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Cisco社のCCNAを取得するためのページです。「Cisco CCNA教科書」で勉強中(・・;)
2025 . 05
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    ■概要
    冗長性によって発生するループ問題を解決する。

    ■スイッチングループが発生する理由
    ネットワーク内に複数のスイッチが存在する環境で、ホストXからブロードキャストされたフレームが、複数スイッチ間でフラッディングを繰り返すことにより発生する。

    ■スイッチングループによる問題
    ・LANの帯域幅が、無駄なブロードキャストフレームでいっぱいになる。このような現象を「ブロードキャストストーム」という。
    ・同じ発信元MACアドレスを持つフレームがスイッチの複数のポートから受信されるため、MACアドレステーブルの更新が頻発し、MACアドレステーブルが不安定になる。

    ■STPによるループの回避
    STPは、ネットワークトポロジーの中に潜在するループを見つけ、1台のスイッチを選択し、そのスイッチをルートとするツリー構造を作成する。ツリー構造ならばループは発生しない。

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    ■スイッチの機能
    ・MACアドレスの学習
    ・フレーム転送/フィルタリング
    ・ループの回避

    ■概要
    スイッチの基本機能は、フレーム転送である。
    スイッチは、MACアドレスを調べて必要なポートにだけフレームを転送する
    これを実現するために、スイッチはMACアドレスの学習を行う
    MACアドレステーブルは、受信したフレーム情報の送信元MACアドレスを見てMACアドレステーブルを作成する。送信先MACアドレスは見ない

    ■スイッチの基本動作

    スイッチ
     1           2            3                4        
     |           |           |                |
    ホストA        ホストB        ホストC             ホストD
    0000.0000.0001 0000.0000.0002 0000.0000.0003 0000.0000.0004

    ①電源投入直後
    MACアドレステーブルは、RAMに作成されるので、スイッチの電源投入直後時点では、テーブルの内容は空である。

    <MACアドレステーブル>

    ②フレームの送信(ホストA→ホストB)
    スイッチがホストAからフレームを受信すると、フレームの送信元アドレスを調べ、MACアドレステーブルにホストAを登録する

    <MACアドレステーブル>
    MACアドレス ポート
    0000.0000.0001 1

    ③フレームをフラッディング
    ホストBは、MACアドレステーブルに存在しないので、受信ポートを除く全てのポートにフレームが転送される。これをフラッディングという。
    送られたフレームは、ホストBだけが処理をし、ホストCとホストDは自分宛ではないので、フレームを破棄する。

    ④フレームの送信(ホストD→ホストA)
    フレームの送信元アドレスを調べ、MACアドレステーブルにホストDを登録する。

    <MACアドレステーブル>
    MACアドレス ポート
    0000.0000.0001 1
    0000.0000.0004 4

    ⑤フレームをフィルタリングして転送
    ホストAは、すでにMACアドレスに登録されているので、フレームはホストAだけに転送される。これをフィルタリングという。

    ■ブロードキャストとマルチキャスト
    ブロードキャストフレームの送信先MACアドレスは、48ビットが全て1のアドレス(0xFFFF.FFFF.FFFF.FFFF)になる。
    また、マルチキャストフレームの場合は、マルチキャストアドレス(グループアドレス)が指定される。

    上記フレームの場合、送信先MACアドレスが特定ノードではないため、送信元MACアドレスの登録後、常にフラッディングされる

    ■エージングタイマ
    スイッチは、MACアドレステーブルの内容を最新状態に保つため、一定時間内にフレーム受信がないMACアドレスをテーブルから消去する。この時間を、エージングタイマといい、デフォルトは300秒である。
    ルータの場合、各インタフェースに対してIPアドレスを設定するが、スイッチでは「管理VLAN」と呼ばれる論理的なインタフェースに対して行う。

    ■IPアドレスの設定
    (config)# interface vlan 1
    (config-if)# ip address IPアドレス サブネットマスク
    (config-if)# no shutdown ←ポートを有効化

    ■IPアドレスの確認
    # show interface vlan 1

    ■デフォルトゲートウェイの設定
    (config)# ip default-gateway デフォルトゲートウェイのIPアドレス

    ■デフォルトゲートウェイの確認
    # show running-config

    ※IPアドレスとデフォルトゲートウェイを、工場出荷時の状態に戻すには、
    (config-if)# no ip address
    (config-if)# no ip default-gateway

    ■MACアドレステーブルの表示
    # show mac-address-table
    boot system を使うと、ロードするCisco IOSのファイルを指定できる。

    ■ファイル名を指定する
    (config)# boot system flash IOSファイル名

    ■ROMに格納されている MiniIOS を使用する
    (config)# boot system rom

    ■TFTPサーバに格納されているIOSを使用する
    (config)# boot system tftp IOSファイル名 TFTPサーバのIPアドレス

    ■running-config を startup-config にコピーする
    # copy running-config startup-config
    (# copy run start)

    ■コンフィグレーションファイルをサーバにコピーする
    コンフィグレーションファイルをサーバにコピーしておけば、複数台のルータがあっても、集中化した管理が可能である。

    # copy running-config tftp
    # copy startup-config tftp

    ■startup-config を running-config にコピーする
    この場合、単純なコピーではなく、マージになる。
    同じ項目が設定されている場合は、startup-configの内容で上書きされる。
    startup-configになく、running-configにある場合は、そのまま残る。

    # copy startup-config running-config

    ■startup-config を削除する
    ファクトリーデフォルト(工場出荷時)の状態に戻すことができる。

    # erase startup-config

    ■コンフィグレーションレジスタ値の表示
    > show version

    ■コンフィグレーションレジスタ値の設定
    (config)# config-register 0xレジスタ値


    【RAM】
    ・揮発性メモリ
    ・ルータの電源を切ると情報は消えてしまう。
    ・動作中のあらゆる情報が書き込まれる。

    --格納されている情報--
    running-config
    ルーティングテーブル
     
    【NVRAM】
    ・不揮発性ランダムアクセスメモリ
    ・起動時設定の保管用に使われる。


    --格納されている情報--
    ⑤startup-config
    ③コンフィグレーションレジスタ
    【FLASH】
    ・消去可能な不揮発性メモリ
    ・Cisco ISOを圧縮ファイルで保存している。
    ・ルータ起動時にはRAMに展開される。

    --格納されている情報--
    ④IOS(圧縮)

     
    【ROM】
    ・読み出し専用メモリ
    ・電源を切っても内容が消えない。
    ・基本プログラムを入れておく。

    --格納されている情報--
    ①POST
    ②Bootstrap
    ROM monitor
    miniIOS 

    ■ルータの起動
    ①POSTが稼動し、インタフェースなどのハードウェアをテストする。

    ②ブートストラップが実行され、NVRAMのコンフィグレーションレジスタ値をチェックする。

    ③レジスタ値がデフォルト(0x2102)であれば、startup-config を解析し、ロードするIOSイメージ名と場所を指定する boot system コマンドを探す。
    ※startup-config がなければ、セットアップモードで起動する。

    ④boot system コマンドがなければ、FLASHメモリの最初のファイルをロードする。このとき、IOSが圧縮されていれば、圧縮が解除され、RAMにロードする。
    ※最初のフォルダが有効なIOSでない場合、TFTPからのブートを試みる。

    ⑤NVRAMに startup-config があれば、RAMに running-config としてロードされる。

    ■ping
    ユーザーモードまたは特権モードで使用する。
    ICMP要求パケットが送信される。
    相手先からは、エコー応答パケットが送られてくる。

    > ping IPアドレス
    # ping IPアドレス

    出力結果)
    ・!:成功
    ・.:タイムアウト
    ・U:宛先到達不可能

    ■traceroute
    ユーザーモードまたは特権モードで使用する。
    相手先にパケットがどのような経路で運ばれていくかを調査するコマンド

    > traceroute IPアドレス
    # traceroute IPアドレス

    最初にTTL値を1にしてパケットを送る。
    最初のルータでTTL値が0になり、送信元にICMPエラーメッセージが返される。
    このエラーメッセージから最初のルータを調べ、ルータのIPアドレスと3つの経過時間(最小、最大、平均)を表示する。
    ルータからの応答がなければ、*を表示する。

    同様にして、TTLを1ずつ増やしていって、最終的に目的のノードまでのルート情報を表示する。

    中止するには、Ctrl + Shift + 6

    ■概要
    ・Telnetを使うことで、隣接するデバイス以外の情報を調べることができる。
     (隣接するデバイスならば、CDPで調べることができる。)

    ・このコマンドは、「ユーザモード」もしくは「特権モード」で使用できる。

    ・Telnetを利用するには、接続先デバイスに、VTYパスワードが設定されていなければならない。

    ■Telnet接続
    RouterA # telnet IPアドレス ←コマンド名を省略しても大丈夫
    RouterB >

    ■Telnetセッションの中断/再開
    RouterB > Ctrl + Shift + 6 , X ←中断
    RouterA # Enter ←再開
    RouterB >

    ■Telnetセッションの表示
    RouterA # show sessions ←Telnetを実行したデバイスで行う。

    ■Telnetセッションの再開(特定のセッション)
    RouterA # resume セッション番号 ←show sessionsのconn

    ■Telnetセッションの終了
    RouterB > exit または logout
    ※中断しているセッションを終了するには、disconnectを使う。

    ■接続された側(サーバ)から終了させる
    RouterB # show users ←クライアントの番号を調べる(Line)
    RouterB # clear line クライアント番号
     

    ■CDPの停止(デバイス全体)
    (config)# no cdp run

    ■CDPの停止(特定のインタフェース)
    (config-if)# no cdp enable

    ■隣接デバイスの情報をリスト形式で表示する
    # show cdp neighbors

    ■隣接デバイスの情報をリスト形式で表示する(詳細)
    # show cdp neighbors detail

    ■CDP送受信パケット数やエラー数の統計情報を表示する
    # show cdp traffic

    ■CDPが有効になっているインタフェースの情報を見る
    # show cdp interface

    ■概要
    ・シスコ社が独自に開発したプロトコルである。
    隣接しているデバイスの情報を収集するプロトコルである。
    ・ルータ、スイッチ、アクセスサーバなど、全てのシスコ社製品でサポートされている。
    ・LAN接続だけでなく、WAN接続のデバイス情報も収集できる。
    ・データリンク層のプロトコルである。
    ・CDPが有効になっているデバイスは、60秒ごとに自分の情報を書き込んだCDPパケットをマルチキャストとして隣接デバイスに送信する

    ■フラッディング(flooding)
    スイッチが行う。
    受信したフレームを、受信ポートを除く全てのポートに送信すること。

    ■フィルタリング(filtering)
    スイッチが行う。
    受信したフレームを、特定のポートのみに転送し、その他のポートには転送しないこと。

    ■MACアドレステーブル
    スイッチのポートと、MACアドレスとの対応づけを記憶しておくテーブル

    ■デフォルトゲートウェイ
    別のネットワークに接続するための中継器
    一般的には、ルータを指定する。

    ■Bootstrap
    ルータ起動時に使用するプログラム。
    IOSをロードする役割を持つ。

    ■POST(Power-On Self Test)
    電源投入時に実行される、自己診断プログラム

    ■ROM monitor
    主にルータのパスワード復旧時に使用される。

    ■MiniIOS
    小型のIOSで、RXBOOTともいう。
    主にIOSのバージョンアップに使用される。

    ■コンフィグレーションレジスタ
    ルータのブート方法の制御に使用される、16ビットの値

    ■TTL(Time To Live)
    パケットの生存可能時間を表す。
    最大225の整数値で表される。
    ルータを通過するたびに1ずつ減る。0になったパケットは破棄される。
    その時点で、破棄通知が送信元に届く。パケットの無限ループを防いでいる。

    ■ポップカウント
    パケットが通過したルータの数

    ■ベストエフォート
    保証はしないが、最善の努力をすること。

    ■アクセスサーバ
    電話、PHS、携帯電話を使って遠隔地からサーバにアクセスできる。自宅のPCから会社のLANに接続することができる。

    ■帯域幅
    ネットワーク上の信号が利用できる最高周波数と最低周波数の差。帯域幅が広いほど転送速度が速い。

    ■インタフェース
    デバイスとネットワークケーブルが接するところ。

    ■NVRAM(Non-Volatile Random-Access Memory)
    不揮発性ランダムアクセスメモリ

    ■running-config
    稼動中の設定内容で、RAMに保存されている。
    電源を切ると消えてしまう。

    ■startup-config
    NVRAMに保存されるバックアップ用の設定ファイル
    ルータのブート時に使用される。
    電源を切ってもファイルは消えない。

    ■PDU(Protocol Data Unit)
    プロトコルが扱うデータの単位
    階層によって名称が異なる。
    第7~第5層 データ
    第4層 セグメント
    第3層 パケット
    第2層 フレーム
    第1層 ビット

    ■ヘルプを表示する
    > ?

    ■コマンドバッファの数を変える
    # terminal history size (1-256)

    ■コマンドバッファの記録を見る
    # show history

    ■IOSのバージョンを見る
    > show version

    ■ホスト名の設定(工場出荷時にホスト名はRouter)
    (config)# hostname ホスト名

    ■バナーメッセージの変更
    (config)# banner motd # ←区切り文字に#を指定



    # ←区切り文字で終わり

    ■インターフェース説明文を設定
    (config)# interface e0 ←インターフェースを指定する
    (config-if)# description 説明文

    ※この説明文は、show running-config,show interfaceコマンドを実行したときに表示される。

    ■動作中のルータ設定を見る
    # show running-config

    ■NVRAMに保存した設定を見る
    # show startup-config

    ■イネーブルパスワード(特権モードに入るため)の設定
    ・暗号化しない
    (config)# enable password パスワード
    ・暗号化する
    (config)# enable secret パスワード

    ■コンソールパスワード(コンソールポートでEXEC接続する)の設定
    (config)# line console 0 ←コンソールポートの番号は必ず0
    (config-line)# login ←これがないと、パスワードの入力を求められない。
    (config-line)# password パスワード

    ■仮想端末(VTY)パスワードの設定
    (config)# line vty 0 4 1 ←全てのポートに対して
    (config-line)# login
    (config-line)# password パスワード

    ■IPアドレスの設定
    # config t ←グローバルコンフィグモードに移動
    (config) # interface e0 ←インタフェースコンフィグモードに移動
    (config-if)# ip address 172.16.1.1 255.255.255.0
    (config-if)# no shutdown ←インタフェースを有効化する

    ■インタフェースの有効化/無効化
    (config-if)# shutdown ←有効化
    (config-if)# no shutdown ←無効化

    ■インタフェースの状態を見る
    (config-if)# show interface インタフェース名(省略時は全てを意味する)

    ユーザーモード >

    ↓↑ enable/didable

    特権モード #

    ↓↑ config term(config t)/exit

    グローバルコンフィグモード (config)#

    ↓↑ int e0/exit/end(Ctrl+Z)

    インターフェースコンフィグモード (config-if)#
    サブインターフェースコンフィグモード (config-subif)#
    ラインコンフィグモード (config-line)#
    ルータコンフィグモード (config-router)#
    etc...

    ■EXEC接続
    ・ロールオーバーケーブルを使って端末をコンソールポートに接続する。
    ⇒全てのルータにはコンソールポートが1つある。コンソールポートの番号は必ず0である。

    ・AUX(補助)ポートを使う方法もある。AUXポートにモデムを接続する。

    ・ルータにはVTY(仮想端末)ポートがあるので、Telnet経由でのアクセスも可能
    ⇒Ciscoルータには、5つの仮想端末回線(VTY)ポートがあり、同時に5人までがTelnet接続できる。

    ■パケット接続
    ・データ(パケット)通信などに使われる。
    ・IP ver.4が最も普及している。

    ・全部で32ビットで構成されます。

    ・ネットワーク番号とノード(ホスト)番号に分かれる。

    ・境界は上位8ビット、16ビット、24ビットで分かれる。クラスA、B、Cと呼ぶ。

    ・サブネットで境界を分けることができる。
    ■概要
    OSI参照モデル第3層「ネットワークレイヤー」の情報を元にネットワーク間のデータ(パケット)配送を行います。

    ■リピーター(HUB)やブリッジ(スイッチ)との違い
    ・パケットを配送する仕組みが異なる。
    ・リピーターやブリッジはそれぞれOSI参照モデルでルーターより下位である第1層と2層レベルで機能する。ネットワークアドレスによる高度な管理体系を認識しませんので配送の制御をネットワーク全体の構成に基づいて行うことができません。
    ・リピーターやブリッジはルーターが構成しているネットワーク内の小さなネットワーク間をより安価に接続する用途で用いられます。

    ----
    http://www.allied-telesis.co.jp/library/nw_guide/device/router.html
    ディスタンスベクタ型のルーティングプロトコルの1つです。
    他にはIGRPがあります。

    ルーティングテーブルを30秒ごとに交換しています。

    メトリックは、ホップカウントのみを採用しています。
    つまり、最良のルートを経由するルータの数で判断しています。

    ----
    http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20060207/228772/

    ■ツイストペアケーブル
    1本のケーブルの中に8本の細い銅線が、2本ずつ4組に束ねられている。
    通信規格:10BASE-T,100BASE-TX,1000BASE-T

    UTP(Unsheilded Twist-Pair):オフィスや家庭用LANに使われている。
    STP(Sheilded Twist-Pair):ノイズを防ぐ。値段が高い。

    ■同軸ケーブル
    テレビのアンテナ線と似ている。
    通信規格:10BASE5,10BASE2,1000BASE-CX

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