Dator- och nätverksteknik · område 10 · lektion 53 och 54

Routern väljer väg

Switchen är förklarad. Här kommer den andra halvan av lektion 44:s fråga: hur routern väljer väg. Men först måste nätet bli två — sedan lektion 51 är de två switcharna ett enda nät, och en router har ingenting att göra där. Sidan visar hur routern kopplas in och får en adress i varje nät, hur den slår upp vart ett paket ska i sin routingtabell, och varför en maskin som ska nå ett annat nät skickar allt till sin standardgateway. Du känner igen statisk routning och vet när den behövs. Sist bevisas två saker vid routern: MAC-adresserna byts ut medan IP-adresserna ligger kvar, och broadcasten stannar.

1. Den andra halvan

Och en adress som funnits i nätet sedan lektion 47 utan att någon svarat på den: gatewayen 192.168.<grupp>.1, som DHCP delade ut. Den adressen har inte funnits på någon maskin. Nu får den en ägare — routern.

2. Två nät av ett

Adressplanen för området. Nät B är nytt: maskinerna på den andra switchen byter adress.

172.16 är det andra av de tre privata intervallen från lektion 40. I parets kopia:

1. Ta bort länken mellan switcharna
2. Ge .20 och .21 nya adresser: 172.16.<grupp>.20 och 172.16.<grupp>.21, mask 255.255.255.0
3. Pinga 172.16.<grupp>.20 från en maskin i nät A

Det går inte. Två skäl, och båda ska kunna sägas:

• Det finns ingen kabel — länken är borta
• Och även om det fanns: 192.168 och 172.16 har olika nätdel. Maskinen vet att mottagaren är i ett annat nät, och en maskin som ska nå ett annat nät skickar till sin standardgateway. Den har ingen

3. Routern kopplas in

1. Network Devices → Routers → 2911. Dra in den
2. Copper Straight-Through: routerns Gi0/0 till den första switchens Gi0/1, routerns Gi0/1 till den andra switchens Gi0/1
3. Routern, fliken CLI. Frågan Would you like to enter the initial configuration dialog? — svara no

4. Gränssnitten konfigureras

Skriv in konfigurationen rad för rad i routerns CLI. Exemplet är för grupp 1 — byt 1 mot ditt gruppnummer i båda adresserna:

enable
configure terminal
interface GigabitEthernet0/0
 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
 no shutdown
exit
interface GigabitEthernet0/1
 ip address 172.16.1.1 255.255.255.0
 no shutdown
end

Cisco IOS-syntax igen, samma som switchens show mac address-table. Andra tillverkares routrar har andra kommandon för samma sak. Finns labbets utrustning kan samma kommandon skrivas in där.

5. Routingtabellen

Routern tar emot ett paket och läser mål-IP-adressen. Sedan slår den upp den i sin routingtabell: en lista där varje rad säger för det här nätet — ut genom det här gränssnittet.

Ingen skrev in de raderna. Så fort ett gränssnitt får en adress och slås på vet routern att nätet finns på andra sidan. Det kallas en direktansluten rutt, och den kräver ingen konfiguration utöver adressen.

6. Standardgatewayen

Sedan maskinens sida. Tabellen från lektion 44, se ramsidan:

1. Sätt Default Gateway på varje maskin i nät A: 192.168.<grupp>.1. Också servern — den är en maskin som alla andra
2. Sätt Default Gateway på maskinerna i nät B: 172.16.<grupp>.1
3. Pinga från nät A till nät B

Den första pingen tappar ofta ett eller två svar — Request timed out. — medan routern ARP:ar i sitt andra nät. Det är inte ett fel. Pinga igen.

7. Statisk routning

Direktanslutna rutter räcker så länge routern har en fot i varje nät. Men ligger ett nät bortom en annan router vet den första inte om att det finns. Då skriver administratören in en rutt för hand — statisk routning. Så här ser en sådan rad ut:

ip route 10.0.0.0 255.255.255.0 172.16.1.254

Läs den: till nätet 10.0.0.0 med masken 255.255.255.0 — skicka till nästa hopp 172.16.1.254. Nät, mask, nästa hopp.

På internet sköts rutterna av routrar som berättar för varandra vilka nät de når. Det kallas dynamisk routning.

8. Paketet hopp för hopp

1. Tryck ▸ Skicka paket A → B och följ paketet router för router
2. Tryck Återställ. Sänk Start-TTL till ett lågt värde och skicka igen. Paketet kastas på vägen

Varje router känner bara nästa hopp — ingen av dem känner hela vägen. TTL minskar med ett per router, så att ett paket inte kan cirkla för evigt. Du såg fältet i IP-headern i område 9, och det kommer tillbaka med traceroute i område 11.

9. Kopplingen slutförs

Går pingen från nät A till nät B inte, kontrollera i tur och ordning. Listan hittar nästan alla fel:

1. Länkarna vid routern gröna? Annars no shutdown
2. Routerns adresser rätt? show ip interface brief visar båda gränssnitten med adress och status
3. Nät B:s maskiner har 172.16.<grupp>.x?
4. Default Gateway på varje maskin — routerns adress i maskinens eget nät?
5. Servern har också gateway?

Allt som var fel skrivs ner. Det är labbens felsökningsavsnitt. Går pingen bara åt ena hållet saknar ena sidans maskin gateway — svaret behöver också en väg tillbaka.

10. Pingen via routern

1. Realtime: pinga från en maskin i nät A till en i nät B. Ger första försöket Request timed out., pinga igen
2. Svar. Skärmbild
3. Simulation, filter på ICMP. Pinga igen och klicka fram echo request till routern. Öppna den och läs Layer 2 och Layer 3
4. Klicka fram den ut ur routern. Öppna den igen

Jämför, och fyll i:

Så här ska det se ut när den är ifylld:

11. show ip route

Routingtabellen från avsnitt 5, som routern själv skriver ut den. Routern, CLI, enable, show ip route. För grupp 1 ser slutet av utskriften ut så här — din har ditt gruppnummer:

Router#show ip route
Gateway of last resort is not set

     172.16.0.0/16 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C       172.16.1.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/1
L       172.16.1.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/1
     192.168.1.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C       192.168.1.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0
L       192.168.1.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0

Gateway of last resort is not set betyder att routern inte har någon standardväg för nät den inte känner. Ett paket till ett okänt nät kastas. Hemmaroutern har en sådan — mot internetleverantören.

Visar show ip route bara ett nät är ett gränssnitt avstängt eller saknar adress. Kör show ip interface brief.

12. Broadcasten stannar vid routern

På lektion 51 sades det: switchen förlänger broadcastdomänen, routern avslutar den. Här bevisas den andra halvan:

1. arp -d på en maskin i nät A
2. Simulation, filter på ARP
3. Pinga en annan maskin i nät A
4. Följ ARP-frågan: den når varje port på den första switchen — också porten till routern
5. Går den vidare in i nät B?

Nej. Routern tar emot den på Gi0/0 och skickar den ingenstans.

13. Labb 10:s andra underlag

In i utförandedelen:

• Skärmbilden av den lyckade pingen från nät A till nät B
• show ip route, skärmbild, med de två C-raderna markerade
• Tabellen med MAC och IP in i och ut ur routern
• En mening: varför ingen statisk rutt behövs
• En mening: varför ARP-frågan stannade vid routern

Och uppdatera planeringsdelen med adressplanen: nät A och B, routerns två adresser, varje maskins gateway. Hela labben står på labbsidan.

14. Utmaning: NAT

Lektion 40 lämnade en fråga: skolans maskiner har privata adresser — hur når de ändå internet?

1. Tryck Värd A ansluter →. Läs NAT-översättningstabell
2. Tryck Värd B ansluter →. Läs tabellen igen, och vad noden säger om portarna
3. Formulera i en mening varför tabellen behöver ett portnummer och inte bara en adress

NAT — Network Address Translation — är en router som skriver om den privata avsändaradressen till sin egen publika på vägen ut, och minns det, så att svaret hittar tillbaka. Hela skolan kan dela en enda publik adress.

15. Vanliga missuppfattningar

16. Ordlista