Vì những lý do đó mà nhóm mình chọn đề tài “Tìm hiểu về GNS3” để hỗ trợ cho môn học “Quản lý mạng viễn thông”. Trong bài viết này sẽ đề cập chủ yếu đến cách cài đặt, cách cấu hình và cách mô phỏng mô hình quản lý mạng viễn thông. Mục tiêu của nhóm là giúp người đọc dễ hình dung được cách làm qua hình ảnh và nắm được một số kiến thức, kỹ năng cơ bản về sử dụng GNS3. Bài viết gồm 4 phần chính như sau: Phần 1: Tổng quan về GNS3 Phần 2: Hướng dẫn cài đặt Phần 3: Hướng dẫn sử dụng Phần 4: Giả lập mô hình Quản lý mạng “Manager-Agent”. Bài viết cần sự hoàn thiện hơn nữa, mong thầy cô giáo và các bạn đóng góp ý kiến. Cuối cùng chúng em xin chân thành cảm ơn cô Dương Thị Thanh Tú đã hướng dẫn chúng em trong qua trình nghiên cứu!

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 1

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU ......................................................................................................................... 1 MỤC LỤC ................................................................................................................................ 2 Phần 1: Tổng quan về GNS3 .................................................................................................. 3 Phần 2: Hướng dẫn cài đặt ..................................................................................................... 4 1. Tải về phần mềm GNS3 và IOS images ................................................................. 4 2. Cài đặt ....................................................................................................................... 5 3. Cấu hình .................................................................................................................. 16 Phần 3: Hướng dẫn sử dụng ................................................................................................. 20 1. Cấu hình IOS images ............................................................................................. 20 2. Tính toán giá trị Idle PC ........................................................................................ 21 3. Cài đặt card mạng cho Router .............................................................................. 25 3.1. Cài đặt card mạng thực ...................................................................................... 25 3.2. Cài đặt card mạng ảo (loopback) ....................................................................... 30 Phần 4: Giả lập mô hình Quản lý mạng “Manager-Agent”.............................................. 31 1. Quan điểm quản lý Manager – Agent qua công cụ giả lập GNS3 ..................... 31 2. Giả lập mô hình quản lý mạng Manager – Agent ............................................... 31 TỔNG KẾT ............................................................................................................................ 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................... 37

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 2

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

Phần 1: Tổng quan về GNS3 GNS3 là một phần mềm giả lập mạng, cho phép mô phỏng lại các hệ thống mạng máy tính. Để cung cấp khả năng mô phỏng chính xác, GNS3 liên kết với Dynamips (giả lập IOS của Cisco), Qemu (một phần mềm mô phỏng và ảo hóa nguồn mở), VirtualBox (phần mềm ảo hóa miễn phí mạnh mẽ). GNS3 là một công cụ đắc lực hỗ trợ lab các mô hình thực tế cho các kỹ sư mạng, các quản trị viên và những người muốn học các chứng chỉ của CISCO như CCNA, CCNP, CCIP, CCIE và chứng chỉ của Juniper như JNCIA, JNCIS, JNCIE. Một tính năng khác của GNS3 là được dùng để thử nghiệm các tính năng của IOS CISCO, JunOS Juniper hoặc để kiểm tra cấu hình cần triển khai trên các bộ định tuyến thực sự. Thêm khả năng tương thích với VirtualBox, các kỹ sư mạng, các nhà quản trị bây giờ cũng có thể sử dụng các tính năng của GNS3 để học hay nghiên cứu về Redhat (RHCE, RHCT), Microsoft (MCSE, MCSA), Novell (CLP)... Đây là một chương trình mã nguồn mở và hiện sẵn có trên Windows, Linux và MacOS.

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 3

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

Phần 2: Hướng dẫn cài đặt 1. Tải về phần mềm GNS3 và IOS images. Ta có thể dùng nhiều cách để download phần mềm GNS3 trên mạng, nhưng bạn nên chọn những trang web có uy tín và cập nhật kịp thời thông tin về phiên bản mới nhất. Dưới đây tôi xin giới thiệu cho các bạn một trang web để download phần mềm GNS3, bằng cách bạn truy cập theo đường link sau: http://www.gns3.net/download/ Sau khi bạn truy cập theo đường link trên ta nên chọn: GNS3 v0.8.3.1 all-in-one để download phần mềm.

Vì GNS3 sử dụng IOS images thực của Cisco không tích hợp sẵn trong phần mềm nên ta phải tải riêng IOS images trên mạng. Sau đây là bộ tương đối đầy đủ các IOS images mà mình đã tổng hợp, các bạn tải về theo link: https://docs.google.com/file/d/0Bw4HRFvP398TRHQzdnhPR2dXRms/edit

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 4

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

2. Cài đặt. Bước 1: Vào thư mục chứa file cài đặt phần mềm vừa tải về. Nhấp đúp chuột vào file cài đặt (GNS3-0.8.3.1-all-in-one).

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 5

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

Bước 2: Các hộp thoại cài đặt GNS3 lần lượt xuất hiện, ta chỉ việc lần lượt nhấn Next-> I Agree-> Next-> Next-> Install. Ở hộp thoại thứ 4 ta tích chọn tất cả trong khung: “Select components to install” sau đó nhấn Next.

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 6

Tìm hiểu về GNS3

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Quản lý mạng viễn thông

Page 7

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

Bước 3: Sau khi bạn hoàn thành bước 2 thì hộp thoại thể hiện quá trình chạy cài đặt bắt đầu. Trong quá trình này còn có một số hộp thoại xuất hiện yêu cầu cài đặt thêm một số phần mềm hỗ trợ khác như sau: - Cài đặt WinPcap 4.2.1: nhấn lần lượt Next->Next-> I Agree-> Install-> Finish.

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 8

Tìm hiểu về GNS3

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Quản lý mạng viễn thông

Page 9

Tìm hiểu về GNS3

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Quản lý mạng viễn thông

Page 10

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

- Cài đặt Wireshark 1.6.8 (32bit): Ta lần lượt nhấn Next-> I Agree-> Next-> Next-> Next-> Install-> Next-> Finish.

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 11

Tìm hiểu về GNS3

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Quản lý mạng viễn thông

Page 12

Tìm hiểu về GNS3

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Quản lý mạng viễn thông

Page 13

Tìm hiểu về GNS3

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Quản lý mạng viễn thông

Page 14

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

Bước 4: Kết thúc cài đặt. Khi các hộp thoại xuất hiện ta lần lượt nhấn Next-> Finish.

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 15

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

3. Cấu hình. - Sau khi nhấn Finish kết thúc phần cài đặt thì mặc định phần mềm GNS3 sẽ khởi động và hiện lên hộp thoại “Setup Wizard”. Ta nhấn chọn Ô số 1(khoanh tròn)-> Hộp thoại Preferences hiện lên, nếu cấu hình trong chỗ khoanh tròn giống hình vẽ thì không cần chỉnh gì cả, nếu khác thì chỉnh cho giống-> Nhấn Test Setting hiện lên dòng chữ như bên cạnh là được. Sau đó nhấn Apply và nhấn OK.

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 16

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

- Tiếp theo ta nhấn Ô số 3-> Hộp thoại “IOS images and hypervisors” hiện lên. Nhấn vào Ô vuông được khoanh tròn như trên hình.

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 17

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

- Hộp thoại “Select an IOS image” hiện lện-> bạn chọn đến nơi thư mục lưu trữ IOS images, chọn IOS image của router mà bạn muốn cấu hình và nhấn Open. Sau đó hộp thoại “IOS image” hiện lên bạn chọn YES hay NO cũng được.

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 18

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

- Chọn đúng nền (Platform) và loại (Model) của router mà bạn muốn cấu hình, nhấn Save và Close. Nếu bạn muốn cấu hình IOS image cho router nào nữa thì thực hiện lại tương tự. Cuối cùng thì nhấn OK để tắt hộp thoại “Setup Wizard”

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 19

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

Phần 3: Hướng dẫn sử dụng 1. Cấu hình IOS images. - Như Mục 3 của Phần 2 ở trên đã nêu về cách cấu hình IOS images ngay trong qua trình cài đặt. Vậy trong quá trình làm việc với GNS3 nếu bạn muốn thêm IOS images của một router khác nữa thì làm như sau: Vào mục Edit > IOS images and hypervisors > Hộp thoại “IOS images and hypervisors” bạn chỉ cần làm theo giống mục “3. Cấu hình” của Phần 2.

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 20

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

2. Tính toán giá trị Idle PC. Trước tiên, chúng ta làm thử một ví dụ nhỏ để hiểu hơn về giá trị Idle PC. Sau khi chúng ta cấu hình xong IOS images. Chúng ta nhấn giữ chuột trái vào một con router đã cấu hình IOS rồi kéo thả vào khung làm việc và nhấn nút start hình tam giác. Theo dõi hoạt động của CPU: Trước khi kéo router vào là 0% và sau khi kéo vào là 25%.

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 21

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

Bạn có thể thấy rằng ví dụ trước đó của mình làm cho CPU của hệ thống hoạt động tăng lên tới 25% (con số này tùy thuộc vào tốc độ CPU) và luôn nằm ở ngưỡng đó. Điều này là bởi vì Dynamips không biết khi nào router ảo đang rỗi và khi nào nó đang thực thi những công việc hữu ích. Lệnh “Idle PC” thực hiện phân tích trên một tập tin ảnh đang chạy để xác định các điểm giống nhất trong mã đại diện một chu kỳ nghỉ của IOS. Một khi được áp dụng, Dynamips “ngưng” router ảo thường xuyên khi chu kỳ nghỉ được thực thi, giúp làm giảm sự tiêu tốn CPU trên máy chủ mà không làm giảm khả năng xử lý công việc thực tế của router. Với các phiên bản cũ hơn thì bạn phải vảo màn hình Console của GNS3 và gõ lệnh “idlepc get routername” để tính toán giá trị Idle PC. Còn nếu bạn sử dụng phiên bản 0.8.3.1 này bạn chỉ cần làm như sau: - Nhấn chuột phải vào con router bạn cần tính toán giá trị Idle PC > nhấn chọn Idle PC và chờ một lúc.

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 22

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

- Hộp thoại “Idle PC values” hiện lên > chọn giá trị Idle PC (nên chọn giá trị có đánh dấu hoa thị *), nếu không có thì ta làm lại từ đầu > Nhấn Apply và OK.

- Bây giờ ta kiểm tra lại xem CPU có giảm xuống không nhé. Giá trị Idle PC là riêng đối với một tập tin ảnh IOS. Chúng có thể khác nhau đối với các phiên bản IOS khác nhau, và thậm chí với các tập tính năng khác nhau của cùng một phiên bản IOS. Tuy nhiên giá trị Idle PC không phụ thuộc vào máy của bạn, hệ điều hành hay phiên bản của Dynamips. Có thể Dynamips không thể tìm thấy các giá trị Idle PC cho một tập tin ảnh, hoặc các giá trị tìm thấy không có tác dụng. Nếu điều này xảy ra, hãy cố gắng thử lại quá trình một lần nữa. Hoặc là bạn đã không gặp may với tập tin ảnh đó (mặc dù trường hợp này rất hiểm khi xảy ra).

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 23

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

Sau khi tìm được một giá trị Idle PC tốt, ghi lại số ở dạng Hex (ví dụ: 0x60bf30e0). Quay trở lại tập tin ảnh IOS trên menu Edit > Mở hộp thoại “IOS images and hypervisors” > nhấp chọn con router bạn vừa tính toán Idle PC xong bạn sẽ thấy được giá trị Idle PC trong khung “IDLE PC”

Qua trình bạn tính toán giá trị Idle PC chỉ cần làm một lần cho mỗi IOS. Mỗi khi bạn mở GNS3, các giá trị sẽ được thiết lập sẵn. Bạn chỉ cần điền giá trị Idle PC mỗi khi bạn thiết lập lần đầu tiên cho một phiên bản IOS mới.

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 24

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

3. Cài đặt card mạng cho Router. 3.1. Cài đặt card mạng thực. Không giống như Packet Tracer có thể đặt card mạng cho Router bằng cả dòng lệnh và giao diện đồ họa, GNS3 chỉ cho phép làm việc này bằng dòng lệnh. Vì vậy ta thực hiện như sau: - Chọn Router > nhấn nút Start hình tam giác > Kích chuột phải vào Router đó > Chọn Consle (có thể nhấn vào biểu tượng màn hình Consle trên thanh công cụ).

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 25

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

- Màn hình Consle của Router hiện lên và bắt đầu khởi động.

- Gõ lệnh: “sh ip int brief” để xem các card mạng của Router. Ta thấy là chưa có card mạng nào được đặt địa chỉ IP.

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 26

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

- Bắt đầu đặt địa chỉ IP cho card mạng của router: + Gõ lệnh: “config t” (vào chế độ cấu hình).

+ Gõ lệnh: “int f0/0” (vào giao diện cổng FastEthernet0/0 của Router)

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 27

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

+ Gõ lệnh: “ip add ip address subnet mask” (đặt địa chỉ IP và mặt nạ cho cổng f0/0). Ví dụ: “ip add 192.168.1.5 255.255.255.0”

+ Gõ lệnh: “no shut” (để router ở chế độ làm việc)

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 28

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

+ Kết thúc quá trình đặt địa chỉ IP, gõ lệnh: “exit” (trở về chế độ ban đầu).

- Sau khi đặt địa chỉ IP cho card mạng của Router ta show lại để kiểm tra xem. Dùng lệnh: “sh ip int brief”.

* Lưu ý: Các cổng khác của Router như Serial, Ethernet ta cũng làm tương tự. Nên đặt địa chỉ IP cho các cổng luôn một thể rồi mới show IP.

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 29

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

3.2. Cài đặt card mạng ảo (loopback). Card Loopback là card mạng ảo được dùng để kiểm tra lỗi hoặc test chương trình nào đó cần IP. Loopback có nghĩa dữ liệu được gửi và nhận trên cùng 1 máy. Hay nói cách khác tạo card loopback trên Router thì bản thân Router đó có thể tự gửi và nhận dữ liệu qua card loopback. Ví dụ ta có thể ping địa chỉ ip của card loopback của Router từ chính Router đó. - Làm tương tự đặt địa chỉ ip cho card mạng thực ở mục 3.1 chỉ khác ở lệnh: “int f0/0” thay bằng lệnh “int loo1” hoặc “int loo2”…

Lưu ý: Vùng mạng của các card loopback phải khác nhau và khác với các card mạng thực. - Kiểm tra bằng lệnh ping. Vi dụ: “ping 192.168.2.1” (card loopback1).

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 30

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

Phần 4: Giả lập mô hình Quản lý mạng “Manager-Agent” 1. Quan điểm quản lý Manager – Agent qua công cụ giả lập GNS3. Các quan điểm về quản lý đều cho rằng chức năng quan trọng nhất trong quản lý chính là sự truyền thông giữa thực thể quản lý và thực thể bị quản lý. Và điều này được thực hiện dựa trên mô hình yêu cầu-phản hồi.

Trong GNS3, ta có thể mô phỏng mô hình quản lý Manager – Agent bằng 1 Router đại diện cho Manager và 1 Computer đại diện cho Agent. Hoặc cũng có thể dùng 1 Router vừa đại diện cho cả Manager và Agent bằng cách tạo card mạng ảo loopback. 2. Giả lập mô hình quản lý mạng Manager – Agent. GNS3 thông qua việc sử dụng Dynamips có thể tạo cầu nối giữa interface trên router ảo với interface trên máy thật, cho phép mạng ảo giao tiếp được với mạng thật. Trên hệ thống Windows, thư viện Wincap được sử dụng để tạo kết nối này. Để kết nối các router ảo trong GNS3 với hệ thống mạng thật ta dùng thiết bị “Cloud”. Trong bài này, ta sẽ sử dụng 1 Router và 1 Cloud (chính là máy tính của mình).

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 31

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

Giả sử ta cần kết nối từ router ảo đến card mạng tên là “Local Area Connection” có địa chỉ là 192.168.1.3

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 32

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

- Kéo vào khung làm việc 1 Router và 1 Cloud. Cấu hình cho Cloud: nhấn chuột phải vào biểu tượng Cloud > chọn Configure.

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 33

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

- Hộp thoại Node configurator hiện lên: Chọn C1 > Trong khung Generic Ethernet NIO chọn card mạng thật của máy tính bạn > nhấn Add > nhấn Apply > nhấn OK.

- Bạn có thể kiểm tra card mạng của máy tính bằng cách vào Network Device list.

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 34

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

- Kết nối vật lý giữa Router và Cloud: Nhấn vào biểu tượng hình que kem > Chọn FastEthernet > nhấn lần lượt vào Router và Cloud > nhấn dấu X > nhấn nút Start hình tam giác.

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 35

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông

- Sau khi bạn kết nối vật lý cho mô hình thì ta đặt card mạng cho Router như Mục 3 - Phần 3. Lưu ý: Lớp mạng của cổng của router kết nối với Cloud phải cùng lớp mạng với máy tính thật của bạn. Ví dụ cổng F0/0: ip add 192.168.1.10 255.255.255.0 Ngoài ra, như ở mục 1 của phần này mình cũng nêu cách mô phỏng mô hình Manager – Agent chỉ dùng 1 Router bằng cách tạo card mạng ảo Loopback (xem lại Mục 3.2 Phần 3). Bạn có thể chọn một trong hai cách trên để giả lập mô hình Manager – Agent. Và sau đó sử dụng lệnh ping để kiểm tra.

TỔNG KẾT Cuối cùng mình xin tổng kết lại các nội dung cơ bản trong bài viết này. Thứ nhất, chúng ta đã biết thêm một phần mềm có thể giả lập mạng là GNS3. Hiểu rõ hơn về các tính năng, đặc điểm của phần mềm này và cách làm việc với nó. Cụ thể là chúng ta biết cách cài đặt, cách sử dụng (cài đặt card mạng, cấu hình IOS, tính toán giá trị Idle pc…), cách giả lập mô hình mạng. Thứ hai, phần mềm GNS3 là công cụ hữu ích cho việc học tập môn “Quản lý mạng viễn thông”.

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 36

Tìm hiểu về GNS3

Quản lý mạng viễn thông TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Giáo trình: Quản lý mạng viễn thông, Học viện Công nghệ bưu chính viễn thông, 2010; 2. LAB – CCNA, TT đào tạo quản trị mạng Trường Tân; 3. GNS3 Documentation v3.0 beta, Bùi Quốc Hoàn – Diễn đàn AdminVietnam (www.adminvietnam.vn); 4. LAB – Hướng dẫn sử dụng GNS3, TT Đào tạo quản trị mạng và An ninh mạng Quốc tế ATHENA; 5. Các Website tham khảo: http://forum.bachkhoa-npower.vn http://vi.wikipedia.org http://sinhvienit.net http://tongquanvienthong.blogspot.com http://forum.itlab.com.vn http://www.nhatnghe.com http://qpsolution.com http://www.sysprobs.com

Nhóm nghiên cứu GNS3-Lớp D09VT1

Page 37