ứng dụng các nguyên tắc sáng tạo trong phần mềm gns3

  • Số trang: 22 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 36 |
  • Lượt tải: 0
nganguyen

Đã đăng 34173 tài liệu

Mô tả:

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐẠ BÁO CÁO CUỐI KỲ P Ơ Ọ Ọ P ÁP ỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠ TRONG PHẦN MỀM GNS3 V D: S. S Ơ BẢN À VĂ HV TH C HI N: LÊ QUỐC HÒA MSHV: 1211021 KHÓA: 22 TP. HCM, ĂM 2012 ẾM MỤC LỤC Ó ĐẦU ............................................................................................................... 1 L PHẦN I. GIỚI THI U PHẦN MỀM GNS3 .............................................................. 2 1.1. Giới thiệu GNS3 ............................................................................................... 2 1.2. Giới thiệu Dynamips và Dynagen ..................................................................... 2 1.3. Cài đặt ............................................................................................................... 3 1.3.1. Cài đặt GNS3 .......................................................................................... 3 1.3.2. Thiết lập Dynamips và IOS ..................................................................... 4 1.4. Làm việc trên GNS3 ......................................................................................... 5 1.4.1. Các công cụ làm việc .............................................................................. 5 1.4.2. Thiết lập Router ...................................................................................... 6 1.4.3. Tinh chỉnh các Interface ......................................................................... 7 1.4.4. Tinh chỉnh Idle PC .................................................................................. 8 1.4.5. Thiết lập kết nối ...................................................................................... 8 1.4.6. Cấu hình Router thông qua giao diện console ....................................... 9 1.4.7. Giao tiếp với PC thật ............................................................................ 11 PHẦN II. PHÂN TÍCH CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠ Đ ỢC ỨNG DỤNG TRONG GNS3 ............................................................................................................ 14 2.1. Nguyên tắc phân nhỏ ...................................................................................... 14 2.2. Nguyên tắc “tách khỏi” ................................................................................... 15 2.3. Nguyên tắc kết hợp ......................................................................................... 16 2.4. Nguyên tắc vạn năng ....................................................................................... 16 2.5. g n tắc h ng ...................................................................................... 16 2.6. Nguyên tắc “rẻ” tha cho “đắt” ...................................................................... 17 2.7. Nguyên tắc tha đổi màu sắc .......................................................................... 17 2.8. Nguyên tắc loại bỏ và tái sinh từng phần ........................................................ 17 PHẦN III. KẾT LUẬN .............................................................................................. 19 PHẦN IV. TÀI LI U THAM KHẢO ....................................................................... 20 Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Khoa Công Nghệ Thông Tin Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Báo Cáo Cuối Kỳ L I Ó ĐẦU Chúng ta đang sống trong một kỷ nguyên mà mọi thành t u khoa học và công nghệ đều xuất hiện một cách hết sức mau lẹ và cũng được đổi mới một cách c c kỳ nhanh chóng. Ngày nay nghiên cứu khoa học là một trong những hoạt động có tốc độ phát triển nhanh nhất thời đại. Bộ máy nghiên cứu khoa học đã trở thành khổng lồ, nó đang nghi n cứu tất cả các góc cạnh của thế giới. Các thành t u nghiên cứu khoa học đã được ứng dụng vào mọi lĩnh v c của cuộc sống. Khoa học đã làm đảo lộn nhiều quan niệm truyền thống, nó làm cho sức sản xuất xã hội tăng l n hàng trăm lần so với vài thập niên gần đâ . Về phần mình, bản thân khoa học càng cần được nghiên cứu một cách khoa học. Một mặt, phải tổng kết th c tiễn nghiên cứu khoa học để khái quát những lý thuyết về quá trình sáng tạo khoa học; mặt khác, phải tìm ra được các biện pháp tổ chức, quản lý và nghiên cứu khoa học tốt hơn làm cho bộ máy khoa học vốn đã mạnh, lại phát triển mạnh hơn và đi đúng q ỹ đạo hơn. Có lẽ không phải ngẫu nhiên, nhà tương lai học Thierr Ga in đã đưa ra một thông điệp khẩn thiết: “Hãy học hương pháp chứ đừng học dữ liệ !” S phát triển của khoa học hiện đại không những đem lại cho con người những hiểu biết sâu sắc về thế giới, mà còn đem lại cho con người cả những hiểu biết về hương há nhận thức thế giới. Chính vì vậ mà hương há và hương há l ận nghiên cứu khoa học đã gắn liền với hoạt động có ý thức của con người, là một trong những yếu tố quyết định s thành công của hoạt động nhận thức và cải tạo thế giới.Và cũng chính vì vậy mà hiện nay việc nghiên cứ hương há và hương há l ận nghiên cứu khoa học ngày càng trở nên cần thiết nhằm giúp cho công tác nghiên cứu khoa học đạt hiệu quả hơn, hát triển mạnh mẽ hơn. Lê Quốc Hòa 1211021 Trang 1 Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Khoa Công Nghệ Thông Tin Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Báo Cáo Cuối Kỳ PHẦN I. GIỚI THI U PHẦN MỀM GNS3 1.1. Giới thiệu GNS3 GNS3 là một chương trình giả lập mạng có giao diện đồ họa (Graphical Network Simulator) cho phép chúng ta có thể dễ dàng thiết kế các mô hình mạng và sa đó chạy giả lập trên chúng. Tại thời điểm hiện tại GNS3 chỉ hỗ trợ các IOS của Router, ATM/Frame Relay/Ethernet Switch và Hub. Ta có thể mở rộng mạng của mình bằng cách kết nối nó vào mạng ảo này. Để làm được điề nà , G S3 đã a trên Dynamips và một phần của Dynagen. ó được phát triển bằng Python và thông qua PyQt, phần giao diện đồ họa thì sử dụng thư viện Qt, vốn rất nổi tiếng về tính hữu dụng trong d án KDE. G S3 cũng sử dụng kỹ thuật SVG (Scalable Vector Gra hic) để cung cấp các biể tượng chất lượng cao cho việc thiết kế mô hình mạng. 1.2. Giới thiệu Dynamips và Dynagen Dynamips là một chương trình mô hỏng Ro ter Cisco được viết bởi Christophe Fillot. Nó mô phỏng các dòng 1700, 2600, 3600 và 7200, sử dụng các IOS image chuẩn. Phần mềm này có thể được sử dụng cho:  Làm một công cụ để th c tập, với phần mềm sử dụng trong thế giới th c. Nó cho phép mọi người làm q en hơn với các thiết bị của Cisco (hiện đang là công t hàng đầu trên thế giới về kỹ thuật mạng).  Thử nghiệm và làm quen với các đặc tính của Cisco IOS.  Kiểm tra nhanh chóng các cấ hình để triển khai sau này trên các Router thật. Dĩ nhi n, hần mềm mô phỏng này không thể thay thế các Router thật, nó chỉ đơn giản là một công cụ bổ sung cho các bài lab th c tế của các nhà quá trị mạng Cisco hoặc cho những ai muốn vượt qua các kỳ thi CCNA/CCNP/CCIE. Dynagen là một giao tiếp d a trên nền văn bản (text-base) dành cho Dynamips, cung cấp một bộ OOP API ri ng được sử dụng bởi G S3 để tương tác với Dynamips. Lê Quốc Hòa 1211021 Trang 2 Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Khoa Công Nghệ Thông Tin 1.3. Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Báo Cáo Cuối Kỳ ài đặt 1.3.1. Cài đặt GNS3 GNS3 chạ tr n Win ows, Lin x và MAC OSX và đ i hỏi các thành phần sau đâ đã được cài đặt sẵn trong máy nếu muốn cài đặt từ mã nguồn:  Qt >= 4.3  Python >= 2.4  Sip >= 4.5  PyQt >= 4.1 Để thuận tiện hơn trên Windows, chúng ta có thể cài đặt từ gói tích hợp tất cả các phần mềm cần thiết bao gồm: WinPcap, Dynamips, và một phiên bản đã được biên dịch của GNS3, giúp chúng ta không cần phải cài Python, PyQt, Qt và Sip. Phiên bản mới nhất ành cho Win ows tính đến thời điểm này (12/2012) là 0.8.3.1 bao gồm cả Dynamips, Qemu/Pemu, Putty và WinPcap. Địa chỉ download: http://www.gns3.net/download/ Sau khi download, ta tiến hành cài đặt GNS3. Chọn tất cả các option trong quá trình cài đặt. Khởi động lại máy nếu có yêu cầu. Khởi động chương trình G S3: Lê Quốc Hòa 1211021 Trang 3 Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Khoa Công Nghệ Thông Tin Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Báo Cáo Cuối Kỳ 1.3.2. Thiết lập Dynamips và IOS Để GNS3 có thể làm việc được với Dynamips và các IOS, ta cần thiết lập các cấu hình sau:  Cấu hình với Dynamips: Vào menu Edit – chọn Preferences – chọn Dynamips ở bảng bên trái. Do mặc định D nami s được cài chung trong bộ công cụ GNS3 nên ta không cần kiểm tra đường dẫn, chỉ cần kiểm tra chương trình chạy có lỗi không: Nhấp vào nút Test  Successfully  Cấu hình các IOS:  Trước tiên ta download các file IOS của Router Cisco về, và cất vào một thư mục nào đó, ví ụ C:\IOS  Trong GNS3, vào menu Edit – IOS images and hypervisors  Tại đâ , với mỗi “Platform” và “mo el”, ta trỏ đường dẫn tới image tương ứng lư trong C:\IOS.  Hình minh họa làm cho Ro ter có Platform ‘c7200” và Mo el “7200” Lê Quốc Hòa 1211021 Trang 4 Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Khoa Công Nghệ Thông Tin Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Báo Cáo Cuối Kỳ  Làm tương t cho các Platform 2600 và 3600 (Model 3640). Sau khi làm xong ấn nút Save rồi thoát ra. 1.4. Làm việc trên GNS3 1.4.1. Các công cụ làm việc  Thanh menu: Chứa các đường dẫn đến các chức năng tinh chỉnh GNS3 và các thành phần làm việc  Thanh công cụ: Chứa các công cụ để thao tác với mô hình mạng Lê Quốc Hòa 1211021 Trang 5 Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Khoa Công Nghệ Thông Tin Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Báo Cáo Cuối Kỳ  Cửa sổ thiết bị: Chứa các thiết bị mạng ảo để sử dụng cho mô hình mạng.  Cửa sổ Topology: Hiển thị các thông tin sơ bộ về thiết bị và các liên kết trong mạng  Cửa sổ Capture: Chức các thông tin về việc bắt gói tin trên mô hình mạng. Tuy nhiên sau này chúng ta sẽ dùng Wireshark thay thế cho cửa sổ này.  Cửa sổ Console: Cho phép GNS3 thao tác tr c tiếp với Dynagen 1.4.2. Thiết lập Router  Để thiết lập một Router, ta khởi tạo một mô hình đơn giản chỉ bao gồm 2 Router: kéo 2 Router c7200 từ cửa sổ thiết bị vào khung làm việc của chúng ta: Lê Quốc Hòa 1211021 Trang 6 Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Khoa Công Nghệ Thông Tin Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Báo Cáo Cuối Kỳ 1.4.3. Tinh chỉnh các Interface  Bản thân một Router sau khi kéo vào khung làm việc chỉ có một khung rỗng (không có các interface), không thể giao tiếp với các thiết bị khác nên ta phải thiết lập các interface này:  Nhấp chuột phải lên R1, chọn Configure, chọn thẻ Slot.Ta thiết lập 2 interface cho R1:  C7200-IO-2FE: Cung cấp 2 cổng Fast Ethernet cho thiết bị  C7200-PA-4T+: Cung cấp 4 cổng Serial cho thiết bị  Sa đó nhấn OK và thoát ra. Lê Quốc Hòa 1211021 Trang 7 Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Khoa Công Nghệ Thông Tin Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Báo Cáo Cuối Kỳ  Sa khi đã tinh chỉnh cho các Router xong, ta start lần lượt từng Router lên (thời gian start từ 30s đến 5 phút tùy theo cấu hình PC của bạn)  Start Router: Chuột phải lên Router, nhấp chọn “Start” 1.4.4. Tinh chỉnh Idle PC  Nế như chúng ta để GNS3 t chỉnh mặc định các thông số CPU thì sẽ dễ dàng làm cho CPU của hệ thống hoạt động tới 100% và sẽ luôn nằm ở ngưỡng đó. Điều này là vì Dynamips không biết khi nào Router ảo đang rỗi và khi nào nó đang th c thi công việc. Lệnh Idle PC sẽ giúp ta th c hiện điề nà để GNS3 không chiếm dụng quá nhiều tài nguyên của PC.  Cách th c hiện: Chuột phải lên Router, chọn Idle PC  Yes  chọn một dòng bất kỳ (nế có ng được đánh ấu * thì ta chọn ng đó)  Chúng ta tinh chỉnh Idle PC cho tất cả các thiết bị Router trong mô hình mạng. 1.4.5. Thiết lập kết nối  Trước khi thiết lập kết nối, chúng ta nên bật tùy chọn Show Interface Label trên thanh công cụ để dễ àng hơn trong q á trình làm việc với Router:  Nhấ vào “A a link” tr n thanh công cụ, l a chọn loại liên kết muốn thiết lập. Với bài minh họa này, ta chọn “Fast Ethernet”  Nhấ 2 đầu kết nối vào 2 Router. Mặc định GNS3 sẽ t chọn cổng kết nối d a tr n các Interface chúng ta đã chọn ở mục 3.3.  Ở 2 đầu của Interface có 2 nút tròn, biểu hiện cho 2 cổng kết nối trên 2 thiết bị, với tên cổng tr n đó. Lê Quốc Hòa 1211021 Trang 8 Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Khoa Công Nghệ Thông Tin Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Báo Cáo Cuối Kỳ 1.4.6. Cấu hình Router thông qua giao diện console  Để cấu hình Router, ta nhấp chuột phải lên Router và chọn Console.  Khi bật console lúc Router mới khởi động xong, ta nên chọn “ o” tất cả để đỡ mất thời gian chỉnh các thông tin trên Router.  Ở đâ , ta sẽ cấ hình đơn giản cho 2 cổng tr n 2 Ro ter R1 và R2 để chúng có thể nhìn thấ nha ( ing được với nhau)  Trên R1: Lê Quốc Hòa 1211021 Trang 9 Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Khoa Công Nghệ Thông Tin Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Báo Cáo Cuối Kỳ  Trên R2:  Kiểm tra thông số các cổng và ping kiểm tra: Lê Quốc Hòa 1211021 Trang 10 Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Khoa Công Nghệ Thông Tin Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Báo Cáo Cuối Kỳ 1.4.7. Giao tiếp với PC thật  Dynamips có thể tạo cầu nối giữa Interface trên Router ảo với interface trên máy thật, cho phép mạng ảo giao tiếp với mạng thật. Để sử dụng tính năng nà , bạn phải tạo thêm một thiết bị “Clo ”:  Kéo thả một “Clo ” từ cửa sổ công cụ vào khung làm việc của chúng ta, sau đó nhấp chuột phải lên C1, chọn Configure:  Trong phần “ IO Ethernet”, ta chọn loại thiết bị để GNS3 giao tiếp với máy thật. Để tránh x ng đột với mạng bên ngoài, ta nên chọn 1 card cho VMWare hỗ trợ.  Trong ví dụ này ta chọn VMWare VMNet 1, nhấp chọn Add rồi OK:  Bây giờ Clo đã có Interface để giao tiếp với mô hình (cụ thể là ta mượn Interface “VM et 1” của chương trình VMWare. Lê Quốc Hòa 1211021 Trang 11 Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Khoa Công Nghệ Thông Tin Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Báo Cáo Cuối Kỳ  Thiết lập kết nối: Chọn một Link dạng “Fast Ethernet” từ thanh công cụ, nối từ R1 đến C1:  Cấu hình IP cho Interface f0/1 của R1: Lê Quốc Hòa 1211021 Trang 12 Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Khoa Công Nghệ Thông Tin Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Báo Cáo Cuối Kỳ  Cấu hình IP cho card mạng VMNet1: Lê Quốc Hòa 1211021 Trang 13 Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Khoa Công Nghệ Thông Tin Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Báo Cáo Cuối Kỳ PHẦN II. PHÂN TÍCH CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO Đ ỢC ỨNG DỤNG TRONG GNS3 2.1. Nguyên tắc phân nhỏ  Nội dung:  Chia đối tượng thành các phần độc lập.  Làm đối tượng trở nên tháo lắ được.  Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng.  Ứng dụng: GNS3 phân ra những phần mềm thành phần, mỗi phần mềm có những công cụ riêng biệt phục vụ chức năng của nó. Mỗi khi khởi động GNS3 không cần phải khởi động tất cả các phần mềm thành phần cùng lúc. hư ta thấy trong hình có 3 phần mềm thành phần là: Dynamips, Capture (Wireshark), Qemu. Lê Quốc Hòa 1211021 Trang 14 Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Khoa Công Nghệ Thông Tin 2.2. Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Báo Cáo Cuối Kỳ Nguyên tắc “tách khỏi”  Nội dung:  Tách phần gâ “ hiền phức” (tính chất “ hiền phức”) ha ngược lại tách phần duy nhất “cần thiết” (tính chất “cần thiết”) ra khỏi đối tượng.  Ứng dụng:  Trước kia để sử dụng Dynamips thì chúng ta phải cấu hình bằng tay file .net để thiết lập mô hình mạng với các dòng lệnh phức tạp, tốn thời gian, gây khó hiể cho người dùng.  hưng giờ đâ với GNS3 ta có thể sử dụng giao diện kéo thả các figure để thiết lập mô hình mạng tr c quang, và nó sẽ t động phát sinh các dòng cấu hình ở file .net  hư vậy, việc sử dụng figure trở nên dễ dàng mà không bận tâm đến những dòng lệnh phức tạ . Đồng thời, việc cấu hình file .net dễ dàng hơn mà không bận tâm đến những dòng cấu hình dài dòng. Việc tách khỏi hai đối tượng này làm giảm bớt tính “ hiền phức” và thể hiện cái “cần thiết” chính của mỗi đối tượng. Lê Quốc Hòa 1211021 Trang 15 Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Khoa Công Nghệ Thông Tin 2.3. Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Báo Cáo Cuối Kỳ Nguyên tắc kết hợp  Nội dung:  Kết hợ các đối tượng đồng nhất hoặc các đối tượng dùng cho các hoạt động kế cận.  Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận.  Ứng dụng:  Nguyên tắc kết hợ thường đi ch ng với nguyên tắc phân nhỏ. hư đã nói ứng dụng ở nguyên tắc phân nhỏ về các phần mềm thành phần trong GNS3. Chúng được tích hợps với nha để phối hợp hoạt động.  Ví dụ như khi thiết lập xong mô hình mạng và khởi động tất cả các thiết bị xong, lúc nà D nami s được khởi chạ . Sa đó, ta muốn kiểm tra nội dung gói tin giao tiếp giữa các thiết bị mạng thì ta sử dụng Wireshark để capture chúng. 2.4. Nguyên tắc vạn năng  Nội dung:  Đối tượng th c hiện một số chức năng khác nha , o đó không cần s tham gia của các đối tượng khác.  Ứng dụng:  Trong GNS3, ta có thể sử dụng Ro ter để làm Switch. g 2.5. n tắc h ng  Nội dung:  đắ độ tin cậ không lớn của đối tượng bằng cách ch ẩn bị trước các hương tiện báo động, ứng cứ , an toàn.  Ứng dụng:  GNS3 có chức năng Sna shot giú ta có thể sao lư tình trạng làm việc tại một thời điểm để sau này có thể quay lại một cách dễ dàng khi th c hiện sai sót hoặc hệ thống bị lỗi. Lê Quốc Hòa 1211021 Trang 16 Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Khoa Công Nghệ Thông Tin 2.6. Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Báo Cáo Cuối Kỳ Nguyên tắc “rẻ” tha cho “đắt”  Nội dung:  Thay thế đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ có chất lượng kém hơn.  Ứng dụng:  Thay vì phải mua các thiết bị thật của Cisco như: Router, Switch,… đắt tiền, tốn kém thì ta có thể sử dụng GNS3 giả lập các thiết bị nà để phục vụ cho học tập, th c tập các bài lab về triển khai hệ thống mạng. 2.7. Nguyên tắc tha đổi màu sắc  Nội dung:  Tha đổi màu sắc của đối tượng ha môi trường bên ngoài  Tha đổi độ trong suốt của của đối tượng ha môi trường bên ngoài.  Để có thể q an sát được những đối tượng hay những quá trình, sử dụng các chất phụ gia màu, huỳnh quang.  Nếu các chất phụ gia đó đã được sử dụng, dùng các nguyên tử đánh ấu.  Sử dụng các hình vẽ, ký hiệu thích hợp.  Ứng dụng:  Các ký hiệu trên thanh công cụ của GNS3 với hình dạng, kích thước, màu sắc thích hợp và sắp xếp phù hợp theo từng nhóm chức năng giú người dùng hứng thú, mang tính gợi nhớ cao, dễ dàng sử dụng. 2.8. Nguyên tắc loại bỏ và tái sinh từng phần  Nội dung:  Phần đối tượng đã hoàn thành nhiệm vụ hoặc trở nên không cần thiết phải t loại bỏ, phân hủy (hoà tan, ba hơi, v.v...)  Các phần mất mát của đối tượng phải được phục hồi tr c tiếp trong quá trình làm việc. Lê Quốc Hòa 1211021 Trang 17 Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Khoa Công Nghệ Thông Tin Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Báo Cáo Cuối Kỳ  Ứng dụng:  Nế như chúng ta để GNS3 t chỉnh mặc định các thông số CPU thì sẽ dễ dàng làm cho CPU của hệ thống hoạt động tới 100% và sẽ luôn nằm ở ngưỡng đó. Điều này là vì Dynamips không biết khi nào Router ảo đang rỗi và khi nào nó đang th c thi công việc. Lệnh Idle PC sẽ giúp ta th c hiện điề nà để GNS3 không chiếm dụng quá nhiều tài nguyên của PC. Lê Quốc Hòa 1211021 Trang 18
- Xem thêm -