Lab 1.5.1: Nối cáp mạng và cấu hình router căn bản

Cho sơ đồ mạng

Địa chỉ IP của các thiết bị

Thiết bị	Cổng	Địa chỉ IP	Subnet mask	Default gateway
R1	Fa0/0	192.168.1.1	255.255.255.0
R1	S0/0/0	192.168.2.1	255.255.255.0
R2	Fa0/0	192.168.3.1	255.255.255.0
R2	S0/0/0	192.168.2.2	255.255.255.0
PC1		192.168.1.10	255.255.255.0	192.168.1.1
PC2		192.168.3.10	255.255.255.0	192.168.3.1

Mục đích của bài thực hành

Nối cáp giữa các thiết bị; truy cập, cấu hình thiết bị.
Xóa và nạp cấu hình cho router.
Làm việc với IOS bằng dòng lệnh (command line interface).
Cấu hình router cơ bản.
Sử dụng lệnh show, ping và traceroute để kiểm tra cấu hình, kết nối.
Nạp startup configuration cho router.
Cài đặt terminal giả lập.

Công việc 1: Nối cáp giữa các thiết bị trong mạng Ethernet

Thực hiện kết nối các thiết bị như trong sơ đồ mạng, có thể sử dụng loại router bất kì, miễn là có đủ các cổng kết nối theo yêu cầu. Trong bài này, sử dụng router Cisco 1841. Để kiểm tra xem router có bao nhiểu cổng (interface), sử dụng lệnh show ip interface brief.

Những thiết bị nào trong mạng cần sử dụng cáp Ethernet để kết nối với nhau?

PC1 - switch, switch – R1, R2 – PC2.

Bước 1: Kết nối router R1 với switch S1

Sử dụng cáp thẳng (straight-through) để kết nối cổng FastEthernet 0/0 của router R1 với cổng FastEthernet 0/1 của switch S1.

(Thông thường, để kết nối hai thiết bị khác loại sử dụng cáp thẳng, kết nối hai thiết bị cùng loại sử dụng cáp chéo. Xét theo một số khía cạnh, máy tính được xem như một router và ngược lại)

Đèn báo hiệu trạng thái kết nối tại cổng FastEthernet 0/0 của R1 có màu gì? Đỏ (chưa sẵn sàng làm việc)

Đèn báo hiệu trạng thái kết nối tại cổng FastEthernet 0/1 của S1 có màu gì? Đỏ (chưa sẵn sàng làm việc)

Bước 2: Kết nối PC1 với switch S1

Sử dụng cáp thẳng để kết nối cổng FastEthernet (NIC) của PC1 với cổng FastEthernet 0/2 của switch S1.

Đèn báo hiệu trạng thái kết nối tại cổng FastEthernet của PC1 có màu gì? Xanh (đã sẵn sàng làm việc)

Đèn báo hiệu trạng thái kết nối tại cổng FastEthernet 0/2 của S1 có màu gì? Xanh (đã sẵn sàng làm việc)

Nếu đèn báo hiệu trạng thái chưa chuyển sang màu xanh, báo hiệu kết nối giữa switch và máy tính chưa được thiết lập, hãy chờ một khoảng thời gian ngắn để hai thiết bị thiết lập kết nối. Nếu kết nối không được thiết lập, hãy kiểm tra lại để đảm bảo chắc chắn cáp kết nối là cáp thẳng và đã bật nguồn điện hai thiết bị.

Bước 3: Kết nối PC2 với router R2

Sử dụng cáp chéo (cross-over) để kết nối cổng FastEthernet 0/0 của router R2 với cổng FastEthernet của PC2.

Đèn báo hiệu trạng thái kết nối tại cổng FastEthernet của PC1 có màu gì? Đỏ (chưa sẵn sàng làm việc)

Đèn báo hiệu trạng thái kết nối tại cổng FastEthernet 0/0 của R2 có màu gì? Đỏ (chưa sẵn sàng làm việc)

Công việc 2: Kết nối kiểu nối tiếp (serial link) giữa router R1 và R2

Trong một hệ thống mạng WAN, thiết bị phía người dùng (CPE - Customer Premises Equipment) thường là một router (DTE – Data Terminal Equipment). Router sẽ được kết nối với một modem hoặc CSU/DSU (DCE – Data Circuit-termination Equipment). Modem hoặc CSU/DSU có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu của DTE thành dạng tín hiệu thích hợp để truyền trên hạ tầng của nhà cung cấp dịch vụ kết nối WAN.

Thực tế, mạng WAN không thể kết nối trực tiếp điểm tới điểm (back to back) giữa các thiết bị như trong bài thực hành này. Vì các thiết bị thường ở rất xa nhau, nên việc kết nối phải được thực hiện qua hạ tầng mạng WAN.

Trong bài thực hành, hạ tầng mạng WAN (WAN cloud) được giả lập bằng một kết nối trực tiếp DTE-DCE.

Bước 1: Kết nối router R1 với R2 sử dụng cáp null serial (không cần thực hiện trên môi trường packet tracert)

Trong bài thực hành, kết nối WAN giữa hai router sẽ được thiết lập thông qua hai sợi cáp: một sợi DCE và một sợi DTE. Cáp nối hai router theo kiểu này được gọi là cáp null serial. Loại cáp được sử dụng là V.35; đầu nối: V.35 DCE và V.35 DTE.

Bước 2: Kết nối đầu DCE của sợi cáp ở bước 1 với cổng serial 0/0/0 của router R1, và đầu DTE với cổng serial 0/0/0 của router R2.

Trên môi trường packet tracert, bạn cần gắn thêm cổng serial cho mỗi router.

Chọn router, bấm chuột trái vào biểu tượng công tắc để tắt nguồn router. Trong tab Physical, kéo cạc có cổng WAN nối tiếp (WIC-1T) thả vào khe còn trống ở mặt sau router, bấm chuột trái vào biểu tượng công tắc để bật nguồn router (xem hình minh họa bên dưới).

Thực hiện cho router còn lại.

Sử dụng cáp DCE để kết nối giữa router R1 và R2. Chú ý: R1 đóng vai trò DCE.

Công việc 3: Thiết lập giao diện để truy cập, cấu hình router R1 (không cần thực hiện trên môi trường packet tracert).

Cổng console được sử dụng để truy cập, thực hiện cấu hình và theo dõi hoạt động của router. Để kết nối máy tính với cổng console của router, sử dụng cáp đảo (rollover), với một đầu nối là RJ-45 và đầu còn lại là DB-9. Để kết nối tới router, sử dụng phần mềm TeraTerm hoặc HyperTerminal.

Bước 1: Cắm đầu nối RJ-45 vào cổng console của router R1.

Bước 2: Cắm đầu nối DB-9 vào cổng COM1 hoặc COM2 của máy tính PC1.

Bước 3: Mở phần mềm TeraTerm hoặc HyperTerminal để truy cập, thực hiện cấu hình và theo dõi hoạt động của router.

Công việc 4: Xóa và nạp cấu hình router

Trước khi đi vào cấu hình router, phần này sẽ trình bày một số kiến thức cơ bản liên quan đến router.

Router có chức năng chuyển tiếp gói tin từ mạng này sang mạng khác, nên router sẽ có nhiều hơn một cổng, mỗi cổng sẽ thuộc về một mạng khác nhau. Khi nhận được một gói tin router sẽ phải tìm được cổng ra phù hợp (có thể đến được đích) để chuyển gói tin đi. Các cổng của router thường được sử dụng để giao tiếp được cả với LAN (máy tính, máy in, server) và với WAN (modem).

Router có hai chức năng chính:

Xác định đường đi tốt nhất để gửi gói tin: sử dụng bảng định tuyến (routing table).
Chuyển tiếp gói tin đến đích: tạo frame mới cho gói tin, thực hiện gửi.(ví dụ: router nhận frame dạng Ethernet, sau đó, tạo frame mới dạng PPP để gửi đi).

Bảng định tuyến được xây dựng dựa trên các giao thức định tuyến (routing protocol) hoặc được người quản trị cấu hình bằng tay (static route).

Các thành phần bên trong của router thường khác nhau cho mỗi dòng, mỗi phiên bản. Tuy nhiên, về cơ bản một router gồm các thành phần sau: CPU, RAM, ROM, Flash, NVRAM, IOS, các cổng giao tiếp.

Hình sau minh họa các thành phần bên trong của một router.

- CPU là đơn vị xử lý trung tâm, thực thi các lệnh của hệ điều hành, ví dụ: khởi tạo hệ thống, định tuyến, thực hiện các giao tiếp mạng.

- RAM (SDRAM) chứa lệnh và dữ liệu cần thiết cho quá trình đang được xử lý tại CPU, dữ liệu trên RAM sẽ bị xóa hết khi tắt nguồn, hoặc khi khởi động lại. Cụ thể RAM chứa các nội dung sau:

Hệ điều hành (IOS – Internetwork Operating System): được nạp vào RAM trong quá trình khởi động.
Thông tin cấu hình đang được thực thi trên router (running-config).
Bảng định tuyến.
ARP cache.
Bộ nhớ đệm cho các gói dữ liệu.

- Bộ nhớ Flash lưu hệ điều hành (IOS). Bộ nhớ Flash có nhiều khe cắm mở rộng cho phép cắm thêm thẻ nhớ để tăng khả năng lưu trữ. Nội dung của Flash không bị mất khi tắt nguồn hoặc khởi động lại.

- ROM chứa mã kiểm tra phần cứng (POST – power on self test), đoạn mã để nạp hệ điều hành từ Flash vào RAM. Nội dung của ROM không bị mất khi tắt nguồn hoặc khởi động lại.

- NVRAM (Non-Volatile RAM) lưu tập tin cấu hình start-up config, đây là tập tin cấu hình dự phòng của router. Nội dung của Flash không bị mất khi tắt nguồn hoặc khởi động lại. Tập tin này được chép vào RAM trở thành running-config.

- IOS (Internetwork Operating System): hệ điều hành của router. IOS quản lý phần cứng, phần mềm. Cụ thể: cấp phát bộ nhớ, quản lý tiến trình, bảo mật, quản lý hệ thống tập tin, định tuyến, chuyển mạch, liên kết mạng, hoạt động như một thiết bị viễn thông.

- Các cổng giao tiếp: LAN, WAN và console/AUX.

-----------------

Tham khảo:

[1] Student Lab Manual of Routing protocol and concepts, Cisco