Средства моделирования сетей для целей обучения

Инструментарий по изучению сетей.

1 Прагматика

• Для реализации курса по администрированию сетей необходимо было подобрать средство для построения моделей сетей.
• Били рассмотрены несколько вариантов инструментария.

2 Симуляторы

• Симуляторы являются средством имитационного моделирования.
• Имитируют работу оригинального программного обеспечения.
• Предназначены только для воспроизведения внешнего поведения исследуемого объекта.
• Реализуют не весь функционал.
• Требуют умеренное количество ресурсов.
• Достаточны для первоначального обучения.

2.1 Cisco Packet Tracer

2.1.1 Общая информация

• Программное средство Cisco Packet Tracer
• Самый известный симулятор для Cisco.
• Легковесен.
• Имитирует наиболее популярное оборудование Cisco.
• Имеется отладчик, позволяющий пошагово визуализировать прохождение пакета в сети.

2.1.2 Доступность

• Программное средство Cisco Packet Tracer
• Отсутствует в свободном доступе.
• Доступен студентам Сетевой академии Cisco (Cisco Network Academy).
• Для получения Packet Tracer необходимо зарегистрироваться на свободном курсе Сетевой академии Cisco.
• Для работы требует регистрации на сайте.
• На данный момент доступ к сайту из России блокирован (см. Работа без учётной записи в Cisco Packet Tracer).

2.1.3 Выводы

• Из-за рисков ограничения работоспособности программного средства Cisco Packet Tracer не может быть рекомендован как средство обучения.

2.2 Boson NetSim

2.2.1 Общая информация

• Сайт: https://www.boson.com/netsim-cisco-network-simulator
• Ориентирован на подготовку к экзаменам треков CCNA и CCNP официальной сертификации Cisco.
• Представляет собой сборник лабораторных работ, сгруппированный по темам экзамена.
• Доступен только под Windows.

2.2.2 Доступность

• Симулятор платный: цена колеблется от 179 до 349 долларов за разные версии экзаменов.

3 Эмуляторы

• Эмуляторы являются средствами натурного моделирования.
• Предназначены для запуска оригинального или слегка изменённого программного обеспечения.
• Могут быть небольшие отличия относительно работы оригинального оборудования.
• Рассматриваемые средства эмулируют среду исполнения.
• Для работы необходимо иметь доступ к образам операционных систем сетевого оборудования.

3.1 Dynamips + Dynagen

3.1.1 Общая информация

• Dynamips — эмулятор маршрутизаторов Cisco.
• Dynagen — консольный фронтенд.
• Работает в Windows, Linix, Mac OS X.
• Лицензия GNU GPLv2.
• Позволяет запускать виртуальную машину с оригинальным образом ОС от старых маршрутизаторов Cisco семейств 1700, 3725, 7200 и некоторых других.
• Не может работать с прошивками коммутаторов Cisco.

3.1.2 Доступность

• Образы для оборудования Cisco свободно не доступны.

3.2 IOU/IOL + WebIOL

3.2.1 Общая информация

• Cisco IOS on UNIX (IOU) и его вариация Cisco IOS on Linux (IOL).
• Представляет собой двоичный исполняемый файл, содержащий операционную систему L3 коммутатора Catalyst (L2IOU) или многофункционального маршрутизатора — ISR (L3IOU), скомпилированную производителем для запуска в UNIX/Linux.
• Характеризуется низким потреблением ресурсов.
• WebIOL — официальный графический фронтенд.

3.2.2 Доступность

• IOU разработан Cisco Systems для внутреннего использования.
• Доступен только сотрудникам и партнёрам фирмы.

3.3 Виртуальные машины для QEMU, Virtualbox, VMWare

• Многие фирмы выпускают операционные системы в виде Virtual Appliance.
• Это образы виртуальных машин, предназначенные для запуска в распространённых гипервизорах: QEMU, VMWare, Hyper-V и др.

4 Виртуальные лаборатории

• Для исследования возникает потребность запускать несколько устройств и рассматривать их взаимодействие.
• Для удобства работы существуют программные продукты, которые позволяют автоматизировать создание виртуальных сетевых окружений и снабдить его графическим интерфейсом.

4.1 Cisco VIRL

4.1.1 Общая информация

• Сайт: http://virl.cisco.com
• Cisco VIRL (Virtual Internet Routing Lab).
• Распространяется в виде виртуальной машины или пакета для установки на голое железо.
• Включает в себя учебные версии образов IOSv, IOSvL2, IOS XRv, NX-OSv, CSR1000v, ASAv.
• Для работы с VIRL используется собственный GUI клиент VM Maestro.

4.1.2 Доступность

• Продаётся по подписке.

4.2 GNS3

4.2.1 Общая информация

• Сайт: https://gns3.com/
• Репозитории: https://github.com/GNS3
• Средство натурного моделирования сетей GNS3
• GNS (Graphical Network Simulator).
• Цифра 3 является частью названия.
• Позволяет использовать виртуализацию Dynamips, QEMU, Docker.
• Приложение запускается на машине, на которой находится.
• Для эмуляции устройств может использовать виртуальные машины, расположенные на этом же хосте или удалённо.
• Поддерживается работа в Linux, Windows и Mac OS X.
• Можно использовать те же инструменты, что и для работы с реальными системами.
• Поддерживает оборудование различных производителей: Cisco, Juniper, MikroTik, Aruba (HPE), Fortinet и др.
• Содержит несколько собственных сетевых примитивов (имитационные модели): конечные узлы (Virtual PC Simulator, VPCS), коммутаторы и т.д.

4.2.2 Доступность

• Распространяется бесплатно по лицензии GNU GPL.
• Образы эмулируемых систем доступны в магазине: https://gns3.com/marketplace (см. GNS3. Образы оборудования).
• Вернее, там доступны файлы описания для GNS3 и ссылки (если есть) на скачивание образов.
• Также в магазине есть и платный контент.

4.3 EVE-NG

4.3.1 Общая информация

• Сайт: https://www.eve-ng.net/
• EVE-NG (The Emulated Virtual Environment––Next Generation).
• Предыдущие названия: iou-web, UNetLab.
• По своему функционалу очень похожа на GNS3.
• Распространяется в виде образа виртуальной машины.

4.4 Доступность

• Предлагается несколько редакция:
  • Community
    • бесплатная;
    • ограничение по числу узлов на лабораторную работу — 63 узла;
    • устаревшая версия.
  • Professional
    • платная;
    • ограничение по числу узлов на лабораторную работу — 1024 узла.
  • Learning Center
    • платная;
    • ограничение по числу узлов на лабораторную работу — 1024 узла;
    • возможно разделение пользователей по ролям.