Контрольні питання
Для чого налаштовувати магістральні канали в мережі?
В яких режимах може працювати порт комутатора?
Що таке транковий порт?
Які методи маркування кадрів використовуються на комутаторах Cisco?
В якому режимі працюють порти комутатора по замовчуванню?
Яка інкапсуляція магістрального зв'язку по замовчуванню?
Лабораторна робота №12. Конфігурування статичних маршрутів та маршрутів по замовчуванню.
Тема роботи: Конфігурування статичних маршрутів та маршрутів по замовчуванню.
Мета роботи: Освоїти принципи конфігурування статичних маршрутів та маршрутів по замовчуванню.
Теоретичні відомості
Основи маршрутизації
Маршрутизація – це процес визначення маршруту по якому відбувається пересилання інформації між мережами. Невеликі мережі використовують маршрутизацію для підключення своїх користувачів до Інтернет. Із зростанням цих мереж маршрутизація стає частиною інфраструктури локальної мережі.
Маршрутизація може здійснюватись статичним та динамічним способом. Статичні маршрути прописуються вручну адміністратором мережі, будь-які зміни мережевої топології потребують ручного додавання та видалення маршрутів. При динамічній маршрутизації маршрути визначаються автоматично за допомогою протоколів динамічної маршрутизації. Динамічні протоколи маршрутизації підвищують швидкість реакції маршрутизатора на випадок відмови каналів зв’язку або маршрутів, що раніше використовувались.
Протоколи маршрутизації
У процесі розвитку корпоративної мережі може з'явитися необхідність розбивки мережі на дрібніші фрагменти, що може бути пов'язано з рішенням організаційних завдань або з вимогами безпеки. Такий поділ мережі реалізується за допомогою створення декількох підмереж. Розбивка на підмережі передбачає використання маршрутизатора, що керує передачею даних з однієї підмережі в іншу.
При передачі пакетів через мережі від джерела до призначення маршрутизатор використовує таблиці, які містять відомості про мережі, під’єднані локально та інтерфейси, через які здійснюється підключення. Кожний з інтерфейсів під’єднаний до різних IP-сегментів мережі.
Маршрутизатор ухвалює рішення щодо маршрутизації на основі інформації, що зберігається в таблиці маршрутизації. У таблицях маршрутизації також містяться відомості про маршрути або шляхи, по яких маршрутизатор зв'язується з віддаленими мережами, які не підключені локально.
Ці маршрути можуть призначатися адміністратором статично або виділятися маршрутизатору динамічно, за допомогою іншого маршрутизатора або програмного протоколу маршрутизації.
Кожен маршрутизатор ухвалює рішення щодо напрямку пересилання пакетів на підставі таблиці маршрутизації. Таблиця маршрутизації містить набір правил. Кожне правило в наборі описує шлюз або інтерфейс, використовуваний маршрутизатором для доступу до певної мережі.
Маршрут складається із чотирьох основних компонентів:
Адреса мережі отримувача;
мережева маска;
адреси шлюзу або інтерфейсу;
вартість маршруту або метрики маршруту.
Щоб переслати пакет отримувачеві, маршрутизатор витягає IP-адресу отримувача з пакету й знаходить відповідне правило в таблиці маршрутизації. Потім виконується пошук відповідного отримувача в таблиці маршрутизації.
Значення отримувачів у таблиці маршрутизації відповідають адресам мереж отримувачів. Зверніть увагу, що IP-адреса отримувача в пакеті складається із двох частин - адреси мережі та адреси вузла. Щоб визначити наявність маршруту до IP-адреси отримувача в таблиці, маршрутизатор повинен знайти відповідність між IP-адресою мережі й одним зі значень у таблиці маршрутизації. Для цього маршрутизатор повинен визначити, які біти IP-адреси відносяться до адреси мережі, а які до адреси вузла.
Рис.12.1. Таблиця маршрутизації
Маршрутизатор переглядає значення маски в кожному з потенційних маршрутів у таблиці. Маршрутизатор застосовує кожну з масок до IP-адреси призначення в пакеті та порівнює отриману адресу мережі з адресами окремих маршрутів у таблиці: при виявленні співпадаючої адреси пакет пересилається на відповідний інтерфейс або до відповідного шлюзу; якщо адреса мережі відповідає декільком маршрутам у таблиці маршрутизації, маршрутизатор використає маршрут з найбільш точним або найбільш довгим співпадаючим фрагментом адреси мережі.
Інколи до мережі призначення існує декілька маршрутів з однаковою вартістю. В такому випадку маршрут вибирається маршрутизатором на основі правил протоколу маршрутизації.
У випадку відсутності співпадаючих маршрутів маршрутизатор направляє повідомлення на шлюз, зазначений у маршруті за замовчуванням, якщо він налаштований. В інших випадках пакет просто ігнорується.
У маршрутизаторах Cisco вміст таблиці маршрутизації можна переглянути по команді IOS show ip route. У таблиці маршрутизації можуть бути маршрути декількох типів:
Прямі маршрути
При включенні живлення маршрутизатора активуються налаштовані інтерфейси. Після переходу цих інтерфейсів у робочий режим маршрутизатор буде зберігати адреси безпосередньо під’єднаних локальних мереж у вигляді прямих маршрутів у таблиці маршрутизації. У маршрутизаторах Cisco такі маршрути позначаються в таблиці маршрутизації префіксом C. Вони автоматично обновляються при переналаштуванні або відключенні маршруту.
Статичні маршрути
Мережевий адміністратор може вручну налаштувати статичний маршрут до конкретної мережі. Статичні маршрути не змінюються доти, поки адміністратор не перепропише їх вручну. У таблиці маршрутизації ці маршрути позначаються буквою S.
Динамічні маршрути
Динамічні маршрути автоматично створюються та оновлюються за допомогою протоколів маршрутизації. Протоколи маршрутизації реалізуються в програмах, які виконуються на маршрутизаторах і здійснюють обмін інформацією про маршрутизацію з іншими маршрутизаторами в мережі. Динамічно оновлювані маршрути позначаються в таблиці маршрутизації префіксом, що характеризує тип протоколу, який створив даний маршрут. Наприклад, буква R позначає протокол маршрутної інформації (RIP).
Маршрут за замовчуванням
Для мереж, шлях до яких відсутній у таблиці маршрутизації, використовується шлюз, зазначений у маршруті за замовчуванням. Звичайно маршрути за замовчуванням вказують наступний маршрутизатор на шляху до ISP. Якщо в мережі є тільки один маршрутизатор, він автоматично вибирається для маршруту за замовчуванням, оскільки обмін трафіком з локальною мережею в обох напрямках може здійснюватися тільки через нього.
У таблицях маршрутизації відсутня наскрізна інформація про весь шлях від вихідної мережі до мережі призначення. У цій таблиці містяться тільки дані про наступний перехід цим маршрутом. Наступним переходом звичайно є безпосередньо підключена мережа, відомості про яку наявні в таблиці маршрутизації.
При використанні статичного маршруту наступний перехід може бути будь-якою IP-адресою, якщо він доступний для цього маршрутизатора. В кінцевому випадку повідомлення передається на маршрутизатор, безпосередньо підключений до вузла-адресата, після чого повідомлення вважається доставленим. Інформація про маршрутизацію між всіма проміжними маршрутизаторами цим шляхом представляється у вигляді мережевих адрес, а не певних вузлів. Тільки для останнього маршрутизатора адреса призначення в таблиці маршрутизації вказує не на мережу, а на певний вузол.
Оскільки статичні маршрути прописуються вручну, мережеві адміністратори повинні додавати та видаляти статичні маршрути з врахуванням змін у мережевій топології. У невеликих мережах, які змінюються рідко, обслуговування статичних маршрутів є нескладною процедурою. У великій мережі ручне ведення таблиць маршрутизації істотно підвищує трудоємкість адміністрування, тому динамічні маршрути для них більш доцільні в порівнянні зі статичними.
Конфігурація статичних маршрутів
Статичні маршрути настроюються мережевим адміністратором вручну. Налаштування статичного маршруту в маршрутизаторах Cisco складається з таких операцій:
Визначити всі необхідні мережі-одержувачі, їх маски підмереж і префікси. Як адреса шлюзу може виступати або локальний інтерфейс маршрутизатора, або адреса наступного транзитного переходу, який веде до необхідного пункту призначення.
Терміном префікс часто позначають адреси мереж. Якнайповніше визначення даного терміну має на увазі, що під ним зазвичай розуміється адреса, вузлові біти маски якого дорівнюють нулю, а мережеві - одиниці. Префіксна адреса також може мати на увазі в собі сумарну адресу. Наприклад, можна підсумовувати (або, як часто говорять, агрегувати) декілька вказаних нижче адрес в один сумарний з префіксом 192.168.0.0/22. Позначення "/22" вказує на те, що перші 22 біти є префіксом. Мережі, які увійдуть до вказаної сумарної адреси:
192.168.0.0/24
192.168.1.0/24
192.168.2.0/24
192.168.3.0/24
Крок 1. Підключіться до маршрутизатора по консольному кабелю.
Крок 2. Відкрийте вікно "HyperTerminal", щоб підключитися до першого з маршрутизаторів, які потрібно налаштувати.
Крок 3. Увійдіть в привілейований режим, набравши enable в запрошенні Router1>. Зверніть увагу, що символ ">" на час знаходження в привілейованому режимі змінюється на "#".
Router1> enable
Router1 #
Крок 4. Увійдіть в режим глобальної конфігурації.
Router1 # config terminal
Router1 (config) #
Крок 5. Налаштуйте статичний маршрут, виконавши команду IOS ip route в наступному форматі: