Auszüge aus einer Hausarbeit Netzwerkdesign und Simulation mit GNS3

Um den Datenaustausch auf Basis der zweiten Schicht des OSI-Modells zu verdeutlichen, werden (Barker, 2012)die Icons von EtherSwitches zu „Layer 2“-Switches umgeändert. Für die VLANs wird repräsentativ ein Rechner genutzt. Diese werden entweder über VPCS oder anhand einer virtuellen Maschine, die mit VMware verknüpft ist, konfigu-riert. Standardmäßig bietet die GNS3-Oberfläche anhand von Wolken eine Schnittstelle zur Konfiguration von virtuellen Maschinen an. Auch an dieser Stelle werden die Icons von einer Wolke in einen Rechner umgewandelt.

Der Virtual PC Simulator (VPCS) ist ein Programm zur Simulation von maximal neun Rechnern auf einem Windows oder einem Unix System. Der Unterschied zu traditionel-len Rechnern besteht in der Menge der ausführbaren Befehle. Auf einem über VPCS simulierten Rechner ist die Menge der ausführbaren Befehle gering. Dennoch werden alle wichtigen Funktionen, die für das Simulieren eines Netzwerkes, wie z.B. das Pin-gen eines anderen Rechners, unterstützt. Obwohl der geringen Anzahl an Funktionen, ist die Nutzung von VPCS in einer Umgebung in der Dynamips genutzt wird, von Vor-teil. Der Aufwand für die Konfiguration einer virtuellen Maschine oder eines Routers kann durch die Simulation über VPCS eingespart werden.35

6.2.1 Konfiguration einer virtuellen Maschine

Für das Integrieren von GNS3 und VMware unter MAC OS X werden folgende Komponenten benötigt:

* VMware Fusion

* GNS3

* TunTap

Um die beiden Programme GNS3 und VMware Fusion miteinander zu verknüpfen, bietet TunTap eine Schnittstelle dafür an. Das „TunTap“-Paket unterstützt das Mac System mit virtuellen Netzwerkschnittstellen. Die „TunTap“-Treiber ermöglichen es dem Host-System eine Verbindung zwischen dem MAC OS X-Host und GNS3 herzustellen. Eine detaillierte Anleitung ist im Netz zu finden. 36

Das in der Arbeit aufzubauende VLAN nutzt an dieser Stelle den „Host-only“-Adapter für das virtuelle System. Bei einem Host-only Netzwerk wird die virtualisierte Maschi-ne an das Host-Netzwerk angeheftet. Diese Konfigurationen werden auf dem „vmnet“-Adapter der Software VMware-Fusion vorgenommen."

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"6.2.2.2 Spanning-Tree-Protocoll (STP)

Die hohe Verfügbarkeit innerhalb einer Netzwerktopologie ist ein Faktor auf den nicht verzichtet werden kann. Um eine hohe Verfügbarkeit zu gewährleisten, ist das Verlegen von redundanten Verbindungen unverzichtbar. Nur auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass bei einem Ausfall eines Switches oder einer Verbindung die Verfügbarkeit weiterhin bestehen bleibt. Hierbei übernimmt das STP-Protokoll eine wichtige Rolle. Wayne beschreibt in seinem Buch den Spanning-Tree-Algorithmus wie folgt:

„STP stellt sicher, dass jeweils nur eine einziger logischer Pfad zwischen allen Zielen im Netzwerk vorhanden ist, indem redundante Pfade, die die Bildung einer Schleife verursachen könnten, gezielt gesperrt werden.“ (Lewis 2009, S. 307)

Ein Switch-Port wird als gesperrt bezeichnet, falls über diesen Port weder Daten empfangen noch gesendet werden kann. Um Schleifen in einer Topologie zu verhindern, ist das Sperren von redundanten Pfaden eine Notwendigkeit. Jedoch existieren die redun-danten Pfade weiterhin, um in Not die Verfügbarkeit wiederherzustellen. Zum Zeit-punkt eines Ausfalls eines Pfades werden alle Pfade erneut berechnet. Gesperrte Ports werden entsperrt und für die Datenübertragung genutzt. Für die Neuberechnung der Pfade wird die „Root-Bridge“ als Basis genommen.

Die Root-Bridge

„Jede Spanning-Tree-Instanz in einem geswizchten LAN weist einen be-stimmten Switch als Root-Bridge aus. Die Root-Bridge dient als Bezugs-punkt für alle STA-Berechnungen, mit denen bestimmt wird, welche re-dundanten Pfade zu sperren sind.“ (Lewis 2009, S. 311)

Standardmäßig wird der Switch mit der niedrigsten Priorität als Root-Bridge gewählt."