Как создать статический маршрут в cisco

Тренинг Cisco 200-125 CCNA v3.0. День 20. Статическая маршрутизация

Сегодня мы поговорим о статической маршрутизации и рассмотрим три темы: что такое статическая маршрутизация, как она настраивается и какая у неё альтернатива. Вы видите топологию сети, которая включает в себя компьютер с IP-адресом 192.168.1.10, подсоединенный через свитч к шлюзу, или роутеру. Для этого соединения используется порт роутера f0/0 с IP-адресом 192.168.1.1.

Второй порт этого роутера f0/1 с IP-адресом 192.168.2.1 подключен к порту f0/0 другого роутера, и этот интерфейс имеет адрес 192.168.2.2. Второй роутер соединен портом f0/1 с адресом 192.168.3.2 с третьим роутером, который использует для этого соединения порт f0/0 с IP-адресом 192.168.3.3.

Наконец, третий роутер соединен со вторым свитчем через порт f0/1 с адресом 192.168.4.3, а свитч подсоединен ко второму компьютеру с IP-адресом 192.168.4.10.
Если вы знаете, как по IP-адресам можно разделить подсети, то определите, что участок от первого компьютера до первого роутера относится к одной подсети, участок межу первым и вторым роутером – ко второй сети, между вторым и третьим роутером – к третьей сети и между третьим роутером и вторым компьютером – к четвертой сети. Таким образом, у нас имеется 4 различных сети.

Если компьютер 192.168.1.10 хочет связаться с компьютером 192.168.4.10, то сначала он должен послать свои данные шлюзу 192.168.1.1. Он создает фрейм, в который помещает IP-адрес источника и назначения, MAC-адрес источника и назначения и отсылает его роутеру. Тот отбрасывает информацию 2-го уровня, то есть MAC-адреса, и смотрит на информацию 3-го уровня. Узнав, что данные адресованы устройству с IP-адресом 192.168.4.10, роутер понимает, что такое устройство к нему не подсоединено, поэтому он просто должен пропустить этот фрейм через себя дальше по сети. Он обращается к своей таблице маршрутизации и видит, что данные для сети 4. нужно посылать устройству с IP-адресом 192.168.2.2.

Аналогично второй роутер сверяется со своей таблицей маршрутизации, узнает, что данные для сети 4. нужно отправить на IP-адрес 192.168.3.3, и отправляет фрейм третьему роутеру. Наконец, третий роутер сверяется со своей таблицей, определяет, что сеть 4. подсоединена к нему самому, и отправляет фрейм второму компьютеру.

Давайте рассмотрим, как создается таблица маршрутизации. Для этого используем Cisco Packet Tracer и посмотрим, как реализуется концепция роутинга. Здесь изображена та же топология сети, и сейчас я присвою роутерам соответствующие IP-адреса, указав также адреса шлюзов по умолчанию.

Мы ничего не делаем со свитчем, потому что он работает с настройками по умолчанию и использует VLAN1. Приступим к настройкам первого роутера Router0. Сначала присвоим ему имя хоста R1, после чего пропишем IP-адрес и маску подсети для интерфейса f0/0. Затем нужно применить команду no shutdown. Вы видите, как маркер интерфейса сменился с красного на зеленый, то есть порт включился в сеть.

Далее нам нужно настроить второй порт роутера f0/1, при этом имя хоста остается прежним, мы просто добавляем IP-адрес 192.168.2.1 и маску подсети 255.255.255.0. Здесь нет ничего нового, это простая настройка, вы уже знаете все команды, поэтому я быстро пробегусь по остальным роутерам. По мере того, как я буду присваивать IP-адреса и использовать команду no shut, порты роутеров будут изменять цвет на зеленый, показывая, что связь между устройствами установлена. При этом я создаю сети 1., 2., 3. и 4. Последний октет IP-адреса порта роутера указывает на номер самого роутера, а предпоследний октет – на номер сети, подключенной к этому порту.

Таким образом, у первого роутера адреса портов будут 192.168.1.1 (первый роутер, первая сеть) и 192.168.2.1 (первый роутер, вторая сеть), у второго роутера — 192.168.2.2 (второй роутер, вторая сеть) и 192.168.3.2 (второй роутер, третья сеть) и у третьего роутера — 192.168.3.3 (третий роутер, третья сеть) и 192.168.4.3 (третий роутер, четвертая сеть). По-моему, это довольно легко запомнить, однако в реальности адреса могут формироваться по-другому, в зависимости от правил, принятых в вашей компании. Вы должны придерживаться правил компании, потому что вашему коллеге будет легче устранять неисправности в вашей сети, если вы будете формировать ее в соответствии с правилами.

Итак, я закончил присваивать портам роутера IP-адреса, и вы видите, что порт второго свитча также поменял цвет на зеленый, так как соединение между ним и вторым компьютером создалось автоматически.

Теперь я вызову терминал командной строки первого компьютера и пропингую второй компьютер по адресу 192.168.4.10. Перейдем к режиму симуляции – теперь вы видите анимированное движение пакетов пинга по участкам сети. Сейчас я ещё раз запущу пингование, чтобы вы смогли внимательно посмотреть, что при этом происходит. Справа в таблице вы видите ICMP, Internet Control Message Protocol – так обозначается пинг. Пинг – это протокол, который мы используем для проверки соединения.

Вы посылаете тестовый пакет на другое устройство, и если оно его возвращает, то связь успешно установлена. Если щелкнуть по пакету пинга на схеме, можно посмотреть информацию о передаче.

Вы видите данные 3 уровня OSI – это IP-адреса источника и назначения пинга, данные 2-го уровня в виде соответствующих MAC-адресов и данные 1-го уровня в виде обозначения порта (портов) – это FastEthernet0. Вы также можете взглянуть на формат фрейма пинга: заголовок, тип и тело пакета.

Фрейм направляется к свитчу, свитч анализирует MAC-адреса и отправляет его дальше по сети роутеру. Роутер видит IP-адрес 192.168.4.10 и отбрасывает пакет, потому что не знает такого адреса. Давайте посмотрим, что происходит в режиме реального времени, для чего вернемся к пингу в окне командной строки.

Вы видите, что попытке пропинговать компьютер 192.168.4.10 все 4 пакета были потеряны – от роутера 192.168.1.1 был получен ответ, что хост назначения не доступен. Вернемся в окно интерфейса командной строки роутера и введем команду show ip route. Вы видите самую важную часть – таблицу маршрутизации, а введенная мной команда это одна из основных команд роутинга Cisco. В настоящий момент эта таблица содержит 2 записи. В начале таблицы находится список используемых сокращений, из которого видно, что буквой С обозначаются соединения. Первая запись сообщает, что сеть 192.168.1.0/24 напрямую подсоединена к порту FastEthernet0/0, а сеть 192.168.2.0/24 напрямую подсоединена к порту FastEthernet0/1. Это значит, что в данный момент роутер знает только эти две сети.

Значение 192.168.1.0/24 является идентификатором сети. Когда мы создавали подсети, мы одновременно создавали их идентификаторы. Эти идентификаторы говорят роутеру, что все устройства, IP-адреса которых находятся в диапазоне от 192.168.1.1 до 192.168.1.254, расположены в данной подсети. Таким образом, все эти устройства технически должны быть доступны для роутера, поскольку он подсоединен к данной сети.

Если в конце идентификатора расположено значение /24, это означает, что всем устройствам данной сети от 1 до 254-го будет рассылаться широковещательный запрос. Итак, к данному роутеру подсоединены только сети 1. и 2., поэтому он знает только об этих сетях. Поэтому когда пинг с адресом 192.168.4.10 попадает к роутеру, он не знает, что этот адрес доступен по маршруту Router0- Router1- Router2.

Но вы как администратор сети знаете, что этот маршрут доступен, то есть что первый роутер может отправить этот пакет второму роутеру. Поэтому вы должны организовать статическую маршрутизацию. Давайте попробуем это сделать.

Мы скажем этому роутеру, что любой пакет и любой трафик, предназначенный для сети 192.168.4.0/24, должен быть отправлен второму роутеру. Формат команды для назначения статической маршрутизации имеет такой вид: ip route <идентификатор сети> < IP-адрес маски подсети > < IP-адрес шлюза >.

Сейчас я покажу вам, что это означает. Мы используем для этой команды режим глобальной конфигурации настроек роутера. Я набираю ip route 192.168.4.0 255.255.255.0 – это означает, что сюда попадает любой трафик для устройств сети, чей IP-адрес имеет значение последнего октета от 1 до 254, и далее набираю либо IP-адрес, либо обозначение порта, куда должен отправляться этот трафик. В данном случае я набираю обозначение интерфейса f0/1, то есть команда приобретает такой вид: ip route 192.168.4.0 255.255.255.0 f0/1.

Вместо интерфейса шлюза я могу указать его IP-адрес, тогда команда статической маршрутизации будет выглядеть как ip route 192.168.4.0 255.255.255.0 192.168.2.2.

Вы можете спросить, что лучше. Я думаю, что для широковещательных сетей, таких, как Ethernet, лучше указывать IP-адрес. Если же вы используете сети типа «точка-точка», такие, как Frame Relay (сети с ретрансляцией, или коммутацией кадров), лучше использовать exit interface. Позже мы рассмотрим сети Frame Relay, сейчас же я использую более подходящий вариант команды маршрутизации -192.168.4.0 255.255.255.0.

Давайте теперь посмотрим на таблицу маршрутизации, использовав команду do show ip address. Вы видите, что в ней появилась новая запись, озаглавленная буквой S, то есть static.

Эта запись говорит о том, что если имеется трафик для сети 192.168.4.0/24, его нужно пересылать адресату через устройство с IP-адресом 192.168.2.2. Вернемся к командной строке компьютера и пропингуем нужный адрес еще раз. Теперь трафик должен пройти через первый роутер и достигнуть второго роутера, который должен отбросить пакеты.

В первом случае роутер не просто отбросил пакеты, он еще и ответил компьютеру, что IP-адрес 192.168.4.10 недоступен. Однако второй роутер может ответить только первому роутеру, от которого получил трафик. Давайте посмотрим на таблицу маршрутизации второго роутера. Здесь сказано, что Router1 знает только сети 2. и 3. и ничего не знает о сети 4., куда он должен отправить пакеты первого компьютера. Он бы отправил назад сообщение, что хост назначения не доступен, но не знает, как связаться с компьютером, который послал эти пакеты, потому что ничего не знает о сети 1. Вот почему вместо сообщения о недоступности хоста назначения мы получили сообщение Request timed out – время ожидания запроса истекло. Различные сетевые устройства имеют различные значения TTL, поэтому, когда IP пакеты достигают этого значения, они уничтожаются. При этом происходит обратный отсчет – совершается один хоп, и счетчик TTL меняется с 16 до 15, второй – с 15 до 14 и так далее, пока значение TTL не достигнет 0 и пакет будет уничтожен.

Так работает механизм предотвращения зацикленности IP-пакетов. Таким образом, если устройство не получает запрос в установленное время, система выдаёт подобное сообщение. Поэтому давайте перейдем к настройкам второго роутера и покажем ему, как можно достичь четвертой подсети. Для этого я использую команду ip route 192.168.4.0 255.255.255.0 192.168.3.3. Теперь соответствующая запись появилась в таблице маршрутизации, которую мы вызвали командой do show ip route.

Теперь Router1 знает, как отправлять трафик адресатам четвертой подсети. Он отправляет его третьему роутеру. Третий роутер Router2, поскольку к нему подсоединена сеть 4., определенно знает, как отправить пакет второму компьютеру.

Что произойдет, если я еще раз отправлю пинг? Ведь теперь все сетевые устройства знают, как достичь второго компьютера. Будет ли теперь пингование IP-адреса 192.168.4.10 удачным? Нет, не будет!

Как я уже говорил, ICMP представляет собой протокол двусторонней коммуникации, поэтому, если кто-то посылает пакеты пинга, они должны вернуться обратно. Маршрутизация заключается в том, что каждое сетевое устройство должно не только знать, как отправить кому-либо сообщение, оно также должно знать, как доставить ответное сообщение отправителю запроса. Итак, пакет, отправленный первым компьютером, успешно достиг второго компьютера. Второй компьютер думает: «отлично, я получил ваше сообщение и теперь должен выслать вам ответ». Этот ответ, адресованный устройству с IP-адресом 192.168.1.10, добирается до роутера Router2. Третий роутер видит, что должен отправить пакет в первую подсеть, но в его таблице маршрутизации есть записи только о третьей и четвертой подсети. Поэтому мы должны создать статический маршрут с помощью команды ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.3.2. Данная команда говорит, что трафик, предназначенный для сети с идентификатором 192.168.1.0 должен быть отправлен второму роутеру с IP-адресом 192.168.3.2.

Что произойдет после этого? Второй роутер знает про сети 2., 3. и 4., но ничего не знает о первой сети. Поэтому нужно зайти в настройки второго роутера Router1 и использовать команду ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1, то есть указать, что трафик для сети 1. должен быть отправлен по сети 2. первому роутеру Router0.

После этого пакет достигает первого роутера, который знает об устройстве 192.168.1.10, потому что первая сеть, в которой находится этот компьютер, подключена к порту этого роутера. Замечу, что теперь первый роутер ничего не знает о сети 3., а третий роутер ничего не знает о второй сети. Это может создать проблему, потому что эти роутеры не знают о существовании промежуточных подсетей.

Я еще раз пингую адрес 192.168.4.0, и вы видите, что на этот раз пингование прошло успешно. Пакеты прошли весь путь от первого до второго компьютера и ответ вернулся отправителю. В окне командной строки видно сообщение о том, что каждый из 4-х ответных пакетов 192.168.4.0 представляет собой 32 байта, TTL= 125 мс, и успешность пинга составляет 100%. Это означает, что источник передачи получил ответ от хоста назначения. Таким образом, даже если устройства не знают о существовании некоторых промежуточных сетей, это не имеет значения, если они работают по принципу «конечный отправитель – конечный получатель». Первый компьютер знает, как добраться до второго компьютера, а второй – как добраться до первого.

Давайте рассмотрим другую ситуацию. Итак, первый компьютер может успешно общаться со вторым компьютером, при этом трафик проходит через все эти устройства. Посмотрим, сможет ли PC0 связаться с третьим роутером Router2 по адресу 192.168.3.3 – это порт сети 3 третьего роутера. Пинг показывает, что это невозможно – хост назначения недоступен.

Посмотрим, в чем причина. Открыв таблицу маршрутизации первого роутера, мы видим, что он знает только 3 сети – первую, вторую и четвертую, но ничего не знает о третьей сети. Поэтому, если я хочу связаться с этой сетью, для неё нужно задать статический маршрут.

Итак, мы рассмотрели, как можно настроить статическую маршрутизацию для трех роутеров. Если у вас имеется 10 роутеров и 50 различных подсетей, ручная настройка статической маршрутизации займет очень много времени. Вот зачем нам нужна динамическая маршрутизация.
Сейчас я удалю все маршруты, которые создал. Для этого я поочередно вызову таблицы маршрутизации всех роутеров и допишу слово «no» в начале каждой записи статической маршрутизации, то есть использую команду отрицания. Теперь мы можем рассмотреть, что представляет собой динамическая маршрутизация.

Для динамической маршрутизации я должен активировать протокол RIP, это очень быстрый протокол. Но сегодня мы не будем обсуждать RIP, наша тема – это статическая маршрутизация, и я хотел показать вам, насколько это кропотливое и утомительное дело. Я все же быстро продемонстрирую вам, как работает RIP, который мы подробно рассмотрим на следующем уроке.
На примере первого роутера я использую команду router rip, затем введу ver 2, чтобы указать версию протокола, и затем отдельными строками перечислю сети, для которых нужно использовать протокол динамической маршрутизации: 192.168.1.0, 192.168.2.0, после чего перейду ко второму роутеру и поступлю с ним аналогично. Технически я просто указываю сети, которые подключены к данному устройству, поэтому для второго роутера я укажу 192.168.2.0 и 192.168.3.0, а для третьего после команды rip ver 2 – адреса 192.168.3.0 и 192.168.4.0. Затем я вернусь к первому роутеру и посмотрю на таблицу маршрутизации.

Вы видите, что в ней волшебным образом появились все сети, две первые – это те, что подсоединены непосредственно к роутеру, а две остальные – те, связь с которыми осуществляется по протоколу динамической маршрутизации RIP. Аналогичная ситуация наблюдается в таблицах маршрутизации второго и третьего роутеров. Если я подсоединю ко второму роутеру сети 5. и 6., то все устройства, использующие RIP, будут знать об этих новых сетях. Вот в чем заключается преимущество динамической маршрутизации.

Если я сейчас пропингую второй компьютер, связь будет работать без проблем. Я могу пропинговать третий роутер, и пинг будет успешным, потому что первый роутер благодаря RIP знает обо всех устройствах всех сетей. Аналогичным «знанием» будут обладать второй и третий роутеры. Я не говорю, что RIP самый лучший протокол, но он способен эффективно выполнять множество вещей. Пока что я просто хочу, чтобы вы поняли, что такое маршрутизация и как она работает, что такое таблица маршрутизации и в чем заключено её значение.

Независимо от того, используете вы статическую или динамическую маршрутизацию, роль протоколов заключается в том, чтобы заполнить таблицу маршрутизации. Эта таблица должна знать обо всех маршрутах ко всем устройствам сети, чтобы одно устройство могло установить соединение с другим устройством.

Итак, сегодня вы узнали, что маршрутизация – это процесс, обеспечивающий появление записей о маршрутах в таблицах маршрутизации для того, чтобы роутер мог принять решение об отправке трафика по сети.

Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас оформив заказ или порекомендовав знакомым, 30% скидка для пользователей Хабра на уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps от $20 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).

Configure IPv4 Static Routes Settings on a Switch through the CLI

The documentation set for this product strives to use bias-free language. For the purposes of this documentation set, bias-free is defined as language that does not imply discrimination based on age, disability, gender, racial identity, ethnic identity, sexual orientation, socioeconomic status, and intersectionality. Exceptions may be present in the documentation due to language that is hardcoded in the user interfaces of the product software, language used based on RFP documentation, or language that is used by a referenced third-party product. Learn more about how Cisco is using Inclusive Language.

Objective

This article provides instructions on how to configure IPv4 static routes on the switch through the Command Line Interface (CLI).

Introduction

Static routing refers to the configuration of the path selection of routers. This type of mechanism takes place in the absence of communication between routers regarding the current topology of the network and thus, manually configuring routes to the routes table on the switch is recommended. Static routes help reduce the overhead on the switch CPU. This feature also allows you to deny access to certain networks.

When routing traffic, the next hop is decided on according to the longest prefix match (LPM) algorithm. A destination IPv4 address may match multiple routes in the IPv4 Static Route Table. The device uses the matched route with the highest subnet mask, that is, the longest prefix match. If more than one default gateway is defined with the same metric value, the lowest IPv4 address from among all the configured default gateways is used.

Note: For instructions on how to configure IPv4 static routes settings on the switch through the web-based utility, click here.

Applicable Devices

Sx300 Series
Sx350 Series
SG350X Series
Sx500 Series

Software Version

1.4.8.06 — Sx300, Sx500
2.3.0.130 — Sx350, SG350X

Configure IPv4 Static Routes

You cannot configure a static route through a directly‑connected IP subnet where the device gets its IP address from a DHCP server. To configure a static IPv4 interface on the switch, click here for instructions.

Step 1. Log in to the switch console. The default username and password is cisco/cisco. If you have configured a new username or password, enter the credentials instead.

To learn how to access an SMB switch CLI through SSH or Telnet, click here.

Note: The commands may vary depending on the exact model of your switch. In this example, the SG350X switch is accessed through Telnet.

Step 2. To display the current routes on the switch, enter the following:

SG350X#show ip route

Note: In this example, a directly connected route to 192.168.100.0 network is displayed.

Step 3. From the Privileged EXEC mode of the switch, enter the Global Configuration mode by entering the following:

SG350X#configure

Step 4. In the Global Configuration mode, enter the ip route command to establish static routes:

SG350X#ip route [prefix[mask | prefix-length][ip-address][metric value]]

The options are:

prefix — IP route prefix for the destination.
mask — Prefix mask for the destination.
prefix-length — Prefix mask for the destination. It specifies the number of bits that comprise the IP address prefix. The prefix length must be preceded by a forward slash (/). The range can be from 0 to 32.
ip-address — IP address of the next hop that can be used to reach that network.
metric value — Metric of the route. The default metric is 6 for the Next Hop on an In-Band interface and 2 for the Next Hop on Out-of-Band (OOB). The range can be from one to 255.

Note: In this example, a static route to 192.168.1.0 network is established through 192.168.100.0. The defined administrative distance is 2. The route goes to a router with IP address 192.168.100.1.

Step 5. (Optional) To remove all static routes to the given subnet, enter the following:

SG350X#no ip route [prefix[mask | prefix-length]

Step 6. (Optional) To remove only one static route to the given subnet via the given next hop, enter the following:

SG350X#no ip route

Step 7. Enter the exit command to go back to the Privileged EXEC mode:

SG350X#exit

Step 8. (Optional) To display the configured route, enter the following:

SG350X#show ip route

Step 9. (Optional) In the Privileged EXEC mode of the switch, save the configured settings to the startup configuration file, by entering the following:

SG350X#copy running-config startup-config

Step 10. (Optional) Press Y for Yes or N for No on your keyboard once the Overwrite file [startup-config]… prompt appears.

You have now configured IPv4 static routes on your switch through the CLI.

Как создать статический маршрут в cisco

Интерфейсы локального маршрута — добавляются, когда интерфейс настроен и активен (запись отображается только в IOS 15 или более поздних версиях для IPv4-маршрутов и во всех версиях IOS для IPv6-маршрутов);

Интерфейсы с прямым подключением — добавляются в таблицу маршрутизации, когда интерфейс настроен и активен;

Статические маршруты — добавляются, когда маршрут настроен вручную и активен выходной интерфейс;

Протокол динамической маршрутизации — добавляется, когда определены сети и реализуются протоколы маршрутизации, которые получают информацию о сети динамически.

L — указывает адрес, назначенный интерфейсу маршрутизатора. Данный код позволяет маршрутизатору быстро определить, что полученный пакет предназначен для интерфейса, а не для пересылки;

C — определяет сеть с прямым подключением;

S — определяет статический маршрут, созданный для достижения конкретной сети;

D — определяет сеть, динамически полученную от другого маршрутизатора с помощью протокола EIGRP;

O — определяет сеть, динамически полученную от другого маршрутизатора с помощью протокола маршрутизатора OSPF;

R — определяет сеть, динамически полученную от другого маршрутизатора с помощью протокола RIP.

Окончательный маршрут — окончательный маршрут представляет собой запись в таблице маршрутизации, содержащую либо IPv4-адрес следующего перехода, либо выходной интерфейс. Напрямую подключённые, динамически получаемые и локальные маршруты являются окончательными;

Маршрут 1-го уровня — маршрут 1-го уровня представляет собой маршрут с маской подсети, значение которой равно или меньше значения классовой маски сетевого адреса;

Родительский маршрут 1-го уровня — это маршрут 1-го уровня сети, разделенной на подсети. Родительский маршрут никогда не может быть окончательным маршрутом;

Дочерний маршрут 2-го уровня — маршрут, являющийся подсетью классового сетевого адреса. Дочерние маршруты 2-го уровня также являются окончательными маршрутами.

Маршрут был добавлен как статический администратором, тогда это сразу кандидат для добавления в RIB;

Маршрут был выучен через динамический протокол. Протокол ищет внутри себя другие маршруты к этой подсети. Новый маршрут становится кандидатом для RIB, когда нет других маршрутов к этой подсети или есть маршрут/маршруты, но с бОльшей метрикой, чем у нового.

Маршрута для данной подсети нет в RIB, маршрут добавляется в RIB;

Маршрут для данной подсети уже есть в RIB, сравниваются AD маршрутов. Для маршрута, который уже в RIB, AD меньше. Новый маршрут отбрасывается;

Маршрут, который уже в RIB, имеет AD больше чем у нового. Новый маршрут добавляется в RIB, старый убирается из неё.

Equal-Cost Multipathing

Unequal-Cost Load Balancing

Совпадает с любым адресом назначения;

Используется, если нет других совпадений.

Если оптимальным совпадением является окончательный маршрут 1-го уровня, то для пересылки пакета используется именно он;

Если оптимальным совпадением является родительский маршрут 1-го уровня, перейдите к следующему шагу;

Если есть совпадение с дочерним маршрутом 2-го уровня, подсеть используется для пересылки пакета;

Если совпадений с дочерними маршрутами 2-го уровня нет, перейдите к следующему шагу.

Если найдено менее точное совпадение с маршрутами по умолчанию или маршрутами суперсети 1-го уровня, маршрутизатор использует такой маршрут для пересылки пакета;

При отсутствии совпадения с любым маршрутом в таблице маршрутизации маршрутизатор отбрасывает пакет.

Устранение неполадок

Сбой интерфейса;

Разрыв соединения;

Переполнение каналов;

Неверно заданная администратором конфигурация.

Статические маршруты

Обеспечение упрощённого обслуживания таблицы маршрутизации в небольших сетях, которые не планируется существенно расширять;

Невозможность использования на роутерах динамических протоколов маршрутизации из-за слабого CPU роутера либо малого количества памяти;

Маршрутизация к тупиковой сети и из неё (тупиковой сетью является сеть с одним исходящим маршрутом по умолчанию, не имеющая данных о других удалённых сетях);

Использование единого маршрута по умолчанию (для представления пути к любой сети, не имеющего более точного совпадения с другим маршрутом в таблице маршрутизации);

Маршрут выученный с помощью динамического маршрутизации нужно заменить на другой. Используется статический маршрут

Маршрут следующего перехода (Recursive static route) — указывается только IP-адрес следующего перехода;

Напрямую подключённый статический маршрут (Directly attached static routes) — указывается только выходной интерфейс маршрутизатора;

Полностью заданный статический маршрут — указываются IP-адрес следующего перехода и выходной интерфейс.

Стандартный статический маршрут;

Статический маршрут по умолчанию;

Суммарный статический маршрут;

Плавающий статический маршрут.

AD статического маршрута равно 1;

AD напрямую подключённого интерфейса маршрутизатора равно 0;

AD плавающего статического маршрута определено значением distance.

Вручную используя статические маршруты;

Автоматически для протоколов RIP и EIGRP с включённой опцией auto-summary (включена по умолчанию);

Вручную для протокола OSPF;

Вручную для EIGRP, как при включённом auto-summary, так и при отключённом.

Сети назначения являются смежными и могут быть объединены в один сетевой адрес;

Все статические маршруты используют один и тот же выходной интерфейс или один IP адрес следующего перехода.

Объединённая сеть (суперсеть) всегда является суммой маршрута, однако сумма маршрута не всегда является объединённой сетью.

Запись сети в двоичном формате;

Подсчёт количества крайних слева совпадающих битов — учитываются как нули так и единицы. Таким образом, определяется длина префикса или маска подсети для суммарного маршрута;

Копирование совпадающих битов и последующее добавление нулевых битов к остальной части адреса, что позволяет определить адрес суммарной сети.

Создание списка сетевых адресов (префиксов) и определение той части, где адреса различаются;

Расширение записи IPv6, в случае, если он записан в сокращённом виде;

Преобразование различающихся частей из шестнадцатеричного в двоичный код;

Подсчёт количества крайних слева совпадающих битов для определения длины префикса суммарного маршрута;

Выделение совпадающих битов и добавление нулевых битов для определения суммарного сетевого адреса (префикса);

Преобразование части в двоичном коде обратно в шестнадцатеричный;

Присоединение префикса суммарного маршрута (из результата шага 4).

Устаревший метод;

Многоуровневая коммутация — маршрутизация с использованием коммутатора 3 уровня;

Router-on-a-stick.

Должно быть настроено столько подынтерфейсов, сколько есть VLAN, требующих передачи данных;

По умолчанию Native VLAN — это VLAN 1. Для задания Native VLAN отличной от VLAN 1 к команде encapsulation dot1qvlan нужно добавить ключевой параметр native.

Аппаратная обработка пакетов с помощью специализированных микросхем (ASIC).

Поддержка различных типов портов;

Модульная структура. Для CISCO это будут модули HWIC;

Поддержка большего числа маршрутов в таблице маршрутизации, нет аппаратного ограничения;

Маршрутизаторы поддерживают множество дополнительных функций, которых просто нет у коммутатора, например, файрвол.

Диспетчер базы данных SDM

Default;

Dual-ipv4-and-ipv6;

Lanbase-routing;

QoS bias.

Маршрутизируемый порт— простой интерфейс 3-го уровня, аналогичный физическому интерфейсу на маршрутизаторе Cisco IOS;

Виртуальный интерфейс коммутатора (SVI) — виртуальный интерфейс сети VLAN для маршрутизации между VLAN. Другими словами, интерфейсы SVI — это виртуально маршрутизируемые интерфейсы VLAN;

EtherChannel уровня 3— логический интерфейс на устройстве Cisco, который связан с группой маршрутизируемых портов.

Включить маршрутизацию ip routing;

Изменить шаблон по умолчанию sdm-prefer landbase-roiting для поддержки статической маршрутизации;

Перезагрузить коммутатор.

Перевести порт в маршрутизируемый командой no switchport;

Назначить порту IP адрес.

Process switching — для каждого пакета просматривается таблица маршрутизации (с использованием ресурсов CPU маршрутизатора). Просмотр происходит обычно рекурсивно — за 1 проход по IP адресу назначения находится IP адрес следующего перехода, за 2 проход по IP адресу следующего перехода находится выходной интерфейс;

Fast switching — просмотр таблицы маршрутизации происходит только при первом прохождении пакета, при этом заполняется кеш — информация из таблицы маршрутизации, указывающая на IP адрес следующего перехода, соответствующий выходной интерфейс маршрутизатора, MAC адрес следующего перехода. Кеш является сводной информацией уровня 2 и уровня 3. Остальные пакеты из потока пересылаются с помощью информации кеша (без использования ресурсов CPU маршрутизатора);

CISCO Express Forwarding — после того как сеть сошлась таблица маршрутизации уже содержит все необходимые маршруты. По этим данным заранее создается 2 таблицы кеша: 3 уровня с информацией из таблицы маршрутизации Forwarding Information Base (FIB) и 2 уровня с информацией из таблицы ARP — Adjacency table.

Записи FIB упорядочены по префиксам для более быстрого поиска — от общего к частному (от 0 к 32);

Каждая запись FIB ссылается на запись Adjacency table, где хранится заранее сформированный заголовок 2 уровня. Тут надо вспомнить, что при движении пакета от источника к назначению, в каждом локальном сегменте меняется только заголовок 2 уровня (MAC адрес следующего перехода).

They use IP header options;

They have anexpiring IP Time To Live (TTL) counter;

They are forwarded to a tunnel interface;

They arrive with unsupported encapsulation types;

They are routed to an interface with unsupported encapsulation types;

They exceed the maximum transmission unit (MTU) of an output interface and must be fragmented.

Назначение — протокол внутренней маршрутизации (IGP) или протокол внешней маршрутизации (EGP);

Принцип работы — дистанционно-векторный протокол, по состоянию канала или векторов маршрутов;

Поведение — протоколы классовой маршрутизации (устаревший метод) или бесклассовой маршрутизации.

RIPv1 (устаревший) — дистанционно-векторный классовый протокол внутренней маршрутизации;

IGRP (устаревший) — дистанционно-векторный классовый протокол внутренней маршрутизации, разработанный компанией Cisco (не используется после выхода IOS 12.2 и более поздних версий);

RIPv2 — дистанционно-векторный бесклассовый протокол внутренней маршрутизации;

EIGRP — дистанционно-векторный бесклассовый протокол внутренней маршрутизации, разработанный компанией Cisco;

OSPF — бесклассовый протокол внутренней маршрутизации, по состоянию канала;

IS-IS — бесклассовый протокол внутренней маршрутизации, по состоянию канала;

BGP — бесклассовый протокол внешней маршрутизации, по вектору маршрута.

Дистанция это метрика (для дистанционно-векторных протоколов);

Путь это набор атрибутов (для BGP).

Дистанционно-векторный протокол

Расстояние— определяет удалённость сети назначения; основывается на таких метриках, как число переходов, стоимость, полоса пропускания, значение задержки;

Вектор — определяет направление маршрутизатора следующего перехода или выходного интерфейса маршрута для доступа к адресу назначения.

RIPv1 — устаревшая версия протокола первого поколения;

RIPv2 — простой дистанционно-векторный протокол;

IGRP — запатентованный протокол Cisco первого поколения (на сегодняшний день также устаревший, заменён протоколом EIGRP);

EIGRP — расширенная версия дистанционно-векторного протокола.

RIP

Широковещательная рассылка обновлений маршрутизации (255.255.255.255) выполняется каждые 30 секунд;

В качестве метрики для выбора пути служит число переходов;

Число переходов превышающее 15 считается бесконечным, слишком удалённым. Маршрутизатор 15 перехода не передаёт обновление маршрутизации на следующий маршрутизатор.

Включает протокол RIP на всех интерфейсах, которые относятся к конкретной сети. Связанные интерфейсы теперь могут и отправлять, и получать пакеты обновлений протокола RIP;

Объявляет указанную сеть в обновлениях маршрутизации RIP, отправляемых другим маршрутизаторам каждые 30 секунд.

Статического маршрута по умолчанию с помощью команды:

Необоснованное расходование полосы пропускания: полоса пропускания используется для передачи ненужных обновлений. Поскольку обновления RIP отправляются в рамках многоадресной или широковещательной рассылки, коммутаторы также пересылают обновления из всех портов.

Потребление ресурсов: все устройства в сети LAN должны обрабатывать пакеты обновлений до транспортных уровней, на которых пакеты отбрасываются.

Риски для информационной безопасности: объявление обновлений по широковещательной рассылке представляет собой угрозу информационной безопасности. Пакеты обновлений протокола RIP могут быть перехвачены с помощью ПО для анализа сетевых протоколов (снифферы). Обновления маршрутизации можно изменить и отправить обратно на маршрутизатор, что вызывает повреждение таблицы маршрутизации из-за ложных метрик, которые неверно направляют трафик.

RIPv2

Бесклассовый протокол маршрутизации: протокол поддерживает использование VLSM и CIDR, поскольку включает маску подсети в обновления маршрутизации.

Повышенная эффективность: протокол пересылает обновления на групповой адрес 224.0.0.9, а не на адрес широковещательной рассылки 255.255.255.255.

Меньшее число записей маршрутизации: протокол поддерживает ручное объединение маршрутов на любом интерфейсе.

Безопасность: протокол поддерживает механизм аутентификации, что обеспечивает безопасность обновлений таблиц маршрутизации между соседними устройствами.

Настройка RIPv2

RIPng

статического маршрута по умолчанию, использующего команду глобальной конфигурации:

команду режима конфигурации интерфейса:

Команды для проверки и отладки RIPng

IGRP

Для создания составной метрики используются характеристики полосы пропускания, задержки, нагрузки и надёжности;

Широковещательная рассылка обновлений маршрутизации выполняется по умолчанию каждые 90 секунд.

EIGRP

Протокол EIGRP принимает во внимание множество метрик. Однако для определения оптимального маршрута по умолчанию используются полоса пропускания и задержка. Максимум 255 переходов;

Связанные обновления по событию: протокол не отправляет регулярные обновления. Распространению подлежат только изменения в таблице маршрутизации, что позволяет снизить нагрузку на сеть, связанную с работой протокола. Связанные обновления по событию указывают на то, что протокол EIGRP отправляет обновления только тем соседним устройствам, которым они требуются. Такие обновления используют меньший размер полосы пропускания, особенно в больших сетях с множеством маршрутов;

Механизм keepalive (Hello): выполняется регулярная отправка и приём небольших сообщений-приветствий для поддержания отношений смежности с соседними маршрутизаторами. То есть, в отличие от регулярных обновлений, механизм keepalive обеспечивает низкое потребление ресурсов сети. Если ответа на интерфейсе не получено, то на нем приостанавливается процесс маршрутизации и рассылка приветствия;

Обработка таблицы топологии: обработка и сохранение всех маршрутов, принятых от соседних устройств (не только оптимальных путей), в таблице топологии. Алгоритм DUAL может выполнять вставку резервных маршрутов в таблицу топологии EIGRP;

Быстрая сходимость: в большинстве случаев этот протокол является протоколом внутренней маршрутизации с самой быстрой сходимостью, поскольку он обрабатывает альтернативные маршруты, обеспечивая практически мгновенную сходимость. В случае сбоя основного маршрута маршрутизатор может использовать указанный альтернативный маршрут. Переключение на альтернативный маршрут выполняется немедленно и не требует взаимодействия с другими маршрутизаторами;

Поддержка протоколов на нескольких уровнях сети: протокол EIGRP использует протоколозависимые модули (PDM), он является единственным протоколом с поддержкой не только IPv4 и IPv6, но и других протоколов (например, устаревших протоколов IPX и AppleTalk).

OSPF — широко используемый стандартный протокол;

IS-IS — протокол, распространённый в сетях операторов связи.

Каждый маршрутизатор получает данные о каждой из своих напрямую подключённых сетей;

Каждый маршрутизатор отвечает за отправку hello-сообщений соседним устройствам в рамках напрямую подключённых сетей;

Когда два маршрутизатора с маршрутизацией по состоянию канала узнают, что они являются соседями, они переходят в состояние смежности. Два смежных соседних устройства продолжают обмениваться этими небольшими hello-пакетами, которые выполняют функцию keepalive-проверки в целях мониторинга состояния соседнего устройства. Если с определённого момента маршрутизатор не получает hello-пакеты от соседнего устройства, такое соседнее устройство считается недоступным, и отношения смежности нарушаются;

Каждый маршрутизатор создаёт пакет состояния канала (LSP), в котором содержатся данные о состоянии каждого из напрямую подключённых каналов;

Каждый маршрутизатор выполняет лавинную рассылку пакетов состояния канала всем соседним устройствам, которые затем сохраняют полученные пакеты в базу данных;

На последнем этапе процесса маршрутизации по состоянию канала каждый маршрутизатор использует базу данных для построения полной карты топологии и вычисляет оптимальный путь к каждой из сетей назначения.

Во время начального запуска протокола маршрутизации на маршрутизаторе (например, при перезагрузке маршрутизатора);

При изменениях в топологии (например, в случаях деактивации или повторной активации канала, установлении или разрыве отношений смежности с соседними устройствами).

R1; сеть Ethernet 10.1.0.0/16; стоимость 22.

R1 -> R2; последовательная сеть точка-точка; 10.2.0.0/16; стоимость 203.

R1 -> R3; последовательная сеть точка-точка; 10.3.0.0/16; стоимость 54.

R1 -> R4; последовательная сеть точка-точка; 10.4.0.0/16; стоимость 20.

IPv4 адрес и маску подсети интерфейса;

тип сети (например, Ethernet (с широковещательной рассылкой) или последовательный канал «точка-точка»);

Стоимость этого канала;

Все соседние маршрутизаторы на этом канале (соседним устройством считается любой маршрутизатор, настроенный с использованием того же протокола маршрутизации по состоянию канала).

Сеть имеет иерархическую структуру IP адресации, что как правило, характерно для крупных сетей;

Быстрая сходимость сети имеет критическое значение;

Администраторы хорошо разбираются в работе протокола маршрутизации по состоянию канала.

Создание карты топологии;

Быстрая сходимость;.

Обновления по событию;

Иерархическая структура ( протоколы маршрутизации по состоянию канала используют концепцию областей).

Требования к памяти (для создания и обслуживания базы данных состояний каналов и дерева кратчайших путей SPF);

Требования к обработке (ресурсы обработки ЦП);

Требования к полосе пропускания (лавинная рассылка пакетов).

OSPF для одной области

Бесклассовость;

Эффективность — изменения маршрутизации запускают обновления маршрутизации (без регулярных обновлений);

Быстрая сходимость;

Масштабируемость — подходит для использования, как в небольших, так и в больших сетях, можно сгруппировать в области;

Безопасность — поддерживает аутентификацию Message Digest 5 (MD5).

Стоимость = заданная пропускная способность / пропускная способность интерфейса

База данных смежности — создаёт таблицу соседних устройств (show ip ospf neighbor);

База данных о состоянии каналов (LSDB) — создаёт таблицу топологии (show ip ospf database);

База данных пересылки — создаёт таблицу маршрутизации (show ip route).

Тип 1: пакет приветствия (hello) — используется для установления и поддержания отношений смежности с маршрутизаторами OSPF.

Обнаружение соседних устройств OSPF и установление отношений смежности с ними;

Объявление параметров, при которых два маршрутизатора обязаны согласиться установить отношения смежности.

В сетях с множественным доступом (Ethernet и Frame Relay) необходимо выбрать выделенный маршрутизатор (DR) и резервный выделенный маршрутизатор (BDR). Для каналов типа «точка-точка» наличие DR или BDR не требуется.

Тип 2: пакет описания базы данных (DBD) — содержит сокращённый список базы данных состояний каналов отправляющего маршрутизатора. Используется принимающими маршрутизаторами для сверки с локальной базой данных о состоянии канала. Для построения точного дерева кратчайших путей SPF маршрутизаторы с маршрутизацией по состоянию канала в пределах области должны использовать идентичную базу данных состояний каналов.

Тип 3: пакет запроса состояния канала (LSR) — принимающие маршрутизаторы могут запросить дополнительные данные о любой записи в пакете описания базы данных (DBD), отправив пакет запроса состояния канала (LSR).

Тип 4: пакет обновления состояния канала (LSU) — используется для отправки отклика на пакеты запроса состояния канала (LSR) и объявления новых данных. Пакеты обновления состояния канала (LSU) содержат семь различных типов LSA.

Тип 5: пакет подтверждения состояния канала (LSAck) — при получении LSU маршрутизатор отправляет LSAck для подтверждения приёма LSU. Поле данных LSAck является пустым.

Создаёт дерево кратчайших путей SPF путём размещения каждого маршрутизатора в корне дерева и расчёта кратчайших путей к каждому из узлов.

После этого дерево кратчайших путей SPF используется для расчёта оптимальных маршрутов.

Протокол OSPF вносит оптимальные маршруты в базу данных пересылки.

База данных пересылки применяется для создания таблицы маршрутизации.

Установление отношений смежности с соседними устройствами: маршрутизаторы с поддержкой OSPF должны выполнить обнаружение друг друга в сети, чтобы обмениваться данными. Маршрутизатор, использующий OSPF, отправляет пакеты приветствия из всех интерфейсов с включенным OSPF для определения всех соседних устройств в пределах этих каналов. При наличии соседнего устройства маршрутизатор, использующий OSPF, пытается установить с ним отношения смежности.

После установления отношений смежности маршрутизаторы выполняют обмен объявлениями о состоянии канала (LSA). LSA содержат состояние и стоимость каждого напрямую подключенного канала. Маршрутизаторы отправляют свои LSA смежным устройствам. При получении LSA смежные устройства мгновенно отправляют свои LSA напрямую подключенным соседям; данный процесс продолжается до тех пор, пока все маршрутизаторы области не получат все LSA.

Создание таблицы топологии: после получения объявлений о состоянии канала (LSA) маршрутизаторы, использующие OSPF, создают базу данных топологии на базе полученных пакетов.

Выполнение алгоритма поиска кратчайшего пути SPF.

Алгоритм поиска кратчайшего пути создаёт дерево кратчайших путей SPF.

OSPF для одной области — все маршрутизаторы находятся в одной области, называемой магистральной или нулевой областью (область 0).

OSPF для нескольких областей — Все области должны быть подключены к магистральной области (область 0). Маршрутизаторы, с помощью которых осуществляется соединение между областями, называются пограничными маршрутизаторами (ABR).

Таблицы маршрутизации меньшего размера — меньшее число записей в таблицах маршрутизации, так как сетевые адреса могут объединяться между областями. Функция объединения маршрутов отключена по умолчанию.

Снижение нагрузки, вызванной обновлениями состояния канала — минимизация требований к ресурсам процессора и памяти.

Снижение частоты расчётов кратчайшего пути — локализация воздействия изменений топологии в пределах области. Таким образом, сокращается воздействие обновлений маршрутизации, так как лавинная рассылка объявлений LSA прекращается на границе области.

Заголовок кадра канала данных Ethernet — определяет групповой MAC-адрес назначения 01-00-5E-00-00-05 или 01-00-5E-00-00-06.

Заголовок IP-пакета — определяет поле 89 протокола IPv4, указывающее, что этот пакет является пакетом OSPF. Он также определяет один из двух групповых адресов OSPF (224.0.0.5 или 224.0.0.6).

Заголовок пакета OSPF — определяет тип пакета OSPF, идентификатор маршрутизатора и идентификатор области.

Данные в зависимости от типа пакета OSPF — содержат данные о типе пакета OSPF. Содержимое может отличаться в зависимости от типа пакета.

Тип — определяет тип пакета. Число 1 обозначает пакет приветствия. Значение 2 обозначает пакет DBD, 3 — пакет LSR, 4 — пакет LSU, а 5 — пакет LSAck;

Идентификатор маршрутизатора — 32-битное значение, выраженное в десятичном формате с разделением точкой (IPv4-адрес), используется для уникального обозначения исходного маршрутизатора;

Идентификатор области — область, в которой создан пакет;

Маска подсети — маска подсети, связанная с отправляющим интерфейсом;

Интервал приветствия (HelloInterval) — интервал (в секундах), по истечении которого маршрутизатором отправляется следующий пакет приветствия. В сетях с множественным доступом интервал приветствия по умолчанию задан со значением 10 секунд. В соседних маршрутизаторах должен использоваться один и тот же таймер, иначе отношения смежности не устанавливаются;

Приоритет маршрутизатора — используется при выборе DR/BDR. По умолчанию для всех маршрутизаторов OSPF задан приоритет 1, однако его можно изменить вручную, выбрав значение в диапазоне от 0 до 255. Чем выше это значение, тем больше вероятность того, что маршрутизатор будет использоваться как выделенный маршрутизатор (DR) на этом канале;

Интервал простоя (RouterDeadInterval) — интервал (в секундах) ожидания маршрутизатором сигнала от соседнего устройства, по истечении которого соседний маршрутизатор объявляется «мёртвым». Как правило, значение интервала простоя равно четырёхкратному значению интервала приветствия. В соседних маршрутизаторах должен использоваться один и тот же таймер, иначе отношения смежности не устанавливаются;

Выделенный маршрутизатор (DR) — идентификатор маршрутизатора DR;

Резервный выделенный маршрутизатор (BDR) — идентификатор маршрутизатора BDR;

Список соседних устройств — список, определяющий идентификаторы всех смежных маршрутизаторов;

Каждые 10 секунд (по умолчанию в сетях с множественным доступом и сетях типа «точка-точка»);

Каждые 30 секунд (по умолчанию в не широковещательных сетях множественного доступа, например, Frame Relay).

Если протокол OSPF активирован, интерфейс, использующий этот протокол, переходит из состояния Down в состояние Init.

Если соседний маршрутизатор, на котором активирован протокол OSPF, получает пакет приветствия с идентификатором маршрутизатора, который не включён в список его соседних устройств, принимающий маршрутизатор пытается установить с инициирующим маршрутизатором отношения смежности.

Если два смежных соседних устройства взаимодействуют посредством канала типа точка-точка, они немедленно переходят из состояния Two-Way в фазу синхронизации базы данных.

Если маршрутизаторы взаимодействуют посредством общей сети Ethernet, необходимо выбрать выделенный маршрутизатор (DR) и резервный выделенный маршрутизатор (BDR).

Избежать установления большого количества отношений смежности;

Избежать избыточной лавинной рассылки пакетов LSA.

После того как на все пакеты LSR для данного маршрутизатора отправлен отклик, смежные маршрутизаторы считаются синхронизированными и переведёнными в состояние Full.

Получение изменений (инкрементные обновления);

По истечении 30 минут.

OSPFv2 (IPv4)

Настройка OSPFv2

Уникальная идентификация маршрутизатора — идентификатор маршрутизатора используется другими маршрутизаторами для уникальной идентификации в пределах домена OSPF каждого из маршрутизаторов, а также всех пакетов, исходящих от них.

Участие в выборе маршрутизатора DR — в сети LAN множественного доступа выбор маршрутизатора DR осуществляется в процессе исходной организации сети OSPF. При активации каналов OSPF устройство маршрутизации, для которого настроен наивысший приоритет, назначается маршрутизатором DR. В случае если приоритет не настроен или он одинаков, маршрутизатор с самым высоким значением идентификатора выбирается маршрутизатором DR. Устройство маршрутизации со следующим значением идентификатора выбирается как маршрутизатор BDR.

Выбор Router-id

Идентификатор маршрутизатора настраивается напрямую посредством команды router-idrid . Значение rid является любым 32-битным значением, выраженным как IPv4-адрес. Данный метод является рекомендуемым для назначения идентификатора маршрутизатора. Некоторые ранние версии IOS не распознают команду router-id.

Если идентификатор маршрутизатора не настроен напрямую, маршрутизатор выбирает самое высокое значение IPv4-адреса любого из настроенных интерфейсов loopback. IPv4-адрес интерфейса loopback необходимо настроить, используя 32-битную маску подсети (255.255.255.255). Таким образом создаётся маршрут узла.

При отсутствии настроенных интерфейсов loopback маршрутизатор выбирает самое высокое значение активного IPv4-адреса любого из своих физических интерфейсов. Данный метод не рекомендуется использовать, так как в этом случае администратору сложнее различать маршрутизаторы.

Neighbor ID — идентификатор соседнего маршрутизатора;

Pri — приоритет OSPF интерфейса. Это значение используется при выборе маршрутизаторов DR и BDR;

State — состояние OSPF интерфейса. Состояние FULL означает, что маршрутизатор и его соседнее устройство имеют идентичные базы данных состояний каналов OSPF. В сетях с множественным доступом (например, Ethernet) состояние двух маршрутизаторов, состоящих в отношениях смежности, может отображаться как 2WAY. Тире указывает на то, что использование в данном типе сети выделенного маршрутизатора DR или резервного выделенного маршрутизатора BDR не требуется;

Dead Time — интервал времени, в течение которого маршрутизатор ожидает получения пакета приветствия от соседнего устройства прежде, чем объявит его недействующим. Данное значение сбрасывается при получении интерфейсом пакета приветствия;

Address — IPv4-адрес интерфейса соседнего устройства, к которому напрямую подключен этот маршрутизатор;

Interface — интерфейс, на котором этот маршрутизатор установил отношения смежности с соседним устройством.

Поиск и устранение неполадок в OSPFv2

Есть подключение 3 уровня между роутерами;

OSPF на интерфейсах был активирован, то есть должна присутствовать команда network, соответствующая IP адресу на интерфейсе;

Интерфейсы не должны быть пассивными;

IPv4 адреса интерфейсов должны быть в одной подсети;

Интерфейсы обоих роутеров должны быть настроены в одной области OSPF;

Router ID должен быть уникальным как каждом роутере;

На интерфейсах обоих роутеров должен быть одинаковый MTU;

На роутерах должны быть одинаковые таймеры OSPF (hello-interval, dead-interval);

Если настроена аутентификация, то параметры этой аутентификации должны совпадать на обоих роутерах

OSPFv3 (IPv6)

Сходства с OSPFv2

Отличия от OSPFv2

R1 — FE80::1

R2 — FE80::2

.

Статическая маршрутизация на Cisco

Ранее мы с вами создали несколько вланов в процессе настройки коммутаторов нашей локальной сети. Проблема сейчас в том, что хосты из разных вланов банально не видят друг друга. Серверная часть также существует где-то там совершенно обособленно. Исправим это.
В московском подразделении нашей шарообразной компании в вакууме будем использовать роутер Cisco 2811 для маршрутизации трафика между вланами.
Роутер будет терминировать вланы, в маршрутизаторе кадры заканчивают свою жизнь, из них извлекаются IP-пакеты, а заголовки с информацией канального уровня отбрасываются.

В принципе, настройка маршрутизатора не является особенно сложным процессом. Нет-нет, он очень сложный, но настройка для наших нужд в целом простая.
0. Сначала закончим с коммутатором msk-arbat-dsw1. На нём нам нужно настроить транковый порт в сторону маршрутизатора, чего мы не сделали в прошлый раз.

Ранее мы говорили, что происходит с данными, передаваемыми в пределах одной подсети — т.е. хосты имеют IP-адреса в одном диапазоне, с одинаковой маской и одинаковым же шлюзом (GW, gateway).
Вот такой хост, например:
IP: 172.16.3.2
Mask: 255.255.255.0
GW: 172.16.3.1
Пока мы работаем с устройствами из одного диапазона 172.16.3.1-172.16.3.254 всё у нас будет хорошо. Посмотрим как это выглядит.
Данные для отправки должны быть упакованы в Ethernet-кадр с указанием в заголовке MAC-адреса назначения. Но откуда его брать вообще?
Для этого существует протокол ARP. Ваш компьютер для начала отправляет широковещательный ARP-запрос, в пакет которого помещается IP-адрес искомого хоста, а вот MAC-адрес при инкапсуляции будет указан как FF:FF:FF:FF:FF:FF, то есть предназначаться всем устройствам в сети. Кадр уходит на ближайший коммутатор, где рассылается на все порты вашего влана (конечно, кроме порта-источника). Получатели принимают широковещательный запрос, т.к. могут оказаться искомым хостом и извлекают данные из кадра. Если IP из ARP-запроса не совпадает с IP хоста, то запрос спокойно игнорируется. А если IP совпал, то получатель вышлет запросившему свой MAC-адрес.
Отправитель поместит полученный MAC в таблицу соответствия IP и MAC, т.н. ARP-кэш.
Командой arp -a можно увидеть эту таблицу.

Отлично, теперь в наш полезный пакет информации помещается IP-адрес назначения, а при упаковке в Ethernet-кадр указывается взятый из ARP-кэша MAC-адрес. А дальше на коммутаторе данные отправляются на нужный порт в соответствии с MAC-таблицей этого коммутатора.
Но что если хосты находятся в разных вланах? В обычном случае ARP-запрос ничего нам не вернет, т.к. его не пропустит маршрутизатор за пределы искомого широковещательного L2-домена. Нужная сеть находится где-то там, за ним. А коммутатор тоже не пропустит кадры из одного влана в другой.
Для этого и нужен шлюз по-умолчанию (default gateway) на вашем компьютере. Если пакет предназначен для хоста в вашей подсети, то кадру навешивается метка с MAC-адресом конечного устройства и коммутатор отсылает его на соответствующий порт. Если же IP находится в любой другой подсети, то кадр отправляется на шлюз по-умолчанию и ему присваивается MAC destination маршрутизатора.
1. Устройство с IP 172.16.3.2/24 хочет отправить данные для ПК с IP 172.16.4.5.

Естественно, он видит, что IP находится в другой подсети, поэтому данные должны уйти на шлюз по-умолчанию. Что же делать? Тогда ПК нужен MAC-шлюза, и он делает запрос к своему ARP-кэшу, а там пусто!

2. Тогда ПК отправляет широковещательный ARP-запрос в локальную сеть.
Структура запроса будет такоева:
На канальном уровне в качестве получателя — широковещательный адрес (FF:FF:FF:FF:FF:FF), в качестве отправителя — MAC-адрес интерфейса устройства, пытающегося выяснить IP
На сетевом — собственно ARP запрос, в нем содержится информация о том, какой IP и кем ищется.

3. Коммутатор, на который попал кадр, рассылает его копии во все порты этого влана (того, которому принадлежит изначальный хост), кроме того, откуда он получен. Здесь всё как обычно.
4. Все устройства, получив этот кадр и, видя, что он широковещательный, предполагают, что он адресован им.
5. Распаковав кадр, все хосты, кроме маршрутизатора, видят, что в ARP-запросе не их адрес. А маршрутизатор посылает unicast’овый ARP-ответ со своим MAC-адресом.
6. Изначальный хост получает ARP-ответ, теперь у него есть MAC-адрес шлюза. Он формирует пакет из тех данных, что ему нужно отправить на 172.16.4.5. В качестве MAC-адреса получателя ПК ставит адрес шлюза. При этом IP-адрес получателя в пакете остаётся 172.16.4.5

7. Кадр уходит в сеть и коммутаторы доставляют его на маршрутизатор.
8. Кадр приходит на соответствующий влану сабинтерфейс маршрутизатора. Данные канального уровня откидываются.
9. Из заголовка IP-пакета, роутер узнаёт адрес получателя (DST, destination address), а из своей таблицы маршрутизации видит, что тот находится в непосредственно подключенной к нему сети (directly connected) на определённом сабинтерфейсе (в нашем случае FE0/0.102).
show ip route

На примере всё той же практической схемы будем двигаться далее. Сеть нашей компании растёт и перед нами встает задача подключить новых клиентов. Теперь всё будет выглядеть так:

То есть помимо Мск у нас появляются две точки в Спб и две в Кемерово. А для простоты представления всё это будет соединять один глобальный провайдер, который на выгодных тарифах предоставляет нам L2VPN. Позднее нужно будет рассказать об этом типе соединения подробнее, ну а пока грубо говоря скажем, что это VLAN проброшенный через коммутационную сеть провайдера.
Мы уже обсуждали IP-адресацию в самом начале, так что исходя из регламента распределим диапазоны вот таким образом:

Этот регламент крайне упрощенный, но мы теперь по крайней мере будем знать, что у шлюза всегда будет 1-ый адрес, IP-шники до 12-го мы выдадим различному сетевому оборудованию (типа коммутаторов и всяких WiFi-точек), диапазон 172.16.х.13-172.16.х.23 уйдет для серверов. Регламент можно сколько угодно дополнять и расширять по своему вкусу, вплоть до IP-адреса каждого хоста, добавлять в него правило формирования имён устройств, доменных имён, политику списков доступа и т.д. Чем точнее будет выстроена адресация, тем проще и удобнее впоследствии всё эксплуатировать и дебажить.

Теперь нужно составить IP-план для всех точек нашего присутствия. Использовать будем сети с маской 24 бита (255.255.255.0 или /24), в которых может быть максимум 254 устройства.
Можно было бы рассказать и про маски, но это будет далеко не в двух словах. Чтобы вникнуть, курните эту статью на хабре.
Резюмируем план, который составлялся в нулевом выпуске. Пул в Мск у нас 172.16.0.0-172.16.6.255, но под возможность расширения зарезервируем туда IP-адреса до 172.16.15.0/24 включительно. Пул адресов 172.16.0.0-172.16.15.255 кратко может быть представлен как 172.16.0.0/20. Данная сеть с префиксом /20 будет являться так называемой суперсетью, а операция объединения подсетей в суперсети называется суммированием подсетей (суммированием маршрутов, если быть точным, route summarization).
Для удобства существует множество IP-калькуляторов для расчета пулов и масок сетей, например вот этот.
С диапазоном в Мск мы разобрались, теперь перейдем к Спб. Там имеются две точки с подсетями 172.16.16.0/24 и 172.16.17.0/24, но мы зарезервируем адреса 172.16.18.0-172.16.23.255 под возможное расширение. Этот пул объединяется в 172.16.16.0/21.
В Кемерово наше присутствие не так велико, поэтому кусок /21 (2048 адресов или 8 подсетей /24) будет там явным переборомЮ не говоря о /20 как в Мск (4096 или 16 подсетей /24). Ограничимся 1024 адресами или 4 подсетями /24, которым соответствует маска /22.
Таким образом сеть 172.16.24.0/22 (адреса 172.16.24.0-172.16.27.255) будет у нас для Кемерово.

Делать всё вот так аккуратно, конечно, но обязательно, но. Если у вас несколько подряд идущих подсетей разбросаны по разным концам сети, то каждой из них соответствует одна запись в таблице маршрутизации каждого маршрутизатора. Если при этом вы вдруг используете только статическую маршрутизацию, то это ещё колоссальный труд по настройке и отслеживанию корректности настройки.
А если же они у вас все идут подряд, то несколько маленьких подсетей вы можете суммировать в одну большую.
Взглянем на наш с вами Питер:

Коротко и ясно, так ведь куда удобнее? Раньше причиной такой рационализации была мощность процессоров у маршрутизаторов, а сейчас скорее правило хорошего тона. Но это больше исключение, т.к. фрагментация маршрутов с ростом сети вещь неизбежная.
Теперь ещё несколько слов о линковых сетях. В среде сетевых администраторов так называются сети точка-точка (Point-to-Point) между двумя маршрутизаторами.
Вот опять же в примере с Питером. Два маршрутизатора (в Москве и в Петербурге) соединены друг с другом прямым линком (неважно, что у провайдера это сотня коммутаторов и маршрутизаторов — для нас это просто влан). То есть кроме вот этих 2-х устройств здесь не будет никаких других. Мы знаем это наверняка. В любом случае на интерфейсах обоих устройств (смотрящих в сторону друг друга) нужно настраивать IP-адреса. И нам точно незачем назначать на этом участке сеть /24 с 254 доступными адресами, ведь 252 в таком случае пропадут почём зря. В этом случае есть прекрасный выход — бесклассовая IP-адресация.
Почему она бесклассовая? Если вы помните, то в нулевой части мы говорили о трёх классах подсетей: А, В и С. По идее только их вы и могли использовать при планировании сети. Бесклассовая междоменная маршрутизация (CIDR) позволяет очень гибко использовать пространство IP-адресов.
Берем самую маленькую сеть из 4 IP-адресов, это будет сетка с маской 30 (255.255.255.252). Совсем мелкая сеть 32 (255.255.255.255) нам не подойдет, т.к. состоит из 1 IP-адреса, а 31 (255.255.255.254) — это уже 2 адреса, но один из них (первый) — это адрес сети, а второй (последний) — широковещательный, поэтому на хосты у нас адресов не остается. Так что берем /30, где именно 2 адреса и остаются на наши маршрутизаторы.
Вообще говоря, самой узкой маской для подсетей в cisco таки является /31. При определённых условиях их можно использовать на P-t-P-линках.
Что же касается маски /32, то такие подсети, которые суть один единственный хост, используются для назначения адресов Loopback-интерфейсам.
Именно поэтому при подготовке мы зарезервировали сетку 172.16.2.0/24, которые распилим аж на 64 сети с размером /30. Их хватит на 64 линка.

Мы этого ждали, мы этого боялись, но вот мы пришли. Для чего нужен этот зверь страшный? Рассмотрим пример.

Я сижу перед ПК с IP 172.16.3.2, а моей задачей является получить доступ через телнет на L3-железку 172.16.17.1.
Откуда компьютеру знать, куда слать данные?
1. Этот момент мы уже обсуждали. Если IP получателя находится в другой подсети, то пакеты отправляются на шлюз по-умолчанию.
2. Следует ARP-запрос в ходе которого ПК узнает MAC-адрес маршрутизатора.
3. ПК создает кадр, в который инкапсулирует пакет информации и отправляет его по назначению. На маршрутизатор. А ПК уже тем временем выполнил свою работу, в дальнейшем он участия не принимает.
4. Кадр попадает на коммутатор, где исходя из таблицы MAC-адресов отправляется на маршрутизатор RT1.
5. Маршрутизатор ограничивает искомый широковещательный домен и поэтому изначальный кадр дальше уже не пройдет. Маршрутизатор откидывает заголовок канального уровня, ему нужен только пакет.
6. Задачей маршрутизатора является теперь принять решение, что делать с этим пакетом дальше. На какой интерфейс его отправлять?
Делать он это будет в соответствии с таблицей маршрутизации, которую можно посмотреть командой show ip route:

В Питере у нас имеется железка spb-vsl-gw1, обратимся к ней.

Пусть FA0/0 смотрит в локалку, FA1/1 — на L3-коммутатор в Озерках, а вот FA1/0 будет у нас Uplink.
К слову по нумерации портов.
FastEthernet — это тип порта (Ethernet, Fastethernet, GigabitEthernet, POS, Serial или другие)
x/y/z.w=Slot/Sub-slot/Interface.Sub-interface.
Нужно договориться заранее как провайдер будет отдавать вам канал — транком или аксесом. В нашем примере мы решили, что это будет транк, т.к. чуть выше уже настроили коммутатор провайдера.

Ура? Заработало? Не совсем. Проверяем связь с ПК:

Что за ерунда? Компьютер же знает, что пакет нужно отправлять на свой шлюз 172.16.3.1, маршрутизатор тоже в свою очередь в курсе, что дальше пакет следует отправить на хост 172.16.2.2. Пакет уходит на spb-vsl-gw1, который знает, что пингуемый адрес 172.16.16.1 принадлежит ему.
Мозг взрывается? Нет? Ну, хорошо. Пакет ведь нужно отправить ответом на адрес 172.16.3.3 в сеть 172.16.3.0, но до неё у него попросту нет маршрута, поэтому пакеты с неизвестным назначением дропаются.
Ну ка.
spb-vsl-gw1#sh ip route

Проверяем!

Данная фича позволяет уменьшить сложность настройки и разгрузить таблицу маршрутизации отдельно взятых роутеров.
Настроим остальные маршрутизаторы. Санкт-Петербург. Озерки — в дальнейшем spb-ozerki-gw1.
Как мы помним у нас здесь L3-коммутатор, который для идеализации ситуации связан с spb-vsl-gw1 арендованным у провайдера волокном. Да, схема слишком идеальная, но о сложностях будем говорить в следующий раз.
Для начала ответим вопрос, зачем использовать коммутатор L3 уровня? Во-первых, интервлан роутинг в этом случае делается аппаратно и не нагружает процессор, в отличие от маршрутизатора. Во-вторых, один L3-коммутатор обойдётся вам значительно дешевле, чем L2-коммутатор и маршрутизатор по отдельности. Правда, в этом случае вы и полного функционала маршрутизатора не получите, поэтому заранее взвесьте все за и против.
Подготовим spb-vsl-gw1.

Теперь все устройства во 2-ом влане будут иметь шлюзом 172.16.17.1:

И еще один магический пасс, превращающий коммутатор в почти маршрутизатор:

Даже с ПК 172.16.17.26 он доступен:

Товарищи, да у нас проблемы с маршрутизацией!
Дело в том, что наш msk-arbat-gw1 прекрасно осведомлен о сети 172.16.17.0/24, а вот о 172.16.2.4/30 не имеет ни малейшего понятия. А именно IP 172.16.2.6 — адрес ближайшего к адресату интерфейса (имеется ввиду интерфейс, с которого отправляется IP-пакет — указывается в качестве источника, source address.
Вуаля.

А выглядит этот маршрутизатор таким образом:

Маршрутизатор связан с коммутатором одним кабелем, и посредством разных вланов внутри него передается и локальный и внешний трафик. Основная причина такого решения — обычно экономия средств. Ну один порт на маршрутизаторе, а покупать дополнительную плату или другой маршрутизатор накладно.
Подключение будет выглядеть так:

Настроим Uplink коммутатора. Помним, что договорились с провайдером на 5-ый влан транком.

Похожие публикации:

Второй монитор определяется как первый

Где можно воспользоваться компьютером с интернетом в москве

Как добавить музыку в адоб премьер про

Камеры на яндекс картах как включить