Днес ще разгледаме по-отблизо някои аспекти на маршрутизирането. Преди да започна, искам да отговоря на студентски въпрос относно моите акаунти в социалните медии. Вляво съм поставил линкове към страниците на нашата фирма, а вдясно - към моите лични страници. Обърнете внимание, че не добавям човек към приятелите си във Facebook, ако не го познавам лично, така че не ми изпращайте покани за приятелство.
Можете просто да се абонирате за страницата ми във Facebook и да сте наясно с всички събития. Отговарям на съобщения в моя акаунт в LinkedIn, така че не се колебайте да ми пишете там и, разбира се, съм много активен в Twitter. Под този видео урок има връзки към всичките 6 социални мрежи, така че можете да ги използвате.
Както обикновено, днес ще изучаваме три теми. Първото е обяснение на същността на маршрутизирането, където ще ви разкажа за таблиците за маршрутизиране, статичното маршрутизиране и т.н. След това ще разгледаме маршрутизирането между комутаторите, т.е. как се извършва маршрутизирането между два комутатора. В края на урока ще се запознаем с концепцията за Inter-VLAN маршрутизация, когато един комутатор взаимодейства с няколко VLAN и как се осъществява комуникацията между тези мрежи. Това е много интересна тема и може да искате да я прегледате няколко пъти. Има още една интересна тема, наречена Router-on-a-Stick или „рутер на пръчка“.
И така, какво е таблица за маршрутизиране? Това е таблица, въз основа на която рутерите вземат решения за маршрутизиране. Можете да видите как изглежда типичната таблица за маршрутизиране на рутер на Cisco. Всеки компютър с Windows също има таблица за маршрутизиране, но това е друга тема.
Буквата R в началото на реда означава, че маршрутът към мрежата 192.168.30.0/24 се предоставя от протокола RIP, C означава, че мрежата е директно свързана към интерфейса на рутера, S означава статично маршрутизиране, а точката след тази буква означава, че този маршрут е кандидат по подразбиране или кандидат по подразбиране за статично маршрутизиране. Има няколко вида статични маршрути и днес ще се запознаем с тях.
Помислете например за първата мрежа 192.168.30.0/24. В реда виждате две числа в квадратни скоби, разделени с наклонена черта, вече говорихме за тях. Първото число 120 е административното разстояние, което характеризира степента на доверие в този маршрут. Да предположим, че в таблицата има друг маршрут към тази мрежа, обозначен с буквата C или S с по-малко административно разстояние, например 1, като за статично маршрутизиране. В тази таблица няма да намерите две идентични мрежи, освен ако не използваме механизъм като балансиране на натоварването, но нека приемем, че имаме 2 записа за една и съща мрежа. Така че, ако видите по-малко число, това ще означава, че този маршрут заслужава повече доверие и обратното, колкото по-голяма е стойността на административното разстояние, толкова по-малко доверие заслужава този маршрут. Следващият ред показва през кой интерфейс трябва да се изпраща трафикът - в нашия случай това е порт 192.168.20.1 FastEthernet0/1. Това са компонентите на таблицата за маршрутизиране.
Сега нека поговорим за това как рутерът взема решения за маршрутизиране. Споменах кандидата по подразбиране по-горе и сега ще ви кажа какво означава това. Да приемем, че рутерът е получил трафик за мрежата 30.1.1.1, за която няма запис в таблицата за маршрутизиране. Обикновено рутерът просто ще изпусне този трафик, но ако в таблицата има запис за кандидата по подразбиране, това означава, че всичко, за което рутерът не знае, ще бъде насочено към кандидата по подразбиране. В този случай записът показва, че трафикът, пристигащ към неизвестна за рутера мрежа, трябва да бъде пренасочен през порт 192.168.10.1. По този начин трафикът за мрежа 30.1.1.1 ще следва маршрута, който е кандидатът по подразбиране.
Когато рутерът получи заявка за установяване на връзка с IP адрес, той първо проверява дали този адрес се съдържа в някакъв конкретен маршрут. Следователно, когато получи трафик за мрежа 30.1.1.1, той първо ще провери дали адресът му се съдържа в определен запис в таблицата за маршрутизиране. Така че, ако рутерът получава трафик за 192.168.30.1, тогава след проверка на всички записи, той ще види, че този адрес се съдържа в диапазона от мрежови адреси 192.168.30.0/24, след което ще изпрати трафик по този маршрут. Ако не намери конкретни записи за мрежата 30.1.1.1, рутерът ще изпрати трафик, предназначен за него, по маршрута по подразбиране на кандидата. Ето как се вземат решенията: Първо потърсете записите за конкретни маршрути в таблицата и след това използвайте кандидат маршрута по подразбиране.
Нека сега да разгледаме различните типове статични маршрути. Първият тип е маршрутът по подразбиране или маршрутът по подразбиране.
Както казах, ако рутерът получи трафик, който е адресиран до непозната за него мрежа, той ще го изпрати по маршрута по подразбиране. Записът Шлюз от последна инстанция е 192.168.10.1 към мрежа 0.0.0.0 показва, че маршрутът по подразбиране е зададен, т.е. „Шлюзът от последна инстанция към мрежа 0.0.0.0 има IP адрес 192.168.10.1.“ Този маршрут е посочен в последния ред на таблицата за маршрутизиране, който е оглавен от буквата S, последвана от точка.
Можете да зададете този параметър от режима за глобална конфигурация. За обикновен RIP маршрут, въведете командата ip route, като посочите подходящия мрежов идентификатор, в нашия случай 192.168.30.0, и подмрежовата маска 255.255.255.0, след което посочите 192.168.20.1 като следващ хоп. Въпреки това, когато зададете маршрута по подразбиране, не е необходимо да указвате мрежовия идентификатор и маска, просто въвеждате ip route 0.0.0.0 0.0.0.0, тоест вместо адреса на подмрежовата маска, въведете отново четири нули и посочете адресът 192.168.20.1 в края на реда, който ще бъде маршрутът по подразбиране.
Следващият тип статичен маршрут е мрежовият маршрут или мрежовият маршрут. За да зададете мрежов маршрут, трябва да посочите цялата мрежа, тоест да използвате командата ip route 192.168.30.0 255.255.255.0, където 0 в края на подмрежовата маска означава целия диапазон от 256 мрежови адреса / 24, и да посочите IP адреса на следващия хоп.
Сега ще начертая шаблон отгоре, показващ командата за задаване на маршрута по подразбиране и мрежовия маршрут. Изглежда така:
ip route първа част от адреса втора част от адреса .
За маршрут по подразбиране и първата, и втората част на адреса ще бъдат 0.0.0.0, докато за мрежов маршрут първата част е идентификаторът на мрежата, а втората част е маската на подмрежата. След това ще бъде локализиран IP адресът на мрежата, към която рутерът е решил да направи следващия хоп.
Маршрутът на хоста се конфигурира с помощта на IP адреса на конкретния хост. В командния шаблон това ще бъде първата част от адреса, в нашия случай е 192.168.30.1, която сочи към конкретно устройство. Втората част е подмрежовата маска 255.255.255.255, която също сочи към IP адреса на определен хост, а не към цялата /24 мрежа. След това трябва да посочите IP адреса на следващия хоп. Ето как можете да зададете хост маршрута.
Обобщен маршрут е обобщен маршрут. Спомняте си, че вече обсъдихме въпроса за обобщаването на маршрута, когато имаме диапазон от IP адреси. Нека вземем първата мрежа 192.168.30.0/24 като пример и си представим, че имаме рутер R1, към който мрежата 192.168.30.0/24 е свързана с четири IP адреса: 192.168.30.4, 192.168.30.5, 192.168.30.6 и 192.168.30.7 . Наклонената черта 24 означава, че има 256 валидни адреса в тази мрежа, но в този случай имаме само 4 IP адреса.
Ако кажа, че целият трафик за мрежата 192.168.30.0/24 трябва да минава през този маршрут, това ще бъде невярно, защото IP адрес като 192.168.30.1 може да не е достъпен през този интерфейс. Следователно в този случай не можем да използваме 192.168.30.0 като първа част от адреса, но трябва да посочим кои конкретни адреси ще бъдат налични. В този случай 4 конкретни адреса ще бъдат достъпни през десния интерфейс, а останалите мрежови адреси през левия интерфейс на рутера. Ето защо трябва да настроим обобщен или обобщен маршрут.
От принципите на обобщаване на маршрути помним, че в една подмрежа първите три октета на адреса остават непроменени и трябва да създадем подмрежа, която да комбинира всичките 4 адреса. За да направим това, трябва да посочим 192.168.30.4 в първата част на адреса и да използваме 255.255.255.252 като подмрежова маска във втората част, където 252 означава, че тази подмрежа съдържа 4 IP адреса: .4, .5. , .6 и .7.
Ако имате два записа в таблицата за маршрутизиране: RIP маршрута за мрежата 192.168.30.0/24 и обобщения маршрут 192.168.30.4/252, тогава според принципите на маршрутизиране, обобщеният маршрут ще бъде приоритетният маршрут за конкретен трафик. Всичко, което не е свързано с този конкретен трафик, ще използва мрежовия маршрут.
Това е обобщеният маршрут - обобщавате няколко конкретни IP адреса и създавате отделен маршрут за тях.
В групата на статичните маршрути съществува и така нареченият „плаващ маршрут“, или Floating Route. Това е резервен маршрут. Използва се, когато има проблем с физическа връзка по статичен маршрут, който има стойност на административно разстояние 1. В нашия пример това е маршрутът през ниво IP адрес 192.168.10.1., използва се резервен плаващ маршрут.
За да използвате резервен маршрут, в края на командния ред, вместо IP адреса на следващия хоп, който по подразбиране има стойност 1, укажете различна стойност за хоп, например 5. Плаващият маршрут е не е посочено в таблицата за маршрутизиране, тъй като се използва само когато статичен маршрут е недостъпен поради повреда.
Ако не разбирате нещо от това, което току-що казах, гледайте това видео отново. Ако все още имате въпроси, можете да ми изпратите имейл и ще ви обясня всичко.
Сега нека започнем да разглеждаме Inter-Switch маршрутизирането. Вляво на схемата има превключвател, който обслужва синята мрежа на търговския отдел. Вдясно има друг превключвател, който работи само със зелената мрежа на маркетинговия отдел. В този случай се използват два независими комутатора, които обслужват различни отдели, тъй като тази топология не използва обща VLAN.
Ако трябва да установите връзка между тези два комутатора, тоест между две различни мрежи 192.168.1.0/24 и 192.168.2.0/24, тогава трябва да използвате рутер. Тогава тези мрежи ще могат да обменят пакети и да имат достъп до интернет чрез рутера R1. Ако използвахме VLAN1 по подразбиране и за двата комутатора, свързвайки ги с физически кабели, те можеха да комуникират помежду си. Но тъй като това е технически невъзможно поради разделянето на мрежи, принадлежащи към различни излъчващи домейни, е необходим рутер за тяхната комуникация.
Да приемем, че всеки от комутаторите има 16 порта. В нашия случай не използваме 14 порта, тъй като във всеки от отделите има само 2 компютъра. Следователно в този случай е оптимално да използвате VLAN, както е показано на следващата диаграма.
В този случай синият VLAN10 и зеленият VLAN20 имат собствен домейн за излъчване. Мрежата VLAN10 е свързана чрез кабел към един порт на рутера, а мрежата VLAN20 е свързана към друг порт, докато и двата кабела идват от различни портове на комутатора. Изглежда, че благодарение на това красиво решение сме установили връзка между мрежите. Но тъй като рутерът има ограничен брой портове, ние сме изключително неефективни в използването на възможностите на това устройство, заемайки ги по този начин.
Има по-ефективно решение - "рутер на пръчка". В същото време свързваме порта на комутатора с магистрала към един от портовете на рутера. Вече казахме, че по подразбиране рутерът не разбира капсулиране според стандарта .1Q, така че трябва да използвате trunk, за да комуникирате с него. В този случай се получава следното.
Синята мрежа VLAN10 изпраща трафик през комутатора към интерфейса F0 / 0 на рутера. Този порт е разделен на подинтерфейси, всеки от които има един IP адрес, разположен в адресния диапазон на мрежата 192.168.1.0/24 или мрежата 192.168.2.0/24. Тук има известна несигурност - все пак за две различни мрежи трябва да имате два различни IP адреса. Следователно, въпреки че стволът между комутатора и рутера е създаден на същия физически интерфейс, трябва да създадем два подинтерфейса за всяка VLAN. Така един подинтерфейс ще обслужва мрежата VLAN10, а вторият - VLAN20. За първия подинтерфейс трябва да изберем IP адрес от диапазона 192.168.1.0/24, а за втория от диапазона 192.168.2.0/24. Когато VLAN10 изпрати пакет, шлюзът ще бъде един IP адрес, а когато пакетът е изпратен от VLAN20, вторият IP адрес ще се използва като шлюз. В този случай "рутерът на пръчка" ще вземе решение относно преминаването на трафик от всеки от 2 компютъра, принадлежащи към различни VLAN. Просто казано, ние разделяме един физически интерфейс на рутер на два или повече логически интерфейса.
Нека да видим как изглежда в Packet Tracer.
Малко опростих диаграмата, така че имаме един PC0 на 192.168.1.10 и втори PC1 на 192.168.2.10. Когато конфигурирам превключвателя, разпределям единия интерфейс за VLAN10, другия за VLAN20. Отивам до CLI конзолата и въвеждам командата show ip interface brief, за да се уверя, че интерфейсите FastEthernet0/2 и 0/3 са активни. След това гледам в VLAN базата данни и виждам, че всички интерфейси на комутатора в момента са част от VLAN по подразбиране. След това въвеждам командите config t, последвани от int f0/2 последователно, за да извикам порта, към който е свързан VLAN за продажби.
След това използвам командата за достъп до режим switchport. Режимът на достъп е по подразбиране, така че просто въвеждам тази команда. След това въвеждам switchport access VLAN10 и системата отговаря, че тъй като такава мрежа не съществува, тя сама ще създаде VLAN10. Ако искате да създадете VLAN ръчно, например VLAN20, трябва да въведете командата vlan 20, след което командният ред ще превключи към настройките на виртуалната мрежа, променяйки заглавката си от Switch(config) # на Switch(config- vlan) #. След това трябва да наименувате създадената мрежа MARKETING с помощта на командата name <name>. След това конфигурираме интерфейса f0/3. Въвеждам последователно командите switchport mode access и switchport access vlan 20, след което мрежата се свързва към този порт.
По този начин можете да конфигурирате комутатора по два начина: първият е с помощта на командата switchport access vlan 10, след което мрежата се създава автоматично на даден порт, вторият е, когато първо създадете мрежа и след това я свържете към конкретен порт.
Можете да направите същото с VLAN10. Ще се върна и ще повторя процеса на ръчно конфигуриране за тази мрежа: влезте в режим на глобална конфигурация, въведете командата vlan 10, след това я наименувайте с име SALES и т.н. Сега ще ви покажа какво се случва, ако не направите това, тоест оставите системата сама да създаде VLAN.
Виждате, че имаме и двете мрежи, но втората, която създадохме ръчно, има собствено име MARKETING, докато първата мрежа VLAN10 получи името по подразбиране VLAN0010. Мога да поправя това, ако сега въведа командата име SALES в режим на глобална конфигурация. Сега можете да видите, че след това първата мрежа промени името си на ПРОДАЖБИ.
Сега нека се върнем към Packet Tracer и да видим дали PC0 може да комуникира с PC1. За да направя това, ще отворя терминал на командния ред на първия компютър и ще изпратя ping до адреса на втория компютър.
Виждаме, че пингът е неуспешен. Причината е, че PC0 изпрати ARP заявка до 192.168.2.10 през шлюз 192.168.1.1. В същото време компютърът всъщност попита комутатора кой е този 192.168.1.1. Суичът обаче има само един интерфейс за мрежата VLAN10 и получената заявка не може да отиде никъде - тя влиза в този порт и умира тук. Компютърът не получава отговор, така че причината за неуспешния пинг се дава като изчакване. Не беше получен отговор, защото няма друго устройство във VLAN10 освен PC0. Освен това, дори и двата компютъра да са част от една и съща мрежа, те пак няма да могат да комуникират, защото имат различен диапазон от IP адреси. За да работи тази схема, трябва да използвате рутер.
Въпреки това, преди да покажа как да използвате рутера, ще направя малко отклонение. Ще свържа порта Fa0/1 на комутатора и порта Gig0/0 на рутера с един кабел и след това ще добавя друг кабел, който ще бъде свързан към порта Fa0/4 на комутатора и порта Gif0/1 на рутер.
Ще свържа мрежата VLAN10 към порта f0/1 на комутатора, за което ще въведа командите int f0/1 и switchport access vlan10, а мрежата VLAN20 към порта f0/4, използвайки int f0/4 и switchport команди за достъп до vlan 20. Ако сега разгледаме VLAN базата данни, може да се види, че мрежата SALES е свързана с интерфейсите Fa0/1, Fa0/2, а мрежата MARKETING е свързана с портовете Fa0/3, Fa0/4 .
Нека се върнем отново към рутера и въведете настройките на интерфейса g0 / 0, въведете командата no shutdown и му задайте IP адрес: ip add 192.168.1.1 255.255.255.0.
Нека конфигурираме интерфейса g0/1 по същия начин, като му присвоим адрес ip add 192.168.2.1 255.255.255.0. След това ще поискаме да ни покажете таблицата за маршрутизиране, която сега има записи за мрежи 1.0 и 2.0.
Да видим дали тази схема работи. Нека изчакаме, докато двата порта на комутатора и рутера станат зелени, и повторете ping на IP адрес 192.168.2.10. Както можете да видите, всичко работи!
Компютърът PC0 изпраща ARP заявка до комутатора, комутаторът я адресира до рутера, който изпраща обратно своя MAC адрес към компютъра. След това компютърът изпраща ping пакет по същия маршрут. Рутерът знае, че мрежата VLAN20 е свързана към неговия g0 / 1 порт, така че го изпраща към комутатора, който препраща пакета към дестинацията - PC1.
Тази схема работи, но е неефективна, тъй като заема 2 интерфейса на рутера, тоест нерационално използваме техническите възможности на рутера. Затова ще покажа как същото може да се направи с помощта на един интерфейс.
Ще премахна двукабелната схема и ще възстановя предишната връзка на комутатора и рутера с един кабел. Интерфейсът f0 / 1 на превключвателя трябва да се превърне в магистрален порт, така че се връщам към настройките на превключвателя и използвам командата за магистрален режим на switchport за този порт. Порт f0/4 вече не се използва. След това използваме командата show int trunk, за да видим дали портът е конфигуриран правилно.
Виждаме, че портът Fa0/1 работи в магистрален режим, използвайки протокола за капсулиране 802.1q. Нека да разгледаме VLAN таблицата - виждаме, че интерфейсът F0 / 2 е зает от мрежата на търговския отдел VLAN10, а интерфейсът f0 / 3 е зает от маркетинговата мрежа VLAN20.
В този случай превключвателят е свързан към порта g0 / 0 на рутера. В настройките на рутера използвам командите int g0/0 и no ip address, за да премахна IP адреса на този интерфейс. Но този интерфейс все още работи, не е в състояние на изключване. Ако си спомняте, рутера трябва да приема трафик и от двете мрежи - 1.0 и 2.0. Тъй като суичът е свързан към рутера чрез магистрала, той ще получава трафик както от първата, така и от втората мрежа към рутера. Какъв IP адрес обаче трябва да бъде присвоен на интерфейса на рутера в този случай?
G0/0 е физически интерфейс, който няма IP адрес по подразбиране. Затова използваме концепцията за логически подинтерфейс. Ако напиша int g0/0 на реда, системата ще даде две възможни командни опции: наклонена черта / или точка. Наклонената черта се използва при модулиране на интерфейси като 0/0/0, а точката се използва, ако имате подинтерфейс.
Ако напиша int g0/0. ?, тогава системата ще ми даде диапазон от възможни номера на логическия подинтерфейс GigabitEthernet, които са посочени след точката: <0 - 4294967295>. Този диапазон съдържа над 4 милиарда числа, което означава, че можете да създадете толкова много логически подинтерфейси.
Ще посоча числото 10 след точката, което ще означава VLAN10. Сега се преместихме в настройките на подинтерфейса, както се вижда от промяната в заглавието на реда с настройки на CLI на Router (config-subif) #, в този случай това се отнася до подинтерфейса g0/0.10. Сега трябва да му дам IP адрес, за което използвам командата ip add 192.168.1.1 255.255.255.0. Преди да зададем този адрес, трябва да извършим капсулиране, така че подинтерфейсът, който създадохме, да знае кой протокол за капсулиране да използва - 802.1q или ISL. Въвеждам думата капсулиране в реда и системата дава възможни опции за параметри за тази команда.
Използвам командата за капсулиране dot1Q. Технически не е необходимо да въвеждам тази команда, но я въвеждам, за да кажа на рутера кой протокол да използва за работа с VLAN, защото в момента той работи като суич, обслужващ VLAN trunking. С тази команда указваме на рутера, че целият трафик трябва да бъде капсулиран с помощта на протокола dot1Q. След това в командния ред трябва да уточня, че това капсулиране е за VLAN10. Системата ни показва използвания IP адрес и интерфейсът за мрежата VLAN10 започва да работи.
По същия начин конфигурирам интерфейса g0/0.20. Създавам нов подинтерфейс, задавам протокола за капсулиране и задавам IP адреса с ip add 192.168.2.1 255.255.255.0.
В този случай определено трябва да премахна IP адреса на физическия интерфейс, защото сега физическият интерфейс и логическият подинтерфейс имат един и същ адрес за мрежата VLAN20. За да направя това, последователно въвеждам командите int g0 / 1 и без ip адрес. След това деактивирам този интерфейс, защото вече не ни трябва.
След това се връщам отново към интерфейса g0 / 0.20 и му присвоявам IP адрес с командата ip add 192.168.2.1 255.255.255.0. Сега всичко определено ще работи.
Сега използвам командата show ip route, за да разгледам таблицата за маршрутизиране.
Можем да видим, че мрежата 192.168.1.0/24 е директно свързана към подинтерфейса GigabitEthernet0/0.10, а мрежата 192.168.2.0/24 е директно свързана към подинтерфейса GigabitEthernet0/0.20. Сега ще се върна към терминала на командния ред на PC0 и ще пингвам PC1. В този случай трафикът влиза в порта на рутера, който го прехвърля към съответния подинтерфейс и го изпраща обратно през комутатора към PC1 компютъра. Както можете да видите, пингът беше успешен. Първите два пакета бяха отхвърлени, тъй като превключването между интерфейсите на рутера отнема известно време и устройствата трябва да научат MAC адреси, но другите два пакета успешно достигнаха дестинацията. Ето как работи концепцията "рутер на пръчка".
Благодарим ви, че останахте с нас. Харесвате ли нашите статии? Искате ли да видите още интересно съдържание? Подкрепете ни, като направите поръчка или препоръчате на приятели, 30% отстъпка за потребителите на Habr за уникален аналог на сървъри от начално ниво, който беше измислен от нас за вас: (предлага се с RAID1 и RAID10, до 24 ядра и до 40GB DDR4).
Dell R730xd 2 пъти по-евтин? Само тук в Холандия! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - от $99! Прочети за
Източник: www.habr.com