I dag vil vi se nærmere på nogle aspekter af routing. Inden jeg går i gang, vil jeg gerne besvare et elevspørgsmål om mine konti på sociale medier. Til venstre har jeg placeret links til vores virksomheds sider, og til højre - til mine personlige sider. Bemærk, at jeg ikke tilføjer en person til mine Facebook-venner, hvis jeg ikke kender dem personligt, så send mig ikke venneanmodninger.
Du kan blot abonnere på min Facebook-side og være opmærksom på alle begivenheder. Jeg svarer på beskeder på min LinkedIn-konto, så du er velkommen til at sende mig en besked der, og jeg er selvfølgelig meget aktiv på Twitter. Under denne videovejledning er der links til alle 6 sociale netværk, så du kan bruge dem.
Som sædvanlig vil vi i dag studere tre emner. Den første er en forklaring på essensen af routing, hvor jeg vil fortælle dig om routingtabeller, statisk routing og så videre. Derefter vil vi se på Inter-Switch routing, det vil sige hvordan routing foregår mellem to switches. I slutningen af lektionen vil vi stifte bekendtskab med begrebet Inter-VLAN routing, når én switch interagerer med flere VLAN og hvordan kommunikationen mellem disse netværk foregår. Dette er et meget interessant emne, og du vil måske gennemgå det flere gange. Der er et andet interessant emne kaldet Router-on-a-stick, eller "router på en pind."
Så hvad er en routingtabel? Dette er en tabel baseret på, hvilke routere der træffer routingbeslutninger. Du kan se, hvordan en typisk Cisco router routing tabel ser ud. Hver Windows-computer har også en routingtabel, men det er et andet emne.
Bogstavet R i begyndelsen af linjen betyder, at ruten til 192.168.30.0/24-netværket leveres af RIP-protokollen, C betyder, at netværket er direkte forbundet til routergrænsefladen, S betyder statisk routing, og prikken efter dette bogstav betyder, at denne rute er standardkandidat eller standardkandidat for statisk routing. Der findes flere typer af statiske ruter, og i dag vil vi stifte bekendtskab med dem.
Overvej for eksempel det første netværk 192.168.30.0/24. I linjen ser du to tal i firkantede parenteser, adskilt af en skråstreg, dem har vi allerede talt om. Det første tal 120 er den administrative afstand, som kendetegner graden af tillid til denne rute. Antag, at der er en anden rute i tabellen til dette netværk, angivet med bogstavet C eller S, med en mindre administrativ afstandsværdi, for eksempel 1, som for statisk routing. I denne tabel finder du ikke to identiske netværk, medmindre vi bruger en mekanisme såsom belastningsbalancering, men lad os antage, at vi har 2 indgange til det samme netværk. Så hvis du ser et mindre tal, vil det betyde, at denne rute fortjener mere tillid, og omvendt, jo større værdien af den administrative afstand er, jo mindre tillid fortjener denne rute. Dernæst angiver linjen, gennem hvilken grænseflade trafikken skal sendes - i vores tilfælde er dette port 192.168.20.1 FastEthernet0/1. Disse er komponenterne i routingtabellen.
Lad os nu tale om, hvordan routeren træffer routingbeslutninger. Jeg nævnte standardkandidaten ovenfor, og nu vil jeg fortælle dig, hvad det betyder. Lad os antage, at routeren modtog trafik til netværket 30.1.1.1, for hvilket der ikke er nogen indtastning i routingtabellen. Normalt vil routeren blot droppe denne trafik, men hvis der er en post for standardkandidaten i tabellen, betyder det, at alt, hvad routeren ikke ved om, vil blive dirigeret til kandidatstandard. I dette tilfælde angiver indtastningen, at trafik, der ankommer til et netværk, der er ukendt for routeren, skal videresendes gennem port 192.168.10.1. Trafikken for netværk 30.1.1.1 vil således følge den rute, der er standardkandidaten.
Når en router modtager en anmodning om at etablere en forbindelse med en IP-adresse, ser den først og fremmest efter, om denne adresse er indeholdt i en bestemt rute. Derfor, når den modtager trafik for netværk 30.1.1.1, vil den først kontrollere, om dens adresse er indeholdt i en bestemt routingtabelpost. Så hvis routeren modtager trafik for 192.168.30.1, vil den efter at have kontrolleret alle indtastningerne se, at denne adresse er indeholdt i netværksadresseområdet 192.168.30.0/24, hvorefter den sender trafik langs denne rute. Hvis den ikke finder nogen specifikke poster for 30.1.1.1-netværket, vil routeren sende trafik, der er bestemt til det, langs kandidatens standardrute. Sådan træffes beslutningerne: Slå først posterne for specifikke ruter op i tabellen, og brug derefter standardkandidatruten.
Lad os nu se på de forskellige typer af statiske ruter. Den første type er standardruten eller standardruten.
Som sagt, hvis routeren modtager trafik, der er adresseret til et netværk, den ikke kender, vil den sende den ad standardruten. Indgangen Gateway of last resort er 192.168.10.1 til netværk 0.0.0.0 angiver, at standardruten er indstillet, dvs. "Sidste udvejs gateway til netværk 0.0.0.0 har en IP-adresse på 192.168.10.1." Denne rute er angivet i den sidste linje i rutetabellen, som er overført af bogstavet S efterfulgt af en prik.
Du kan tildele denne parameter fra den globale konfigurationstilstand. For en almindelig RIP-rute skal du skrive ip-rutekommandoen og angive det relevante netværks-id, i vores tilfælde 192.168.30.0, og undernetmasken 255.255.255.0, og derefter angive 192.168.20.1 som næste hop. Men når du indstiller standardruten, behøver du ikke at angive netværks-id og maske, du skriver blot ip-rute 0.0.0.0 0.0.0.0, dvs. i stedet for undernetmaske-adressen, skal du indtaste fire nuller igen og angive adressen 192.168.20.1 i slutningen af linjen, som vil være standardruten.
Den næste type statisk rute er netværksruten eller netværksruten. For at indstille en netværksrute skal du angive hele netværket, det vil sige bruge ip-ruten 192.168.30.0 255.255.255.0-kommandoen, hvor 0 i slutningen af undernetmasken betyder hele rækken af 256 netværksadresser / 24, og angiv IP-adressen for det næste hop.
Nu vil jeg tegne en skabelon på toppen, der viser kommandoen til at indstille standardruten og netværksruten. Det ser sådan ud:
ip-rute første del af adresse anden del af adresse .
For en standardrute vil både den første og anden del af adressen være 0.0.0.0, mens for en netværksrute er den første del netværks-id'et, og den anden del er undernetmasken. Dernæst vil IP-adressen på netværket, som routeren besluttede at foretage det næste hop til, blive lokaliseret.
Værtsruten konfigureres ved hjælp af IP-adressen på den specifikke vært. I kommandoskabelonen vil dette være den første del af adressen, i vores tilfælde er det 192.168.30.1, som peger på en bestemt enhed. Den anden del er undernetmasken 255.255.255.255, som også peger på IP-adressen på en bestemt vært, ikke hele /24-netværket. Derefter skal du angive IP-adressen for det næste hop. Sådan kan du indstille værtsruten.
Opsummeringsrute er en opsummeringsrute. Du husker, at vi allerede har diskuteret spørgsmålet om ruteopsummering, når vi har en række IP-adresser. Lad os tage det første netværk 192.168.30.0/24 som eksempel og forestille os, at vi har en router R1, hvortil netværket 192.168.30.0/24 er forbundet med fire IP-adresser: 192.168.30.4, 192.168.30.5, 192.168.30.6. 192.168.30.7. Skråstreg 24 betyder, at der er 256 gyldige adresser på dette netværk, men i dette tilfælde har vi kun 4 IP-adresser.
Hvis jeg siger, at al trafik for 192.168.30.0/24-netværket skal gå gennem denne rute, vil det være falsk, fordi en IP-adresse som 192.168.30.1 muligvis ikke er tilgængelig via denne grænseflade. Derfor kan vi i dette tilfælde ikke bruge 192.168.30.0 som den første del af adressen, men skal specificere hvilke bestemte adresser der vil være tilgængelige. I dette tilfælde vil 4 specifikke adresser være tilgængelige via den højre grænseflade, og resten af netværksadresserne via den venstre grænseflade på routeren. Derfor er vi nødt til at oprette en oversigts- eller oversigtsrute.
Fra principperne for at opsummere ruter husker vi, at i et undernet forbliver de første tre oktetter af adressen uændrede, og vi skal oprette et undernet, der kombinerer alle 4 adresser. For at gøre dette skal vi angive 192.168.30.4 i den første del af adressen og bruge 255.255.255.252 som undernetmasken i den anden del, hvor 252 betyder, at dette undernet indeholder 4 IP-adresser: .4, .5. .6 og .7.
Hvis du har to indtastninger i routingtabellen: RIP-ruten for 192.168.30.0/24-netværket og oversigtsruten 192.168.30.4/252, så vil Resumé-ruten ifølge routingprincipperne være den prioriterede rute for specifik trafik. Alt, der ikke er relateret til denne særlige trafik, vil bruge netværksruten.
Det er, hvad en opsummeringsrute er – du opsummerer flere specifikke IP-adresser og opretter en separat rute for dem.
I gruppen af statiske ruter findes også den såkaldte "flydende rute", eller Flydende rute. Dette er en backup-rute. Den bruges, når der er et problem med en fysisk forbindelse på en statisk rute, der har en administrativ afstandsværdi på 1. I vores eksempel er dette ruten gennem IP-adressen 192.168.10.1.-niveau, en flydende backup-rute bruges.
For at bruge en backup-rute skal du i slutningen af kommandolinjen i stedet for IP-adressen på det næste hop, som som standard har en værdi på 1, angive en anden hop-værdi, for eksempel 5. Den flydende rute er ikke angivet i rutetabellen, fordi den kun bruges, når en statisk rute er utilgængelig på grund af beskadigelse.
Hvis du ikke forstår noget af det, jeg lige sagde, så se denne video igen. Hvis du stadig har spørgsmål, kan du sende mig en mail, så vil jeg forklare dig det hele.
Lad os nu begynde at se på Inter-Switch routing. Til venstre i diagrammet er der en switch, der betjener salgsafdelingens blå netværk. Til højre er en anden switch, der kun fungerer med marketingafdelingens grønne netværk. I dette tilfælde bruges to uafhængige switche, der betjener forskellige afdelinger, da denne topologi ikke bruger et fælles VLAN.
Hvis du skal etablere en forbindelse mellem disse to switches, det vil sige mellem to forskellige netværk 192.168.1.0/24 og 192.168.2.0/24, så skal du bruge en router. Så vil disse netværk være i stand til at udveksle pakker og få adgang til internettet gennem R1-routeren. Hvis vi brugte standard VLAN1 til begge switches, og forbinder dem med fysiske kabler, kunne de kommunikere med hinanden. Men da dette er teknisk umuligt på grund af adskillelsen af netværk, der tilhører forskellige broadcast-domæner, er der brug for en router til deres kommunikation.
Lad os antage, at hver af switchene har 16 porte. I vores tilfælde bruger vi ikke 14 porte, da der kun er 2 computere i hver af afdelingerne. Derfor er det i dette tilfælde optimalt at bruge VLAN, som vist i følgende diagram.
I dette tilfælde har blå VLAN10 og grøn VLAN20 deres eget broadcast-domæne. VLAN10-netværket er forbundet med kabel til én port på routeren, og VLAN20-netværket er forbundet til en anden port, mens begge kabler kommer fra forskellige switch-porte. Det ser ud til, at vi takket være denne smukke løsning har etableret en forbindelse mellem netværk. Men da routeren har et begrænset antal porte, bruger vi denne enheds muligheder ekstremt ineffektivt og optager dem på denne måde.
Der findes en mere effektiv løsning - en "router på pind". Samtidig forbinder vi switch-porten med en trunk til en af portene på routeren. Vi har allerede sagt, at routeren som standard ikke forstår indkapsling i henhold til .1Q-standarden, så du skal bruge en trunk til at kommunikere med den. I dette tilfælde sker følgende.
Det blå VLAN10-netværk sender trafik gennem switchen til F0/0-grænsefladen på routeren. Denne port er opdelt i undergrænseflader, som hver har en IP-adresse placeret i adresseområdet for enten 192.168.1.0/24 netværket eller 192.168.2.0/24 netværket. Der er en vis usikkerhed her - for to forskellige netværk skal du trods alt have to forskellige IP-adresser. Derfor, selvom trunk mellem switchen og routeren er oprettet på den samme fysiske grænseflade, skal vi oprette to undergrænseflader for hvert VLAN. Således vil en undergrænseflade betjene VLAN10-netværket, og den anden - VLAN20. For den første undergrænseflade skal vi vælge en IP-adresse fra 192.168.1.0/24-adresseområdet og for den anden fra 192.168.2.0/24-området. Når VLAN10 sender en pakke, vil gatewayen være én IP-adresse, og når pakken sendes af VLAN20, vil den anden IP-adresse blive brugt som gateway. I dette tilfælde vil "routeren på en pind" træffe en beslutning vedrørende passage af trafik fra hver af de 2 computere, der tilhører forskellige VLAN'er. Kort sagt deler vi en fysisk routergrænseflade i to eller flere logiske grænseflader.
Lad os se, hvordan det ser ud i Packet Tracer.
Jeg har forenklet diagrammet lidt, så vi har en PC0 på 192.168.1.10 og en anden PC1 på 192.168.2.10. Når jeg konfigurerer switchen, tildeler jeg en grænseflade til VLAN10, den anden til VLAN20. Jeg går til CLI-konsollen og indtaster den korte kommando Vis ip-grænseflade for at sikre, at FastEthernet0/2- og 0/3-grænsefladerne er oppe. Så kigger jeg i VLAN-databasen og ser, at alle interfaces på switchen i øjeblikket er en del af standard VLAN. Jeg skriver derefter kommandoerne config t efterfulgt af int f0/2 i rækkefølge for at kalde den port, som salgs-VLAN er forbundet til.
Dernæst bruger jeg kommandoen switchport mode access. Adgangstilstanden er standard, så jeg skriver bare denne kommando. Derefter skriver jeg switchport access VLAN10, og systemet svarer, at da et sådant netværk ikke eksisterer, vil det selv oprette VLAN10. Hvis du vil oprette et VLAN manuelt, for eksempel VLAN20, skal du skrive vlan 20-kommandoen, hvorefter kommandolinjen skifter til de virtuelle netværksindstillinger og ændrer dens overskrift fra Switch(config) # til Switch(config- vlan) #. Dernæst skal du navngive det oprettede netværk MARKETING ved hjælp af kommandoen name <name>. Derefter konfigurerer vi f0/3-grænsefladen. Jeg indtaster sekventielt switchport mode access og switchport access vlan 20 kommandoerne, hvorefter netværket er forbundet til denne port.
Du kan således konfigurere switchen på to måder: den første er ved at bruge kommandoen switchport access vlan 10, hvorefter netværket oprettes automatisk på en given port, den anden er når du først opretter et netværk og derefter binder det til en specifik Havn.
Du kan gøre det samme med VLAN10. Jeg vil gå tilbage og gentage den manuelle konfigurationsproces for dette netværk: gå ind i global konfigurationstilstand, indtast vlan 10-kommandoen, giv den så navnet SALES, og så videre. Nu vil jeg vise dig, hvad der sker, hvis du ikke gør dette, det vil sige, lader systemet selv oprette et VLAN.
Du kan se, at vi har begge netværk, men det andet, som vi oprettede manuelt, har sit eget navn MARKETING, mens det første netværk, VLAN10, fik standardnavnet VLAN0010. Jeg kan ordne dette, hvis jeg nu indtaster navnet SALES kommandoen i global konfigurationstilstand. Nu kan du se, at efter det ændrede det første netværk navn til SALG.
Lad os nu gå tilbage til Packet Tracer og se, om PC0 kan kommunikere med PC1. For at gøre dette vil jeg åbne en kommandolinjeterminal på den første computer og sende et ping til adressen på den anden computer.
Vi ser, at pingningen mislykkedes. Årsagen er, at PC0 sendte en ARP-anmodning til 192.168.2.10 gennem gateway 192.168.1.1. Samtidig spurgte computeren faktisk switchen, hvem denne 192.168.1.1 er. Switchen har dog kun én grænseflade til VLAN10-netværket, og den modtagne anmodning kan ikke gå nogen steder - den går ind i denne port og dør her. Computeren modtager ikke et svar, så årsagen til ping-fejlen er angivet som en timeout. Intet svar blev modtaget, fordi der ikke er nogen anden enhed på VLAN10 end PC0. Desuden, selvom begge computere var en del af det samme netværk, ville de stadig ikke være i stand til at kommunikere, fordi de har forskellige IP-adresser. For at få denne ordning til at fungere, skal du bruge en router.
Inden jeg viser hvordan man bruger routeren, vil jeg dog lave en lille digression. Jeg vil forbinde Fa0/1-porten på switchen og Gig0/0-porten på routeren med ét kabel, og så tilføjer jeg et andet kabel, der vil blive forbundet til Fa0/4-porten på switchen og Gif0/1-porten af routeren.
Jeg vil binde VLAN10-netværket til f0/1-porten på switchen, for hvilket jeg vil indtaste kommandoerne int f0/1 og switchport access vlan10, og VLAN20-netværket til f0/4-porten ved hjælp af int f0/4 og switchport få adgang til kommandoer vlan 20. Hvis vi nu ser på VLAN-databasen, kan det ses, at SALES netværket er bundet til Fa0/1, Fa0/2 interfaces, og MARKETING netværket er bundet til Fa0/3, Fa0/4 portene .
Lad os gå tilbage til routeren igen og indtaste g0 / 0-grænsefladeindstillingerne, indtaste no shutdown-kommandoen og tildele en IP-adresse til den: ip add 192.168.1.1 255.255.255.0.
Lad os konfigurere g0/1-grænsefladen på samme måde, og tildele den adressen ip add 192.168.2.1 255.255.255.0. Så vil vi bede om at vise os routingtabellen, som nu har indgange for netværk 1.0 og 2.0.
Lad os se, om denne ordning virker. Lad os vente, indtil begge porte på switchen og routeren bliver grønne, og gentag ping af IP-adressen 192.168.2.10. Som du kan se, virkede alt!
PC0-computeren sender en ARP-anmodning til switchen, switchen adresserer den til routeren, som sender dens MAC-adresse tilbage til computeren. Derefter sender computeren en ping-pakke ad samme rute. Routeren ved, at VLAN20-netværket er forbundet til dets g0/1-port, så det sender det til switchen, som videresender pakken til destinationen - PC1.
Denne ordning fungerer, men den er ineffektiv, da den optager 2 routergrænseflader, det vil sige, at vi irrationelt bruger routerens tekniske muligheder. Derfor vil jeg vise, hvordan det samme kan gøres ved hjælp af en enkelt grænseflade.
Jeg vil fjerne diagrammet med to kabler og genoprette den tidligere forbindelse af switchen og routeren med et kabel. F0/1-grænsefladen på switchen skulle blive en trunk-port, så jeg vender tilbage til switch-indstillingerne og bruger switchport mode trunk-kommandoen til denne port. Port f0/4 bruges ikke længere. Dernæst bruger vi kommandoen show int trunk for at se, om porten er konfigureret korrekt.
Vi ser, at Fa0/1-porten fungerer i trunk-tilstand ved hjælp af 802.1q-indkapslingsprotokollen. Lad os se på VLAN-tabellen - vi ser, at F0 / 2-grænsefladen er optaget af VLAN10-salgsafdelingens netværk, og f0 / 3-grænsefladen er optaget af VLAN20-marketingnetværket.
I dette tilfælde er switchen forbundet til g0 / 0-porten på routeren. I routerindstillingerne bruger jeg kommandoerne int g0/0 og ingen ip-adresse til at fjerne IP-adressen på denne grænseflade. Men denne grænseflade virker stadig, den er ikke i nedlukningstilstand. Hvis du husker det, skal routeren acceptere trafik fra begge netværk - 1.0 og 2.0. Da switchen er forbundet med routeren med en trunk, vil den modtage trafik fra både det første og det andet netværk til routeren. Men hvilken IP-adresse skal tildeles routergrænsefladen i dette tilfælde?
G0/0 er en fysisk grænseflade, der som standard ikke har nogen IP-adresse. Derfor bruger vi konceptet med en logisk undergrænseflade. Hvis jeg skriver int g0/0 på linjen, vil systemet give to mulige kommandomuligheder: en skråstreg / eller en prik. Skråstreg bruges ved modularisering af grænseflader som 0/0/0, og prikken bruges, hvis du har en undergrænseflade.
Hvis jeg skriver int g0/0. ?, så vil systemet give mig en række mulige numre på den logiske GigabitEthernet-undergrænseflade, som er angivet efter prikken: <0 - 4294967295>. Dette interval indeholder over 4 milliarder numre, hvilket betyder, at du kan oprette så mange logiske undergrænseflader.
Jeg vil angive tallet 10 efter prikken, hvilket vil angive VLAN10. Nu er vi flyttet ind i undergrænsefladeindstillingerne, som det fremgår af ændringen i overskriften på CLI-indstillingslinjen til Router (config-subif) #, i dette tilfælde refererer det til g0/0.10 undergrænsefladen. Nu skal jeg give den en IP-adresse, som jeg bruger kommandoen ip add 192.168.1.1 255.255.255.0 til. Før vi indstiller denne adresse, skal vi udføre indkapsling, så den undergrænseflade, vi oprettede, ved, hvilken indkapslingsprotokol der skal bruges - 802.1q eller ISL. Jeg skriver ordet indkapsling i linjen, og systemet giver mulige muligheder for parametre for denne kommando.
Jeg bruger kommandoen encapsulation dot1Q. Det er ikke teknisk nødvendigt at indtaste denne kommando, men jeg skriver den for at fortælle routeren, hvilken protokol den skal bruge til at arbejde med VLAN'et, fordi den i øjeblikket fungerer som en switch, der betjener VLAN-trunking. Med denne kommando angiver vi over for routeren, at al trafik skal indkapsles ved hjælp af dot1Q-protokollen. Næste på kommandolinjen skal jeg angive, at denne indkapsling er til VLAN10. Systemet viser os den anvendte IP-adresse, og grænsefladen til VLAN10-netværket begynder at fungere.
På samme måde konfigurerer jeg g0/0.20-grænsefladen. Jeg opretter en ny undergrænseflade, indstiller indkapslingsprotokollen og indstiller IP-adressen med ip add 192.168.2.1 255.255.255.0.
I dette tilfælde skal jeg helt sikkert fjerne IP-adressen på den fysiske grænseflade, for nu har den fysiske grænseflade og den logiske undergrænseflade samme adresse til VLAN20-netværket. For at gøre dette skriver jeg sekventielt kommandoerne int g0 / 1 og ingen ip-adresse. Så deaktiverer jeg denne grænseflade, fordi vi ikke har brug for den længere.
Dernæst vender jeg tilbage til g0 / 0.20-grænsefladen igen og tildeler en IP-adresse til den med kommandoen ip add 192.168.2.1 255.255.255.0. Nu vil alt helt sikkert fungere.
Jeg bruger nu kommandoen show ip route til at se på routingtabellen.
Vi kan se, at 192.168.1.0/24-netværket er direkte forbundet til GigabitEthernet0/0.10-undergrænsefladen, og 192.168.2.0/24-netværket er direkte forbundet med GigabitEthernet0/0.20-undergrænsefladen. Jeg vil nu vende tilbage til PC0-kommandolinjeterminalen og ping PC1. I dette tilfælde kommer trafikken ind i porten på routeren, som overfører den til den tilsvarende undergrænseflade og sender den tilbage gennem switchen til PC1-computeren. Som du kan se, lykkedes det ping. De første to pakker blev droppet, fordi det tager noget tid at skifte mellem routergrænseflader, og enhederne skal lære MAC-adresser, men de to andre pakker nåede frem til destinationen. Sådan fungerer "router på pind"-konceptet.
Tak fordi du blev hos os. Kan du lide vores artikler? Vil du se mere interessant indhold? Støt os ved at afgive en ordre eller anbefale til venner, 30% rabat til Habr-brugere på en unik analog af entry-level servere, som er opfundet af os til dig: (tilgængelig med RAID1 og RAID10, op til 24 kerner og op til 40 GB DDR4).
Dell R730xd 2 gange billigere? Kun her i Holland! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - fra $99! Læse om
Kilde: www.habr.com