Был выпущен новый релиз эмулятора GNS3 v1.4.0, а в феврале уже сразу несколько дополнительных версий v1.4.1 - v1.4.4.

В этой статье я постараюсь кратко пробежаться по его основным отличиям от предыдущей линейки версий 1.3.x, и дать некоторые практические рекомендации.

Более подробно все это будет разобрано в ближайшем обновлении видео курса . Для покупателей версии 3.0 это обновление будет доступно бесплатно, и я всех персонально оповещу о его готовности. А пока что, самое важное!

И ПЕРВОЕ – пожалуйста, обязательно дочитайте до конца этот обзор, прежде чем сразу же бежать ставить новую версию, дабы не наломать дров и не развалить то, что у вас уже наверняка собрано и стабильно работает.

ВТОРОЕ – Эта версия имеет ряд принципиальных архитектурных отличий и в связи с этим, очень «ограниченно совместима» с предыдущей линейкой v1.3.x.

И ТРЕТЬЕ – Новая версия пока ощутимо нестабильна и очень требовательна к ресурсам компьютера, таким как объем RAM, поддержка процессором CPU средств виртуализации VT-x/EPT и AMD-V/RVI и др. Поэтому, я бы пока не рассматривал ее как «боевую», основную для построения вашей лаборатории.

Но, несмотря на все это, новый релиз действительно классный, мощный и многофункциональный. Мне удалось собрать для демонстрационных целей и проверки взаимодействия различных компонентов эмуляции в среде GNS3 вот такую топологию.

Практического смысла в ней немного, но она позволяет запустить основные поддерживаемые сетевые устройства Cisco, и проверить их совместную работу. Цветом обозначено, что именно и с помощью какой подсистемы было запущено.

А здесь детали программно-аппаратной конфигурации хоста, на котором эта топология работает.

Обратите внимание на объем оперативной памяти, многоядерный процессор и аппаратную поддержку им виртуализации VT-x/EPT. Это принципиально для новой версии GNS3 v1.4.4.

Итак, по порядку. Начнем с особенностей версии 1.4.4

• Три вида серверов для работы GNS3 – локальный, виртуальная машина GNS3 VM, и удаленный сервер
• Виртуальная машина IOU VM заменена на GNS3 VM , и они теперь несовместимы!
• Изменено имя хоста в GNS3 VM на gns3vm , поэтому старая лицензия для IOU не работает и ее требуется модифицировать
• GNS3 VM 1.4 это новая виртуальная машина с предустановленными подсистемами IOU, Qemu и Dynamips для обеспечения их более стабильной и предсказуемой работы в среде VM Ubuntu x64 Linux
• GNS3 VM 1.4 это уже 64-битный Ubuntu, а не 32-битный Debian и для работы в нем KVM требуется поддержка виртуализации VT-x/EPT или AMD-V/RVI
• Виртуальная машина GNS3 VM 1.4 может запускаться как в VMware , так и VirtualBox . Но VMware предпочтительнее, так как VirtualBox не поддерживает «наследуемую виртуализацию». Что означает, что виртуальные машины (например, тот же Qemu) внутри GNS3 VM будут работать значительно медленнее, либо не будут работать вообще
• Упрощено обновление виртуальной машины GNS3 VM, теперь это делается через меню
• Включена поддержка VMware Workstation и Fusion для запуска через GNS3 эмулируемых устройств и PC, в дополнении к VirtualBox
• Новая концепция добавления различных типов пре-конфигурированных устройств в GNS3 (.gns3a Appliances ), значительно упрощающая их создание. Список готовых устройств можно посмотреть по ссылке: https://gns3.com/marketplace/appliances
• В GNS3 VM 1.4.4 поддерживается только Qemu версии 2.5.0. И как следствие, не работает привычная эмуляция ASA. Более того, официально ASA теперь не поддерживается командой GNS3, а вместо нее рекомендуется использовать её виртуальный вариант ASAv
• Новая удобно структурированная документация: https://gns3.com/support/docs
• Теперь можно вставлять свои символы устройств (в формате.svg)
• Поддержка VNC для устройств, эмулируемых с помощью Qemu
• В меню добавлена интерактивная подсказка по начальной конфигурации GNS3 (Setup Wizard )
• Автоматическая загрузка образов в GNS3 VM при создании шаблонов устройств

Краткие практические выводы по работе с новой версией GNS3 v1.4.4

• Требует мощных современных компьютеров с большим объемом оперативной памяти, многоядерным процессором и поддержкой им виртуализации VT-x/EPT или AMD-V/RVI
• Полноценно работает только с сервером GNS3 VM в среде VMware (Workstation или Fusion). Локальный сервер стабильно работает только с Dynamips и Qemu 2.5.0, а прилагаемая Qemu 0.11.0 не распознается и не запускается вообще
• В Windows 10 полностью нарушается работа Qemu версий v0.11.0 и v0.13.0
• Затруднено параллельное использование 2-х версий GNS3 v1.3.13 и v.1.4.4, даже если и ставить их в разные папки. Так как они работаю с одними и теми же конфигурационными файлами
• Новая версия заметно коррелируется с разработкой Cisco VIRL и образами виртуальных устройств для нее. Удалось успешно запустить следующие устройства Cisco VIRL :
  • IOSv
  • IOSvL2
  • IOS-XRv
  • CSR1000v
  • NX-OSv
  • ASAv
• Плюс, средствами самого GNS3:
  • Маршрутизаторы на Dynamips
  • Коммутаторы на Dynamips
  • Маршрутизаторы на Cisco IOU
  • Коммутаторы на Cisco IOU
  • IPS-4235
• Благодаря механизму импорта GNS3 Appliance , приведенная в этой статье тестовая топология была легко собрана за 15мин

• Для стабильной работы используйте версию GNS3 v1.3.13 с локальным сервером и IOU VM для Cisco IOU
• Можно, у нужно начинать знакомиться и работать с новой версией GNS3 v1.4, но на отдельном компьютере, отвечающем всем выше обозначенным требованиям
• Удобнее всего и надежнее запускать все эмулируемые устройства, включая Dynamips в виртуальной машине GNS3 VM под VMware Workstation или бесплатным VMware Player
• Большинство устройств легко импортируются в GNS3 как Appliace, но об этом, и многом другом в новой версии курса «Домашняя Лаборатория Cisco за 1 День - 2015!» v3.1 и обновлениях к нему

Все покупатели и будут сразу же оповещены в выходе обновления видео курса по версии GNS3 v1.4.

Всем привет.

В свое время пришлось заниматься Cisco. Не долго, но все таки. Все что связано с Cisco сейчас мега популярно. Я в свое время имел отношение к открытию локальной академии Cisco в местном университете. Год назад был на курсах " ". Но не всегда у нас есть доступ к самому оборудованию, особенно во время учебы. На выручку приходят эмуляторы. Есть таковые и для Cisco. Я начинал с Boson NetSim, а студенты почти поголовно сейчас сидят на Cisco Packet Tracer. Но тем не менее этими двумя видами набор симуляторов не ограничивается.

Некоторое время назад мы в своём цикле «Сети для самых маленьких» перешли на эмулятор GNS3, который лучше удовлетворял нашим потребностям, чем Cisco Packet Tracer.

Но какие вообще у нас есть альтернативы? О них расскажет Александр aka Sinister, у которого пока нет аккаунта на хабре.

Существует достаточно большое количество симуляторов и эмуляторов для оборудования Cisco Systems. В этом небольшом обзоре я постараюсь показать все существующие инструменты, которые решают эту задачу. Информация будет полезна тем, кто изучает сетевые технологии, готовится сдавать экзамены Cisco, собирает рэки для траблшутинга или исследует вопросы безопасности.

Немного терминологии.

Симуляторы — имитируют некий набор команд, он вшит и стоит только выйти за рамки, сразу получим сообщение об ошибке. Классический пример — Cisco Packet Tracer.

Эмуляторы же напротив — позволяют проигрывать (выполняя байт трансляцию) образы (прошивки) реальных устройств, зачастую без видимых ограничений. В качестве примера — GNS3/Dynamips.

Первым рассмотрим Cisco Packet Tracer.

1. Cisco Packet Tracer

Этот симулятор доступен как под Windows, так и для Linux, бесплатно для учащихся Сетевой Академии Cisco.

В 6-й версии появились такие вещи как:

• IOS 15
• Модули HWIC-2T и HWIC-8A
• 3 новых устройства (Cisco 1941, Cisco 2901, Cisco 2911)
• Поддержка HSRP
• IPv6 в настройках конечных устройств (десктопы).

Ощущение такое, что новый выпуск был как раз приурочен к обновлению экзамена CCNA до версии 2.0.

Его плюсы — дружественность и логичность интерфейса. Кроме этого в нем удобно проверять работу разных сетевых сервисов, вроде DHCP/DNS/HTTP/SMTP/POP3 и NTP.

И одна из самых интересных фич — это возможность перейти в режим simulation и увидеть перемещения пакетов с замедлением времени.

Мне это напомнило ту самую Матрицу.

• Практически всё, что выходит за рамки CCNA, на нем собрать не получится. К примеру, EEM отсутствует напрочь.
• Так же иногда могут проявляться разнообразные глюки, которые лечатся только перезапуском программы. Особенно этим славится протокол STP.

Что имеем в итоге?

Неплохой инструмент для тех кто только начал свое знакомство с оборудованием компании Cisco.

Следующий — GNS3, который представляет собой графический интерфейс (на Qt) для эмулятора dynamips.

Свободный проект, доступен под Linux, Windows и Mac OS X. Сайт проекта GNS — www.gns3.net. Но большинство его функций, призванных улучшить производительность, работают только под Linux (ghost IOS, который срабатывает в случае использования множества одинаковых прошивок), 64 битная версия так же только для Linux. Текущая версия GNS на данный момент — 0.8.5. Это эмулятор, который работает с настоящими прошивками IOS. Для того чтобы им пользоваться, у вас должны быть прошивки. Скажем, вы купили маршрутизатор Cisco, с него можно их и вытащить. К нему можно подключать виртуальные машины VirtualBox или VMware Workstation и создавать достаточно сложные схемы, при желании можно пойти дальше и выпустить его в реальную сеть. Кроме того, Dynamips умеет эмулировать как старые Cisco PIX, так и небезызвестную Cisco ASA, причем даже версии 8.4.

Но при всем этом есть масса недостатков.

Количество платформ строго ограничено: запустить можно только те шасси, которые предусмотрены разработчиками dynamips. Запустить ios 15 версии возможно только на платформе 7200. Невозможно полноценно использовать коммутаторы Catalyst, это связано с тем что на них используется большое количество специфических интегральных схем, которые соответственно крайне сложно эмулировать. Остается использовать сетевые модули (NM) для маршрутизаторов. При использовании большого количества устройств гарантированно будет наблюдаться проседание производительности.

Что имеем в сухом остатке?

Инструмент, в котором можно создавать достаточно сложные топологии, готовиться к экзаменам уровня CCNP, с некоторыми оговорками.

3. Boson NetSim

Пару слов о симуляторе Boson NetSim, который недавно обновился до 9-й версии.

Выпускается только под Windows, цена колеблется от 179$ за CCNA и до 349$ за CCNP.

Представляет собой некий сборник лабораторных работ, сгруппированный по темам экзамена.

Как можно наблюдать по скриншотам, интерфейс состоит из нескольких секций: описание задачи, карта сети, в левой части находится список всех лаб. Закончив работу, можно проверить результат и узнать все ли было сделано. Есть возможность создания собственных топологий, с некоторыми ограничениями.

Основные фичи Boson NetSim:

• Поддерживает 42 маршрутизатора, 6 коммутаторов и 3 других устройства
• Симулирует сетевой трафик с помощью технологии виртуальных пакетов
• Предоставляет два различных стиля просмотра: режим Telnet’а или режим подключения по консоли
• Поддерживает до 200 устройств на одной топологии
• Позволяет создавать свои собственные лаборатории
• Включает в себя лаборатории, которые поддерживают симуляцию SDM
• Включает в себя не-Cisco устройства, такие как TFTP Server, TACACS + и генератор пакетов (это, вероятно, те самые 3 других устройства)

Недостатки у него те же, что и в Packet Tracer.

Тем, кому не жалко определенной суммы, и при этом не хочется разбираться и создавать свои топологии, а хочется просто попрактиковаться перед экзаменом, будет очень кстати.

Официальный сайт — www.boson.com/netsim-cisco-network-simulator.

4. Cisco CSR

Теперь рассмотрим достаточно свежий Cisco CSR.

Относительно недавно появился виртуальный Cisco Cloud Service Router 1000V.

Он доступен на официальном сайте Cisco.

Чтобы скачать этот эмулятор, достаточно просто зарегистрироваться на сайте. Бесплатно. Контракт с Cisco не требуется. Это действительно событие, так как ранее Cisco всеми способами боролась с эмуляторами и рекомендовала только арендовать оборудование. Скачать можно, к примеру, OVA файл, который представляет собой виртуальную машину, судя по всему, RedHat или его производные. Виртуальная машина при каждом запуске подгружает iso образ, внутри которого можно найти CSR1000V.BIN, который и является собственно прошивкой. Ну а Linux выступает в роли враппера (wrapper) — то есть преобразователя вызовов. Некоторые требования, которые указаны на сайте - память DRAM 4096 MB Flash 8192 MB. При сегодняшних мощностях это не должно доставить проблем. CSR можно использовать в топологиях GNS3 или в связке с виртуальным коммутатором Nexus.

CSR1000v выполнен в виде виртуального маршрутизатора (примерно как Quagga, но IOS от Cisco), который крутится на гипервизоре в качестве экземпляра клиента и предоставляет сервисы обычного маршрутизатора ASR1000. Это может быть что-то простое, как базовая маршрутизация или NAT, и вплоть до таких вещей, как VPN MPLS или LISP. В итоге имеем практически полноценный провайдерский Cisco ASR 1000. Скорость работы достаточно неплохая, работает в реальном времени.

Не обошлось и без недостатков. Бесплатно можно использовать только ознакомительную лицензию, которая длится всего 60 дней. Кроме того в этом режиме пропускная способность ограничена до 10, 25 или 50 Mbps. После окончания такой лицензии скорость упадет до 2.5 Mbps. Стоимость лицензии на 1 год обойдется примерно в 1000$.

5. Cisco Nexus Titanium

Titanium – это эмулятор операционной системы коммутаторов Cisco Nexus, которая еще называется NX-OS. Nexus’ы позиционируются как коммутаторы для ЦОД-ов.

Этот эмулятор был создан непосредственно компанией Cisco, для внутреннего использования.

Образ Titanium 5.1.(2) собранный на основе VMware некоторое время назад, попал в публичный доступ. А спустя некоторое время появился и Cisco Nexus 1000V, который можно вполне легально приобрести отдельно или в составе редакции vSphere Enterprise Plus компании Vmware. Можно наблюдать на сайте — www.vmware.com/ru/products/cisco-nexus-1000V/

Отлично подойдет для всех, кто готовится сдавать трек Data Center. Имеет некоторую особенность – после включения начинается процесс загрузки (как и в случае CSR тоже увидим Linux) и останавливается. Создается впечатление что все зависло, но это не так. Подключение к этому эмулятору проводится через именованные каналы.

Именованный канал — это один из методов межпроцессного взаимодействия. Существуют как в Unix подобных системах так и в Windows. Для подключения достаточно открыть к примеру putty, выбрать тип подключения serial и указать \\.\pipe\vmwaredebug.

Используя GNS3 и QEMU (легкий эмулятор ОС, который идет в комплекте с GNS3 под Windows), можно собирать топологии, в которых будут задействованы коммутаторы Nexus. И опять же можно выпустить этот виртуальный коммутатор в реальную сеть.

6. Cisco IOU

Ну и наконец знаменитый Cisco IOU (Cisco IOS on UNIX) — это проприетарный софт, который официально не распространяется вообще никак.

Существует мнение, что Cisco может отследить и идентифицировать того, кто использует IOU.

При запуске происходит попытка HTTP POST запроса на сервер xml.cisco.com. Данные, которые при этом отправляются, включают в себя hostname, логин, версию IOU и т.д.

Известно, что Cisco TAC использует именно IOU. Эмулятор пользуется большой популярностью у тех, кто готовится к сдаче CCIE. Изначально работал только под Solaris, но со временем был портирован и на Linux. Состоит из двух частей — l2iou и l3iou, по названию можно догадаться, что первый эмулирует канальный уровень и коммутаторы, а второй — сетевой и маршрутизаторы.

Автором web-интерфейса является Andrea Dainese. Его сайт: www.routereflector.com/cisco/cisco-iou-web-interface/. На самом сайте нет ни IOU ни каких-либо прошивок, более того автор заявляет, что веб интерфейс был создан для людей которые имеют право на использование IOU.

И небольшие итоги напоследок.

Как оказалось, на данный момент существует достаточно широкий спектр эмуляторов и симуляторов оборудования компании Cisco. Это позволяет практически полноценно готовиться к экзаменам различных треков (классического R/S, Service Provider и даже Data Center). Приложив определенные усилия можно собирать и тестировать разнообразнейшие топологии, проводить исследования уязвимостей и при необходимости выпускать эмулируемое оборудование в реальную сеть.

Многоуровневый виртуальный полигон на персональном компьютере

Статья:

В настоящее время технологии виртуализации являются неотъемлемой составляющей IT-мира. Помимо промышленного применения технологии виртуальных машин, позволяющей сократить совокупную стоимость владения IT-инфраструктурой, о чем уже несколько лет пишут все кому не лень, технология также широко используется для изучения или тестирования системного, сетевого и прикладного программного обеспечения.

В большинстве публикаций чаще всего рассматривается виртуализация первого уровня. На одном или нескольких физических компьютерах, связанных реальными сетями, на базе некоторого ПО виртуализации функционирует множество виртуальных машин (VM), связанных виртуальными сетями (также эмулируемых при помощи ПО виртуализации), которые при необходимости связываются с реальными сетями через сетевые адаптеры физических компьютеров. Иными словами чаще всего рассматривается уровень реальных устройств и один уровень виртуальных объектов (обычно машин, на базе которых функционируют те или иные ОС). Правда, если быть более точным, в примерах, рассматриваемых в публикациях, неявно присутствуют объекты второго или более глубоких уровней виртуализации, но авторы практически никогда не акцентируют на этом свое внимание.

Рассмотрим следующую сеть, которая придумана исключительно ради примера, и сама по себе особой практической ценности в себе не несет (каждый может выбрать для себя любой другой пример, в том числе из реальной практики). Имеются две компании, у каждой есть головной офис с сервером в одной географической точке, и филиал с рабочей станцией в другой географической точке. Географические точки разделяет некоторый MPLS-backbone на базе маршрутизаторов Cisco. Для каждой компании в отдельности организован Layer 2 VPN между головным офисом и филиалом посредством технологии Ethernet over MPLS (EoMPLS) для возможности «прозрачного» взаимодействия на канальном уровне (Ethernet) между рабочей станцией и сервером через MPLS-backbone.
Ниже показана физическая структура рассматриваемой сети.

Также ниже показана логическая структура взаимодействия рабочих станций и серверов рассматриваемой сети. В каждой из компаний рабочая станция и сервер могут «прозрачно» взаимодействовать друг с другом, и изолированы от рабочей станции и сервера другой компании.

Задача заключается в том, что требуется эту сеть смоделировать и протестировать, в частности взаимодействие рабочих станций c серверами через EoMPLS среду, и все это необходимо выполнить, располагая одним единственным персональным компьютером. Достаточно знакомая ситуация для большинства специалистов по системным и сетевым технологиям, перед которыми возникает аналогичная задача и у которых, как правило, нет под рукой ни лишних компьютеров, ни, тем более уж, маршрутизаторов Cisco.

Что же, реальные компьютеры легко заменяются виртуальными машинами, создаваемых и запускаемых при помощи того или иного программного обеспечения, реализующих технологию виртуальных машин, например, того же VMware Workstation 6.0 (в этой статье автор рассматривает многоуровневую виртуализацию на примере именно данного программного обеспечения). Для моделирования маршрутизаторов Cisco c поддержкой EoMPLS хорошо подходит популярный симулятор Dynamips (а также удобная и наглядная графическая среда к нему - GNS3). Однако, возникает проблема: можно отдельно смоделировать виртуальные машины с установленными на них «реальными» полнофункциональными ОС MS Windows, и отдельно - маршрутизаторы Cisco c «реальными» полнофункциональными ОС Cisco IOS, но как увязать между собой две среды моделирования по сети?

Тем не менее, выход из ситуации есть. В VMware Workstation можно привязывать виртуальные коммутаторы VMnet к сетевым адаптерам физического компьютера (утилитой Virtual Network Editor), а виртуальные сетевые адаптеры виртуальных машин, соответственно, привязывать к соответствующим виртуальным коммутаторам VMnet (при конфигурировании виртуальной машины). Ниже показан пример такой привязки посредством виртуального коммутатора VMnet0:

В свою очередь, в среде GNS3 на базе Dynamips имеется объект типа «Cloud», который можно также проецировать на сетевые адаптеры физического компьютера. После этого объект можно подсоединять к сетевым интерфейсам других объектов среды GNS3, в том числе к интерфейсам маршрутизаторов Cisco. Следует особо отметить, что объект типа «Cloud» по сути своей не является каким-либо полноценным виртуальным устройством - это все лишь виртуальная «точка стыка» (как разъем на коммутационной панели), которую с сетевой точки зрения можно на что-нибудь спроецировать, например, на сетевой адаптер компьютера. Забегая вперед, также отметим, что объекты «Computer» и «Server», используемые в среде GNS3 также являются объектами типа «Cloud» (простыми «точками стыка» с соответствующими иконками для наглядности), а вовсе не какими-то эмуляциями компьютера или сервера программными средствами, как это, например, делается в учебном симуляторе Cisco Packet Tracer.

Ниже показан пример проецирования объекта типа «Cloud» C0, соединенного с сетевым интерфейсом маршрутизатора R0 в среде GNS3, на сетевой адаптер физического компьютера:

Неопытных специалистов может смутить длинный код (идентификатор сетевого транспорта, назначаемый ОС MS Windows для сетевого адаптера) в настройках, и чтобы не запутаться в названиях сетевого подключения, названиях сетевого адаптера, MAC-адресе адаптера и его идентификаторе, можно воспользоваться встроенной в ОС MS Windows утилитой GETMAC, запускаемой с ключом V (Verbose - подробная информация):

Таким образом, через подобное «двустороннее проецирование» на канальном уровне OSI (по сути Layer 2 Bridging) на один и тот же сетевой адаптер физического компьютера виртуальные маршрутизаторы в среде GNS3 на базе Dynamips могут на Ethernet-уровне взаимодействовать с виртуальными машинами в среде VMware Workstation (это многократно проверено экспериментально). Напрямую увязать по сети коммутаторы VMnet из VMware-среды с объектами типа «Cloud» (точками стыка) из GNS3 на базе Dynamips, увы, нет возможности (по крайней мере, без применения каких-либо специальных программных средств).

Теперь возникает новая загвоздка: количество сетевых «точек соприкосновения» между VMware-средой и Dynamips-средой может быть далеко не одно, а несколько (в рассматриваемом примере их 4 - две рабочие станции и два сервера), в то время как на физическом компьютере может быть один-два или вообще ни одного сетевого адаптера. К тому же, привязанность к сетевым адаптерам физического компьютера в любом случае мысль не самая разумная с точки зрения безопасности. Наконец, мы и не особо стремимся все разместить на первом уровне виртуализации, цель данной статьи - многоуровневая виртуализация.

В этой ситуации мы прибегнем к следующей нехитрой уловке: никто нам не мешает создать еще одну вспомогательную виртуальную машину с необходимым количеством сетевых адаптеров (столько, сколько нужно точек «соприкосновения»), установить на нее ОС, и самое главное - программное обеспечение GNS3 на базе Dynamips. Потом уже в GNS3 создать, настроить и запустить требуемую для моделирования сеть на базе маршрутизаторов Cisco. Таким образом, маршрутизаторы Cisco «переезжают» на второй уровень виртуализации (на первом находится сама вспомогательная виртуальная машина). Сетевые «точки соприкосновения» будут осуществляться через соответствующие объекты типа «Cloud» (точки стыка) в GNS3 на базе Dynamips, привязанные к соответствующим сетевым адаптерам виртуальной машины CISCONET, которые, в свою очередь, привязаны к соответствующим виртуальным коммутаторам VMnet, к которым мы можем подсоединять другие виртуальные машины. В нашем примере мы будем использовать вспомогательную виртуальную машину CISCONET с 4-мя сетевыми адаптерами (VMware Workstation 6.0 поддерживает до 10 сетевых адаптеров для виртуальной машины), привязанных к соответствующим виртуальным коммутаторам VMnet.

Таким образом, мы и приходим к двум уровням виртуализации: VMware-инфраструктура внутри физического компьютера (1-й уровень виртуализации), и Dynamips-инфраструктура внутри вспомогательной виртуальной машины (2-й уровень виртуализации).

Наконец, если вспомнить, что EoMPLS - это тоже своего рода виртуализация средствами Cisco IOS, то увидим, что в рассматриваемом примере имеется еще и 3-й уровень виртуализации. На 3-м уровне виртуализации находятся виртуальное «облако» MPLS и виртуальные цепочки передачи данных (virtual circuits) поверх этого облака, которые эмулируются средствами Cisco IOS на двух маршрутизаторах Cisco.

В итоге мы получаем следующую многоуровневую схему виртуализации:

Как видно из схемы выше, компьютер экспериментатора находится на уровне реальных объектов и с сетевой точки зрения полностью изолирован от виртуальных машин и виртуальных маршрутизаторов, что вполне разумно и правильно. Первый уровень виртуализации обеспечивается программным обеспечением VMware Workstation, на этом уровне находятся виртуальные рабочие станции (WINPC1, WINPC2), виртуальные серверы (WINSRV1, WINSRV2), и вспомогательная виртуальная машина CISCONET, а также виртуальные коммутаторы VMnet3-VMnet6. Второй уровень виртуализации обеспечивается программным средством GNS3 на базе Dynamips, работающим на виртуальной машине CISCONET, на этом уровне находятся виртуальные маршрутизаторы Cisco (R1, R2), а также виртуальные коммутаторы SW1-SW4, подсоединенные к соответствующим сетевым интерфейсам маршрутизаторов (R1, R2). Сетевое взаимодействие между первым и вторым уровнем виртуализации осуществляется за счет «двустороннего проецирования» на канальном уровне OSI: виртуальные коммутаторы VMnet3-VMnet6 привязаны к соответствующим сетевым адаптерам LAN1-LAN4 вспомогательной виртуальной машины CISCONET, а соответствующие порты виртуальных коммутаторов SW1-SW4 посредством соответствующих объектов типа «Cloud» (на схеме они не показаны, поскольку по сути своей они являются простыми «точками стыка» и не более того), также привязаны к соответствующим сетевым адаптерам LAN1-LAN4 вспомогательной виртуальной машины CISCONET. Наконец, третий уровень виртуализации обеспечивается средствами ОС Cisco IOS, работающими на виртуальных маршрутизаторах, на этом уровне находятся виртуальное MPLS-облако и виртуальные цепочки (VC 111, VC 222) по технологии EoMPLS. Виртуальные цепочки EoMPLS средствами самой ОС Cisco OS проецируются на соответствующие интерфейсы виртуальных маршрутизаторов (R1, R2) и тем самым обеспечивается сетевое взаимодействие между вторым и третьим уровнем виртуализации.

Перейдем теперь непосредственно к результатам моделирования этой многоуровневой конструкции на персональном компьютере. Вот как все выглядит после создания, настройки и запуска виртуальных машин, включая CISCONET, внутри которой также создана, настроена и запущена сеть с маршрутизаторами Cisco:

В виртуальной машине CISCONET четыре сетевых адаптера: LAN1, LAN2, LAN3 и LAN4, которые привязаны к соответствующим виртуальным коммутаторам VMnet3, VMnet4, VMnet5 и VMnet6. В свою очередь, сетевой адаптер виртуальной машины WINPC1 привязан к виртуальному коммутатору VMnet3, сетевой адаптер WINPC2 - к VMnet4, сетевой адаптер WINSRV1 - к VMnet5 и сетевой адаптер WINSRV2 - к VMnet6. Так реализуется одна сторона точек «соприкосновения»: виртуальные машины WINPC1, WINPC2, WINSRV1 и WINSRV2 могут взаимодействовать с виртуальной машиной CISCONET через соответствующие сетевые адаптеры этой машины. Очень важно отметить, что какая-либо коммутация или маршрутизация между сетевыми адаптерами виртуальной машины CISCONET средствами самой ОС MS Windows на этой машине по определению должна быть запрещена. В свою очередь, на машине CISCONET запущена среда GNS на базе Dynamips, в которой работают два виртуальных маршрутизатора Cisco. Соответствующие интерфейсы маршрутизаторов подсоединены к соответствующим виртуальным коммутаторам SW1, SW2, SW3 и SW4 (не путать их с виртуальными коммутаторами VMnet), а коммутаторы, в свою очередь, подключены к соответствующим объектам PC1, PC2, SRV1 и SRV2 (не путать их с виртуальными машинами VMware c аналогичными названиями). PC1, PC2, SRV1 и SRV2 по сути являются объектами типа «Cloud» - простыми «точками стыка», спроецированными на соответствующие сетевые адаптеры LAN1, LAN2, LAN3 и LAN4 виртуальной машины CISCONET. Таким образом, реализуется вторая сторона точек «соприкосновения»: соответствующие интерфейсы маршрутизаторов также могут взаимодействовать с виртуальной машиной CISCONET через соответствующие сетевые адаптеры этой машины.

Ниже частично показано, как реализуются необходимые привязки между виртуальными коммутаторами VMnet и сетевыми адаптерами виртуальной машины CISCONET, а также между объектами PC1, PC2, SRV1 и SRV2 (точками стыка) и сетевыми адаптерами виртуальной машины CISCONET. На снимке экрана видно окно с конфигурационным файлом виртуальной машины CISCONET, на котором видны MAC-адреса сетевых адаптеров и привязка к виртуальным коммутаторам VMnet. В другом окне отображена таблица сетевых подключений виртуальной машины CISCONET и соответствующие им названия сетевых адаптеров (присвоенные в ОС MS Windows этой машины), MAC-адреса адаптеров и идентификаторы сетевого транспорта. Наконец, в третьем окне отображено привязка объекта PC1 типа «Cloud» (точки стыка) к соответствующему идентификатору сетевого транспорта виртуальной машины CISCONET.

Для того чтобы не запутаться в сетевых привязках между различными объектами на различных уровнях виртуализации, сведем их в одну наглядную таблицу:

Сеть	Виртуальные машины VMware	Виртуальный коммутатор VMware	Сетевое подключение CISCONET	MAC-адрес сетевого адаптера CISCONET	Идентификатор сетевого транспорта CISCONET	Объект «Cloud» в GNS3	Виртуальный коммутатор в GNS3	Виртуальный маршрутизатор Cisco и сетевой интерфейс	Виртуальная цепочка EoMPLS
	Уровень виртуализации 1					Уровень 2			Уровень 3
1	WINPC1 CISCONET	VMnet3	LAN1	00:0c:29:25:1f:ac	C0E98EFF-BFA7- 472F-A5C0-A22293E1EE26	PC1	SW1	R1: FA0/0	VC 111
2	WINPC2 CISCONET	VMnet4	LAN2	00:0c:29:25:1f:b6	390F3C01-A168- 40D8-A539- 1E417F3D6E1B	PC2	SW2	R1: FA0/1	VC 222
3	WINSRV1 CISCONET	VMnet5	LAN3	00:0c:29:25:1f:c0	6577836B-60A3- 4891-931C- 232ED8B2F8F2	SRV1	SW3	R2: FA0/0	VC 111
4	WINSRV2 CISCONET	VMnet6	LAN4	00:0c:29:25:1f:ca	7834C67F-12F2- 4559-BEF4- C170C3E0B7DC	SRV2	SW4	R2: FA0/1	VC 222

Теперь перейдем к результатам тестирования. На нижеприведенном снимке экрана видно, что соответствующие рабочие станции и сервера «видят» друг друга по сети (в том числе при помощи сетевых служб, использующих широковещательные запросы) сквозь MPLS-облако, благодаря виртуальным цепочкам EoMPLS. Специалистам по сетевым технологиям также будет интересно посмотреть на таблицы MPLS-коммутации и состояние виртуальных цепочек EoMPLS на маршрутизаторах Cisco. На втором снимке экрана видно, что виртуальные цепочки (VC 111, VC 222) успешно функционируют и по ним в обе стороны передано некоторое количество байтов:

Таким образом, многоуровневая виртуализация позволяет изучать и тестировать разнообразные примеры сетевой инфраструктуры, эффективно используя вычислительные ресурсы имеющегося под рукой персонального компьютера, который на сегодняшний день нередко имеет на «борту» многоядерный процессор и оперативную память большой емкости. К тому же многоуровневая виртуализация позволяет более гибко распределять вычислительные ресурсы и контролировать их использование. Так, например, в рассмотренном выше примере виртуальные маршрутизаторы работают в рамках вычислительных ресурсов вспомогательной виртуальной машины, а не реального компьютера, как это было бы в случае одноуровневой виртуализации.

Please enable JavaScript to view the

Новая инфраструктура виртуализации Cisco Virtualization Experience Infrastructure (VXI) решает проблемы, связанные с фрагментированностью существующих решений, которые существенно усложняют внедрение виртуальных настольных систем. Кроме того, новая инфраструктура расширяет возможности виртуализации традиционных настольных систем для обработки мультимедийных данных и видео.

Cisco VXI помогает преодолеть главные препятствия, мешающие предприятиям без ущерба для ощущений пользователей воспользоваться финансовыми преимуществами, возможностями защиты данных и средствами поддержки гибкого стиля работы, которые предоставляет виртуализация настольных систем, а также возможностями интеграции мультимедийных функций и функций совместной работы с использованием видео. Кроме того, Cisco VXI сокращает совокупную стоимость владения решениями для виртуализации настольных систем за счет радикального увеличения количества виртуальных систем, поддерживаемых одним сервером.

По прогнозам аналитиков, виртуализация настольных систем может сократить расходы на поддержку персональных компьютеров на 51 процент (на каждого пользователя) при том, что доля этой статьи расходов в ИТ-бюджетах, связанных с ПК, составляет 67 процентов. Виртуальные настольные системы также помогают защищать корпоративную интеллектуальную собственность за счет размещения информации не на физических пользовательских устройствах, а в центре обработки данных. При этом конечные пользователи смогут самостоятельно выбирать устройство, с помощью которого они получат доступ к своему виртуальному компьютеру. Все перечисленные преимущества в сочетании с повышением производительности и гибкости бизнеса с помощью мультимедийных и видеоприложений повышают ценность сетевых решений для конечных пользователей и компаний.

Среди рекомендуемых Cisco архитектур на основе Cisco VXI можно выделить следующие: архитектуру для совместной работы Cisco Collaboration, для центров обработки данных Cisco Data Center Virtualization и для сетей без границ Cisco Borderless Networks, – а также лучшие программные средства и устройства для виртуализации настольных систем.

На совместимость с решением Cisco VXI протестированы следующие технологии Cisco: приложения системы унифицированных коммуникаций (Cisco Unified Communications), оптимизированные для виртуальной среды и оконечных устройств, включая планшетный компьютер Cisco Cius; платформа Cisco Quad™; решение для балансировки нагрузки и оптимизации работы приложений Cisco ACE; программное обеспечение Cisco для ускорения работы глобальных сетей; многофункциональные устройства безопасности Cisco ASA; VPN-клиент Cisco AnyConnect™; среда унифицированных вычислений Cisco UCS™; коммутаторы семейств Cisco Nexus® и Cisco Catalyst®, предназначенные для центров обработки данных; многоуровневые коммутаторы для сетей хранения данных Cisco MDS; маршрутизаторы Cisco ISR.

В состав решения Cisco VXI входят системы виртуализации настольных компьютеров Citrix XenDesktop® 5 и VMware View™ 4.5, предоставленные лидерами отрасли, компаниями Citrix и VMware. Новая инфраструктура также поддерживает приложения для управления и обеспечения безопасности, системы хранения от компаний EMC и NetApp и множество приложений Microsoft.

Система Cisco VXI поддерживает широкий ассортимент оконечных устройств, в том числе IP-телефоны Cisco Unified, ноутбуки, корпоративные планшетные компьютеры, включая Cisco Cius и смартфоны. Cisco вместе с лидером отрасли компанией Wyse оптимизировала ряд аппаратных и программных технологий, чтобы сократить время отклика приложений, работающих в среде Cisco VXI и в связанных с ней архитектурах. Пользуясь открытостью экосистемы Cisco, компании DevonIT и IGEL также проверили свои устройства на совместимость с решением Cisco VXI.

Элементы решения Cisco VXI спроектированы и протестированы для совместной работы в разных вариантах установки, наилучшим образом отвечающих требованиям заказчика. Помимо гибкой поддержки мультимедиа, данное решение обеспечивает совместимость с широким кругом пользовательских устройств и методов доступа, предоставляя пользователям гибкую свободу выбора в зависимости от требований бизнеса или конкретного приложения.

Устройства Cisco для виртуализации настольных систем, оптимизированные для взаимодействия с использованием мультимедиа

Cisco анонсировала два устройства Cisco Virtualization Experience Client (VXC), поддерживающие функции виртуализации настольных систем в "бесклиентной" форме в тандеме с системой унифицированных коммуникаций Cisco:

• Cisco VXC 2100 - компактное устройство, физически интегрированное с IP-телефонами Cisco Unified серий 8900 и 9900, которое позволяет оптимизировать среду рабочего места пользователя. Оно поддерживает питание по каналам Ethernet (Power-over-Ethernet, PoE) и может работать с одним или двумя мониторами. Устройство имеет четыре порта USB для подключения мыши и клавиатуры, если это необходимо для работы в виртуальной среде.
• Cisco VXC 2200 - отдельное компактное бесклиентное устройство с обтекаемым корпусом, предоставляющее пользователям доступ к виртуальной настольной системе и бизнес-приложениям, работающим в виртуализированной среде. Устройство Cisco VXC 2200, при разработке которого учитывались требования охраны окружающей среды, может получать питание либо по каналам Ethernet (Power-over-Ethernet, PoE), либо с помощью дополнительного блока питания. Это устройство также имеет четыре порта USB и два видеопорта, с помощью которых подключаются устройства, необходимые для работы в виртуальной среде.