実験 6

次のように二つのネットワークを二台のルータで冗長接続することを考えます。

本来は次のような構成を実現すべきです。

しかし、今回は、 PC とレイア 2 HUB を一台で運用するため、次の構成にします。

この構成においても、VLAN4, VLAN5 ともループが生じています。このため、 IEEE 802.1d のスパンニングツリーのプロトコルによりループが解消されることが期待されます。

CISCO と他社の VLAN の解釈の違い

IEEE 802.1Q では、 VLAN 番号は 1 から 4023 までと規程されています。そして、 IEEE 802.1Q VLAN と従来の Ethernet のフレームは互換性が無いため、 HUB のポートにおいて 802.1Q のタグを使用するポートと使用しないポートを分けるという発想は自然です。これから紹介するアライドテレシスの HUB ではポートを「タグなしポート」と「タグ付きポート」で分けます。タグなしポートでは VLAN 番号を一つ割り当て、そこに到達する「タグなしのフレーム」を、内部ではタグを付加します。

一方、 CISCO の Catalyst ではこれとは違う考え方です。まず、「デフォルト VLAN 」という概念があって、 VLAN 1 はタグなしと仮定します。 switch port にはaccessとtruncという二つのモードがあります。

access モードでは一つの VLAN を指定します。ここで、2 以上の番号を指定すると、タグなしのフレームを VLAN 2 のアクセスと解釈すると同時に、他のフレームを受信しても VLAN2 へのアクセスとします。但し、タグなしのフレームはそのまま受信しますが、別の VLAN タグの付いているフレームに関しては受信しますが、エラーメッセージを発生します。

trunk モードでは、デフォルトで全ての VLAN フレームを受信します。また、タグなしのフレームも VLAN1 のフレームとして受信します。

中間 HUB の設定(CISCO)

レイア3のルーティングをしない HUB に関しては、全てのポートを trunk に設定するだけで、事足ります。したがって、次のような設定項目になります。


configure terminal

interface range FastEthernet0/1 - 8
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport mode trunk
end

中間 HUB の設定(アライドテレシス他)

アライドテレシスのインテリジェント HUB は上記のようにタグなしポートとタグありポートを区別します。また、指定した VLAN に対して、ポートを追加していくので、指定方法が大きく変わります。ここでは、上記の実験の設定を行います。


ENABLE STP
CREATE VLAN=VLAN4 VID=4
CREATE VLAN=VLAN5 VID=5
ADD VLAN=4 PORT=ALL FRAME=TAGGED
ADD VLAN=5 PORT=ALL FRAME=TAGGED

Catalyst の設定

Catalyst に関しては従来からの方法とほとんど変わりません。各ポートを trunc に指定します。そして、ip routing を指定します。そして、ルーティング対象の VLAN を作成します。 VLAN に IP アドレスを設定した後、ルーティングプロトコル(ここでは RIP) を指定します。


configure terminal

vlan 4
exit

vlan 5
exit

ip routing

interface range FastEthernet 0/1 - 8
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport mode trunk
exit

interface vlan 4
ip address 172.20.3.1 255.255.255.0
no shutdown
exit

interface vlan 5
ip address 172.20.2.1 255.255.255.0
no shutdown
exit

router rip
network 172.20.0.0
end

ルータのポートを HUB のように扱う

ルータの各ポートで同一の VLAN のフレームを受信し、ルーティングの対象とする他、同一ネットワーク内の通信を実現するために、フレームの転送を行うことはできるのでしょうか？

実は透過型ブリッジ接続というモードを使用することで実現できます http://www.cisco.com/JP/support/public/ht/tac/100/1008228/chapter20-j.shtml 。 CISCO のルータではこの透過型ブリッジ接続に二種類あります。一つは指定したポートを単なるブリッジとするcrb(Concurrent Routing and Bridging) モードと、受け付けたフレームをブリッジとルーティングの両方の対象にするirb(Integrated Routing and Bridging) モードがあります。この irb モードを使用することで Catalyst のように VLAN ごとにルーティングできるようになります。但し、ルータでは VLAN には IP アドレpスを割り当てることはできません。ブリッジグループを指定し、BVIインタフェースというブリッジに対するインタフェースに対して IP アドレスを割り当てます。


configure terminal

bridge irb

interface FastEthernet0/0
no ip address
no shutdown
exit
interface FastEthernet0/0.4
 encapsulation dot1Q 4
 bridge-group 4
no shutdown
exit
interface FastEthernet0/0.5
 encapsulation dot1Q 5
 bridge-group 5
no shutdown
exit
interface FastEthernet0/1
no ip address
no shutdown
exit
interface FastEthernet0/1.4
 encapsulation dot1Q 4
 bridge-group 4
no shutdown
exit
interface FastEthernet0/1.5
 encapsulation dot1Q 5
 bridge-group 5
no shutdown
exit
bridge 4 protocol ieee
bridge 5 protocol ieee

bridge 4 route ip
bridge 5 route ip

interface BVI 4
ip address 172.20.3.12 255.255.255.0
no shutdown
exit
interface BVI 5
ip address 172.20.2.12 255.255.255.0
no shutdown
exit
router rip
network 172.20.0.0
end

sh ip route
Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
       i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
       ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
       o - ODR, P - periodic downloaded static route

Gateway of last resort is not set

     172.20.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
C       172.20.3.0 is directly connected, BVI4

PCの設定

このような設定において、どちらかのルータが停止してもルーティングが可能です。但し、ルータの IP アドレスが異なりますので、例えばどちらかのルータが停止した場合、別のルータに切り替えるには PC 側がダイナミックルーティングに対応していなければなりません。このため、各 Windows には RIP リスナを有効にしておく必要があります。