GNS3Τµήµα Μηχανικών πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Μάθηµα: Ανάλυση και προσοµοίωση δικτύων Επιβλέπον καθηγητής: κ. Σαριγιαννίδης

Θεοδωρίδης Θεοχάρης

Ορέστης - Γιώργος Γουναλάκης

Στεφανίδης Γιώργος

Αναστάσιος Λύτος

Τι είναι ο GNS3;

• Ο GNS3 είναι ένας γραφικός προσοµοιωτής δικτύων ο οποίος επιτρέπει την προσοµοίωση περίπλοκων δικτύων . Σχετίζεται µε τα παρακάτω:

• Dynamips που είναι ένας προσοµοιωτής λειτουργιών συστηµάτων της cisco • Dynagen ένα text-based frond end για τον Dynamips • Qemu προσοµοιωτής γενικής χρήσης και ανοιχτού κώδικα • VirtualBox εφαρµογή εικονικοποίησης (virtualization)

Τι είναι ο GNS3;

• Ο gns3 είναι ανοιχτού κώδικα και µπορεί να χρησιµοποιηθεί σε πολλά λειτουργικά συστήµατα όπως Windows, Linux, και MacOS X

• Ο gns3 χρησιµοποιεί πολλά προγράµµατα προσοµοίωσης όπως Qemu, pemu Virtualbox και Dynamips

Μπορούµε δηλαδή να προσοµοιώσουµε την επικοινωνία µεταξά ενός Ενός Cisco router και ενός ΛΣ Freebsd

Προσομοίωση υλικού (1/3)

• Με τον gns3 µπορούµε να προσοµοιώσουµε • Juniper routers

• Όλα τα juniper routers µπορούν να προσοµοιωθούν λόγο, ότι το λογισµικό είναι γραµµένο σε freeBSD.

• Cisco ASA firewalls • µε τον gns3 µέσο του Qemu µπορούµε να προσοµοιώσουµε ASA5520 (ASA 5520 Series Adaptive

Security Appliance) • Cisco PIX firewalls

• µε τον gns3 µέσο του pemu µπορούµε να προσοµοιώσουµε PIX 525 Security Appliance • Cisco IDS sensors

• µε τον gns3 µέσο του Qemu µπορούµε να προσοµοιώσουµε IDS 4235/4215 sensors

Προσομοίωση υλικού (2/3)

• Cisco Router • Cisco 1700 Series • Cisco 3600 Series • Cisco 2600 Series • Cisco 3700 Series • Cisco 7200 Series

• Cisco Catalyst Switches • Δεν µπορούν να προσοµοιωθούν επεξεργαστές ASIC έτσι δεν µπορούν να προσοµοιωθούν οι σειρές 1700 και 7200 όµως µπορούµε να προσοµοιώσουµε τις υπόλοιπες µέσο του module EtherSwitch

Προσομοίωση υλικού (3/3)

Τέλος µπορούν να προσοµοιωθούν OS µέσο του VirtualBox, για να µην χρησιµοποιούνται πολλοί πόροι και να είναι δυνατό να γίνεται προσοµοίωση πολλών ΛΣ, ο gns 3 παρέχει έτοιµες εικόνες οι οποίες καταναλώνουν λίγη µνήµη και στις οποίες έχουν ενσωµατωθεί τα Linux Microcore (command line) και Linux Tinycore (small graphical interface) Τέλος έχουν προστεθεί τα παρακάτω εργαλεία Console support

• IPv6 support • iperf, tcpdump • iproute2 and iptables • SSH and telnet servers • D-ITG (Distributed Internet Traffic Generator)

Πρώτη επαφή με τον GNS3Υπάρχουν µια σειρά τερµατικών προεγκατεστηµένες στον gns3

• Putty (Windows 64 bits) • Putty (Windows 32 bits) • Putty (Windows, included with GNS3) • SecureCRT (Windows 64 bits) • SecureCRT (Windows 32 bits) • TeraTerm (Windows) • Telnet (Windows) • xterm (Linux/BSD) • Putty (Linux/BSD) • Gnome Terminal (Linux/BSD) • KDE Konsole (Linux/BSD) • Terminal (Mac OS X) iTerm (Mac OS X)

Διασύνδεση του GNS3 με τον πραγματικό κόσμο

Ο gns3 µπορεί πολύ εύκολα να συνδεθεί µε ένα πραγµατικό δίκτυο • Δεξί κλικ στο cloud επιλέγουµε

configure • κλικ στο c1 κάτω από το clouds,

και επιλέγουµε NIO Ethernet

Χρήση Μνήμη-ΚΜΕ

Με τον gns3 µπορούµε να µειώσουµε την µνήµη που χρησιµοποιεί η προσοµοίωση, µε τη µείωση την µνήµη που χρησιµοποιεί κάθε κόµβος µε την λειτουργία «sparsemem» το ίδιο µπορούµε να πετύχουµε και για την χρήση της ΚΜΕ µε την λειτουργίαλειτουργία «idlepc»

Ιστορική αναδρομή του GNS3

• Ο GNS3 προσοµοιωτής εισήχθη πριν χρόνια όταν δηµιουργήθηκε ένας hypervisor που ονοµάζεται dynamips. • Τι είναι ο dynamips? • Είναι hypervisor ανοικτού κώδικα ο οποίος δηµιουργήθηκε µε σκοπό να προσοµοιώνει λειτουργικά τα routers της Cisco. • Πως αξιολογήθηκε από την κοινότητα;

• Αξιολογήθηκε ως αρκετά περίπλοκο σύστηµα.

• Έτσι δηµιουργήθηκε η ανάγκη να δηµιουργηθεί ένα λογισµικό µε γραφικό περιβάλλον GUI µε σκοπό τον χειρισµό του hypervisor.. • Το περιβάλλον αυτό ονοµάζεται GNS3 και αποτελεί τον πλέον κατάλληλο προσοµοιωτή για cisco routers , και ένα προσοµοιωτή µε συγκριτικά πλεονεκτήµατα.

Κατανόηση λειτουργίας (1/3)

• Για να γίνει κατανοητή η λειτουργία του GNS3 , υιοθετούµε µία προσέγγιση ! από κάτω προς τα πάνω. • Χαµηλότερο επίπεδο ! δροµολογητές Cisco. • Στόχος : • Η προσοµοίωση της δικτυακής κίνησης µέσω Αυτών των δροµολογητών.

• Χρειαζόµαστε λοιπόν ένα λογισµικό - Πρόγραµµα το οποίο να είναι σε θέση να «µιµηθεί» την λειτουργία τους. • Ποιο είναι αυτό το πρόγραµµα- λογισµικό; • Dynamips ! ! 2ο επίπεδο!

Κατανόηση λειτουργίας (2/3)

• Σε αυτό το σηµείο δηµιουργήθηκε ένα πρόβληµα ! • Το πρόγραµµα-hypervisor αυτό – dynamips αποδείχθηκε υπερβολικά περίπλοκο στη χρήση του .

• Λύση; • Γραφικό περιβάλλον GUI !

• Έτσι δηµιουργήσαµε τον προσοµοιωτή GNS3 – υψηλότερο επίπεδο. • Front-end λογισµικό για πολλούς hypervisors όπως dynamips και Qemu. • Επικοινωνεί µε τους hypervisors µε σκοπό την προσοµοίωση.

• Πως επικοινωνεί;

Κατανόηση λειτουργίας (3/3)

• GNS3 ! front – end λογισµικό. • Dynamips ! back – end λογισµικό. • Το ζήτηµα που υφίσταται πλέον είναι η επικοινωνία τους. • Λύση; • Dynagen ! – µεσαίο επίπεδο !

• Το GNS3 λοιπόν, χρησιµοποιεί το text-based Dynagen µε σκοπό την δηµιουργία σύνδεσης µεταξύ των 2 . • To dynagen παρέχει µία OOP API , ρουτίνες δηλαδή και πρωτόκολλα µε στόχο την διασύνδεση του GNS3 µε τον Dynamips.

Σχεδιάγραμμα

1. Cisco Routers

2. Dynamips – hypervisor

3. Dynagen – OOP API

4. GNS3

Επομένως..

Ιδιαιτερότητες Πλεονεκτήματα

• Ανοικτού κώδικα – ελεύθερο λογισµικό • Δυνατότητα προσοµοίωσης σύνθετου δικτύου. • Ιδιαίτερη ευκολία στην χρήση του .

• Σχηµατισµός τοπολογίας µε χρήση drag & drop – εύκολα & γρήγορα ! • Εγκατάσταση routers & firewalls. • Σχηµατισµός συνδέσεων Ethernet.

• Σχηµατισµός σύνδεσης τοπολογίας σε λίγα λεπτά !

Ιδιαιτερότητες Πλεονεκτήματα

• Σύνδεση στον πραγµατικό κόσµο ! ! σύνδεση της προσοµοιωµένης τοπολογίας σε εξωτερικές συσκευές. • Δυνατότητα σύλληψης πακέτων µεταξύ δύο συσκευών στο σπίτι µας ή στο εργαστήριό µας. • Υποστηρίζονται και άλλες συσκευές ή πάροχοι. Πως γίνεται αυτό;

Το μεγαλύτερο συγκριτικό πλεονέκτημα !

• Η δυνατότητα σύνδεσης της προσοµοιωµένης τοπολογίας στον πραγµατικό κόσµο βασίζεται στη δυνατότητα της σύλληψης πακέτων και ανάλυσής τους µέσω wireshark . • Γενικότερη αυτή η δυνατότητα ξεχωρίζει το GNS3 από άλλους προσοµοιωτές . • Οι χρήστες σε ακαδηµαϊκή και µη βάση είναι σε θέση να δηµιουργήσουν τοπολογίες σε συνάρτηση µε πραγµατικές διατάξεις στον πραγµατικό κόσµο. • Δυνατότητα πραγµατιστικής αντίληψης !

Πλεονεκτήματα έναντι άλλων προσομοιωτών

Ανοικτού κώδικα – freeware σύνδεση στον πραγµατικό κόσµο!!

Ιδιαίτερα εύκολο στην χρήση δυνατότητα παροχής στον χρήστη πραγµατικών καταστάσεων – πραγµατικών πακέτων.

Μειονεκτήματα

• Οι εικονικοί δροµολογητές δεν υποστηρίζουν ολόκληρο το layer2 του switching , όπως συµβαίνει στις κανονικές συσκευές. • Χαµηλότερη ρυθµοαπόδοση σε σχέση µε πραγµατικά δίκτυα.

• High CPU usage ! οι περιορισµοί της ρυθµοαπόδοσης αγγίζουν τα 1000 πακέτα/δευτερόλεπτο . • Χρησιµοποίηση µεγάλης πραγµατικής & εικονικής µνήµης .

• Βέβαια, οι τελευταίες εκδόσεις παρέχουν εργαλεία κατωφλίου κατανάλωσης !