Hoy vamos a echar un vistazo más de cerca a algunos aspectos del enrutamiento. Antes de comenzar, quiero responder una pregunta de un estudiante sobre mis cuentas de redes sociales. A la izquierda, he colocado enlaces a las páginas de nuestra empresa y, a la derecha, a mis páginas personales. Tenga en cuenta que no agrego a una persona a mis amigos de Facebook si no la conozco personalmente, así que no me envíe solicitudes de amistad.
Simplemente puede suscribirse a mi página de Facebook y estar al tanto de todos los eventos. Respondo a los mensajes en mi cuenta de LinkedIn, así que siéntete libre de enviarme un mensaje allí y, por supuesto, soy muy activo en Twitter. Debajo de este video tutorial hay enlaces a las 6 redes sociales, para que pueda usarlas.
Como de costumbre, hoy estudiaremos tres temas. El primero es una explicación de la esencia del enrutamiento, donde le hablaré sobre tablas de enrutamiento, enrutamiento estático, etc. Luego veremos el enrutamiento entre conmutadores, es decir, cómo se produce el enrutamiento entre dos conmutadores. Al final de la lección, nos familiarizaremos con el concepto de enrutamiento entre VLAN, cuando un conmutador interactúa con varias VLAN y cómo se comunican estas redes. Este es un tema muy interesante, y es posible que desee revisarlo varias veces. Hay otro tema interesante llamado Router-on-a-Stick, o "router en un dispositivo".
Entonces, ¿qué es una tabla de enrutamiento? Esta es una tabla basada en qué enrutadores toman decisiones de enrutamiento. Puede ver el aspecto de una tabla de enrutamiento típica de un enrutador Cisco. Cada computadora con Windows también tiene una tabla de enrutamiento, pero ese es otro tema.
La letra R al comienzo de la línea significa que la ruta a la red 192.168.30.0/24 la proporciona el protocolo RIP, C significa que la red está directamente conectada a la interfaz del enrutador, S significa enrutamiento estático y el punto después esta letra significa que esta ruta es la candidata predeterminada o la candidata predeterminada para el enrutamiento estático. Hay varios tipos de rutas estáticas, y hoy nos familiarizaremos con ellas.
Considere, por ejemplo, la primera red 192.168.30.0/24. En la línea ves dos números entre corchetes, separados por una barra, ya te hemos hablado de ellos. El primer número 120 es la distancia administrativa, que caracteriza el grado de confianza en esta ruta. Supongamos que hay otra ruta en la tabla a esta red, denotada por la letra C o S con una distancia administrativa menor, por ejemplo, 1, como para el enrutamiento estático. En esta tabla, no encontrará dos redes idénticas a menos que usemos un mecanismo como el equilibrio de carga, pero supongamos que tenemos 2 entradas para la misma red. Entonces, si ve un número menor, esto significará que esta ruta merece más confianza, y viceversa, cuanto mayor sea el valor de la distancia administrativa, menos confianza merece esta ruta. A continuación, la línea indica a través de qué interfaz se debe enviar el tráfico; en nuestro caso, este es el puerto 192.168.20.1 FastEthernet0/1. Estos son los componentes de la tabla de enrutamiento.
Ahora hablemos de cómo el enrutador toma decisiones de enrutamiento. Mencioné el candidato predeterminado arriba y ahora te diré lo que eso significa. Suponga que el enrutador recibió tráfico para la red 30.1.1.1, cuya entrada no está en la tabla de enrutamiento. Normalmente, el enrutador simplemente eliminará este tráfico, pero si hay una entrada para el candidato predeterminado en la tabla, eso significa que todo lo que el enrutador no conozca se enrutará al candidato predeterminado. En este caso, la entrada indica que el tráfico que llega a una red desconocida para el enrutador debe reenviarse a través del puerto 192.168.10.1. Por lo tanto, el tráfico de la red 30.1.1.1 seguirá la ruta que es la candidata predeterminada.
Cuando un enrutador recibe una solicitud para establecer una conexión con una dirección IP, primero busca si esta dirección está contenida en alguna ruta en particular. Por lo tanto, cuando recibe tráfico para la red 30.1.1.1, primero verificará si su dirección está contenida en una entrada particular de la tabla de enrutamiento. Entonces, si el enrutador recibe tráfico para 192.168.30.1, luego de verificar todas las entradas, verá que esta dirección está contenida en el rango de direcciones de red 192.168.30.0/24, luego de lo cual enviará tráfico a lo largo de esta ruta. Si no encuentra ninguna entrada específica para la red 30.1.1.1, el enrutador enviará el tráfico destinado a él a lo largo de la ruta predeterminada candidata. Así es como se toman las decisiones: primero busque las entradas para rutas específicas en la tabla y luego use la ruta candidata predeterminada.
Veamos ahora los diferentes tipos de rutas estáticas. El primer tipo es la ruta predeterminada o la ruta predeterminada.
Como dije, si el enrutador recibe tráfico que se dirige a una red desconocida para él, lo enviará por la ruta predeterminada. La entrada Puerta de enlace de último recurso es 192.168.10.1 a la red 0.0.0.0 indica que la ruta predeterminada está configurada, es decir, "La puerta de enlace de último recurso a la red 0.0.0.0 tiene una dirección IP de 192.168.10.1". Esta ruta aparece en la última línea de la tabla de enrutamiento, que está encabezada por la letra S seguida de un punto.
Puede asignar este parámetro desde el modo de configuración global. Para una ruta RIP regular, escriba el comando ip route, especificando el ID de red apropiado, en nuestro caso 192.168.30.0, y la máscara de subred 255.255.255.0, y luego especificando 192.168.20.1 como el próximo salto. Sin embargo, cuando configura la ruta predeterminada, no necesita especificar la ID y la máscara de la red, simplemente escriba ip route 0.0.0.0 0.0.0.0, es decir, en lugar de la dirección de la máscara de subred, escriba cuatro ceros nuevamente y especifique la dirección 192.168.20.1 al final de la línea, que será la ruta por defecto.
El siguiente tipo de ruta estática es la ruta de red o ruta de red. Para configurar una ruta de red, debe especificar toda la red, es decir, usar el comando ip route 192.168.30.0 255.255.255.0, donde 0 al final de la máscara de subred significa el rango completo de 256 direcciones de red / 24, y especificar la dirección IP del siguiente salto.
Ahora dibujaré una plantilla en la parte superior que muestra el comando para configurar la ruta predeterminada y la ruta de red. Se parece a esto:
ruta ip primera parte de la dirección segunda parte de la dirección .
Para una ruta predeterminada, tanto la primera como la segunda parte de la dirección serán 0.0.0.0, mientras que para una ruta de red, la primera parte es la ID de red y la segunda parte es la máscara de subred. A continuación, se ubicará la dirección IP de la red a la que el router decidió realizar el siguiente salto.
La ruta del host se configura utilizando la dirección IP del host específico. En la plantilla de comando, esta será la primera parte de la dirección, en nuestro caso es 192.168.30.1, que apunta a un dispositivo específico. La segunda parte es la máscara de subred 255.255.255.255, que también apunta a la dirección IP de un host en particular, no a toda la red /24. Luego, debe especificar la dirección IP del próximo salto. Así es como puede configurar la ruta del host.
La ruta resumida es una ruta resumida. Recuerdas que ya hemos hablado del tema de la sumarización de rutas cuando tenemos un rango de direcciones IP. Tomemos como ejemplo la primera red 192.168.30.0/24 e imaginemos que tenemos un router R1, al cual se conecta la red 192.168.30.0/24 con cuatro direcciones IP: 192.168.30.4, 192.168.30.5, 192.168.30.6 y 192.168.30.7 . La barra oblicua 24 significa que hay 256 direcciones válidas en esta red, pero en este caso solo tenemos 4 direcciones IP.
Si digo que todo el tráfico de la red 192.168.30.0/24 debe pasar por esta ruta, será falso, porque es posible que no se pueda acceder a una dirección IP como 192.168.30.1 a través de esta interfaz. Por lo tanto, en este caso, no podemos usar 192.168.30.0 como la primera parte de la dirección, sino que debemos especificar qué direcciones particulares estarán disponibles. En este caso, 4 direcciones específicas estarán disponibles a través de la interfaz derecha y el resto de las direcciones de red a través de la interfaz izquierda del enrutador. Es por eso que necesitamos configurar una ruta resumen o sumario.
De los principios de resumen de rutas, recordamos que en una subred los primeros tres octetos de la dirección permanecen sin cambios y necesitamos crear una subred que combine las 4 direcciones. Para hacer esto, necesitamos especificar 192.168.30.4 en la primera parte de la dirección y usar 255.255.255.252 como máscara de subred en la segunda parte, donde 252 significa que esta subred contiene 4 direcciones IP: .4, .5. , .6 y .7.
Si tiene dos entradas en la tabla de enrutamiento: la ruta RIP para la red 192.168.30.0/24 y la ruta resumida 192.168.30.4/252, de acuerdo con los principios de enrutamiento, la ruta resumida será la ruta prioritaria para el tráfico específico. Todo lo que no esté relacionado con este tráfico en particular utilizará la ruta de red.
Eso es lo que es una ruta resumida: sumas varias direcciones IP específicas y creas una ruta separada para ellas.
En el grupo de rutas estáticas, también se encuentra la llamada "ruta flotante", o Ruta Flotante. Esta es una ruta de respaldo. Se utiliza cuando hay un problema con una conexión física en una ruta estática que tiene un valor de distancia administrativa de 1. En nuestro ejemplo, esta es la ruta a través de la dirección IP de nivel 192.168.10.1., se utiliza una ruta flotante de respaldo.
Para usar una ruta de respaldo, al final de la línea de comando, en lugar de la dirección IP del siguiente salto, que por defecto tiene un valor de 1, especifique un valor de salto diferente, por ejemplo, 5. La ruta flotante es no se indica en la tabla de enrutamiento, porque solo se usa cuando una ruta estática no está disponible debido a daños.
Si no entiende algo de lo que acabo de decir, mire este video nuevamente. Si todavía tienes preguntas, puedes enviarme un correo electrónico y te explicaré todo.
Ahora comencemos a ver el enrutamiento entre conmutadores. A la izquierda en el diagrama, hay un interruptor que da servicio a la red azul del departamento de ventas. A la derecha hay otro interruptor que solo funciona con la red verde del departamento de marketing. En este caso se utilizan dos switches independientes que dan servicio a diferentes departamentos, ya que esta topología no utiliza una VLAN común.
Si necesita establecer una conexión entre estos dos conmutadores, es decir, entre dos redes diferentes 192.168.1.0/24 y 192.168.2.0/24, entonces necesita usar un enrutador. Luego, estas redes podrán intercambiar paquetes y acceder a Internet a través del enrutador R1. Si usáramos la VLAN1 predeterminada para ambos switches, conectándolos con cables físicos, podrían comunicarse entre sí. Pero dado que esto es técnicamente imposible debido a la separación de redes que pertenecen a diferentes dominios de transmisión, se necesita un enrutador para su comunicación.
Supongamos que cada uno de los conmutadores tiene 16 puertos. En nuestro caso, no usamos 14 puertos, ya que solo hay 2 computadoras en cada uno de los departamentos. Por lo tanto, en este caso, es óptimo usar VLAN, como se muestra en el siguiente diagrama.
En este caso, la VLAN10 azul y la VLAN20 verde tienen su propio dominio de transmisión. La red VLAN10 está conectada por cable a un puerto del enrutador y la red VLAN20 está conectada a otro puerto, mientras que ambos cables provienen de diferentes puertos del conmutador. Parece que gracias a esta hermosa solución, hemos establecido una conexión entre redes. Sin embargo, dado que el enrutador tiene una cantidad limitada de puertos, somos extremadamente ineficientes al usar las capacidades de este dispositivo, ocupándolos de esta manera.
Existe una solución más eficiente: un "enrutador en un dispositivo". Al mismo tiempo, conectamos el puerto del conmutador con un enlace troncal a uno de los puertos del enrutador. Ya hemos dicho que por defecto, el router no entiende de encapsulación según el estándar .1Q, por lo que necesitas usar un troncal para comunicarte con él. En este caso ocurre lo siguiente.
La red azul VLAN10 envía tráfico a través del conmutador a la interfaz F0/0 del enrutador. Este puerto está dividido en subinterfaces, cada una de las cuales tiene una dirección IP ubicada en el rango de direcciones de la red 192.168.1.0/24 o la red 192.168.2.0/24. Aquí hay cierta incertidumbre: después de todo, para dos redes diferentes, debe tener dos direcciones IP diferentes. Por lo tanto, aunque el enlace troncal entre el conmutador y el enrutador se crea en la misma interfaz física, necesitamos crear dos subinterfaces para cada VLAN. Por lo tanto, una subinterfaz servirá a la red VLAN10 y la segunda, VLAN20. Para la primera subinterfaz, debemos seleccionar una dirección IP del rango de direcciones 192.168.1.0/24, y para la segunda, del rango 192.168.2.0/24. Cuando VLAN10 envía un paquete, la puerta de enlace será una dirección IP, y cuando VLAN20 envía el paquete, la segunda dirección IP se utilizará como puerta de enlace. En este caso, el "router on a stick" tomará una decisión sobre el paso del tráfico de cada una de las 2 computadoras pertenecientes a diferentes VLAN. En pocas palabras, dividimos una interfaz de enrutador físico en dos o más interfaces lógicas.
Veamos cómo se ve en Packet Tracer.
He simplificado un poco el diagrama, por lo que tenemos una PC0 en 192.168.1.10 y una segunda PC1 en 192.168.2.10. Al configurar el conmutador, asigno una interfaz para VLAN10 y la otra para VLAN20. Voy a la consola CLI e ingreso el comando show ip interface brief para asegurarme de que las interfaces FastEthernet0/2 y 0/3 estén activas. Luego miro en la base de datos de VLAN y veo que todas las interfaces en el conmutador son actualmente parte de la VLAN predeterminada. Luego escribo config t seguido de int f0/2 en secuencia para llamar al puerto al que está conectada la VLAN de ventas.
A continuación, uso el comando de acceso al modo switchport. El modo de acceso es el predeterminado, así que solo escribo este comando. Después de eso, escribo switchport access VLAN10 y el sistema responde que, dado que dicha red no existe, creará VLAN10 por sí mismo. Si desea crear una VLAN manualmente, por ejemplo, VLAN20, debe escribir el comando vlan 20, después de lo cual la línea de comando cambiará a la configuración de red virtual, cambiando su encabezado de Switch(config) # a Switch(config- vla) #. A continuación, debe nombrar la red creada MARKETING usando el comando name <name>. Luego configuramos la interfaz f0/3. Ingreso secuencialmente los comandos switchport mode access y switchport access vlan 20, después de lo cual la red se conecta a este puerto.
Por lo tanto, puede configurar el conmutador de dos maneras: la primera es usando el comando switchport access vlan 10, después de lo cual la red se crea automáticamente en un puerto determinado, la segunda es cuando primero crea una red y luego la vincula a un puerto específico. puerto.
Puede hacer lo mismo con VLAN10. Regresaré y repetiré el proceso de configuración manual para esta red: ingrese al modo de configuración global, ingrese el comando vlan 10, luego asígnele el nombre SALES, y así sucesivamente. Ahora le mostraré lo que sucede si no hace esto, es decir, deja que el propio sistema cree una VLAN.
Puede ver que tenemos ambas redes, pero la segunda, que creamos manualmente, tiene su propio nombre MARKETING, mientras que la primera red, VLAN10, recibió el nombre predeterminado VLAN0010. Puedo arreglar esto si ahora ingreso el nombre del comando SALES en el modo de configuración global. Ahora puede ver que después de eso, la primera red cambió su nombre a VENTAS.
Ahora regresemos a Packet Tracer y veamos si PC0 puede comunicarse con PC1. Para hacer esto, abriré una terminal de línea de comando en la primera computadora y enviaré un ping a la dirección de la segunda computadora.
Vemos que el ping falló. El motivo es que PC0 envió una solicitud ARP a 192.168.2.10 a través de la puerta de enlace 192.168.1.1. Al mismo tiempo, la computadora le preguntó al conmutador quién es este 192.168.1.1. Sin embargo, el conmutador tiene solo una interfaz para la red VLAN10 y la solicitud recibida no puede ir a ninguna parte: ingresa a este puerto y muere aquí. La computadora no recibe una respuesta, por lo que el motivo de la falla del ping se indica como un tiempo de espera. No se recibió respuesta porque no hay otro dispositivo en VLAN10 que no sea PC0. Además, incluso si ambas computadoras fueran parte de la misma red, aún no podrían comunicarse porque tienen un rango diferente de direcciones IP. Para que este esquema funcione, debe usar un enrutador.
Sin embargo, antes de mostrar cómo usar el enrutador, haré una pequeña digresión. Conectaré el puerto Fa0/1 del conmutador y el puerto Gig0/0 del enrutador con un cable y luego agregaré otro cable que se conectará al puerto Fa0/4 del conmutador y al puerto Gif0/1 del enrutador
Vincularé la red VLAN10 al puerto f0/1 del switch, para lo cual ingresaré los comandos int f0/1 y switchport access vlan10, y la red VLAN20 al puerto f0/4 usando int f0/4 y switchport acceder a los comandos vlan 20. Si ahora observamos la base de datos de VLAN, se puede ver que la red de VENTAS está vinculada a las interfaces Fa0/1, Fa0/2, y la red de MARKETING está vinculada a los puertos Fa0/3, Fa0/4 .
Volvamos al enrutador nuevamente e ingresemos la configuración de la interfaz g0 / 0, ingrese el comando no shutdown y asígnele una dirección IP: ip add 192.168.1.1 255.255.255.0.
Configuremos la interfaz g0/1 de la misma manera, asignándole la dirección ip add 192.168.2.1 255.255.255.0. Luego le pediremos que nos muestre la tabla de enrutamiento, que ahora tiene entradas para las redes 1.0 y 2.0.
Veamos si este esquema funciona. Esperemos hasta que ambos puertos del conmutador y el enrutador se vuelvan verdes y repitamos el ping de la dirección IP 192.168.2.10. Como puedes ver, ¡todo funcionó!
La computadora PC0 envía una solicitud ARP al conmutador, el conmutador la dirige al enrutador, que devuelve su dirección MAC a la computadora. Después de eso, la computadora envía un paquete de ping a lo largo de la misma ruta. El enrutador sabe que la red VLAN20 está conectada a su puerto g0 / 1, por lo que la envía al conmutador, que reenvía el paquete al destino: PC1.
Este esquema funciona, pero es ineficiente, ya que ocupa 2 interfaces del enrutador, es decir, estamos usando irracionalmente las capacidades técnicas del enrutador. Por lo tanto, mostraré cómo se puede hacer lo mismo usando una sola interfaz.
Eliminaré el diagrama de dos cables y restauraré la conexión anterior del conmutador y el enrutador con un solo cable. La interfaz f0/1 del conmutador debe convertirse en un puerto troncal, por lo que vuelvo a la configuración del conmutador y uso el comando troncal del modo switchport para este puerto. El puerto f0/4 ya no se usa. Luego, usamos el comando show int trunk para ver si el puerto está configurado correctamente.
Vemos que el puerto Fa0/1 está operando en modo troncal utilizando el protocolo de encapsulación 802.1q. Miremos la tabla VLAN: vemos que la interfaz F0 / 2 está ocupada por la red del departamento de ventas VLAN10, y la interfaz f0 / 3 está ocupada por la red de marketing VLAN20.
En este caso, el conmutador está conectado al puerto g0 / 0 del enrutador. En la configuración del enrutador, uso los comandos int g0/0 y no ip address para eliminar la dirección IP de esta interfaz. Pero esta interfaz aún funciona, no está en estado de apagado. Si recuerda, el enrutador debe aceptar tráfico de ambas redes: 1.0 y 2.0. Dado que el conmutador está conectado al enrutador mediante un enlace troncal, recibirá tráfico desde la primera y la segunda red hacia el enrutador. Sin embargo, ¿qué dirección IP debería asignarse a la interfaz del enrutador en este caso?
G0/0 es una interfaz física que no tiene ninguna dirección IP por defecto. Por lo tanto, usamos el concepto de una subinterfaz lógica. Si escribo int g0/0 en la línea, el sistema me dará dos posibles opciones de comando: una barra inclinada o un punto. La barra oblicua se usa cuando se modularizan interfaces como 0/0/0, y el punto se usa si tiene una subinterfaz.
Si escribo int g0/0. ?, entonces el sistema me dará un rango de números posibles de la subinterfaz lógica GigabitEthernet, los cuales se indican después del punto: <0 - 4294967295>. Este rango contiene más de 4 mil millones de números, lo que significa que puede crear tantas subinterfaces lógicas.
Indicaré el número 10 después del punto, que indicará VLAN10. Ahora nos hemos movido a la configuración de la subinterfaz, como lo demuestra el cambio en el encabezado de la línea de configuración de CLI a Router (config-subif) #, en este caso se refiere a la subinterfaz g0/0.10. Ahora tengo que darle una dirección IP, para lo cual uso el comando ip add 192.168.1.1 255.255.255.0. Antes de configurar esta dirección, debemos realizar la encapsulación para que la subinterfaz que creamos sepa qué protocolo de encapsulación usar: 802.1q o ISL. Escribo la palabra encapsulación en la línea y el sistema ofrece posibles opciones de parámetros para este comando.
Estoy usando el comando de encapsulación dot1Q. No es técnicamente necesario ingresar este comando, pero lo escribo para decirle al enrutador qué protocolo usar para trabajar con la VLAN, porque en este momento funciona como un conmutador, dando servicio al enlace troncal de VLAN. Con este comando le indicamos al router que todo el tráfico debe ser encapsulado usando el protocolo dot1Q. A continuación, en la línea de comando, debo especificar que esta encapsulación es para VLAN10. El sistema nos muestra la dirección IP en uso y la interfaz para la red VLAN10 comienza a funcionar.
Del mismo modo, configuro la interfaz g0/0.20. Creo una nueva subinterfaz, configuro el protocolo de encapsulación y configuro la dirección IP con ip add 192.168.2.1 255.255.255.0.
En este caso, definitivamente necesito eliminar la dirección IP de la interfaz física, porque ahora la interfaz física y la subinterfaz lógica tienen la misma dirección para la red VLAN20. Para hacer esto, escribo secuencialmente los comandos int g0/1 y sin dirección IP. Luego deshabilito esta interfaz porque ya no la necesitamos.
A continuación, vuelvo a la interfaz g0/0.20 nuevamente y le asigno una dirección IP con el comando ip add 192.168.2.1 255.255.255.0. Ahora todo definitivamente funcionará.
Ahora uso el comando show ip route para ver la tabla de enrutamiento.
Podemos ver que la red 192.168.1.0/24 está directamente conectada a la subinterfaz GigabitEthernet0/0.10 y la red 192.168.2.0/24 está directamente conectada a la subinterfaz GigabitEthernet0/0.20. Ahora regresaré a la terminal de línea de comandos PC0 y haré ping a PC1. En este caso, el tráfico ingresa al puerto del enrutador, que lo transfiere a la subinterfaz correspondiente y lo devuelve a través del conmutador a la computadora PC1. Como puede ver, el ping fue exitoso. Los dos primeros paquetes se descartaron porque el cambio entre las interfaces del enrutador lleva algo de tiempo y los dispositivos necesitan aprender las direcciones MAC, pero los otros dos paquetes llegaron con éxito al destino. Así es como funciona el concepto de "router en un dispositivo".
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Fuente: habr.com