Idag ska vi titta närmare på några aspekter av routing. Innan jag börjar vill jag svara på en studentfråga om mina konton i sociala medier. Till vänster har jag placerat länkar till vårt företags sidor och till höger - till mina personliga sidor. Observera att jag inte lägger till en person till mina Facebook-vänner om jag inte känner dem personligen, så skicka inte vänförfrågningar till mig.
Du kan helt enkelt prenumerera på min Facebook-sida och vara medveten om alla händelser. Jag svarar på meddelanden på mitt LinkedIn-konto, så skicka gärna ett meddelande till mig där, och självklart är jag väldigt aktiv på Twitter. Nedanför denna videohandledning finns länkar till alla 6 sociala nätverk, så att du kan använda dem.
Som vanligt kommer vi idag att studera tre ämnen. Den första är en förklaring av kärnan i routing, där jag kommer att berätta om routingtabeller, statisk routing, och så vidare. Sedan ska vi titta på Inter-Switch routing, det vill säga hur routing sker mellan två switchar. I slutet av lektionen kommer vi att bekanta oss med begreppet Inter-VLAN-routing, när en switch interagerar med flera VLAN och hur dessa nätverk kommunicerar. Detta är ett mycket intressant ämne, och du kanske vill granska det flera gånger. Det finns ett annat intressant ämne som heter Router-on-a-stick, eller "router på en pinne".
Så vad är en routingtabell? Detta är en tabell baserad på vilka routrar som fattar routingbeslut. Du kan se hur en typisk Cisco-routertabell ser ut. Varje Windows-dator har också en routingtabell, men det är ett annat ämne.
Bokstaven R i början av raden betyder att rutten till 192.168.30.0/24-nätverket tillhandahålls av RIP-protokollet, C betyder att nätverket är direkt anslutet till routergränssnittet, S betyder statisk routing, och punkten efter denna bokstav betyder att denna rutt är standardkandidat, eller standardkandidat för statisk routing. Det finns flera typer av statiska rutter, och idag kommer vi att bekanta oss med dem.
Tänk till exempel på det första nätverket 192.168.30.0/24. På raden ser du två siffror inom hakparenteser, åtskilda av ett snedstreck, vi har redan pratat om dem. Den första siffran 120 är det administrativa avståndet, vilket kännetecknar graden av förtroende för denna rutt. Antag att det finns en annan rutt i tabellen till detta nätverk, betecknad med bokstaven C eller S, med ett mindre administrativt avståndsvärde, till exempel 1, som för statisk routing. I den här tabellen hittar du inte två identiska nätverk om vi inte använder en mekanism som lastbalansering, men låt oss anta att vi har 2 poster för samma nätverk. Så om du ser ett mindre antal betyder det att den här rutten förtjänar mer förtroende, och vice versa, ju större det administrativa avståndet är, desto mindre förtroende förtjänar den här rutten. Därefter anger raden genom vilket gränssnitt trafiken ska skickas - i vårt fall är detta port 192.168.20.1 FastEthernet0/1. Dessa är komponenterna i routingtabellen.
Låt oss nu prata om hur routern fattar routingbeslut. Jag nämnde standardkandidaten ovan och nu ska jag berätta vad det betyder. Låt oss anta att routern fick trafik för nätverket 30.1.1.1, för vilket det inte finns någon post i routingtabellen. Normalt kommer routern bara att släppa denna trafik, men om det finns en post för standardkandidaten i tabellen betyder det att allt routern inte känner till kommer att dirigeras till kandidatstandard. I det här fallet indikerar posten att trafik som kommer till ett nätverk som är okänt för routern ska vidarebefordras via port 192.168.10.1. Således kommer trafiken för nätverk 30.1.1.1 att följa den rutt som är standardkandidaten.
När en router får en begäran om att upprätta en anslutning med en IP-adress, ser den först och främst efter om denna adress finns i någon speciell rutt. Därför, när den tar emot trafik för nätverk 30.1.1.1, kommer den först att kontrollera om dess adress finns i en särskild routingtabellpost. Så om routern tar emot trafik för 192.168.30.1, efter att ha kontrollerat alla poster, kommer den att se att denna adress finns i nätverksadressintervallet 192.168.30.0/24, varefter den skickar trafik längs denna rutt. Om den inte hittar några specifika poster för 30.1.1.1-nätverket kommer routern att skicka trafik som är avsedd för det längs kandidatens standardrutt. Så här fattas besluten: Slå först upp posterna för specifika rutter i tabellen och använd sedan standardkandidatrutten.
Låt oss nu titta på de olika typerna av statiska rutter. Den första typen är standardrutten, eller standardrutten.
Som sagt, om routern tar emot trafik som är adresserad till ett för den okänt nätverk, kommer den att skicka den längs standardrutten. Ingången Gateway of last resort är 192.168.10.1 till nätverk 0.0.0.0 anger att standardrutten är inställd, det vill säga "Gatewayen för den sista utvägen till nätverk 0.0.0.0 har en IP-adress på 192.168.10.1." Denna rutt listas på den sista raden i rutttabellen, som har bokstaven S följt av en punkt.
Du kan tilldela denna parameter från det globala konfigurationsläget. För en vanlig RIP-rutt, skriv kommandot ip-rutt, ange lämpligt nätverks-ID, i vårt fall 192.168.30.0, och subnätmasken 255.255.255.0, och ange sedan 192.168.20.1 som nästa hopp. Men när du ställer in standardrutten behöver du inte ange nätverks-ID och mask, du skriver bara ip route 0.0.0.0 0.0.0.0, det vill säga istället för nätmaskadressen, skriv fyra nollor igen och anger adressen 192.168.20.1 i slutet av raden, vilket kommer att vara standardrutten.
Nästa typ av statisk rutt är Network Route, eller nätverksrutt. För att ställa in en nätverksrutt måste du ange hela nätverket, det vill säga använda kommandot ip-rutt 192.168.30.0 255.255.255.0, där 0 i slutet av subnätmasken betyder hela intervallet av 256 nätverksadresser / 24, och ange IP-adressen för nästa hopp.
Nu ska jag rita en mall ovanpå som visar kommandot för att ställa in standardrutten och nätverksrutten. Det ser ut så här:
IP-väg första delen av adressen andra delen av adressen .
För en standardrutt kommer både den första och andra delen av adressen att vara 0.0.0.0, medan för en nätverksrutt är den första delen nätverks-ID och den andra delen är subnätmasken. Därefter kommer IP-adressen för nätverket som routern bestämde sig för att göra nästa hopp till att lokaliseras.
Värdvägen konfigureras med den specifika värdens IP-adress. I kommandomallen kommer detta att vara den första delen av adressen, i vårt fall är det 192.168.30.1 som pekar på en specifik enhet. Den andra delen är subnätmasken 255.255.255.255, som också pekar på IP-adressen för en viss värd, inte hela /24-nätverket. Sedan måste du ange IP-adressen för nästa hopp. Så här kan du ställa in värdrutten.
Sammanfattningsrutt är en sammanfattningsrutt. Du kommer ihåg att vi redan har diskuterat frågan om ruttsammanfattning när vi har en rad IP-adresser. Låt oss ta det första nätverket 192.168.30.0/24 som exempel och föreställa oss att vi har en router R1, till vilken nätverket 192.168.30.0/24 är anslutet med fyra IP-adresser: 192.168.30.4, 192.168.30.5, 192.168.30.6 och. 192.168.30.7 . Snedstrecket 24 betyder att det finns 256 giltiga adresser på detta nätverk, men i det här fallet har vi bara 4 IP-adresser.
Om jag säger att all trafik för nätverket 192.168.30.0/24 ska gå via den här vägen, kommer det att vara falskt, eftersom en IP-adress som 192.168.30.1 kanske inte går att nå via detta gränssnitt. Därför kan vi i det här fallet inte använda 192.168.30.0 som den första delen av adressen, utan måste ange vilka specifika adresser som kommer att vara tillgängliga. I det här fallet kommer 4 specifika adresser att vara tillgängliga via det högra gränssnittet och resten av nätverksadresserna via det vänstra gränssnittet på routern. Det är därför vi behöver sätta upp en sammanfattning eller sammanfattningsrutt.
Från principerna för att sammanfatta rutter kommer vi ihåg att i ett subnät förblir de tre första oktetterna av adressen oförändrade, och vi måste skapa ett subnät som skulle kombinera alla fyra adresserna. För att göra detta måste vi ange 4 i den första delen av adressen och använda 192.168.30.4 som subnätmask i den andra delen, där 255.255.255.252 betyder att detta subnät innehåller 252 IP-adresser: .4, .4. , .5 och .6.
Om du har två poster i rutttabellen: RIP-rutten för 192.168.30.0/24-nätverket och sammanfattningsrutten 192.168.30.4/252, kommer enligt routingprinciperna Sammanfattningsrutten att vara den prioriterade rutten för specifik trafik. Allt som inte är relaterat till denna specifika trafik kommer att använda nätverksrutten.
Detta är vad en sammanfattande rutt är – du summerar flera specifika IP-adresser och skapar en separat rutt för dem.
I gruppen statiska rutter finns även den så kallade "flytande rutten", eller Floating Route. Detta är en reservrutt. Den används när det finns ett problem med en fysisk anslutning på en statisk rutt som har ett administrativt avståndsvärde på 1. I vårt exempel är detta rutten genom IP-adressnivån 192.168.10.1., en flytande backuprutt används.
För att använda en reservrutt, i slutet av kommandoraden, istället för IP-adressen för nästa hopp, som som standard har värdet 1, ange ett annat hoppvärde, till exempel 5. Den flytande rutten är anges inte i routingtabellen, eftersom den endast används när en statisk rutt är otillgänglig på grund av skada.
Om du inte förstår något av det jag just sa, titta på den här videon igen. Om du fortfarande har frågor kan du skicka ett mail till mig så förklarar jag allt för dig.
Låt oss nu börja titta på Inter-Switch routing. Till vänster i diagrammet finns en switch som betjänar försäljningsavdelningens blå nätverk. Till höger finns en annan switch som bara fungerar med marknadsavdelningens gröna nätverk. I det här fallet används två oberoende switchar som betjänar olika avdelningar, eftersom denna topologi inte använder ett gemensamt VLAN.
Om du behöver upprätta en anslutning mellan dessa två switchar, det vill säga mellan två olika nätverk 192.168.1.0/24 och 192.168.2.0/24, måste du använda en router. Då kommer dessa nätverk att kunna utbyta paket och komma åt Internet via R1-routern. Om vi använde standard VLAN1 för båda switcharna och kopplade ihop dem med fysiska kablar skulle de kunna kommunicera med varandra. Men eftersom detta är tekniskt omöjligt på grund av separationen av nätverk som tillhör olika sändningsdomäner, behövs en router för deras kommunikation.
Låt oss anta att var och en av switcharna har 16 portar. I vårt fall använder vi inte 14 portar, eftersom det bara finns 2 datorer på var och en av avdelningarna. Därför är det i det här fallet optimalt att använda VLAN, som visas i följande diagram.
I det här fallet har blå VLAN10 och grön VLAN20 sin egen broadcast-domän. VLAN10-nätverket ansluts med kabel till en port på routern, och VLAN20-nätverket ansluts till en annan port, medan båda kablarna kommer från olika switchportar. Det verkar som om vi tack vare denna vackra lösning har etablerat en koppling mellan nätverk. Men eftersom routern har ett begränsat antal portar är vi extremt ineffektiva när det gäller att använda den här enhetens kapacitet och ockuperar dem på detta sätt.
Det finns en mer effektiv lösning - en "router på en pinne". Samtidigt ansluter vi switchporten med en trunk till en av portarna på routern. Vi har redan sagt att routern som standard inte förstår inkapsling enligt .1Q-standarden, så du måste använda en trunk för att kommunicera med den. I det här fallet inträffar följande.
Det blå VLAN10-nätverket skickar trafik genom switchen till F0 / 0-gränssnittet på routern. Denna port är uppdelad i undergränssnitt, som vart och ett har en IP-adress i adressområdet för antingen 192.168.1.0/24-nätverket eller 192.168.2.0/24-nätverket. Det finns en viss osäkerhet här - trots allt, för två olika nätverk måste du ha två olika IP-adresser. Därför, även om trunk mellan switchen och routern skapas på samma fysiska gränssnitt, måste vi skapa två undergränssnitt för varje VLAN. Således kommer ett undergränssnitt att tjäna VLAN10-nätverket och det andra - VLAN20. För det första undergränssnittet måste vi välja en IP-adress från adressintervallet 192.168.1.0/24 och för det andra från intervallet 192.168.2.0/24. När VLAN10 skickar ett paket kommer gatewayen att vara en IP-adress, och när paketet skickas av VLAN20 kommer den andra IP-adressen att användas som gateway. I det här fallet kommer "routern på en sticka" att fatta ett beslut angående passage av trafik från var och en av de 2 datorerna som tillhör olika VLAN. Enkelt uttryckt delar vi upp ett fysiskt routergränssnitt i två eller flera logiska gränssnitt.
Låt oss se hur det ser ut i Packet Tracer.
Jag har förenklat diagrammet lite, så vi har en PC0 på 192.168.1.10 och en andra PC1 på 192.168.2.10. När jag konfigurerar switchen tilldelar jag ett gränssnitt för VLAN10, det andra för VLAN20. Jag går till CLI-konsolen och anger kommandot show ip interface kort för att se till att FastEthernet0/2- och 0/3-gränssnitten är uppe. Sedan tittar jag i VLAN-databasen och ser att alla gränssnitt på switchen för närvarande är en del av standard-VLAN. Jag skriver sedan kommandona config t följt av int f0/2 i följd för att anropa porten som försäljnings-VLAN är ansluten till.
Därefter använder jag kommandot switchport mode access. Åtkomstläget är standard, så jag skriver bara det här kommandot. Efter det skriver jag switchport access VLAN10, och systemet svarar att eftersom ett sådant nätverk inte existerar kommer det att skapa VLAN10 själv. Om du vill skapa ett VLAN manuellt, till exempel VLAN20, måste du skriva kommandot vlan 20, varefter kommandoraden växlar till de virtuella nätverksinställningarna och ändrar dess rubrik från Switch(config) # till Switch(config- vlan) #. Därefter måste du namnge det skapade nätverket MARKETING med hjälp av kommandot namn <namn>. Sedan konfigurerar vi f0/3-gränssnittet. Jag anger sekventiellt kommandona switchport mode access och switchport access vlan 20, varefter nätverket ansluts till denna port.
Således kan du konfigurera switchen på två sätt: det första är att använda kommandot switchport access vlan 10, varefter nätverket skapas automatiskt på en given port, det andra är när du först skapar ett nätverk och sedan binder det till en specifik hamn.
Du kan göra samma sak med VLAN10. Jag går tillbaka och upprepar den manuella konfigurationsprocessen för det här nätverket: gå in i globalt konfigurationsläge, ange kommandot vlan 10, döp det sedan till SALES, och så vidare. Nu ska jag visa dig vad som händer om du inte gör detta, det vill säga låter systemet självt skapa ett VLAN.
Du kan se att vi har båda nätverken, men det andra, som vi skapade manuellt, har sitt eget namn MARKNADSFÖRING, medan det första nätverket, VLAN10, fick standardnamnet VLAN0010. Jag kan fixa detta om jag nu anger kommandot namn SALES i globalt konfigurationsläge. Nu kan du se att efter det bytte det första nätverket namn till SALES.
Låt oss nu gå tillbaka till Packet Tracer och se om PC0 kan kommunicera med PC1. För att göra detta kommer jag att öppna en kommandoradsterminal på den första datorn och skicka ett ping till adressen till den andra datorn.
Vi ser att pingningen misslyckades. Anledningen är att PC0 skickade en ARP-förfrågan till 192.168.2.10 genom gateway 192.168.1.1. Samtidigt frågade datorn faktiskt switchen vem denna 192.168.1.1 är. Switchen har dock bara ett gränssnitt för VLAN10-nätverket, och den mottagna begäran kan inte gå någonstans - den går in i denna port och dör här. Datorn får inget svar, så orsaken till ping-felet anges som en timeout. Inget svar mottogs eftersom det inte finns någon annan enhet på VLAN10 än PC0. Dessutom, även om båda datorerna var en del av samma nätverk, skulle de fortfarande inte kunna kommunicera eftersom de har olika IP-adresser. För att få detta schema att fungera måste du använda en router.
Men innan jag visar hur man använder routern kommer jag att göra en liten utvikning. Jag kommer att ansluta Fa0/1-porten på switchen och Gig0/0-porten på routern med en kabel och sedan lägga till en annan kabel som kommer att anslutas till Fa0/4-porten på switchen och Gif0/1-porten på router.
Jag kommer att binda VLAN10-nätverket till f0/1-porten på switchen, för vilket jag kommer att ange kommandona int f0/1 och switchport access vlan10, och VLAN20-nätverket till f0/4-porten med int f0/4 och switchport få åtkomst till kommandon vlan 20. Om vi nu tittar på VLAN-databasen kan det ses att SALES-nätverket är bundet till Fa0/1, Fa0/2-gränssnitten, och MARKNADSFÖRINGSnätverket är bundet till Fa0/3, Fa0/4-portarna .
Låt oss gå tillbaka till routern igen och ange gränssnittsinställningarna g0 / 0, ange kommandot no shutdown och tilldela en IP-adress till den: ip add 192.168.1.1 255.255.255.0.
Låt oss konfigurera g0/1-gränssnittet på samma sätt och tilldela det adressen ip add 192.168.2.1 255.255.255.0. Sedan kommer vi att be om att visa oss routingtabellen, som nu har poster för nätverk 1.0 och 2.0.
Låt oss se om detta schema fungerar. Låt oss vänta tills båda portarna på switchen och routern blir gröna och upprepa pingningen av IP-adressen 192.168.2.10. Som ni ser fungerade allt!
PC0-datorn skickar en ARP-begäran till switchen, switchen adresserar den till routern, som skickar tillbaka dess MAC-adress till datorn. Efter det skickar datorn ett ping-paket längs samma rutt. Routern vet att VLAN20-nätverket är anslutet till dess g0 / 1-port, så den skickar det till switchen, som vidarebefordrar paketet till destinationen - PC1.
Detta schema fungerar, men det är ineffektivt, eftersom det upptar 2 routergränssnitt, det vill säga vi använder irrationellt routerns tekniska kapacitet. Därför kommer jag att visa hur detsamma kan göras med ett enda gränssnitt.
Jag tar bort diagrammet med två kablar och återställer den tidigare anslutningen av switchen och routern med en kabel. Switchens f0/1-gränssnitt bör bli en trunkport, så jag återgår till switchinställningarna och använder trunkkommandot switchport mode för den här porten. Port f0/4 används inte längre. Därefter använder vi kommandot show int trunk för att se om porten är korrekt konfigurerad.
Vi ser att Fa0/1-porten fungerar i trunkläge med 802.1q-inkapslingsprotokollet. Låt oss titta på VLAN-tabellen - vi ser att F0 / 2-gränssnittet är upptaget av VLAN10-försäljningsavdelningens nätverk och f0 / 3-gränssnittet är upptaget av VLAN20-marknadsföringsnätverket.
I det här fallet är switchen ansluten till g0 / 0-porten på routern. I routerinställningarna använder jag kommandona int g0/0 och ingen ip-adress för att ta bort IP-adressen för detta gränssnitt. Men det här gränssnittet fungerar fortfarande, det är inte i avstängt tillstånd. Om du kommer ihåg måste routern acceptera trafik från båda nätverken - 1.0 och 2.0. Eftersom switchen är ansluten till routern via en trunk kommer den att ta emot trafik från både det första och andra nätverket till routern. Men vilken IP-adress ska tilldelas routergränssnittet i detta fall?
G0/0 är ett fysiskt gränssnitt som inte har någon IP-adress som standard. Därför använder vi konceptet med ett logiskt undergränssnitt. Om jag skriver int g0/0 på raden kommer systemet att ge två möjliga kommandoalternativ: ett snedstreck / eller en punkt. Snedstrecket används vid modularisering av gränssnitt som 0/0/0, och punkten används om du har ett undergränssnitt.
Om jag skriver int g0/0. ?, då kommer systemet att ge mig ett antal möjliga nummer för det logiska undergränssnittet för GigabitEthernet, som anges efter punkten: <0 - 4294967295>. Det här intervallet innehåller över 4 miljarder nummer, vilket innebär att du kan skapa så många logiska undergränssnitt.
Jag kommer att ange siffran 10 efter punkten, vilket kommer att indikera VLAN10. Nu har vi flyttat till undergränssnittsinställningarna, vilket framgår av ändringen av rubriken på CLI-inställningarna till Router (config-subif) #, i det här fallet hänvisar det till g0/0.10 undergränssnittet. Nu måste jag ge den en IP-adress, för vilken jag använder kommandot ip add 192.168.1.1 255.255.255.0. Innan vi ställer in den här adressen måste vi utföra inkapsling så att undergränssnittet vi skapade vet vilket inkapslingsprotokoll som ska användas - 802.1q eller ISL. Jag skriver ordet inkapsling på raden, och systemet ger ut möjliga alternativ för parametrar för detta kommando.
Jag använder kommandot encapsulation dot1Q. Det är inte tekniskt nödvändigt att ange det här kommandot, men jag skriver det för att tala om för routern vilket protokoll som ska användas för att arbeta med VLAN, eftersom det för tillfället fungerar som en switch som servar VLAN-trunking. Med detta kommando indikerar vi för routern att all trafik ska kapslas in med hjälp av dot1Q-protokollet. Nästa på kommandoraden måste jag ange att denna inkapsling är för VLAN10. Systemet visar oss IP-adressen som används och gränssnittet för VLAN10-nätverket börjar fungera.
På samma sätt konfigurerar jag g0/0.20-gränssnittet. Jag skapar ett nytt undergränssnitt, ställer in inkapslingsprotokollet och ställer in IP-adressen med ip add 192.168.2.1 255.255.255.0.
I det här fallet måste jag definitivt ta bort IP-adressen för det fysiska gränssnittet, för nu har det fysiska gränssnittet och det logiska undergränssnittet samma adress för VLAN20-nätverket. För att göra detta skriver jag kommandona int g0 / 1 sekventiellt och ingen ip-adress. Sedan inaktiverar jag det här gränssnittet eftersom vi inte behöver det längre.
Därefter återgår jag till g0 / 0.20-gränssnittet igen och tilldelar en IP-adress till det med kommandot ip add 192.168.2.1 255.255.255.0. Nu kommer allt definitivt att fungera.
Jag använder nu kommandot show ip route för att titta på routingtabellen.
Vi kan se att 192.168.1.0/24-nätverket är direkt anslutet till GigabitEthernet0/0.10-undergränssnittet, och 192.168.2.0/24-nätverket är direkt anslutet till GigabitEthernet0/0.20-undergränssnittet. Jag kommer nu att återgå till PC0 kommandoradsterminal och pinga PC1. I det här fallet kommer trafiken in i routerns port, som överför den till lämpligt undergränssnitt och skickar tillbaka den via switchen till PC1-datorn. Som du kan se var pingningen lyckad. De två första paketen släpptes eftersom det tar lite tid att byta mellan routergränssnitten och enheterna behöver lära sig MAC-adresser, men de andra två paketen nådde destinationen. Så fungerar konceptet "router på en pinne".
Tack för att du stannar hos oss. Gillar du våra artiklar? Vill du se mer intressant innehåll? Stöd oss genom att lägga en beställning eller rekommendera till vänner, 30 % rabatt för Habr-användare på en unik analog av nybörjarservrar, som uppfanns av oss för dig: (tillgänglig med RAID1 och RAID10, upp till 24 kärnor och upp till 40 GB DDR4).
Dell R730xd 2 gånger billigare? Bara här i Nederländerna! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - från $99! Läs om
Källa: will.com