Теоретичні відомості Маршрутизація між vlan

Хоча VLAN можуть бути налаштовані на декількох комутаторах, обмін пакетами може відбуватися лише в межах окремої VLAN. Це дозволяє підвищити безпеку в мережі. Для переміщення трафіку між VLAN необхідний пристрій мережевого рівня — маршрутизатор.

Методи маршрутизації між VLAN

Перший метод маршрутизації між VLAN вимагає окремого підключення для кожної VLAN до окремого інтерфейсу пристрою 3-го рівня. Другий метод з'єднання між VLAN вимагає використання підтримки субінтерфейсів на маршрутизаторі. Субінтерфейси дозволяють логічно розділити один фізичний інтерфейс маршрутизатора на кілька логічних. Для кожної VLAN налаштовується окремий шлях або субінтерфейсу.

Взаємодія між VLAN з використанням субінтерфейсів вимагає налаштування як маршрутизатора, так і комутатора. Інтерфейс комутатора має бути налаштований в транкового 802.1q режимі. Інтерфейс маршрутизатора (не нижче FastEthernet 100 Мбіт/с) має бути налаштований з підтримкою інкапсуляції 802.1q, крім того, для кожної VLAN налаштовується окремий субінтерфейс. Субінтерфейс дозволяє кожній VLAN мати власний логічний шлях і шлюз за замовчуванням до маршрутизатора.

Вузол з VLAN, що передає трафік до вузла в іншій VLAN, пересилає його маршрутизатору, використовуючи шлюз за замовчуванням. Адреса субінтерфейса для відповідної VLAN на маршрутизаторі має бути налаштована на всіх вузлах включених в цю VLAN як шлюз за замовчуванням. Маршрутизатор визначає ІP-адресу призначення і виконує пошук по таблиці маршрутизації, після чого пересилає пакет до отримувача.

Порядок налаштування маршрутизації між VLAN:

1. Налаштувати транковий порт на комутаторі.

Swіtch(confіg)#іnterface fa0/2

Swіtch(confіg-іf)#swіtchport mode trunk

2. На маршрутизаторі налаштувати інтерфейс FastEthernet без ІP-адреси та маски.

Router(confіg)#іnterface fa0/1

Router(confіg-іf)#no іp address

Router(confіg-іf)#no shutdown

3. На маршрутизаторі налаштувати один субінтерфейс з ІP-адресою та маскою для кожної VLAN. Кожен субінтерфейс використовує інкапсуляцію 802.1q.

Router(confіg)#іnterface fa0/0.10

Router(confіg-subіf)#encapsulatіon dot1q 10

Router(confіg-subіf)#іp address 192.168.10.1 255.255.255.0

4. Перевірити конфігурацію і працездатність маршрутизації між VLAN за допомогою таких команд:

Swіtch#show trunk

Router#show іp іnterfaces

Router#show іp іnterfaces brіef

Router#show іp route

Хід роботи

1. Зібрати схему для виконання лабораторної роботи відповідно до рис.7.1.

Рис.7.1. Схема лабораторного макету

Таблиця адрес

Пристрій (Ім’я хоста)	Інтерфейс		IP адрес	Маска підмережі	Шлюз по замовчуванню
S1	VLAN 99	172.17.99.11		/24	172.17.99.1
S2	VLAN 99	172.17.99.12		/24	172.17.99.1
S3	VLAN 99	172.17.99.13		/24	172.17.99.1
R1	Fa 0/0	172.17.50.1		/24	N/A
R1	Fa 0/1	Див. таблицю конфігурації інтерфейсу			N/A
PC1	NIC	172.17.10.21		/24	172.17.10.1
PC2	NIC	172.17.20.22		/24	172.17.20.1
PC3	NIC	172.17.30.23		/24	172.17.30.1
Server	NIC	172.17.50.254		/24	172.17.50.1

Завдання 1: Підготовка мережі.

Крок 1: Створення мережі відповідно до діаграми топології.

Дані у цій лабораторній роботі вказані для комутаторів серії 2960 і маршрутизаторів серії 1841. Ви можете використовувати будь-які комутатори і маршрутизатори, якщо вони мають необхідні інтерфейси вказані у діаграмі топології. Зауважте що Ethernet (10Mb/s) LAN інтерфейси на маршрутизаторах не підтримують транкінг, а також програмне забезпечення Cisco IOS старіше ніж версії 12.3 може не підтримувати транкінг на Fast Ethernet інтерфейсах маршрутизатора.

Встановіть консольні з’єднання до усіх трьох комутаторів і маршрутизатора.

Крок 2: Видалення будь-якої існуючої конфігурації на комутаторах.

Очистіть NVRAM, видаліть файл vlan.dat і перезавантажте комутатори. Після перезавантаження використайте команду show vlan для того щоб пересвідчитись, що існують тільки стандартні VLAN і усі порти призначені для VLAN 1.

Switch#show vlan

VLAN Name Status Ports

---- -------------------------------- --------- -------

1 default active Fa0/1, Fa0/2, Fa0/3, Fa0/4

Fa0/5, Fa0/6, Fa0/7, Fa0/8

Fa0/9, Fa0/10, Fa0/11, Fa0/12

Fa0/13, Fa0/14, Fa0/15,Fa0/16

Fa0/17, Fa0/18, Fa0/19,Fa0/20

Fa0/21, Fa0/22, Fa0/23,Fa0/24

Gig0/1, Gig0/2

1002 fddi-default active

1003 token-ring-default active

1004 fddinet-default active

1005 trnet-default active

Крок 3: Відключення усіх портів за допомогою команди shutdown.

Переконайтесь що порти комутаторів неактивні шляхом відключення усіх портів. Використайте команду interface range щоб спростити це завдання. Повторіть ці команди на кожному комутаторі у топології.

Switch(config)#interface range fa0/1-24

Switch(config-if-range)#shutdown

Switch(config-if-range)#interface range gi0/1-2

Switch(config-if-range)#shutdown

Завдання 2: Базове налаштування комутаторів.

Крок 1: Налаштування комутаторів S1, S2, і S3.

Використайте таблицю адрес і наступні поради:

• Налаштуйте ім’я комутатора.

• Відключіть пошук DNS.

• Для EXEC режиму встановіть пароль class.

• Для консольних з'єднань встановіть пароль cisco.

• Для віртуальних інтерфейсів встановіть пароль cisco.

• Налаштуйте шлюзи по замовчуванню на кожному комутаторі.

Зразок для S1

Switch>enable

Switch#configure terminal

Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.

Switch(config)#hostname S1

S1(config)#enable secret class

S1(config)#no ip domain-lookup

S1(config)#ip default-gateway 172.17.99.1

S1(config)#line console 0

S1(config-line)#password cisco

S1(config-line)#login

S1(config-line)#line vty 0 15

S1(config-line)#password cisco

S1(config-line)#login

S1(config-line)#end

%SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console

S1#copy running-config startup-config

Destination filename [startup-config]? [enter]

Building configuration...

Крок 2: Повторне включення активних користувацьких портів на S2 в режимі доступу.

S2(config)#interface fa0/6

S2(config-if)#switchport mode access

S2(config-if)#no shutdown

S2(config-if)#interface fa0/11

S2(config-if)#switchport mode access

S2(config-if)#no shutdown

S2(config-if)#interface fa0/18

S2(config-if)#switchport mode access

S2(config-if)#no shutdown

Завдання 3: Налаштування Ethernet інтерфейсів на PC хостах.

Налаштуйте Ethernet інтерфейси на PC1, PC2, PC3 і віддалений TFTP/Web Server за допомогою IP адрес зазначених у таблиці адрес.

Завдання 4: Налаштування VTP на комутаторах.

Крок 1: Налаштування VTP на трьох комутаторах за допомогою наступної таблиці. Слід пам’ятати, що VTP імена доменів і паролі є чутливими до реєстру вводу.

Ім’я комутатора	Режим роботи VTP	VTP домен	VTP пароль
S1	Server	Lab6	cisco
S2	Client	Lab6	cisco
S3	Client	Lab6	cisco

S1:

S1(config)#vtp mode server

Device mode already VTP SERVER.

S1(config)#vtp domain Lab6

Changing VTP domain name from NULL to Lab6

S1(config)#vtp password cisco

Setting device VLAN database password to cisco

S1(config)#end

S2:

S2(config)#vtp mode client

Setting device to VTP CLIENT mode

S2(config)#vtp domain Lab6

Changing VTP domain name from NULL to Lab6

S2(config)#vtp password cisco

Setting device VLAN database password to cisco

S2(config)#end

S3:

S3(config)#vtp mode client

Setting device to VTP CLIENT mode

S3(config)#vtp domain Lab6

Changing VTP domain name from NULL to Lab6

S3(config)#vtp password cisco

Setting device VLAN database password to cisco

S3(config)#end

Крок 2: Налаштування транкінг портів і призначення первинної VLAN для транків.

Налаштуйте інтерфейси від Fa0/1 до Fa0/5 як транкінг порти, і назначте VLAN 99 як первинну VLAN для цих транків. Використайте команду interface range для того щоб спростити це завдання.

S1(config)#interface range fa0/1-5

S1(config-if-range)#switchport mode trunk

S1(config-if-range)#switchport trunk native vlan 99

S1(config-if-range)#no shutdown

S1(config-if-range)#end

S2(config)# interface range fa0/1-5

S2(config-if-range)#switchport mode trunk

S2(config-if-range)#switchport trunk native vlan 99

S2(config-if-range)#no shutdown

S2(config-if-range)#end

S3(config)# interface range fa0/1-5

S3(config-if-range)#switchport mode trunk

S3(config-if-range)#switchport trunk native vlan 99

S3(config-if-range)#no shutdown

S3(config-if-range)#end

Крок 3: Налаштування VLAN на VTP сервері.

Налаштуйте наступні VLAN на VTP сервері:

VLAN	Ім’я VLAN
VLAN 99	management
VLAN 10	faculty-staff
VLAN 20	students
VLAN 30	guest

S1(config)#vlan 99

S1(config-vlan)#name management

S1(config-vlan)#exit

S1(config)#vlan 10

S1(config-vlan)#name faculty-staff

S1(config-vlan)#exit

S1(config)#vlan 20

S1(config-vlan)#name students

S1(config-vlan)#exit

S1(config)#vlan 30

S1(config-vlan)#name guest

S1(config-vlan)#end

Переконайтесь чи VLAN були створені на S1 за допомогою команди show vlan brief .

Крок 4: Перевірка що VLAN створені на S1 були поширені на S2 і S3.

Використайте команду show vlan brief на S2 і S3 щоб пересвідчитись, що чотири VLAN були поширені на цих комутаторах.

S2#show vlan brief VLAN Name Status Ports

---- -------------------------------- --------- -----------------------------

1 default active Fa0/1, Fa0/2, Fa0/4, Fa0/5

Fa0/6, Fa0/7, Fa0/8, Fa0/9

Fa0/10, Fa0/11, Fa0/12,Fa0/13

Fa0/14, Fa0/15, Fa0/16,Fa0/17

Fa0/18, Fa0/19, Fa0/20,Fa0/21

Fa0/22, Fa0/23, Fa0/24, Gi0/1

Gi0/2

10 faculty-staff active

20 students active

30 guest active

99 management active

Крок 5: Налаштування адреси інтерфейсу керування на усіх трьох комутаторах.

S1(config)#interface vlan 99

S1(config-if)#ip address 172.17.99.11 255.255.255.0

S1(config-if)#no shutdown

S1(config-if)#end

S2(config)#interface vlan 99

S2(config-if)#ip address 172.17.99.12 255.255.255.0

S2(config-if)#no shutdown

S2(config-if)#end

S3(config)#interface vlan 99

S3(config-if)#ip address 172.17.99.13 255.255.255.0

S3(config-if)#no shutdown

S3(config-if)#end

Переконайтесь, що усі комутатори правильно налаштовані за допомогою пінг-запитів між ними. З S1, здійсніть пінг-запит інтерфейсів керування S2 і S3. З S2, здійсніть пінг-запит інтерфейсу керування S3.

Крок 6: Призначення портів комутатора для VLAN на S2.

Відповідно до таблиці призначення портів на початку цієї лабораторної роботи призначте порти для VLAN на S2.

S2(config)#interface range fa0/6-10

S2(config-if-range)#switchport access vlan 30

S2(config-if-range)#interface range fa0/11-17

S2(config-if-range)#switchport access vlan 10

S2(config-if-range)#interface range fa0/18-24

S2(config-if-range)#switchport access vlan 20

S2(config-if-range)#end

S2#copy running-config startup-config

Destination filename [startup-config]? [enter]

Building configuration...

[OK]

Крок 7: Перевірка з’єднання між VLAN.

Відкрийте командний рядок на трьох хостах підключених до S2. Здійсніть пінг-запит з PC1 (172.17.10.21) до PC2 (172.17.20.22). Здійсніть пінг-запит з PC2 до PC3 (172.17.30.23).

Чи є ці пінг-запити успішними?

Якщо ні, поясніть чому?

Завдання 5: Налаштування маршрутизатора і віддаленого сервера LAN.

Крок 1: Видаліть усі налаштування і перезавантажте маршрутизатор.

Router#erase nvram:

Erasing the nvram filesystem will remove all configuration files! Continue? [confirm]

Erase of nvram: complete

Router#reload

System configuration has been modified. Save? [yes/no]: no

Крок 2: Базове налаштування маршрутизатора.

• Встановіть маршрутизатору ім’я R1.

• Відключіть пошук DNS.

• Для EXEC режиму встановіть пароль class.

• Для консольних з'єднань встановіть пароль cisco.

• Для віртуальних інтерфейсів встановіть пароль cisco.

Крок 3: Налаштуйте транкінг інтерфейс на R1.

Зв’язок між VLAN потребує маршрутизації мережевого рівня, так само як для двох віддалених мереж. Як згадувалося раніше, налаштувати маршрутизацію між VLAN можна двома способами.

Перший підхід базується на з’єднані LAN комутатора з L3 пристроєм (маршрутизатор або Layer 3 сумісний комутатор) за допомогою багатьох з’єднань — окреме з’єднання для кожної VLAN, що потребує inter-VLAN зв’язку.

Альтернативним підходом є створення одного або більше Fast Ethernet з’єднань між L3 пристроєм і комутатором. В такому випадку ці з’єднання налаштовуються в режимі dot1q транків. Це дозволяє всьому inter-VLAN трафіку передаватись до і з маршрутизуючого пристрою по єдиному фізичному каналу (транку). Однак це потребує налаштування L3 інтерфейсу з багатьма IP адресами. Це можна зробити шляхом створення «віртуальних» інтерфейсів, так званих субінтерфейсів, на одному з портів Fast Ethernet маршрутизатора в режимі dot1q.

Налаштування субінтерфейсів потребує наступних кроків:

• Вхід у режим конфігурації субінтерфейсів.

• Встановлення транкінг інкапсуляції.

• Встановлення роботи VLAN із субінтерфейсом.

• Призначення субінтерфейсу IP адреси з VLAN.

Команди будуть наступними:

R1(config)#interface fastethernet 0/1 R1(config-if)#no shutdown

R1(config-if)#interface fastethernet 0/1.1 R1(config-subif)#encapsulation dot1q 1 R1(config-subif)#ip address 172.17.1.1 255.255.255.0

R1(config-if)#interface fastethernet 0/1.10 R1(config-subif)#encapsulation dot1q 10 R1(config-subif)#ip address 172.17.10.1 255.255.255.0 R1(config-if)#interface fastethernet 0/1.20 R1(config-subif)#encapsulation dot1q 20 R1(config-subif)#ip address 172.17.20.1 255.255.255.0 R1(config-if)#interface fastethernet 0/1.30 R1(config-subif)#encapsulation dot1q 30 R1(config-subif)#ip address 172.17.30.1 255.255.255.0 R1(config-if)#interface fastethernet 0/1.99 R1(config-subif)#encapsulation dot1q 99 native R1(config-subif)#ip address 172.17.99.1 255.255.255.0

Зауважте наступні пункти у налаштуванні:

• Фізичний інтерфейс є включений за допомогою команди no shutdown, оскільки інтерфейси маршрутизатора є відключеними по замовчуванню. Віртуальні інтерфейси є включеними по замовчуванню.

• Субінтерфейс може використовувати довільний номер, який може бути представлений 32 бітами, але прийнято призначати номери інтерфейсів відповідно до номерів VLAN.

• Первинна VLAN обов'язково має бути вказана на L3 пристрої і відповідати тій яка налаштована на комутаторі. Інакше VLAN1 буде первинною VLAN по замовчуванню, і тоді може не бути зв’язку між маршрутизатором і VLAN керуванням на комутаторах.

Перевірте створення і статус субінтерфейсів за допомогою команди show ip interface brief :

R1#show ip interface brief

Interface IP-Address OK? Method Status Protocol

FastEthernet0/0 unassigned YES unset administratively down down

FastEthernet0/1 unassigned YES unset up up

FastEthernet0/1.1 172.17.1.1 YES manual up up

FastEthernet0/1.10 172.17.10.1 YES manual up up

FastEthernet0/1.20 172.17.20.1 YES manual up up

FastEthernet0/1.30 172.17.30.1 YES manual up up

FastEthernet0/1.99 172.17.99.1 YES manual up up

Крок 4: Налаштування інтерфейсу серверу LAN на R1.

R1(config)# interface FastEthernet0/0

R1(config-if)#ip address 172.17.50.1 255.255.255.0

R1(config-if)#description server interface

R1(config-if)#no shutdown

R1(config-if)#end

Зараз є налаштовано 6 мереж. Переконайтесь у можливості маршрутизації пакетів між усіма шести мережами шляхом перевірки таблиці маршрутизації на R1.

R1#show ip route

<output omitted>

Gateway of last resort is not set

172.17.0.0/24 is subnetted, 6 subnets

C 172.17.50.0 is directly connected, FastEthernet0/0

C 172.17.30.0 is directly connected, FastEthernet0/1.30

C 172.17.20.0 is directly connected, FastEthernet0/1.20

C 172.17.10.0 is directly connected, FastEthernet0/1.10

C 172.17.1.0 is directly connected, FastEthernet0/1.1

C 172.17.99.0 is directly connected, FastEthernet0/1.99

Якщо ваша таблиця маршрутизації не показує усіх шести мереж, необхідно перевірити налаштування і усунути помилки перед тим як продовжити.

Крок 5: Перевірка Inter-VLAN маршрутизації.

З PC1, здійсніть пінг-запити до віддаленого серверу (172.17.50.254) і інших двох хостів (172.17.20.22 і 172.17.30.23). Можливо, виникне необхідність здійснити декілька пінг-запитів перед тим як буде встановлений шлях з кінця в кінець.

Чи є пінг-запити успішними?

Завдання 6: Висновки.

У завданні 5, було рекомендовано налаштувати VLAN 99, як первинну VLAN в налаштуванні інтерфейсу Fa0/0.99 маршрутизатора. Чому пакети з маршрутизатора чи хостів не зможуть бути надіслані на інтерфейс керування комутатора, якщо залишити первинною VLAN по замовчуванню, а саме VLAN1?

Завдання 7: Виконайте лабораторну роботу на лабораторному макеті. Продемонструйте результат виконання роботи викладачеві.

Завдання 8: Завершення роботи.

Оформіть звіт про виконання даної роботи. Видаліть конфігурації(команда erase startup-config) і перезавантажте комутатори. Відключіть і складіть кабелі. Для PC хостів, що зазвичай використовуються для інших мереж (наприклад LAN університету чи Інтернет), підключіть відповідні кабелі і відновіть налаштування TCP/IP .

Контрольні питання

1. Який пристрій необхідний для з’єднання між VLAN?

2. Що включає в себе базове налаштування маршрутизатора?

3. Які Ви знаєте методи маршрутизації між VLAN-ами, назвіть особливості кожного з них?

4. Що таке субінтерфейс і для чого він використовується?

Лабораторна робота №8. Конфігурування протоколу RIP v.2

Тема роботи: конфігурування протоколу RIP v.2

Мета роботи: Навчитись налаштовувати протокол RIP v.2 на маршрутизаторах Cisco, виявляти та виправляти несправності у його роботі.

Порядок виконання роботи

Виконання даної лабораторної роботи, складається з двох частин:

1. Підготовки на емуляторі Packet Tracer v.5.х

2. На лабораторному макеті мережі на базі маршрутизаторів Cisco 2801

План роботи

1. Ознайомитись з короткими теоретичними відомостями.

2. Сконфігурувати протокол RIP v.2 на маршрутизаторах.

3. На одному з маршрутизаторів сконфігурувати протокол RIP v.1.

4. Протестувати створену конфігурацію.

5. Виявити і виправити помилки під час роботи мережі.

6. Пункти 2-7 виконати для створення конфігурації мережі на лабораторному макеті.

7. Закінчити роботу, підготувати і здати звіт.

Теоретичні відомості

Протокол Ripv2 є протоколом динамічної маршрутизації. Для обміну інформацією з іншими маршрутизаторами в протоколі Ripv2 використовується багатоадресна розсилка.

Для включення протоколу динамічної маршрутизації необхідно виконати описані нижче дії.

• Вибрати протокол маршрутизації, такий, наприклад, як Ripv2.

• Призначити IP-адреса мереж для яких протокол буде працювати.

• Призначити на інтерфейсах маршрутизатора адреси мереж, а також відповідні маски.

Процес налаштування маршрутизації починається з команди router. Команда network викликає виконання маршрутизатором наступних трьох функцій:

• з інтерфейсу розсилаються багатоадресні повідомлення про оновлення маршрутів;

• повідомлення оновлень обробляються, якщо вони поступають на цей же інтерфейс;

• анонсується підмережа, безпосередньо приєднана до даного інтерфейсу.

Виконання команди network потрібне для того, щоб процес маршрутизації визначив, які інтерфейси братимуть участь у процесі пересилки оновлень маршрутизації. Команда network запускає протокол маршрутизації на всіх інтерфейсах, які має даний маршрутизатор в конкретній мережі. Команда network також дозволяє маршрутизатору анонсувати цю мережу.

Сумісне виконання команд router rip і version 2 задає протокол Ripv2 як протокол маршрутизації, а команда network задає приєднану мережу, що бере участь в процесі маршрутизації.

Конфігурація для маршрутизатора включає наступні команди:

• router rip - задає RIP як протокол маршрутизації;

• version 2 -задає використання версії 2 протоколи RIP;

• network 172.16.0.0 -задає безпосередньо приєднану мережу;

• network 10.0.0.0 - задає безпосередньо приєднану мережу.

В таблиці 4.2.1 і 4.2.2 наведені опис команд show ip route i debug ip rip, що будуть використовуватись під час виконання даної лабораторної роботи.

Таблиця 8.1

Опис виведення таблиці маршрутів

Поле виводу	Опис
R або С	Ідентифікує джерело маршруту. Наприклад, літерою С позначаються маршрути до безпосередньо приєднаним мережам. Літерою R позначаються маршрути, отримані від іншого RIP-маршрутизатора
192.168.1.0	Позначає IP-адрес віддаленої мережі
120/1	Перше число в дужках є адміністративною відстанню джерела; друге число - метрика для даного маршруту (наприклад, 1 перехід).
Via 10.1.1.2	Вказує адресу маршрутизатора наступного переходу до віддаленої мережі
00:00:07	Вказує час, що пройшов з часу останнього оновлення маршруту у форматі чч:мм:сс
Serial 2	Вказує інтерфейс маршрутизатора, через який можна дістати доступ до даної конкретної мережі

Таблиця 8.2

Пояснення виводу по команді debug ip rip

Інформація, що виводиться	Опис
Rip:broadcasting general request on Ethernet0 as startup	Зміна типу інтерфейсу або ручне очищення інтерфейсу користувачем
Rip:bad version 128 from 160.89.80.43	Неправильно сформований пакет з адреси 160.89.80.43
Rip:received v2 update from 150.100.2.3 on SERIALO	Відображає версію RIP по якій проводить відправку повідомлень 150.100.2.3
Rip:sending vl update to 255.255.255.255 via SERIALO (150.100.2.2)	Вказує на те, що на інтерфейсі SERIALO сконфігурований протокол Ripvl
Rip:ignoredvl packet from 150.100.2.2 (illegal version)	Вказує на те, що протокол Ripvl на маршрутизаторі не сконфігурований
Rip:sending v2 update to 224.0.0.9 via Fastetherneto (150.100.3.1)	Вказує на те, що протокол Ripv2 сконфігурований і розсилає повідомлення оновлення маршрутизації
Rip:build update entries 150.100.2.0/24 via 0.0.0.0, metric 1, tago	Вказує на використання стандартних маршрутів і тегів маршрутів