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2005年05月22日

MACアドレスの学習方法とフレーム転送について

MACアドレスの学習方法とフレーム転送について

MACアドレステーブルは、RAMに作成される。よって、スイッチの電源を入れたときは、空である。

MACアドレステーブルは、テーブル内容を最新に保つため、一定時間内(デフォルトで300秒)にフレームを受信できないとテーブルから削除される。この一定時間のことをエージングタイマという。

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。

【例】


最初はMACテーブルは空である。



ホストAからホストEへフレームを送信すると、MACアドレステーブルに送信元MACアドレスと受信したポート番号を登録。



ホストEのMACアドレスはテーブルに登録されていないので、受信したポート以外の全てのポートにフレームを転送する。このことを「フラッディング」という。
尚、ホストB、C、Dは、自分宛のフレームではないのでフレームを破棄し、ホストEのみフレームを処理する。




ホストDがホストAへフレームを送信。MACアドレステーブルは送信元MACアドレスと受信ポートを登録。



ホストAは、すでにMACアドレステーブルに登録されているので、ホストAに対応しているポートにのみ転送する。このことを「フィルタリング」という。


尚、ブロードキャストアドレスマルチキャストアドレスについては、送信元MACアドレスの登録は行われるが、送信先ノード(ホストやスイッチなどのネットワーク機器)は特定されないので、常に「フラッディング」される。

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posted by GETCCNA at 22:13 | Comment(0) | TrackBack(0) | CCNA用語【K,L,M,N,O】

2005年05月17日

OSPFの設定確認

OSPFの設定確認について


By CCNAバーチャルラボ UltimateNetworkVisualizer4

show ip protocolsコマンド
show ip protocolsコマンドで、ルーティングプロトコルの設定を確認。
RouterB#show ip protocols
Routing Protocol is "ospf 1"←OSPFをプロセスID1で起動
Outgoing update filter list for all interfaces is not set
Incoming update filter list for all interfaces is not set
Router ID 192.168.2.2←OSPFルータのルータID
Number of areas in this router is 1. 1 normal 0 stub 0 nssa
Maximum path: 4
Routing for networks:
192.168.2.0 0.0.0.255 area 0←OSPFが動作するネットワークとエリア
172.16.1.0 0.0.0.255 area 0
Routing information sources:
Gateway Distance Last Update←ネイバーから最新のアップデートを受けてから経過した時間
172.16.2.1 110 00:56:25
192.168.2.1 110 00:56:25
192.168.2.2 110 00:56:25
Distance: <default is 110>←アドミニストレィティブディスタンスは110

RouterB#


show ip ospfコマンド
show ip opsfコマンドで、プロセスID、ルータID、エリア情報、タイマ、SPF計算回数を確認。
RouterB#show ip ospf
             ↓プロセスIDとルータID↓
Routing Process "ospf 1" with ID 192.168.2.2
Supports only single TOS(TOS0) routes
Supports opaque LSA ↓SPFのタイマ値
SPF schedule delay 5 secs, Hold time between two SPFs 10 secs
Minimum LSA interval 5 secs. Minimum LSA arrival 1 secs
LSA group pacing timer 240 secs
Interface flood pacing timer 33 msecs
Retransmission pacing timer 66 msecs
Number of external LSA 0. Checksum Sum 0x000000
Number of opaque AS LSA 0. Checksum Sum 0x000000
Number of DCbitless external and opaque AS LSA 0
Number of DoNotAge external and opaque AS LSA 0
Number of areas in this router is 1. 1 normal 0 stub 0 nssa
External flood list length 0
Area BACKBONE(0)
Number of interfaces in this area is 2
Area has no authentication
SPF algorithm executed 5 times←SPFアルゴリズムの実行頻度
Area ranges are
Number of LSA 3. Checksum Sum 0x00F725
Number of opaque link LSA 0. Checksum Sum 0x000000
Number of DCbitless LSA 0
Number of indication LSA 0
Number of DoNotAge LSA 0
Flood list length 0


RouterB#


show ip ospf interfaceコマンド
show ip ospf interfaceコマンドで、インターフェイス毎のOSPF情報を確認。
RouterB#show ip ospf interface

FastEthernet0/1 is up, line protocol is up←FastEthernet0/1の状態
Internet Address 192.168.2.2/24, Area 0←インターフェイスのIPアドレスとエリア
Process ID 1, Router ID 192.168.2.2, Network Type BROADCAST, Cost: 1
Transmit Delay is 1 sec, State DR, Priority 1
Designated Router (ID) 192.168.2.2, Interface address 192.168.2.2
No backup designated router on this network
Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5
Hello due in 00:00:07    ↑Helloパケットの送信間隔とDeadの間隔(共に秒)
Index 1/1, flood queue length 0
Next 0x0(0)/0x0(0)
Last flood scan length is 0, maximum is 0
Last flood scan time is 0 msec, maximum is 0 msec
Neighbor Count is 0, Adjacent neighbor count is 0
Suppress hello for 0 neighbor(s)


show ip ospf neighborコマンド
show ip ospf neighborコマンドで、ネイバーテーブル内の情報を確認。
RouterB#show ip ospf neighbor

Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface
192.168.2.1 1 FULL/ - 00:00:36 192.168.2.1 FastEthernet0/1
172.16.2.1 1 FULL/ - 00:00:36 172.16.1.2 FastEthernet0/0

Neighbor ID・・・ネイバーのルータID
Pri・・・ネイバーのプライオリティ
State・・・FULL(ネイバーとの関係が完全状態)
Dead Time・・・指定時間経過後、ネイバー関係が切断される
Address・・・ネイバーのインターフェイスに割り当てられたIPアドレス
Interface・・・自分のどのインターフェイスにネイバーが接続されているかを示す





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2005年05月11日

OSPFの設定(シングルエリア)

OSPFの設定(シングルエリア)について

CCNA試験ではシングルエリアの設定を対象としている。


By CCNAバーチャルラボ UltimateNetworkVisualizer4

OSPFルーティングプロセスの起動
グローバルコンフィグレーションモードにて、router ospfコマンドを実行する。パラメータとして、プロセスIDを指定するが、このIDは内部で使用するため、他のルータと同じにする必要はない。
ちなみに、一台のルータで複数のOSPFを起動する場合、プロセスIDはそれを識別するための番号として使われるが、一台のルータで複数のOSPFを起動することは、ルータに負担を掛けることになるので、推奨されていません。

RouterA(config)#router ospf 1

OSPFを使用するネットワークと所属するエリアの指定
router opsfコマンドにてプロンプトが「(config-router)#」になったことを確認したら、OSPFを使用するネットワークと所属するエリアの設定を行う。

設定方法は3通りある。
1.クラスフルアドレスを指定した設定方法
RouterA(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
RouterA(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0


2.サブネットアドレス(ネットワークアドレス)を指定した設定方法
RouterB(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0
RouterB(config-router)#network 172.16.1.0 0.0.0.255 area 0


3.IPアドレスを指定した設定方法
RouterC(config-router)#network 172.16.1.2 0.0.0.0 area 0
RouterC(config-router)#network 172.16.2.1 0.0.0.0 area 0


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2005年05月09日

マルチエリアでのOSPFルータのタイプと種類



エリアの種類

バックボーンエリア
他のエリアと相互接続するエリア。必ずエリア0で構成する。

標準エリア
非バックボーンエリア。他のエリアからのトラフィックはバックボーンエリア経由で行われる。すべてのLSAパケットを受信する。
※上の図では、エリア1とエリア2が該当する。

スタブエリア
Type5LSAを受信しない(外部ルーティング情報を運ばない)エリア。

Type3からType5までを受信しない、Cisco独自のエリア。

NSSA(Not So Stubby Area)
ASBRを配置できる特殊なスタブエリア。通常、トータリースタブエリアとスタブエリアにはASBRを配置できない。


ルータの種類

内部ルータ
すべてのインターフェイスが同じエリアに属しているルータ。
R1、R4、R5、R6が内部ルータになる。

バックボーンルータ
1つ以上のインターフェイスがエリア0に接続されているルータ。
R1、R2、R3、R7がバックボーンルータになる。

ABR(Area Border Router)
複数の異なるエリアに接続したインターフェイスを持つルータ。それぞれのエリアごとにLSDBを管理している。
R2とR3がABRになる。

ASBR(Autonomous System border Router)
1つ以上のインターフェイスがOSPFネットーワークの外部ASに接続されているルータ。
R7がASBRになる。


posted by GETCCNA at 23:44 | Comment(0) | TrackBack(0) | CCNA用語【K,L,M,N,O】

OSPFエリア設計時の注意点

OSPFでは、エリアという階層型設計によってネットワークを論理的に分割して大規模ネットワークに対応している。

大規模ネットワークで階層型設計をしていないと、以下のような問題が発生する。

SPF計算頻度の増加
大規模ネットワークになるとトポロジの変化が多くなる。そうなるとLSAが交換されその都度SPFを計算しなくてはいけなくなり、CPUリソースの消費が大きくなり負担が大きくなる。

LSDBが増大
LSDBはネットワークの完全なトポロジが格納されている。ネットワークが大きくなると比例してLSDBのサイズを増え、CPUリソースやメモリリソースの消費が大きくなり負担が大きくなる。

ルーティングテーブルの増大
LSDBが増大するのと同様に、ルーティングテーブルも比例して大きくなり、CPUリソースやメモリリソースの消費が大きくなり負担が大きくなる。

LSAパケットの増加
大規模ネットワークになるとルータの台数が増え、リンクの数も増える。すると、ネットワーク上を流れるLSAパケット数が増え、ネットワークの帯域を圧迫してしまう。


エリアという階層型設計にした場合の効果


SPF計算頻度の減少
リンクの詳細情報はエリア内で保持される。トポロジーの変化によるLSAパケットが流れる範囲がエリア内に限定されるので、SPFの計算頻度が減少し、CPUへの負担が減る

ルーティングテーブルの縮小
境界ルータ(エリアに挟まれたルータ)に限り、経路集約が可能になる。つまり、複数のルートを1つに集約することができるので、ルーティングテーブルのサイズが縮小され、CPUへの負担が減り、メモリリソースのっ消費も減る。また、コンバージェンスが高速化される。ちなみに、経路集約は管理者が手動で行い、主要ネットワークでの自動集約は行われない。

ネットワーク上のLSAパケットの減少
集約により、エリア間のLSAが減少するので、ネットワーク上を流れるLSAパケット数を減らすことが出来る。


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2005年05月01日

OSPFの動作(NBMAネットワーク)

NBMA(NonBroadcast MultiAccess)ネットワークとは、マルチアクセスをサポートしているインターフェイスで、フレームリレー、X.25、ATMなどのNBMAネットワークがある。

ノンブロードキャスト・マルチアクセスというだけあって、ブロードキャストとマルチキャストパケットが利用できないので、DRやBDRの選出にはユニキャストにて各ルータへ送信する。そのため、隣接関係の確立は手動設定する必要がある。

NBMAネットワークでのOSPF動作モードは、3種類ある。

ハブアンドスポーク型
中央拠点がすべての拠点と接続する構成

パーシャルメッシュ型
部分的な拠点間を交互接続する構成

フルメッシュ型
すべての拠点間を直接に相互接続する構成



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2005年04月27日

OSPFの動作(ポイントツーポイント)

ポイントツーポイントネットワークは、PPPやHDLCが設定されたシリアルリンクなどがあります。

このネットワークは、2台のルータだけ繋がるのでDRやBDRは不要です。また、お互いのルータは「アジャセンシー」な関係になり、マルチキャストアドレス(224.0.0.5)を使ってLSAを交換し合います。

アジャセンシー
・LSAパケット(Link-State Advertisement)を実際に交換し合う関係のこと。


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2005年04月26日

OSPFの動作(ブロードキャストマルチアクセス)

ブロードキャストマルチアクセスとは、1つのネットワークセグメントに複数のルータを接続できるネットワークのことで、Ethernet、トークンリング、FDDIなどのLANが該当します。

このネットワーク環境では、ブロードキャストやマルチキャストのパケットを送信すると、すべてのルータがパケットを受信します。

このため、OPSFルータは、ルーティングアップデートのトラフィックを減少させるために、代表ルータ(DR:Designated Router)とバックアップ代表ルータ(BDR:Backup Designated Router)を一台ずつ選出し、それ以外のルータはDROTHERとします。

DROTHERは、LSA(リンクステート情報)をマルチキャスト(224.0.0.6)送信します。マルチキャスト(224.0.0.6)は、DRとBDRのみ受信してDROTHERは受信しません。

LSAを受信したDRやBDRは他のルータにLSAをマルチキャスト(224.0.0.5)送信し、全OSPFルータが受信します。

このように、DR/BDRを選出することにより、LSAパケットのトラフィックを抑えることができ、ネットワークの負荷を軽減することが出来ます。

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2005年04月20日

OSPFのメトリック計算

OSPFのメトリック計算

OSPFのメトリックは、10の8乗を帯域幅(bps)で割った商をコストとして使用します。

あて先ネットワークまでのリンクコストを合計し、最小のコスト値を持つ経路を最適経路としてルーティングテーブルに格納します。

計算方法

インターフェイス 計算 コスト
Ethernet(10Mbps) 100,000,000÷10,000,000=10 10
FastEthernet(100Mbps) 100,000,000÷100,000,000=1 1
GigabitEthernet(1000Mbps) 100,000,000÷1,000,000,000=0.1 1


上記コストでは、100Mbps以上のコスト値は全て1となってしまうので、分子の値を変更します。

デフォルト値は10の8乗(100Mbps)なので、これを10の9乗(1000Mbps)に変更すると

インターフェイス 計算 コスト
Ethernet(10Mbps) 1,000,000,000÷10,000,000=100 100
FastEthernet(100Mbps) 1,000,000,000÷100,000,000=10 10
GigabitEthernet(1000Mbps) 1,000,000,000÷1,000,000,000=1 1


となる。


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2005年04月19日

OSPFパケット

OSPFのパケットは、5種類のパケットをプロトコル番号89を使ってIPにカプセル化して送受信されます。

TYPE1【Helloパケット】
ネイバー関係の形成及び維持のための生存パケット
Helloパケットが一定時間以内に受信できない場合、ネイバー関係が解除される。この一定時間のことをDead時間という。
尚、Helloパケットには、次の情報が含まれている。
  • ルータID
  • Hello/Deadの間隔
  • ネイバーリスト
  • エリアID
  • ルータプライオリティ
  • DRとBDRのIPアドレス
  • 認証パスワード
  • スタブエリアフラグ


TYPE2【DatabaseDescription(DBD)】
LSDB(Link-State DataBase)を同期させる為に交換するパケット。

TYPE3【Link-StateRequest(LSR)】
相手にLSAの送信を要求する際に使用するパケット。

TYPE4【Link-StateUpdate(LSU)】
LSRでの要求への対応として、LSUを送信。LSUパケットの中に複数のLSAを組み込んで送信できる。

TYPE5【Link-StateAcknowledgment(LSAck)】
Helloパケット以外に対する確認応答パケット。TCPもUDPも使用しないため、このパケットにて信頼性を実現している。


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posted by GETCCNA at 23:33 | Comment(0) | TrackBack(0) | CCNA用語【K,L,M,N,O】

OSPF

OSPF【Open Shortest Path First】

OSPFは、

・クラスレスルーティング
・IGP
・リンクステート

といった特徴を持ったルーティングプロトコルである。

アドミニストレイティブディスタンスは110。
オープンなルーティングプロトコルで、EIGRPのようにCisco製品のみ対応しているのではなく、他メーカーの互換性がある。


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2005年04月14日

OSPFの3つのテーブル

ネイバーテーブル
Helloパケットが確認されたすべてのOSPFルータのリスト。 ネイバー関係はHelloパケットによって確立・維持される。

トポロジーテーブル
リンクステートデータベース(LSDB:Link-State DataBase)ともいう。 ネイバーから収集したLSAパケット(Link-State Advertisementパケット)で作成したテーブル。

ルーティングテーブル
トポロジーテーブルより、SPFアルゴリズム(ダイクストラアルゴリズム)にて自分を起点とした宛先までの最短パスツリーを計算した結果が作成されるテーブル。

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2004年11月29日

OSI参照モデル

Cisco CCNA問題集640-801/811+821対応の第1章をやっているとOSI参照モデルについての問題が多く出ていました。私は、大まかなことは知っているつもりでしたが、間違えて覚えているところがあったり、第4層より上がかなりあいまいな部分もあったので、結構間違えました(汗 なので、ここでもう一度、OSI参照モデルについて、おさらいをします。続きを読む

posted by GETCCNA at 15:53 | Comment(0) | TrackBack(0) | CCNA用語【K,L,M,N,O】
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