6.0. Statische routering

6.0.1. Introductie

Routering vormt de kern van elk datanetwerk en verplaatst informatie over een internetwerk van bron naar bestemming. Routers zijn de apparaten die verantwoordelijk zijn voor de overdracht van pakketten van het ene netwerk naar het andere.

Routers leren over externe netwerken, hetzij dynamisch, met behulp van routeringsprotocollen, of handmatig, of met behulp van statische routes. In veel gevallen gebruiken routers een combinatie van zowel dynamische routeringsprotocollen als statische routes. Dit hoofdstuk richt zich op statische routering.

Statische routes zijn heel gebruikelijk en vereisen niet dezelfde hoeveelheid verwerking en overhead als dynamische routeringsprotocollen.

In dit hoofdstuk zullen voorbeeldtopologieën worden gebruikt om IPv4- en IPv6-statische routes te configureren en om technieken voor probleemoplossing te presenteren. Tijdens het proces zullen verschillende belangrijke IOS-opdrachten en de resulterende uitvoer worden onderzocht. Een inleiding tot de routeringstabel die zowel direct verbonden netwerken als statische routes gebruikt, zal worden opgenomen.

In dit hoofdstuk worden ook klassieke routing en de algemeen geïmplementeerde classless routing-methoden vergeleken. Het behandelt Classless Inter-Domain Routing (CIDR) en de variabele-lengte subnetmasker (VLSM) -methoden. CIDR en VLSM hebben geholpen de IPv4-adresruimte te behouden met behulp van subnetting- en samenvattende technieken.

6.1. Implementatie van statische routering

6.1.1. Statische routering

6.1.1.1. Externe netwerken bereiken

Een router kan op twee manieren leren over externe netwerken:

  • Handmatig – Externe netwerken worden handmatig in de routetabel ingevoerd met behulp van statische routes.
  • Dynamisch – Routes op afstand worden automatisch geleerd met behulp van een dynamisch routeringsprotocol.

Onderstaande afbeeldingengeven een voorbeeldscenario van statische routeringen dynamische routering met behulp van EIGRP.

Statische routering
Dynamische routering

Een netwerkbeheerder kan handmatig een statische route configureren om een specifiek netwerk te bereiken. In tegenstelling tot een dynamisch routeringsprotocol, worden statische routes niet automatisch bijgewerkt en moeten ze handmatig opnieuw worden geconfigureerd wanneer de netwerktopologie verandert. Een statische route verandert niet totdat de beheerder deze handmatig opnieuw configureert.

6.1.1.2. Waarom statische routering gebruiken?

Statische routering biedt enkele voordelen ten opzichte van dynamische routering, waaronder:

  • Statische routes worden niet via het netwerk geadverteerd, wat resulteert in een betere beveiliging.
  • Statische routes gebruiken minder bandbreedte dan dynamische routeringsprotocollen, er worden geen CPU-cycli gebruikt om routes te berekenen en te communiceren.
  • Het pad dat een statische route gebruikt om gegevens te verzenden, is bekend.

Statische routering heeft de volgende nadelen:

  • De eerste configuratie en het onderhoud is tijdrovend.
  • De configuratie is foutgevoelig, vooral in grote netwerken.
  • Tussenkomst van de beheerder is vereist om veranderende route-informatie bij te houden.
  • Schaalt niet goed met groeiende netwerken; onderhoud wordt omslachtig.
  • Vereist volledige kennis van het hele netwerk voor een goede implementatie.

In de volgende tabel worden dynamische en statische routeringskenmerken vergeleken. Merk op dat de voordelen van de ene methode de nadelen van de andere zijn.

Dynamische routeringStatische routering
Complexiteit van configuratieOver het algemeen onafhankelijk van de netwerkgrootteVergroot met netwerkgrootte
TopologiewijzigingenPast zich automatisch aan de toplogieTussenkomst van beheerder vereist
ScalingSuitable for simple and complex topologiesSuitable for simple topologies
BeveiligingMinder veiligBeter beveiligd
BrongebruikGebruikt CPU, geheugen, verbindingsbandbreedteGeen extra bronnen nodig
VoorspelbaarheidRoute hangt af van de huidige topologieRoute naar bestemming is altijd hetzelfde
Dynamisch versus statisch routeren

6.1.1.3. Wanneer statische routes gebruiken

Statische routering heeft drie primaire toepassingen:

  • Biedt gemak bij het onderhoud van routeringstabellen in kleinere netwerken die naar verwachting niet significant zullen groeien.
  • Routering van en naar stubnetwerken. Een stub-netwerk is een netwerk waartoe toegang wordt verkregen via een enkele route en de router heeft slechts één buur.
  • Een enkele standaardroute gebruiken om een ​​pad weer te geven naar een netwerk dat niet specifieker overeenkomt met een andere route in de routeringstabel. Standaardroutes worden gebruikt om verkeer naar elke bestemming buiten de volgende stroomopwaartse router te sturen.

De afbeelding toont een voorbeeld van een stub-netwerkverbinding en een standaardrouteverbinding. Merk in de figuur op dat elk netwerk dat is aangesloten op R1 slechts één manier heeft om andere bestemmingen te bereiken, of het nu gaat om netwerken die zijn aangesloten op R2 of naar bestemmingen buiten R2. Dit betekent dat netwerk 172.16.3.0 een stub-netwerk is en R1 een stub-router. Het runnen van een routeringsprotocol tussen R2 en R1 is een verspilling van bronnen.

Stub netwerken en stub routers

In dit voorbeeld kan een statische route worden geconfigureerd op R2 om het R1 LAN te bereiken. Bovendien, omdat R1 maar één manier heeft om niet-lokaal verkeer te verzenden, kan een standaard statische route op R1 worden geconfigureerd om naar R2 te wijzen als de volgende hop voor alle andere netwerken.

6.1.2. Soorten statische routes

6.1.2.1. Statische routetoepassingen

Zoals weergegeven in de afbeelding, worden statische routes meestal gebruikt om verbinding te maken met een specifiek netwerk of om een Gateway of Last Resort te bieden voor een stub-netwerk. Ze kunnen ook worden gebruikt om:

  • Het aantal geadverteerde routes te verminderen door verschillende aangrenzende netwerken samen te vatten als één statische route
  • Een back-uproute te maken voor het geval een primaire routekoppeling mislukt

De volgende typen statische IPv4- en IPv6-routes komen aan bod:

  • Standaard statische route
  • Default statische route
  • Samenvattende statische route
  • Zwevende statische route

6.1.2.2. Standaard statische route

Zowel IPv4 als IPv6 ondersteunen de configuratie van statische routes. Statische routes zijn handig wanneer u verbinding maakt met een specifiek extern netwerk.

Verbinden met een stub netwerk

De afbeelding laat zien dat R2 kan worden geconfigureerd met een statische route om het stub-netwerk 172.16.3.0/24 te bereiken.

Opmerking: in het voorbeeld wordt een stub-netwerk gemarkeerd, maar in feite kan een statische route worden gebruikt om verbinding te maken met elk netwerk.

6.1.2.3. Default statische route

Een default statische route is een route die overeenkomt met alle pakketten. Een default route identificeert het gateway-IP-adres waarnaar de router alle IP-pakketten verzendt die geen geleerde of statische route hebben. Een default statische route is gewoon een statische route met 0.0.0.0/0 als het IPv4-adres van de bestemming. Door een default statische route te configureren, wordt een Gateway of Last Resort gemaakt.

Opmerking: alle routes die een specifieke bestemming met een groter subnetmasker identificeren, hebben voorrang op de standaardroute.

Standaard statische routes worden gebruikt:

  • Als er geen andere routes in de routeringstabel overeenkomen met het IP-adres van de pakketbestemming. Met andere woorden, wanneer een specifiekere match niet bestaat. Een veelvoorkomend gebruik is het verbinden van de edge-router van een bedrijf met het ISP-netwerk.
  • Als een router slechts één andere router heeft waarop deze is aangesloten. Deze toestand staat bekend als een stub-router.

De volgende afbeelding is een voorbeeldscenario voor het implementeren van standaard statische routering.

Met een stub router verbinden

6.1.2.4. Samenvatting statische route

Om het aantal routeringstabelitems te verminderen, kunnen meerdere statische routes worden samengevat in één statische route als:

  • De bestemmingsnetwerken zijn aaneengesloten en kunnen worden samengevat in een enkel netwerkadres.
  • De meerdere statische routes gebruiken allemaal dezelfde exit-interface of next-hop IP-adres.
Samenvattende statische route

In de afbeelding zou R1 vier afzonderlijke statische routes nodig hebben om de 172.20.0.0/16 tot 172.23.0.0/16-netwerken te bereiken. In plaats daarvan kan één samenvattende statische route worden geconfigureerd en toch verbinding met die netwerken bieden.

6.1.2.5. Zwevende statische route

Een ander type statische route is een zwevende statische route. Zwevende statische routes zijn statische routes die worden gebruikt om een ​​back-uppad te bieden naar een primaire statische of dynamische route, in het geval van een verbindingsfout. De zwevende statische route wordt alleen gebruikt als de primaire route niet beschikbaar is.

Om dit te bereiken, wordt de zwevende statische route geconfigureerd met een grotere administratieve afstand dan de primaire route. Bedenk dat de administratieve afstand de betrouwbaarheid van een route vertegenwoordigt. Als er meerdere paden naar de bestemming bestaan, kiest de router het pad met de laagste administratieve afstand.

Stel bijvoorbeeld dat een beheerder een zwevende statische route wil maken als back-up naar een door EIGRP aangeleerde route. De zwevende statische route moet worden geconfigureerd met een grotere administratieve afstand dan EIGRP. EIGRP heeft een administratieve afstand van 90. Als de zwevende statische route is geconfigureerd met een administratieve afstand van 95, heeft de dynamische route die via EIGRP wordt geleerd de voorkeur boven de zwevende statische route. Als de door EIGRP aangeleerde route verloren gaat, wordt in plaats daarvan de zwevende statische route gebruikt.

Een backup route configuren

In de afbeelding stuurt de Branch-router doorgaans al het verkeer naar de HQ-router via de privé-WAN-link. In dit voorbeeld wisselen de routers route-informatie uit met behulp van EIGRP. Een zwevende statische route, met een administratieve afstand van 91 of hoger, kan worden geconfigureerd om als back-uproute te dienen. Als de privé-WAN-link mislukt en de EIGRP-route verdwijnt uit de routeringstabel, selecteert de router de zwevende statische route als het beste pad om het HQ LAN te bereiken.

6.2. Statische en default routes configureren

6.2.1. Statische IPv4 routes configureren

6.2.1.1. ip route opdracht

Statische routes worden geconfigureerd met behulp van de globale configuratieopdracht ip route. De syntaxis van de opdracht is:

Router(config) # ip route netwerkadres subnet-masker {ip-adres | interfacetype interfacenummer [ip-adres]} [afstand] [naam naam] [permanent] [tagtag]

De volgende parameters zijn vereist om statische routering te configureren:

  • netwerkadres – Het bestemmingsnetwerkadres van het externe netwerk dat moet worden toegevoegd aan de routeringstabel, vaak wordt dit het voorvoegsel genoemd.
  • subnet-masker – Subnetmasker, of gewoon masker, van het externe netwerk dat aan de routeringstabel moet worden toegevoegd. Het subnetmasker kan worden gewijzigd om een ​​groep netwerken samen te vatten.

Een of beide van de volgende parameters moeten ook worden gebruikt:

  • ip-adres – Het IP-adres van de verbindende router die moet worden gebruikt om het pakket door te sturen naar het externe bestemmingsnetwerk. Meestal aangeduid als de volgende hop.
  • exit-intf – De uitgaande interface die wordt gebruikt om het pakket naar de volgende hop door te sturen.

De parameter afstand wordt gebruikt om een ​​zwevende statische route te creëren door een administratieve afstand in te stellen die hoger is dan een dynamisch aangeleerde route.

Opmerking: de overige parameters zijn niet relevant voor dit hoofdstuk of voor CCNA-onderzoeken.

6.2.1.2. Next-Hop-opties

Het volgend voorbeeld toont de routeringstabellen van R1, R2 en R3. Merk op dat elke router alleen vermeldingen heeft voor direct verbonden netwerken en de bijbehorende lokale adressen. Geen van de routers heeft enige kennis van netwerken buiten hun rechtstreeks verbonden interfaces.

Routetabellen controlleren
R1# show ip route | begin Gateway
Gateway of last resort is not set
      172.16.0.0/16 is variably subnetted,
      4 subnets, 2 masks
C        172.16.2.0/24 is directly connected, Serial0/0/0
L        172.16.2.1/32 is directly connected, Serial0/0/0
C        172.16.3.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0
L        172.16.3.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0

R2# show ip route | begin Gateway
Gateway of last resort is not set
      172.16.0.0/16 is variably subnetted,
      4 subnets, 2 masks
C        172.16.2.0/24 is directly connected, Serial0/0/0
L        172.16.2.1/32 is directly connected, Serial0/0/0
C        172.16.3.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0
L        172.16.3.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0

R3# show ip route | include C
Codes: L - local, C - connected, S - static,
       R - RIP, M - mobile, B - BGP
      172.16.0.0/16 is variably subnetted,
      4 subnets, 2 masks
C        192.168.1.0/24 is directly connected, Serial0/0/1
C        192.168.2.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0

R1 heeft bijvoorbeeld geen kennis van netwerken:

  • 172.16.1.0/24 – LAN op R2
  • 192.168.1.0/24 – Serieel netwerk tussen R2 en R3
  • 192.168.2.0/24 – LAN op R3

Het volgend voorbeeld toont een succesvolle ping van R1 naar R2. Figuur 5 en een mislukte ping naar het R3 LAN. Dit komt omdat R1 geen vermelding heeft in de routeringstabel voor het R3 LAN-netwerk.

R1# ping 172.16.2.2
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.2.2,
timeout is 2 seconds:
!!!!!
Succes rate is 100 percent (5/5), round-trip
min/avg/max = 12/13/16 ms

R1#> ping 192.168.2.1
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.2.1,
timeout is 2 seconds:
.....
Succes rate is 0 percent (0/5)

De volgende hop kan worden geïdentificeerd door een IP-adres, een exit-interface of beide. Hoe de bestemming wordt gespecificeerd, creëert een van de volgende drie routetypen:

  • Next-hop-route – Alleen het next-hop IP-adres is opgegeven.
  • Direct verbonden statische route – Alleen de uitgangsinterface van de router is opgegeven.
  • Volledig gespecificeerde statische route – Het IP-adres van de volgende hop en de exit-interface zijn gespecificeerd.

6.1.2.3. Configureer een statische route van de volgende hop

In een statische route van de volgende hop wordt alleen het IP-adres van de volgende hop opgegeven. De uitvoerinterface is afgeleid van de volgende hop. In het volgende voorbeeld zijn bijvoorbeeld drie statische routes van de volgende hop geconfigureerd op R1 met behulp van het IP-adres van de volgende hop, R2.

Next-Hop statische routes
R1(config)# ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.2.2
R1(config)# ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 172.16.2.2
R1(config)# ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 172.16.2.2

Voordat een pakket door een router wordt doorgestuurd, moet het routeringstabelproces de exitinterface bepalen die moet worden gebruikt om het pakket door te sturen. Dit staat bekend als routeoplosbaarheid. Het proces voor het oplossen van routes is afhankelijk van het type doorstuurmechanisme dat door de router wordt gebruikt. CEF (Cisco Express Forwarding) is het standaardgedrag op de meeste platforms met IOS 12.0 of hoger.

Het volgend voorbeeld toont het basispakket-doorstuurproces in de routeringstabel voor R1 zonder het gebruik van CEF. Wanneer een pakket bestemd is voor het 192.168.2.0/24 netwerk, R1:

  1. Zoekt naar een overeenkomst in de routeringstabel en vindt dat het de pakketten moet doorsturen naar het next-hop IPv4-adres 172.16.2.2, zoals aangegeven door het label 1 in de afbeelding. Voor elke route die alleen naar een next-hop IPv4-adres verwijst en niet naar een exit-interface, moet het next-hop IPv4-adres worden omgezet met een andere route in de routeringstabel met een exit-interface.
  2. R1 moet nu bepalen hoe 172.16.2.2 te bereiken; daarom zoekt het een tweede keer naar een 172.16.2.2-overeenkomst. In dit geval komt het IPv4-adres overeen met de route voor het direct aangesloten netwerk 172.16.2.0/24 met de exitinterface Serieel 0/0/0, zoals aangegeven door het label 2 in de afbeelding. Deze lookup vertelt het routeringstabelproces dat dit pakket uit die interface wordt doorgestuurd.
R1# show ip route | begin Gateway
Gateway of last resort is not set
     172.16.0.0/16 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks
S       172.16.1.0/24 [1/0] via 172.16.2.2
C       172.16.2.0/24 is directly connected, Serial0/0/0
L       172.16.2.1/32 is directly connected, Serial0/0/0
C       172.16.3.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0
L       172.16.3.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0
S       192.168.1.0/24 [1/0] via 172.16.2.2
S       192.168.2.0/24 [1/0] via 172.16.2.2
R1#

Er zijn eigenlijk twee opzoekprocessen voor routeringstabellen nodig om een ​​pakket naar het 192.168.2.0/24-netwerk door te sturen. Wanneer de router meerdere zoekacties in de routeringstabel uitvoert voordat een pakket wordt doorgestuurd, voert deze een proces uit dat bekend staat als een recursieve zoekactie. Omdat recursieve zoekacties routerbronnen verbruiken, moeten ze indien mogelijk worden vermeden.

Een recursieve statische route is alleen geldig (dat wil zeggen, het is een kandidaat om in de routeringstabel te worden ingevoegd) wanneer de gespecificeerde volgende hop, direct of indirect, wordt omgezet naar een geldige exitinterface.

Opmerking: CEF biedt geoptimaliseerde opzoeking voor efficiënte pakketdoorsturing door gebruik te maken van twee hoofdgegevensstructuren die zijn opgeslagen in het gegevensvlak: een FIB (Forwarding Information Base), een kopie van de routeringstabel en een aangrenzende tabel die Layer 2-adresinformatie bevat. De informatie die in beide tabellen wordt gecombineerd, werkt samen, zodat er geen recursieve zoekactie nodig is voor het opzoeken van IP-adressen in de volgende stap. Met andere woorden, een statische route die een next-hop IP gebruikt, vereist slechts één zoekopdracht wanneer CEF is ingeschakeld op de router.

6.2.1.4. Rechtstreeks verbonden statische routes configureren

Bij het configureren van een statische route is een andere optie om de exit-interface te gebruiken om het next-hop-adres op te geven. In oudere IOS-versies, vóór CEF, wordt deze methode gebruikt om het recursieve opzoekprobleem te vermijden.

In onderstaand voorbeeld zijn drie direct verbonden statische routes geconfigureerd op R1 met behulp van de exit-interface. De routeringstabel voor R1 laat zien dat wanneer een pakket bestemd is voor het 192.168.2.0/24 netwerk, R1 naar een overeenkomst zoekt in de routeringstabel en merkt dat het het pakket kan doorsturen vanuit zijn seriële 0/0 / 0-interface. Er zijn geen andere zoekopdrachten vereist.

Direct verbonden statische routes
R1(config)# ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 s0/0/0
R1(config)# ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 s0/0/0
R1(config)# ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 s0/0/0
R1#
R1# show ip route | begin Gateway
Gateway of last resort is not set
     172.16.0.0/16 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks
S       172.16.1.0/24 [1/0] via 172.16.2.2, GigabitEthernet 0/1
C       172.16.2.0/24 is directly connected, GigabitEthernet 0/1  
L       172.16.2.1/32 is directly connected, GigabitEthernet 0/1
C       172.16.3.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0
L       172.16.3.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0
S       192.168.1.0/24 is directly connected, Serial0/0/0
S       192.168.2.0/24 is directly connected, Serial0/0/0
R1#

Merk op hoe de routeringstabel er anders uitziet voor de route die is geconfigureerd met een exit-interface dan de route die is geconfigureerd met een recursieve invoer.

Door een direct verbonden statische route met een exit-interface te configureren, kan de routeringstabel de exit-interface in één zoekopdracht oplossen in plaats van in twee zoekopdrachten. Hoewel de vermelding in de routeringstabel “direct verbonden” aangeeft, is de administratieve afstand van de statische route nog steeds 1. Alleen een direct verbonden interface kan een administratieve afstand van 0 hebben.

Opmerking: voor point-to-point-interfaces kunt u statische routes gebruiken die naar de exit-interface of naar het next-hop-adres verwijzen. Voor multipoint / broadcast-interfaces is het geschikter om statische routes te gebruiken die naar een next-hop-adres verwijzen.

Hoewel statische routes die alleen een exit-interface gebruiken op point-to-point-netwerken gebruikelijk zijn, maakt het gebruik van het standaard CEF-doorstuurmechanisme deze praktijk overbodig.

6.2.1.5. Configureer een volledig gespecificeerde statische route

In een volledig gespecificeerde statische route worden zowel de outputinterface als het next-hop IP-adres gespecificeerd. Dit is een ander type statische route dat wordt gebruikt in oudere IOS’en, voorafgaand aan CEF. Deze vorm van statische route wordt gebruikt wanneer de outputinterface een multi-access interface is en het nodig is om de volgende hop expliciet te identificeren. De volgende hop moet rechtstreeks zijn verbonden met de opgegeven exit-interface.

Volledig gespecificeerde statische routes
R1(config)# ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 G0/1 172.16.2.2
R1(config)# ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 G0/1 172.16.2.2
R1(config)# ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 G0/1 172.16.2.2

Stel dat de netwerklink tussen R1 en R2 een Ethernet-link is en dat de GigabitEthernet 0/1-interface van R1 is verbonden met dat netwerk, zoals weergegeven in Figuur 1. CEF is niet ingeschakeld. Om de recursieve zoekactie te elimineren, kan een rechtstreeks verbonden statische route worden geïmplementeerd met behulp van de volgende opdracht:

R1(config) # ip-route 192.168.2.0 255.255.255.0 GigabitEthernet0/1

Dit kan echter onverwachte of inconsistente resultaten opleveren. Het verschil tussen een Ethernet multi-access netwerk en een point-to-point serieel netwerk is dat een point-to-point netwerk slechts één ander apparaat op dat netwerk heeft, de router aan het andere uiteinde van de verbinding. Bij Ethernet-netwerken kunnen er veel verschillende apparaten zijn die hetzelfde multi-access netwerk delen, inclusief hosts en zelfs meerdere routers. Door alleen de Ethernet-uitgangsinterface in de statische route aan te wijzen, heeft de router niet voldoende informatie om te bepalen welk apparaat het next-hop-apparaat is.

R1 weet dat het pakket moet worden ingekapseld in een Ethernet-frame en moet worden verzonden via de GigabitEthernet 0/1-interface. R1 kent echter het IPv4-adres van de volgende hop niet en kan daarom het MAC-adres van de bestemming voor het Ethernet-frame niet bepalen.

Afhankelijk van de topologie en de configuraties op andere routers, werkt deze statische route mogelijk niet. Het wordt aanbevolen dat wanneer de exit-interface een Ethernet-netwerk is, een volledig gespecificeerde statische route wordt gebruikt, inclusief zowel de exit-interface als het next-hop-adres.

Zoals weergegeven in volgende afbeelding, is de exitinterface bij het doorsturen van pakketten naar R2 GigabitEthernet0/1 en het volgende IPv4-adres 172.16.2.2.

R1# show ip route | begin Gateway
Gateway of last resort is not set
     172.16.0.0/16 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks
S       172.16.1.0/24 [1/0] via 172.16.2.2, GigabitEthernet 0/1
C       172.16.2.0/24 is directly connected, GigabitEthernet 0/1  
L       172.16.2.1/32 is directly connected, GigabitEthernet 0/1
C       172.16.3.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0
L       172.16.3.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0
S       192.168.1.0/24 via 172.16.2.2, GigabitEthernet 0/1
S       192.168.2.0/24 via 172.16.2.2, GigabitEthernet 0/1
R1#

Opmerking: bij gebruik van CEF is een volledig gespecificeerde statische route niet langer nodig. Gebruik een statische route met een next-hop-adres.

6.2.1.6. Controleer een statische route

Naast ping en traceroute zijn er handige opdrachten om statische routes te verifiëren:

  • show ip route
  • show ip route static
  • show ip route network

Het volgend voorbeeld toont een voorbeelduitvoer van de statische opdracht show ip route. In het voorbeeld wordt de uitvoer gefilterd met de parameter pipe en begin. De uitvoer weerspiegelt het gebruik van statische routes met behulp van het next-hop-adres.

Routetabellen controlleren
R1# show ip route | begin Gateway
Gateway of last resort is not set
     172.16.0.0/16 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks
S       172.16.0.0/24 [1/0] via 172.16.2.2
S    192.168.1.0/24 via 172.16.2.2
S    192.168.2.0/24 via 172.16.2.2
R1#
R1# show ip route 192.168.2.1
Routing entry for 192.168.2.0/24
  Known via "static", distance 1, metric 0
  Routing Descriptor Blocks:
    * 172.16.2.2
      Route metric is 0, traffic share count is 1
R1#
R1# show running-config | section ip route
ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.2.2
ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 172.16.2.2
ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 172.16.2.2

6.2.2. IPv4 standaardroutes configureren

6.2.2.1. Standaard statische route

Een standaardroute is een statische route die overeenkomt met alle pakketten. In plaats van alle routes naar alle netwerken in de routeringstabel op te slaan, kan een router een enkele standaardroute opslaan om elk netwerk weer te geven dat niet in de routeringstabel staat.

Routers gebruiken vaak standaardroutes die ofwel lokaal zijn geconfigureerd of die van een andere router zijn geleerd, met behulp van een dynamisch routeringsprotocol. Een standaardroute wordt gebruikt als er geen andere routes in de routeringstabel overeenkomen met het bestemmings-IP-adres van het pakket. Met andere woorden, als er geen specifiekere match bestaat, wordt de standaardroute gebruikt als Gateway of Last Resort.

Standaard statische routes worden vaak gebruikt bij het verbinden:

  • Een edge-router naar het netwerk van een serviceprovider
  • Een stub-router (een router met slechts één upstream-buurrouter)
Router(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 {ip-address | exit-intf)

Zoals weergegeven in het voorbeeld, is de opdrachtsyntaxis voor een standaard statische route vergelijkbaar met elke andere statische route, behalve dat het netwerkadres 0.0.0.0 is en het subnetmasker 0.0.0.0.

ParameterBeschrijving
0.0.0.0Komt overeen met elk netwerkadres
0.0.0.0Komt overeen met elk subnet-adres
ip-addressGewoonlijk aangeduid als het IP-adres van de next-hop routers.
Wordt meestal gebruikt bij het verbinden met een uitzendmedium (d.w.z. Ethernet).
Creëert gewoonlijk een recursieve zoekopdracht.
exit-intGebruik de uitgaande interface om pakketten door te sturen naar het bestemmingsnetwerk.
Ook wel een direct gekoppelde statische route genoemd.
Meestal gebruikt bij het verbinden in een point-to-point-configuratie.

Opmerking: een standaard statische IPv4-route wordt gewoonlijk een quad-zero-route genoemd.

6.2.2.2. Configureer een standaard statische route

R1 kan worden geconfigureerd met drie statische routes om alle externe netwerken in de voorbeeldtopologie te bereiken. R1 is echter een stub-router omdat deze alleen is verbonden met R2. Daarom zou het efficiënter zijn om een standaard statische route te configureren.

Default statische routes
R1(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.2.2

Het bovestaand voorbeeld configureert een standaard statische route op R1. Met de configuratie die in het voorbeeld wordt getoond, worden pakketten die niet overeenkomen met specifiekere route-items, doorgestuurd naar 172.16.2.2.

6.2.2.3. Controleer een standaard statische route

In het volgend voorbeeld geeft de uitvoer van de opdracht show ip route static de inhoud van de routeringstabel weer. Let op de asterisk (*) naast de route met code ‘S’. Zoals weergegeven in de tabel met codes in de afbeelding, geeft de asterisk aan dat deze statische route een kandidaat-standaardroute is, en daarom is deze geselecteerd als de Gateway of Last Resort.

Routetabellen controleren
R1# show ip route static
Codes: L - local, 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 external NSSA 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,
       H - NHRP, l - LISP, + - replicated route,
       % - next hop override

Gateway of last resort is 172.16.2.2 to network 0.0.0.0

S*    0.0.0.0 [1/0] via 172.16.2.2

De sleutel tot deze configuratie is het /0-masker. Bedenk dat het subnetmasker in een routeringstabel bepaalt hoeveel bits moeten overeenkomen tussen het bestemmings-IP-adres van het pakket en de route in de routeringstabel. Een binaire 1 geeft aan dat de bits moeten passen. Een binaire 0 geeft aan dat de bits niet overeen hoeven te komen. Een A /0-masker in deze route-invoer geeft aan dat geen van de bits hoeft te passen. De standaard statische route komt overeen met alle pakketten waarvoor geen specifiekere overeenkomst bestaat.

6.2.3. Statische IPv6 routes configureren

6.2.3.1. ipv6 route opdracht

Statische routes voor IPv6 worden geconfigureerd met de globale configuratieopdracht ipv6 route. Het volgend voorbeeld toont de vereenvoudigde versie van de opdrachtsyntaxis.

Router(config)# ipv6 route ipv6-prefix/prefix-lengte {ipv6-adres | exit-intf}

De meeste parameters zijn identiek aan de IPv4-versie van de opdracht. IPv6 statische routes kunnen ook worden geïmplementeerd als:

  • Standaard IPv6 statische route
  • Standaard statische IPv6-route
  • Samenvatting IPv6 statische route
  • Zwevende IPv6 statische route

Net als bij IPv4 kunnen deze routes worden geconfigureerd als recursief, rechtstreeks verbonden of volledig gespecificeerd.

De globale configuratieopdracht ipv6 unicast-routing moet worden geconfigureerd om de router in staat te stellen IPv6-pakketten door te sturen. Volgend voorbeeld toont het inschakelen van IPv6 unicast-routering.

R1(config)# ipv6 unicast routing

6.2.3.2. Next-Hop-opties

In het volgend voorbeeld worden de routeringstabellen van R1, R2 en R3 getoond. Elke router heeft alleen ingangen voor direct verbonden netwerken en de bijbehorende lokale adressen. Geen van de routers heeft enige kennis van netwerken buiten hun rechtstreeks verbonden interfaces.

IPv6 Next-Hop opties
R1# show ipv6 route
<output omitted>
C  2001:DB8:ACAD:1::64 [0/0] via GigabitEthernet0/0, directly connected
L  2001:DB8:ACAD:1::1/128 [0/0] via GigabitEthernet0/0, receive
 	
R2# show ipv6 route
<output omitted>
C  2001:DB8:ACAD:2::64 [0/0] via GigabitEthernet0/0, directly connected
L  2001:DB8:ACAD:2::1/128 [0/0] via GigabitEthernet0/0, receive
 	
R3# show ipv6 route
<output omitted>
C  2001:DB8:ACAD:3::64 [0/0] via GigabitEthernet0/0, directly connected
L  2001:DB8:ACAD:3::1/128 [0/0] via GigabitEthernet0/0, receive

R1 heeft bijvoorbeeld geen kennis van netwerken:

  • 2001:DB8:ACAD:2::/64 – LAN op R2
  • 2001:DB8:ACAD:5::/64 – Serieel netwerk tussen R2 en R3
  • 2001:DB8:ACAD:3::/64 – LAN op R3

Het volgend voorbeeld toont een succesvolle ping van R1 naar R2en een mislukte ping naar het R3 LAN. Dit komt doordat R1 geen vermelding heeft in de routeringstabel voor dat netwerk.

R1# ping ipv6 2001:DB8:ACAD:4::2
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 2001:DB8:ACAD:4::2,
timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip
min/avg/max = 12/30/96 ms
R1#
R1# ping ipv6 2001:DB8:ACAD:3::1
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 2001:DB8:ACAD:4::2,
timeout is 2 seconds:

% No valid route for destination
Success rate is 0 percent (0/1)

De volgende hop kan worden geïdentificeerd door een IPv6-adres, een exit-interface of beide. Hoe de bestemming wordt gespecificeerd, creëert een van de drie routetypes:

  • Next-hop statische IPv6-route – Alleen het next-hop IPv6-adres is opgegeven.
  • Direct verbonden statische IPv6-route – Alleen de uitgangsinterface van de router is opgegeven.
  • Volledig gespecificeerde statische IPv6-route – Het next-hop IPv6-adres en de exit-interface zijn gespecificeerd.

6.2.3.3. Configureer een statische Next-Hop IPv6-route

In een statische route van de volgende hop wordt alleen het IPv6-adres van de volgende hop opgegeven. De uitvoerinterface is afgeleid van de volgende hop. In onderstaand voorbeeld zijn drie statische routes van de volgende hop geconfigureerd op R1.

Statische Next-Hop IPv6 route
R1(config)# ipv6 route 2001:DB8:ACAD:2::/64 2001:DB8:ACAD:4::2
R1(config)# ipv6 route 2001:DB8:ACAD:5::/64 2001:DB8:ACAD:4::2
R1(config)# ipv6 route 2001:DB8:ACAD:3::/64 2001:DB8:ACAD:4::2

Net als bij IPv4 moet het routeringstabelproces, voordat een pakket wordt doorgestuurd door de router, de route oplossen om te bepalen welke exitinterface moet worden gebruikt om het pakket door te sturen. Het proces voor het oplossen van routes is afhankelijk van het type doorstuurmechanisme dat door de router wordt gebruikt. CEF (Cisco Express Forwarding) is het standaardgedrag op de meeste platforms met IOS 12.0 of hoger.

Het volgend voorbeeld toont het basisoplossingsproces voor pakketdoorstuurroutes in de routeringstabel voor R1 zonder het gebruik van CEF. Wanneer een pakket bestemd is voor het 2001:DB8:ACAD:3::/64-netwerk, R1:

R1# show ipv6 route
IPv6 Routing table - default - 8 entries
Codes: C - connected, L - local, S - static, U - Per-user Static route,
       B - BGP, R - RIP, I1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea,
       IS - ISIS summary, D - EIGRP, EX - EIGRP external, ND - ND Default,
       NDp- ND Prefix, DCE - Destination, NDr - Redirect, O - OSPF Intra,
       OI - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2, ON1 OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2
C  2001:DB8:ACAD:1::/64 [0/0] via GigabitEthernet0/0, directly connected
L  2001:DB8:ACAD:1::/128 [0/0] via GigabitEthernet0/0, receive
S  2001:DB8:ACAD:2::/64 [1/0] via 2001:DB8:ACAD:4::2
S  2001:DB8:ACAD:3::/64 [1/0] via 2001:DB8:ACAD:4::2
C  2001:DB8:ACAD:4::/64 [1/0] via Serial0/0/0, directly connected                     
L  2001:DB8:ACAD:4::/128 [1/0] via Serial0/0/0, receive
S  2001:DB8:ACAD:5::/64 [1/0] via 2001:DB8:ACAD:4::2
L  FF00::/8 [0/0] via Null0, receive
  1. Zoekt naar een overeenkomst in de routeringstabel en vindt dat het de pakketten moet doorsturen naar het next-hop IPv6-adres 2001:DB8:ACAD:4::2. Voor elke route die alleen verwijst naar een next-hop IPv6-adres en niet naar een exit-interface, moet het next-hop IPv6-adres worden omgezet met een andere route in de routeringstabel met een exit-interface.
  2. R1 moet nu bepalen hoe 2001:DB8:ACAD:4::2; daarom zoekt het een tweede keer naar een match. In dit geval komt het IPv6-adres overeen met de route voor het direct aangesloten netwerk 2001:DB8:ACAD:4::/64 met de exit-interface Serieel 0/0/0. Deze lookup vertelt het routeringstabelproces dat dit pakket uit die interface wordt doorgestuurd.

Daarom zijn er eigenlijk twee opzoekprocessen voor routingtabellen nodig om een ​​pakket door te sturen naar het 2001:DB8:ACAD:3::/64-netwerk. Wanneer de router meerdere zoekacties in de routeringstabel moet uitvoeren voordat een pakket wordt doorgestuurd, voert hij een proces uit dat bekend staat als een recursieve zoekactie.

Een recursieve statische IPv6-route is alleen geldig (dat wil zeggen, het is een kandidaat voor invoeging in de routeringstabel) wanneer de gespecificeerde volgende hop, direct of indirect, wordt omgezet naar een geldige exit-interface.

6.2.3.4. Configureer een rechtstreeks verbonden statische IPv6-route

Bij het configureren van een statische route op point-to-point-netwerken, is een alternatief voor het gebruik van het next-hop IPv6-adres het specificeren van de exit-interface. Dit is een alternatief dat wordt gebruikt in oudere IOS’en of wanneer CEF is uitgeschakeld, om het recursieve opzoekprobleem te voorkomen.

In figuur 1 zijn bijvoorbeeld drie direct verbonden statische routes geconfigureerd op R1 met behulp van de exit-interface.

Rechtstreeks verbonden statische IPv6-route
R1(config)# ipv6 route 2001:DB8:ACAD:2::/64 s0/0/0
R1(config)# ipv6 route 2001:DB8:ACAD:5::/64 s0/0/0
R1(config)# ipv6 route 2001:DB8:ACAD:3::/64 s0/0/0

De IPv6-routeringstabel voor R1 in het volgend voorbeeld laat zien dat wanneer een pakket bestemd is voor het 2001:DB8:ACAD:3::/64-netwerk, R1 zoekt naar een overeenkomst in de routeringstabel en merkt dat het het pakket kan doorsturen vanuit zijn seriële 0/0/0 interface. Er zijn geen andere zoekopdrachten vereist.

R1# show ipv6 route
IPv6 Routing table - default - 8 entries
Codes: C - connected, L - local, S - static, U - Per-user Static route,
       B - BGP, R - RIP, I1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea,
       IS - ISIS summary, D - EIGRP, EX - EIGRP external, ND - ND Default,
       NDp- ND Prefix, DCE - Destination, NDr - Redirect, O - OSPF Intra,
       OI - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2, ON1 OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2
C  2001:DB8:ACAD:1::/64 [0/0] via GigabitEthernet0/0, directly connected
L  2001:DB8:ACAD:1::/128 [0/0] via GigabitEthernet0/0, receive
S  2001:DB8:ACAD:2::/64 [1/0] via Serial0/0/0, directly connected
S  2001:DB8:ACAD:3::/64 [1/0] via Serial0/0/0, directly connected
C  2001:DB8:ACAD:4::/64 [1/0] via Serial0/0/0, directly connected
L  2001:DB8:ACAD:4::/128 [1/0] via Serial0/0/0, directly connected
S  2001:DB8:ACAD:5::/64 [1/0] via Serial0/0/0, directly connected
L  FF00::/8 [0/0] via Null0, receive
R1#

Merk op hoe de routeringstabel er anders uitziet voor de route die is geconfigureerd met een exit-interface dan de route die is geconfigureerd met een recursieve invoer.

Door een direct verbonden statische route met een exit-interface te configureren, kan de routeringstabel de exit-interface oplossen in een enkele zoekopdracht in plaats van twee zoekopdrachten. Bedenk dat bij het gebruik van het CEF-doorstuurmechanisme statische routes met een exit-interface als onnodig worden beschouwd. Een enkele zoekactie wordt uitgevoerd met behulp van een combinatie van de FIB en de aangrenzende tabel die is opgeslagen in het gegevensvlak.

6.2.4.5. Configureer een volledig gespecificeerde statische IPv6-route

Bij een volledig gespecificeerde statische route worden zowel de outputinterface als het next-hop IPv6-adres gespecificeerd. Vergelijkbaar met volledig gespecificeerde statische routes die worden gebruikt met IPv4, zou dit worden gebruikt als CEF niet was ingeschakeld op de router en de exitinterface zich op een multi-access netwerk bevond. Met CEF zou een statische route met alleen een next-hop IPv6-adres de voorkeur hebben, zelfs als de exit-interface een multi-access netwerk is.

In tegenstelling tot IPv4 is er in IPv6 een situatie waarin een volledig gespecificeerde statische route moet worden gebruikt. Als de statische IPv6-route een IPv6-link-local-adres gebruikt als het next-hop-adres, moet een volledig gespecificeerde statische route inclusief de exit-interface worden gebruikt. Afbeelding 1 toont een voorbeeld van een volledig gekwalificeerde statische IPv6-route met een IPv6 link-local adres als het next-hop-adres.

De reden dat een volledig gespecificeerde statische route moet worden gebruikt, is omdat IPv6 link-local-adressen niet zijn opgenomen in de IPv6-routeringstabel. Link-local adressen zijn alleen uniek op een bepaalde link of netwerk. Het link-local-adres van de volgende hop kan een geldig adres zijn op meerdere netwerken die op de router zijn aangesloten. Daarom is het noodzakelijk dat de exit-interface wordt opgenomen.

Volgend voorbeeld toont een volledig gespecificeerde statische route geconfigureerd met het link-local adres van R2 als het next-hop-adres. Merk op dat IOS vereist dat een exit-interface wordt gespecificeerd.

Volledig gespecificeerde statische IPv6-route
R1(config)# ipv6 route 2001:DB8:ACAD:2::/64 FE80::2
% Interface has to be specified for a link-local nexthop
R1(config)#ipv6 route 2001:DB8:ACAD:5::/64 FE80::2

Het onderstaand voorbeeld toont het IPv6-routeringstabelitem voor deze route. Merk op dat zowel het next-hop link-local-adres als de exit-interface zijn opgenomen.

R1(config)# show ipv6 route static | begin 2001:DB8:ACAD:2::/64
S  2001:DB8:ACAD:2::/64 [1/0] via FE80::2, Serial0/0/0

6.2.3.6. Controleer de statische IPv6-routes

Naast ping en traceroute zijn er handige opdrachten om statische routes te verifiëren:

  • show ipv6 route
  • show ipv6 route static
  • show ipv6 route network

Volgend voorbeeld toont een voorbeelduitvoer van de statische opdracht show ipv6 route static. De uitvoer weerspiegelt het gebruik van statische routes met behulp van next-hop globale unicast-adressen, de voorbeelduitvoer van de opdracht show ip route 2001:DB8:ACAD:3:: wordt getoond en de ipv6-routeconfiguratie in de actieve configuratie wordt geverifieert.

R1# show ipv6 route static
IPv6 Routing table - default - 8 entries
Codes: C - connected, L - local, S - static, U - Per-user Static route,
       B - BGP, R - RIP, I1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea,
       IS - ISIS summary, D - EIGRP, EX - EIGRP external, ND - ND Default,
       NDp- ND Prefix, DCE - Destination, NDr - Redirect, O - OSPF Intra,
       OI - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2, ON1 OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2
S  2001:DB8:ACAD:2::/64 [1/0] via 2001:DB8:ACAD:4::2
S  2001:DB8:ACAD:3::/64 [1/0] via 2001:DB8:ACAD:4::2
S  2001:DB8:ACAD:5::/64 [1/0] via 2001:DB8:ACAD:4::2
R1#
R1# show ipv6 route 2001:0DB8:ACAD:3::
Routing entry for 2001:DB8:ACAD:3::/64
Known via "static", distance 1, metric 0
Route count is 1/1, share count 0
Routing paths:
2001:DB8:ACAD:4::2
Last updated 00:19:11 ago
R1#
R1# show running-config | section ipv6 route
ipv6 route 2001:DB8:ACAD:2::/64 2001:DB8:ACAD:4::2
ipv6 route 2001:DB8:ACAD:3::/64 2001:DB8:ACAD:4::2
ipv6 route 2001:DB8:ACAD:5::/64 2001:DB8:ACAD:4::2
R1#

6.2.4. IPv6 standaardroutes configureren

6.2.4.1. Standaard statische IPv6-route

Een standaardroute is een statische route die overeenkomt met alle pakketten. In plaats van dat routers routes opslaan voor alle netwerken op internet, kunnen ze een enkele standaardroute opslaan om elk netwerk weer te geven dat niet in de routeringstabel staat.

Routers gebruiken gewoonlijk standaardroutes die ofwel lokaal zijn geconfigureerd of van een andere router zijn geleerd, met behulp van een dynamisch routeringsprotocol. Ze worden gebruikt als er geen andere routes overeenkomen met het bestemmings-IP-adres van het pakket in de routeringstabel. Met andere woorden, als er geen specifiekere overeenkomst bestaat, gebruik dan de standaardroute als de Gateway of Last Resort.

Standaard statische routes worden vaak gebruikt bij het verbinden:

  • De edge-router van een bedrijf naar een netwerk van een serviceprovider.
  • Een router met alleen een upstream-buurrouter. De router heeft geen andere buren en wordt daarom een ​​stubrouter genoemd.

Zoals te zien is in de afbeelding, is de opdrachtsyntaxis voor een standaard statische route vergelijkbaar met elke andere statische route, behalve dat de ipv6-prefix/prefix-length ::/0 is, wat overeenkomt met alle routes.

De basiscommandosyntaxis van een standaard statische route is:

ipv6-route ::/0 { ipv6-adres | exit-intf }
ParameterBeschrijving
::/0Komt overeen met elk IPv6-voorvoegsel, ongeacht de lengte van het voorvoegsel.
ipv6-adresMeestal aangeduid als het IPv6-adres van de next-hop router.
Meestal gebruikt bij verbinding met een uitzendmedium (d.w.z. Ethernet).
Creëert gewoonlijk een recursieve lookup.
exit-intGebruikt de uitgaande interface om pakketten door te sturen naar het bestemmingsnetwerk.
Ook wel een direct gekoppelde statische route genoemd.
Meestal gebruikt bij het verbinden in een point-to-point-configuratie.

6.2.4.2. Een standaard statische IPv6-route configureren

R1 kan worden geconfigureerd met drie statische routes om alle externe netwerken in onze topologie te bereiken. R1 is echter een stub-router omdat deze alleen is verbonden met R2. Daarom zou het efficiënter zijn om een standaard statische IPv6-route te configureren.

Volgend voorbeeld toont een configuratie voor een standaard statische IPv6-route op R1.

Een default statische ipv6 route configureren
R1(config)# ipv6 route ::0 2001:DB8:ACAD:4::2
R1(config)#

6.2.4.3. Een standaard statische route verifiëren

Onderstaand voorbeeld geeft de show ipv6 route static opdrachtuitvoer de inhoud van de routeringstabel weer.

De routetabel van R1 controleren
R1# show ipv6 route static
IPv6 Routing Table - default - 6 entries
Codes:    C - Connected, L - Local, S - static,
          U - Per-user Static route,
          B - BGP, R - RIP, I1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2,
          IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary,
          D - EIGRP, EX - EIGRP external,
          ND - ND Default, NDp - ND Prefix,
          DCE - Destination, NDr - Redirect,
          O - OSPF Intra, OI - OSPF Inter, OE1 - OSPF ext 1,
          OE2 - OSPF ext 2,
          ON1 - OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2
S ::/0 [1/0] via 2001:DB8:ACAD:4::2
R1#

In tegenstelling tot IPv4 stelt IPv6 niet expliciet dat de standaard IPv6 de Gateway of Last Resort is.

De sleutel tot deze configuratie is het ::/0-masker. Bedenk dat de ipv6-prefixlengte in een routeringstabel bepaalt hoeveel bits moeten overeenkomen tussen het bestemmings-IP-adres van het pakket en de route in de routeringstabel. Het ::/0-masker geeft aan dat geen van de bits hoeft te matchen. Zolang er geen specifiekere overeenkomst bestaat, komt de standaard statische IPv6-route met alle pakketten overeen.

Volgend voorbeeld toont een succesvolle ping naar de R3 LAN-interface.

R1# ping 2001:0DB8:ACAD:3::1
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 2001:DB8:ACAD:3::1,
timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 28/28/28 ms
R1#

6.3. Overzicht van CIDR en VLSM

6.3.1. Classful addressering

6.3.1.1. Classful netwerkadressering

RFC 790 en RFC 791, uitgebracht in 1981, beschrijven hoe IPv4-netwerkadressen aanvankelijk werden toegewezen op basis van een classificatiesysteem. In de oorspronkelijke specificatie van IPv4 hebben de auteurs de klassen vastgesteld om netwerken van drie verschillende groottes te bieden voor grote, middelgrote en kleine organisaties. Als gevolg hiervan werden klasse A-, B- en C-adressen gedefinieerd met een specifiek formaat voor de bits van hoge orde. Hoge orde bits zijn de uiterst linkse bits in een 32-bits adres.

ClassHigh Order BitsStartEnd
Class A0xxxxxxx0.0.0.0127.255.255.255
Class B10xxxxxx128.0.0.0191.255.255.255
Class C110xxxxx192.0.0.0223.255.255.255
Class D (Multicast)1110xxxx224.0.0.0239.255.255.255
Class E (Reserved)11110xxx240.0.0.0255.255.255.255

Zoals weergegeven in de tabel:

  • Klasse A-adressen beginnen met 0 – Bedoeld voor grote organisaties; omvat alle adressen van 0.0.0.0 (00000000) tot 127.255.255.255 (01111111). Het 0.0.0.0-adres is gereserveerd voor standaardroutering en het 127.0.0.0-adres is gereserveerd voor loopback-tests.
  • Klasse B-adressen beginnen met 10 – Bedoeld voor middelgrote tot grote organisaties; omvat alle adressen van 128.0.0.0 (10000000) tot 191.255.255.255 (10111111).
  • Klasse C-adressen beginnen met 110 – Bedoeld voor kleine tot middelgrote organisaties; omvat alle adressen van 192.0.0.0 (11000000) tot 223.255.255.255 (11011111).

De overige adressen waren gereserveerd voor multicasting en toekomstig gebruik.

  • Klasse D Multicast-adressen beginnen met 1110 – Multicast-adressen worden gebruikt om een ​​groep hosts te identificeren die deel uitmaken van een multicast-groep. Dit helpt de hoeveelheid pakketverwerking die door hosts wordt gedaan te verminderen, met name op uitzendmedia (d.w.z. Ethernet-LAN’s). Routeringsprotocollen, zoals RIPv2, EIGRP en OSPF gebruiken aangewezen multicast-adressen (RIP = 224.0.0.9, EIGRP = 224.0.0.10, OSPF 224.0.0.5 en 224.0.0.6).
  • Klasse E Gereserveerde IP-adressen beginnen met 1111 – Deze adressen zijn gereserveerd voor experimenteel en toekomstig gebruik.

Links:

Internetprotocol,” http://www.ietf.org/rfc/rfc791.txt

Internet Multicast-adressen” http://www.iana.org/assignments/multicast-addresses

6.3.1.2. Klassieke subnetmaskers

Zoals gespecificeerd in RFC 790, heeft elke netwerkklasse een standaard subnetmasker.

Zoals weergegeven in volgende figuur, gebruikten klasse A-netwerken het eerste octet om het netwerkgedeelte van het adres te identificeren. Dit wordt vertaald naar een 255.0.0.0 klassevol subnetmasker. Omdat er nog maar 7 bits over waren in het eerste octet (onthoud dat het eerste bit altijd 0 is), maakte dit 2 tot de 7e macht, oftewel 128 netwerken. Het werkelijke aantal is 126 netwerken, omdat er twee gereserveerde klasse A-adressen zijn (d.w.z. 0.0.0.0/8 en 127.0.0.0/8). Met 24 bits in het hostgedeelte had elk klasse A-adres het potentieel voor meer dan 16 miljoen individuele hostadressen.

Klasse A netwerken

Zoals weergegeven in onderstaande figuur, gebruikten klasse B-netwerken de eerste twee octetten om het netwerkgedeelte van het netwerkadres te identificeren. Met de eerste twee bits al vastgesteld als 1 en 0, bleven er 14 bits over in de eerste twee octetten voor het toewijzen van netwerken, wat resulteerde in 16.384 klasse B-netwerkadressen. Omdat elk klasse B-netwerkadres 16 bits in het hostgedeelte bevatte, bestuurde het 65.534 adressen. (Houd er rekening mee dat er twee adressen waren gereserveerd voor de netwerk- en broadcastadressen.)

Klasse B netwerken

Zoals weergegeven in volgende figuur, gebruikten klasse C-netwerken de eerste drie octetten om het netwerkgedeelte van het netwerkadres te identificeren. Met de eerste drie bits vastgesteld als 1 en 1 en 0, bleven er 21 bits over voor het toewijzen van netwerken voor meer dan 2 miljoen klasse C-netwerken. Maar elk klasse C-netwerk had slechts 8 bits in het hostgedeelte, of 254 mogelijke hostadressen.

Klasse C netwerken

Een voordeel van het toewijzen van specifieke standaardsubnetmaskers aan elke klasse is dat het routeringsupdateberichten kleiner werd. Classful routing-protocollen nemen de subnetmasker-informatie niet op in hun updates. De ontvangende router past het standaardmasker toe op basis van de waarde van het eerste octet dat de klasse identificeert.

6.3.1.3. Voorbeeld van Classful Routing Protocol

Het gebruik van klassevolle IP-adressen betekende dat het subnetmasker van een netwerkadres kon worden bepaald door de waarde van het eerste octet, of beter gezegd, de eerste drie bits van het adres. Routeringsprotocollen, zoals RIPv1, hoeven alleen het netwerkadres van bekende routes door te geven en hoeven het subnetmasker niet op te nemen in de routeringsupdate. Dit komt doordat de router die de routeringsupdate ontvangt, het subnetmasker bepaalt door simpelweg de waarde van het eerste octet in het netwerkadres te onderzoeken, of door het ingress-interfacemasker toe te passen voor routes met subnetten. Het subnetmasker was direct gerelateerd aan het netwerkadres.

In onderstaande afbeelding stuurt R1 een update naar R2. In het voorbeeld weet R1 dat subnet 172.16.1.0 tot hetzelfde grote klassevolle netwerk behoort als de uitgaande interface. Daarom stuurt het een RIP-update naar R2 met subnet 172.16.1.0. Wanneer R2 de update ontvangt, past het het subnetmasker van de ontvangende interface (/24) toe op de update en voegt 172.16.1.0 toe aan de routeringstabel.

Classfull route updates

In volgende afbeelding stuurt R2 een update naar R3. Bij het verzenden van updates naar R3, vat R2 de subnetten 172.16.1.0/24, 172.16.2.0/24 en 172.16.3.0/24 samen in het grote klassevolle netwerk 172.16.0.0. Omdat R3 geen subnetten heeft die bij 172.16.0.0 horen, past het het classful mask toe voor een klasse B-netwerk, namelijk /16.

Classful route updates

6.3.1.4. Klassevolle adresserings verspilling

De klassevolle adressering gespecificeerd in RFC’s 790 en 791 resulteerde in een enorme verspilling van adresruimte. In de begindagen van het internet kregen organisaties een volledig klassevol netwerkadres toegewezen uit de A-, B- of C-klasse.

Klassevolle IP-adrestoewijzing

Zoals geïllustreerd in de afbeelding:

  • Klasse A had 50% van de totale adresruimte. Er konden echter slechts 126 organisaties een klasse A-netwerkadres krijgen. Belachelijk genoeg zou elk van deze organisaties adressen kunnen verstrekken voor maximaal 16 miljoen hosts. Zeer grote organisaties kregen hele klasse A-adresblokken toegewezen. Sommige bedrijven en overheidsorganisaties hebben nog klasse A-adressen. General Electric bezit bijvoorbeeld 3.0.0.0/8, Apple Computer bezit 17.0.0.0/8 en de U.S. Postal Service bezit 56.0.0.0/8.
  • Klasse B had 25% van de totale adresruimte. Er kunnen maximaal 16.384 organisaties een klasse B-netwerkadres worden toegewezen en elk van deze netwerken kan maximaal 65.534 hosts ondersteunen. Alleen de grootste organisaties en overheden zouden ooit alle 65.000 adressen kunnen gebruiken. Net als klasse A-netwerken werden veel IP-adressen in de klasse B-adresruimte verspild.
  • Klasse C had 12,5% van de totale adresruimte. Veel meer organisaties waren in staat om klasse C-netwerken te krijgen, maar waren beperkt in het totale aantal hosts dat ze konden verbinden. In veel gevallen waren klasse C-adressen vaak te klein voor de meeste middelgrote organisaties.
  • De klassen D en E worden gebruikt voor multicasting en gereserveerde adressen.

Het algemene resultaat was dat de klassikale adressering een zeer verspillend adresseringsschema was. Er moest een betere oplossing voor netwerkadressering worden ontwikkeld. Om deze reden werd in 1993 Classless Inter-Domain Routing (CIDR) geïntroduceerd.

6.3.2. CIDR

6.3.2.1. Klasseloze routering tussen domeinen

Net zoals internet aan het begin van de jaren negentig exponentieel groeide, zo groeide ook de omvang van de routeringstabellen die werden onderhouden door internetrouters onder classificatie van IP-adressering. Om deze reden introduceerde de IETF in 1993 CIDR in RFC 1517.

CIDR verving de klassevolle netwerktoewijzingen en adresklassen (A, B en C) werden overbodig. Met CIDR wordt het netwerkadres niet langer bepaald door de waarde van het eerste octet. In plaats daarvan wordt het netwerkgedeelte van het adres bepaald door het subnetmasker, ook wel netwerkprefix of prefixlengte genoemd (d.w.z. /8, /19, enz.).

Klasseloze Inter-Domain routering

ISP’s zijn niet langer beperkt tot een /8, /16 of /24 subnetmasker. Ze kunnen nu efficiënter adresruimte toewijzen met elke prefixlengte, beginnend met /8 en groter (d.w.z. /8, /9, /10, enz.). De afbeelding laat zien hoe blokken IP-adressen kunnen worden toegewezen aan een netwerk op basis van de eisen van de klant, variërend van enkele hosts tot honderden of duizenden hosts.

CIDR verkleint ook de grootte van routeringstabellen en beheert de IPv4-adresruimte efficiënter door:

  • Routesamenvatting – Ook bekend als prefix-aggregatie, worden routes samengevat in één route om de grootte van routeringstabellen te verkleinen. Eén samenvattende statische route kan bijvoorbeeld verschillende specifieke statische route-instructies vervangen.
  • Supernetting – Treedt op wanneer het route-samenvattingsmasker een kleinere waarde heeft dan het standaard traditionele classful-masker.

Let op: Een supernet is altijd een routesamenvatting, maar een routesamenvatting is niet altijd een supernet.

6.3.2.2. CIDR en route-samenvatting

Merk in de afbeelding op dat ISP1 vier klanten heeft en dat elke klant een variabele hoeveelheid IP-adresruimte heeft. De adresruimte van de vier klanten kan worden samengevat in één advertentie aan ISP2. De 192.168.0.0/20 samengevatte of geaggregeerde route omvat alle netwerken van klanten A, B, C en D. Dit type route staat bekend als een supernetroute. Een supernet vat meerdere netwerkadressen samen met een masker dat kleiner is dan het klassevolle masker.

Samenvatten van supernet routes

Het bepalen van de samenvattende route en het subnetmasker voor een groep netwerken kan in de volgende drie stappen:

Stap 1. Maak een lijst van de netwerken in binair formaat.

Stap 2. Tel het aantal uiterst links overeenkomende bits. Dit identificeert de prefixlengte of het subnetmasker voor de samengevatte route.

Stap 3. Kopieer de overeenkomende bits en voeg vervolgens nul bits toe aan de rest van het adres om het samengevatte netwerkadres te bepalen.

Het samengevatte netwerkadres en subnetmasker kunnen nu worden gebruikt als overzichtsroute voor deze groep netwerken.

Overzichtsroutes kunnen worden geconfigureerd door zowel statische routes als klasseloze routeringsprotocollen.

6.3.2.3. Statische routering CIDR-voorbeeld

Door kleinere routeringstabellen te maken, wordt het opzoekproces voor de routeringstabel efficiënter, omdat er minder routes hoeven te worden doorzocht. Als één statische route kan worden gebruikt in plaats van meerdere statische routes, wordt de routeringstabel kleiner. In veel gevallen kan een enkele statische route worden gebruikt om tientallen, honderden of zelfs duizenden routes weer te geven.

Samenvatting CIDR-routes kunnen worden geconfigureerd met behulp van statische routes. Dit helpt om de grootte van routeringstabellen te verkleinen.

In volgende voorbeeld is R1 geconfigureerd om de geïdentificeerde netwerken in de topologie te bereiken. Hoewel acceptabel, zou het efficiënter zijn om een statische samenvattende route te configureren.

R1(config)# ip route 172.16.0.0 255.255.0.0 s0/0/0
R1(config)# ip route 172.17.0.0 255.255.0.0 s0/0/0
R1(config)# ip route 172.18.0.0 255.255.0.0 s0/0/0
R1(config)# ip route 172.19.0.0 255.255.0.0 s0/0/0
R1(config)# ip route 172.20.0.0 255.255.0.0 s0/0/0
R1(config)# ip route 172.21.0.0 255.255.0.0 s0/0/0
R1(config)#

Het volgende voorbeeld biedt een oplossing met behulp van CIDR-samenvatting. De zes statische route-items kunnen worden teruggebracht tot 172.16.0.0/13 entry. In het voorbeeld worden de zes statische route-items verwijderd en vervangen door een statische samenvattende route.

R1(config)# no ip route 172.16.0.0 255.255.0.0 s0/0/0
R1(config)# no ip route 172.17.0.0 255.255.0.0 s0/0/0
R1(config)# no ip route 172.18.0.0 255.255.0.0 s0/0/0
R1(config)# no ip route 172.19.0.0 255.255.0.0 s0/0/0
R1(config)# no ip route 172.20.0.0 255.255.0.0 s0/0/0
R1(config)# no ip route 172.21.0.0 255.255.0.0 s0/0/0
R1(config)#
R1(config)# ip route 172.16.0.0 255.248.0.0 s0/0/0
R1(config)#

6.3.2.4. Voorbeeld van klasseloos routeringsprotocol

Classful routing-protocollen kunnen geen supernetroutes verzenden. Dit komt omdat de ontvangende router automatisch het standaard classful subnetmasker toepast op het netwerkadres in de routeringsupdate. Als de topologie in de afbeelding een klassevol routeringsprotocol zou bevatten, dan zou R3 alleen 172.16.0.0/16 in de routeringstabel installeren.

Klasseloze routeringsupdates

Het verspreiden van VLSM- en supernetroutes vereist een klasseloos routeringsprotocol zoals RIPv2, OSPF of EIGRP. Klasseloze routeringsprotocollen adverteren netwerkadressen met de bijbehorende subnetmaskers. Met een klasseloos routeringsprotocol kan R2 netwerken 172.16.0.0/16, 172.17.0.0/16, 172.18.0.0/16 en 172.19.0.0/16 samenvatten en een statische supernet-samenvatting adverteren 172.16.0.0/14 naar R3. R3 installeert vervolgens de supernetroute 172.16.0.0/14 in zijn routeringstabel.

Opmerking: wanneer een supernetroute in een routeringstabel staat, bijvoorbeeld als een statische route, neemt een classful routingprotocol die route niet op in de updates.

6.3.3. VLSM

6.3.3.1. Subnetmaskering met vaste lengte

Bij subnetmasking met vaste lengte (FLSM) wordt voor elk subnet hetzelfde aantal adressen toegewezen. Als alle subnetten dezelfde vereisten hebben voor het aantal hosts, zouden deze adresblokken met een vaste grootte voldoende zijn. Meestal is dat echter niet het geval.

Opmerking: FLSM wordt ook wel traditionele subnetting genoemd.

Volgende afbeelding laat zien hoe traditionele subnetten 3 bits kunnen lenen van het hostgedeelte in het laatste octet om te voldoen aan de subnetvereiste van zeven subnetten. Bijvoorbeeld, onder het Host-gedeelte, laat het Subnet-gedeelte zien hoe het lenen van 3 bits 8 subnetten creëert, terwijl het Host-gedeelte 5 hostbits markeert die 30 bruikbare hosts-IP-adressen per subnet opleveren. Dit schema creëert de benodigde subnetten en voldoet aan de hostvereiste van het grootste LAN.

Basis subnet schema

Hoewel dit traditionele subnet voldoet aan de behoeften van het grootste LAN en de adresruimte in een voldoende aantal subnetten verdeelt, resulteert dit in een aanzienlijke verspilling van ongebruikte adressen.

Er zijn bijvoorbeeld slechts twee adressen nodig in elk subnet voor de drie WAN-links. Omdat elk subnet 30 bruikbare adressen heeft, zijn er 28 ongebruikte adressen in elk van deze subnetten. Zoals weergegeven in figuur 3, resulteert dit in 84 ongebruikte adressen (28 x 3). Verder beperkt dit de toekomstige groei door het totale aantal beschikbare subnetten te verminderen. Dit inefficiënte gebruik van adressen is kenmerkend voor traditionele subnetten van klassevolle netwerken.

Ongebruikte adressen op de WAN subnetten

Het toepassen van een traditioneel subnetting-schema op dit scenario is niet erg efficiënt en verspillend. In feite is dit voorbeeld een goed model om te laten zien hoe subnetting van een subnet kan worden gebruikt om het adresgebruik te maximaliseren. Subnetting van een subnet, of het gebruik van een subnetmasker met variabele lengte (VLSM), is ontworpen om verspilling van adressen te voorkomen.

6.3.3.2. Subnetmaskering met variabele lengte

Bij traditionele subnetten wordt voor alle subnetten hetzelfde subnetmasker toegepast. Dit betekent dat elk subnet hetzelfde aantal beschikbare hostadressen heeft.

Zoals geïllustreerd in de volgende afbeelding creëert traditionele subnetten subnetten van gelijke grootte. Elk subnet in een traditioneel schema gebruikt hetzelfde subnetmasker.

Traditioneel subnetten

Met VLSM varieert de lengte van het subnetmasker afhankelijk van het aantal bits dat voor een bepaald subnet is geleend, dus het “variabele” deel van het subnetmasker met variabele lengte. Zoals weergegeven in de volgende afbeelding, maakt VLSM het mogelijk om een ​​netwerkruimte op te delen in ongelijke delen.

Subnetten van variabele grootte

VLSM-subnetten lijken op traditionele subnetten, omdat er bits worden geleend om subnetten te maken. De formules om het aantal hosts per subnet te berekenen en het aantal aangemaakte subnetten zijn nog steeds van toepassing. Het verschil is dat subnetting geen single-pass-activiteit is. Met VLSM wordt het netwerk eerst gesubnettend en vervolgens worden de subnetten opnieuw gesubnetten. Dit proces kan meerdere keren worden herhaald om subnetten van verschillende groottes te maken.

6.3.3.3. VLSM in actie

VLSM maakt het gebruik van verschillende maskers voor elk subnet mogelijk. Nadat een netwerkadres is gesubnetten, kunnen die subnetten verder worden gesubnetten. VLSM is gewoon subnetting van een subnet. VLSM kan worden gezien als sub-subnetting.

De afbeelding toont het netwerk 10.0.0.0/8 dat is gesubnetten met het subnetmasker van /16, wat 256 subnetten maakt. Dat is 10.0.0.0/16, 10.1.0.0/16, 10.2.0.0/16, …, 10.255.0.0/16. Vier van deze /16 subnetten worden weergegeven in de afbeelding. Elk van deze /16 subnetten kan verder worden gesubnetten.

VLSM subnetten

Individuele hostadressen worden toegewezen uit de adressen van “sub-subnetten”. De afbeelding toont bijvoorbeeld het 10.1.0.0/16-subnet verdeeld in /24-subnetten. Het 10.1.4.10-adres zou nu lid zijn van het meer specifieke subnet 10.1.4.0/24.

6.3.3.4. Subnetten Subnetten

Een andere manier om de VLSM-subnetten te bekijken, is door elk subnet en zijn sub-subnetten op te sommen.

In het volgende voorbeeld is het 10.0.0.0/8-netwerk de startadresruimte en wordt het gesubnetteerd met een /16-masker. Als u 8 bits leent (van /8 tot /16) creëert u 256 subnetten die variëren van 10.0.0.0/16 tot 10.255.0.0/16.

Het subnet 10.0.0.0/8 subnetten naar 10.0.0.0/16

In het volgende voorbeeld wordt het subnet 10.1.0.0/16 verder gesubnetteerd door nog 8 bits te lenen. Dit creëert 256 subnetten met een /24-masker. Dit masker staat 254 hostadressen per subnet toe. De subnetten variërend van 10.1.0.0/24 tot 10.1.255.0/24 zijn subnetten van het subnet 10.1.0.0/16.

Het subnet 10.1.0.0/16 subnetten naar 10.1.0.0/24

In het volgende voorbeeld is het 10.2.0.0/16-subnet ook verder gesubnet met een /24-masker dat 254 hostadressen per subnet toelaat. De subnetten van 10.2.0.0/24 tot 10.2.255.0/24 zijn subnetten van het subnet 10.2.0.0/16.

Het subnet 10.2.0.0/16 subnetten naar 10.2.0.0/24

In het volgende voorbeeld is het subnet 10.3.0.0/16 verder gesubnett met een /28-masker, waardoor 4.096 subnetten worden gecreëerd en 14 hostadressen per subnet mogelijk zijn. De subnetten van 10.3.0.0/28 tot 10.3.255.240/28 zijn subnetten van het subnet 10.3.0.0/16.

Het subnet 10.3.0.0/16 subnetten naar 10.3.0.0/28

In het volgende voorbeeld is het subnet 10.4.0.0/16 verder gesubnett met een /20-masker, waardoor 16 subnetten worden gecreëerd en 4.094 hostadressen per subnet mogelijk zijn. De subnetten van 10.4.0.0/20 tot 10.4.240.0/20 zijn subnetten van het subnet 10.4.0.0/16. Deze /20 subnetten zijn groot genoeg om nog verder te subnetten, waardoor meer netwerken mogelijk zijn.

Het subnet 10.4.0.0/16 subnetten naar 10.4.0.0/20

6.3.3.5. VLSM-voorbeeld

Het ontwerp van een netwerkadresseringsschema moet zorgvuldig worden overwogen. De voorbeeldtopologie in afbeelding 1 vereist bijvoorbeeld zeven subnetten.

Basis toplologie

Met traditionele subnetten worden de eerste zeven adresblokken toegewezen aan LAN’s en WAN’s, zoals weergegeven in afbeelding 2. Dit schema resulteert in 8 subnetten met elk 30 bruikbare adressen (/27). Hoewel dit schema werkt voor de LAN-segmenten, zijn er veel verspilde adressen in de WAN-segmenten.

/27 NetwerkHosts
Building A.0.1 – .30
Building B.32.33 – .62
Building C.64.65 – .94
Building D.96.97 – .126
WAN R1 – R2.128.129 – .158
WAN R2 – R3.160.161 – .190
WAN R3 – R4.192.193 – .222
Niet gebruikt.224.225 – .254
Het subnet 192.168.20.0/24 subnetten naar 192.168.20.0/27

Als een adresseringsschema is ontworpen voor een nieuw netwerk, kunnen de adresblokken worden toegewezen op een manier die verspilling minimaliseert en ongebruikte adressenblokken aaneengesloten houdt. Het kan moeilijker zijn om dit te doen bij het toevoegen aan een bestaand netwerk.

Om de adresruimte efficiënter te gebruiken, zoals weergegeven in afbeelding 3, worden /30-subnetten gemaakt voor WAN-koppelingen. Om de ongebruikte adressenblokken bij elkaar te houden, wordt het laatste /27-subnet verder gesubnetten om de /30-subnetten te maken. De eerste 3 subnetten werden toegewezen aan WAN-links die subnetten 192.168.20.224/30, 192.168.20.228/30 en 192.168.20.232/30 creëerden. Door het adresseringsschema op deze manier te ontwerpen, blijven er drie ongebruikte /27-subnetten en vijf ongebruikte /30-subnetten over.

/27 NetwerkHosts
Building A.0.1 – .30
Building B.32.33 – .62
Building C.64.65 – .94
Building D.96.97 – .126
Niet gebruikt.128.129 – .158
Niet gebruikt .160.161 – .190
Niet gebruikt .192.193 – .222
.224.225 – .254
/30 NetwerkHosts
WAN R1-R2.224.225 – .226
WAN R2-R3 .228.229 – .230
WAN R3-R4 .232.233 – .234

Volgende voorbeel toont de voorbeeldconfiguraties op alle vier de routers om het VLSM-adresseringsschema te implementeren.

R1(config)# interface gigabitethernet 0/0
R1(config)# ip address 192.168.20.1 255.255.255.224
R1(config)# exit
R1(config)# interface serial 0/0/0 
R1(config)# ip address 192.168.20.225 255.255.255.252
R1(config)# end
R1(config)#
R1#

R2(config)# interface gigabitethernet 0/0
R2(config)# ip address 192.168.20.33 255.255.255.224
R2(config)# exit
R2(config)# interface serial 0/0/0
R2(config)# ip address 192.168.20.226 255.255.255.252
R2(config)# exit
R2(config)# interface serial 0/0/1
R2(config)# ip address 192.168.20.229 255.255.255.252
R2(config)# exit
R2#

R3(config)# interface gigabitethernet 0/0
R3(config)# ip address 192.168.20.65 255.255.255.224
R3(config)# exit
R3(config)# interface serial 0/0/0
R3(config)# ip address 192.168.20.230 255.255.255.252
R3(config)# exit
R3(config)# interface serial 0/0/1
R3(config)# ip address 192.168.20.233 255.255.255.252
R3(config)# exit
R3#

R4(config)# interface gigabitethernet 0/0
R4(config)# ip address 192.168.20.97 255.255.255.224
R4(config)# exit
R4(config)# interface serial 0/0/0
R4(config)# ip address 192.168.20.234 255.255.255.252
R4(config)# exit
R4#

6.4. Configureer samenvattende en zwevende statische routes

6.4.1. IPv4 samenvattingsroutes configureren

6.4.1.1. Routesamenvatting

Route-samenvatting, ook wel route-aggregatie genoemd, is het proces van het adverteren van een aaneengesloten reeks adressen als één adres met een minder specifiek, korter subnetmasker. CIDR is een vorm van route-samenvatting en is synoniem met de term supernetting.

CIDR negeert de beperking van klassikale grenzen en staat samenvatting toe met maskers die kleiner zijn dan die van het standaard klassikale masker. Dit type samenvatting helpt het aantal vermeldingen in routeringsupdates te verminderen en verlaagt het aantal vermeldingen in lokale routeringstabellen. Het helpt ook het bandbreedtegebruik voor routeringsupdates te verminderen en resulteert in snellere zoekopdrachten in routeringstabellen.

In de afbeelding vereist R1 een samenvattende statische route om netwerken te bereiken in het bereik van 172.20.0.0/16 tot 172.23.0.0/16.

Basis topologie

6.4.1.2. Bereken een samenvattende route

Netwerken samenvatten in één adres en masker kan in drie stappen:

Stap 1. Maak een lijst van de netwerken in binair formaat. Onderstaande afbeelding geeft een overzicht van netwerken 172.20.0.0/16 tot 172.23.0.0/16 in binair formaat.

Stap 2. Tel het aantal uiterst links overeenkomende bits om het masker voor de samenvattingsroute te bepalen. Onderstaande afbeelding markeert de 14 uiterst links overeenkomende bits. Dit is het voorvoegsel, of subnetmasker, voor de samengevatte route: /14 of 255.252.0.0.

Stap 3. Kopieer de overeenkomende bits en voeg vervolgens nul bits toe om het samengevatte netwerkadres te bepalen. Onderstaande afbeelding laat zien dat de overeenkomende bits met nullen aan het einde resulteren in het netwerkadres 172.20.0.0. De vier netwerken – 172.20.0.0/16, 172.21.0.0/16, 172.22.0.0/16 en 172.23.0.0/16 – kunnen worden samengevat in één netwerkadres en prefix 172.20.0.0/14.

Een routesamenvatting berekenen

Onderstaande voorbeeld toont R1 geconfigureerd met een samenvattende statische route om netwerken 172.20.0.0/16 tot 172.23.0.0/16 te bereiken.

R1(config)# ip route 192.20.0.0 255.252.0.0 172.19.0.2
R1(config)#

6.4.1.3. Voorbeeld Samenvatting Statische Route

Meerdere statische routes kunnen worden samengevat in één statische route als:

  • De bestemmingsnetwerken zijn aaneengesloten en kunnen worden samengevat in een enkel netwerkadres.
  • De meerdere statische routes gebruiken allemaal dezelfde exit-interface of next-hop IP-adres.

Bekijk het voorbeeld in figuur 1. Alle routers hebben connectiviteit via statische routes.

Basis topologie

Onderstaande voorbeeld toont de statische routeringstabelvermeldingen voor R3. Merk op dat het drie statische routes heeft die kunnen worden samengevat omdat ze dezelfde twee eerste octetten delen.

R3# show ip rotue static | begin Gateway
Gateway of last resort is not set

      172.16.0.0/24 is subnetted, 3 subnets
S        172.16.1.0 [1/0] via 192.168.1.2
S        172.16.2.0 [1/0] via 192.168.1.2
S        172.16.3.0 [1/0] via 192.168.1.2

R3#

De volgende afbeedling toont de stappen om die drie netwerken samen te vatten:

De netwerken samenvatten

Stap 1. Schrijf de netwerken op om ze binair samen te vatten.

Stap 2. Om het subnetmasker voor samenvatting te vinden, begint u met het uiterst linkse bit, werkt u naar rechts en zoekt u alle bits die achtereenvolgens overeenkomen totdat een kolom met bits wordt gevonden die niet overeenkomen, waarmee u de samenvattingsgrens identificeert.

Stap 3. Tel het aantal uiterst links overeenkomende bits; in ons voorbeeld is dit 22. Dit nummer identificeert het subnetmasker voor de samengevatte route als /22 of 255.255.252.0. Opmerking: de afbeelding toont alle netwerken die zijn geconverteerd naar binair om de overeenkomende bits te demonstreren; maar de samenvatting kan ook worden bepaald door alleen de laagste en hoogste netwerkadressen naar binair te converteren om de overeenkomende bits te vinden.

Stap 4. Om het netwerkadres voor de samenvatting te vinden, kopieert u de overeenkomende 22 bits en voegt u alle 0 bits toe aan het einde om 32 bits te maken.

Nadat de samenvattingsroute is geïdentificeerd, vervangt u de bestaande routes door de ene samenvattingsroute.

Het volgende voorbeeld laat zien hoe de drie bestaande routes worden verwijderd en vervolgens de nieuwe statische samenvattingsroute wordt geconfigureerd.

R3(config)# no ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 192.168.1.2
R3(config)# no ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 192.168.1.2
R3(config)# no ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 192.168.1.2
R3(config)# ip route 172.16.0.0 255.255.252.0 192.168.1.2
R3(config)#

Volgende voorbeeld bevestigt dat de samenvattende statische route in de routeringstabel van R3 is.

R3# show ip route static | begin Gateway
Gateway of last resort is not set

      172.16.0.0/22 is subnetted, 1 subnets
S        172.16.0.0 [1/0] via 192.168.1.2
R3#

6.4.2. IPv6 samenvattingsroutes configureren

6.4.2.1. IPv6-netwerkadressen samenvatten

Afgezien van het feit dat IPv6-adressen 128 bits lang zijn en hexadecimaal zijn geschreven, is het samenvatten van IPv6-adressen eigenlijk vergelijkbaar met het samenvatten van IPv4-adressen. Het vereist slechts een paar extra stappen vanwege de verkorte IPv6-adressen en hex-conversie.

Basis toplogie

Meerdere statische IPv6-routes kunnen worden samengevat in één statische IPv6-route als:

De bestemmingsnetwerken zijn aaneengesloten en kunnen worden samengevat in een enkel netwerkadres.
De meerdere statische routes gebruiken allemaal dezelfde exit-interface of next-hop IPv6-adres.
Raadpleeg het netwerk in afbeelding 1. R1 heeft momenteel vier statische IPv6-routes om netwerken te bereiken 2001:DB8:ACAD:1::/64 tot 2001:DB8:ACAD:4::/64.

Volgend voorbeeld toont de statische IPv6-routes die zijn geïnstalleerd in de IPv6-routeringstabel.

R1# show ipv6 route static
IPv6 Routing Table - default - 7 entries
Codes:    C - Connected, L - Local, S - Static, U - Per-user Static route,
          B - BGP, R - RIP, I1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2,
          IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary, D - EIGRP, EX - EIGRP external,
          ND - ND Default, NDp - ND Prefix, DCE - Destination, NDr - Redirect,
          O - OSPF Intra, OI - OSPF Inter, OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2,
          ON1 - OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2
S     2001:DB8:ACAD:1::/64 [1/0] via 2001:DB8:FEED:1::2
S     2001:DB8:ACAD:2::/64 [1/0] via 2001:DB8:FEED:1::2
S     2001:DB8:ACAD:3::/64 [1/0] via 2001:DB8:FEED:1::2
S     2001:DB8:ACAD:4::/64 [1/0] via 2001:DB8:FEED:1::2
R1#

6.4.2.2. Bereken IPv6-netwerkadressen

Het samenvatten van IPv6-netwerken in één IPv6-prefix en prefix-lengte kan in zeven stappen worden gedaan, zoals weergegeven in afbeeldingen 1 tot en met 7:

Stap 1. Maak een lijst van de netwerkadressen (prefixen) en identificeer het deel waar de adressen verschillen.

2001:0DB8:ACAD:1::/64
2001:0DB8:ACAD:2::/64
2001:0DB8:ACAD:3::/64
2001:0DB8:ACAD:4::/64

Stap 2. Vouw de IPv6 uit als deze is afgekort.

2001:0DB8:ACAD:0001::/64
2001:0DB8:ACAD:0002::/64
2001:0DB8:ACAD:0003::/64
2001:0DB8:ACAD:0004::/64

Stap 3. Converteer de verschillende sectie van hexadecimaal naar binair.

2001:0DB8:ACAD:0000000000000001::/64
2001:0DB8:ACAD:0000000000000010::/64
2001:0DB8:ACAD:00000000000000011::/64
2001:0DB8:ACAD:0000000000000100::/64

Stap 4. Tel het aantal uiterst links overeenkomende bits om de prefixlengte voor de samenvattingsroute te bepalen. Opmerking: de afbeelding toont alle netwerken die zijn geconverteerd naar binair om de overeenkomende bits te demonstreren; maar de samenvatting kan ook worden bepaald door alleen de laagste en hoogste netwerkadressen naar binair te converteren om de overeenkomende bits te vinden.

2001:0DB8:ACAD:0000000000000001::/64
2001:0DB8:ACAD:0000000000000010::/64
2001 :0DB8:ACAD:0000000000000011::/64
2001:0DB8:ACAD:0000000000000100::/64
16 bits16 bits16 bits13 bits

Stap 5. Kopieer de overeenkomende bits en voeg vervolgens nul bits toe om het samengevatte netwerkadres (prefix) te bepalen.

2001:0DB8:ACAD:0000000000000000::/64
2001:0DB8:ACAD:0000000000000000::/64
2001:0DB8:ACAD:0000000000000000::/64
2001:0DB8:ACAD:0000000000000000::/64

Stap 6. Converteer de binaire sectie terug naar hex.

2001:0DB8:ACAD:0000000000000000::/64
2001:0DB8:ACAD:0000000000000000::/64
2001:0DB8:ACAD:0000000000000000::/64
2001:0DB8:ACAD:0000000000000000::/64
2001:0DB8:ACAD:0000::

Stap 7. Voeg het voorvoegsel van de samenvattingsroute toe (resultaat van stap 4).

2001:0DB8:ACAD:0000000000000000::/64
2001:0DB8:ACAD:0000000000000000::/64
2001:0DB8:ACAD:0000000000000000::/64
2001:0DB8:ACAD:0000000000000000::/64
2001:0DB8:ACAD:0000::/61
2001:0DB8:ACAD:0::/61
2001:0DB8:ACAD::/61

6.4.2.3. Een IPv6-samenvattingsadres configureren

Nadat de samenvattingsroute is geïdentificeerd, vervangt u de bestaande routes door de enkele samenvattingsroute.

Basis topologie

Volgende voorbeeld laat zien hoe de vier bestaande routes worden verwijderd en vervolgens de nieuwe statische IPv6-route wordt geconfigureerd.

R3(config)# no ipv6 route 2001:DB8:ACAD:1::/64 2001:db8:feed:1::2
R3(config)# no ipv6 route 2001:DB8:ACAD:2::/64 2001:db8:feed:1::2
R3(config)# no ipv6 route 2001:DB8:ACAD:3::/64 2001:db8:feed:1::2
R3(config)# no ipv6 route 2001:DB8:ACAD:4::/64 2001:db8:feed:1::2
R3(config)#
R3(config)# ipv6 route 2001:DB8:ACAD:0::/45 2001:db8:feed:1::2
R3(config)#

Volgende voorbeeld bevestigt dat de samenvattende statische route in de routeringstabel van R1 staat.

R1# show ipv6 route static
IPv6 Routing Table - default - 7 entries
Codes:    C - Connected, L - Local, S - Static, U - Per-user Static route,
          B - BGP, R - RIP, I1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2,
          IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary, D - EIGRP, EX - EIGRP external,
          ND - ND Default, NDp - ND Prefix, DCE - Destination, NDr - Redirect,
          O - OSPF Intra, OI - OSPF Inter, OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2,
          ON1 - OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2
S     2001:DB8:ACAD::/61 [1/0] via 2001:DB8:FEED:1::2
R1#

6.4.3. Zwevende en statische routes configureren

6.4.3.1. Zwevende statische routes

Zwevende statische routes zijn statische routes die een administratieve afstand hebben die groter is dan de administratieve afstand van een andere statische route of dynamische routes. Ze zijn erg handig bij het maken van een back-up naar een primaire link, zoals weergegeven in de afbeelding.

Zwevende statische route

Standaard hebben statische routes een administratieve afstand van 1, waardoor ze de voorkeur hebben boven routes die zijn geleerd van dynamische routeringsprotocollen. De administratieve afstanden van enkele veelgebruikte dynamische routeringsprotocollen zijn bijvoorbeeld:

  • EIGRP = 90
  • IGRP = 100
  • OSPF = 110
  • IS-IS = 115
  • RIP = 120

De administratieve afstand van een statische route kan worden vergroot om de route minder wenselijk te maken dan die van een andere statische route of een route die is geleerd via een dynamisch routeringsprotocol. Op deze manier “zweeft” de statische route en wordt deze niet gebruikt wanneer de route met de betere administratieve afstand actief is. Als de voorkeursroute echter verloren gaat, kan de zwevende statische route het overnemen en kan het verkeer via deze alternatieve route worden gestuurd.

Een zwevende statische route kan worden gebruikt om een ​​back-uproute te bieden naar meerdere interfaces of netwerken op een router. Het is ook onafhankelijk van inkapseling, wat betekent dat het kan worden gebruikt om pakketten door te sturen naar elke interface, ongeacht het type inkapseling.

Een belangrijke overweging van een zwevende statische route is dat deze wordt beïnvloed door convergentietijd. Een route die voortdurend wegvalt en opnieuw een verbinding tot stand brengt, kan ertoe leiden dat de back-upinterface onnodig wordt geactiveerd.

6.4.3.2. Een zwevende statische route configureren

Statische IPv4-routes worden geconfigureerd met behulp van de globale configuratie opdracht ip-route en met een administratieve afstand. Als er geen administratieve afstand is geconfigureerd, wordt de standaardwaarde (1) gebruikt.

Raadpleeg de topologie in volgende figuur. In dit scenario is de voorkeursroute van R1 naar R2. De verbinding met R3 mag alleen worden gebruikt voor back-up.

Een zwevende statische route configureren
R1(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.2.2
R1(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.10.10.2 5
R1(config)# 

R1 is geconfigureerd met een standaard statische route die naar R2 wijst. Omdat er geen administratieve afstand is geconfigureerd, wordt voor deze statische route de standaardwaarde (1) gebruikt. R1 is ook geconfigureerd met een zwevende statische standaard die verwijst naar R3 met een administratieve afstand van 5. Deze waarde is groter dan de standaardwaarde van 1 en daarom zweeft deze route en is deze niet aanwezig in de routeringstabel, tenzij de voorkeursroute mislukt .

Afbeelding 2 verifieert dat de standaardroute naar R2 is geïnstalleerd in de routeringstabel. Merk op dat de back-uproute naar R3 niet aanwezig is in de routeringstabel.

R1# show ip route static | begin Gateway
Gateway of last resort is 0.0.0.0 to network 0.0.0.0

S*    0.0.0.0/0 [1/0] via 172.16.2.2
R1#

6.4.3.3. De zwevende statiche route testen

Omdat de standaard statische route op R1 naar R2 een administratieve afstand van 1 heeft, moet het verkeer van R1 naar R3 via R2 gaan. De uitvoer in volgend voorbeeld bevestigt dat het verkeer tussen R1 en R3 door R2 stroomt.

Controle van het pad naar R3 LAN
R1# traceroute 192.168.2.1

Type escape sequence to abort
Tracing the route to 192.168.2.1
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
 1 172.16.2.2 4 msec 4 msec 8 msec
 2 192.168.1.1 12 msec *  12 msec
R1#

Wat zou er gebeuren als R2 faalde? Om deze storing te simuleren worden beide seriële interfaces van R2 uitgeschakeld, zoals weergegeven in volgende voorbeeld.

Simulatie van een routerfout op R2
R2(config)# interface s0/0/0
R2(config-int)# shutdown
*Feb 21 16:33:35.939: %LINK-5-CHANGED: Interface Serial0/0/0, changed state to administratively down
*Feb 21 16:33:36.939: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0/0/0, changed state to down
R2(config-int)# interface s0/0/1
R2(config-int)# shutdown
R2#

Merk in onderstaand voorbeeld op dat R1 automatisch berichten genereert die aangeven dat de seriële interface naar R2 niet werkt. Een blik op de routeringstabel verifieert dat de standaardroute nu naar R3 verwijst met behulp van de zwevende statische standaardroute die is geconfigureerd voor next-hop 10.10.10.2.

Controle van de standaard route op R1
*Feb 21 16:35:58.435: %LINK-3-UPDOWN: Interface Serial0/0/0, changed state to down
*Feb 21 16:35:59.435: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0/0/0, changed state to down
R1#
R1# show ip route static | begin Gateway
Gateway of last resort is 0.0.0.0 to network 0.0.0.0
S* 0.0.0.0/0 [5/0] via 10.10.10.2
R1#

De uitvoer in het volgende voorbeeld bevestigt dat het verkeer nu rechtstreeks tussen R1 en R3 stroomt.

Controle van het pad naar het R3 LAN
R1# traceroute 192.168.2.1
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 192.168.2.1
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
  1 10.10.10.2 4 msec 4 msec
R1#

Opmerking: het configureren van zwevende statische IPv6-routes valt buiten het bestek van dit hoofdstuk.

6.5. Statische- en standaardroute problemen oplossen

6.5.1. Pakketverwerking met statische routes

6.5.1.1. Statische routes en pakketdoorsturing

Het volgende voorbeeld beschrijft het proces voor het doorsturen van pakketten met statische routes.

Statische routes en pakketdoorsturing

In de animatie is te zien, waarbij PC1 een pakket naar PC3 verzendt:

  1. Het pakket arriveert op de GigabitEthernet 0/0-interface van R1.
  2. R1 heeft geen specifieke route naar het bestemmingsnetwerk, 192.168.2.0/24; daarom gebruikt R1 de standaard statische route.
  3. R1 kapselt het pakket in een nieuw frame in. Omdat de link naar R2 een point-to-point-link is, voegt R1 een “all 1s”-adres toe voor het Layer 2-bestemmingsadres.
  4. Het frame wordt doorgestuurd uit de seriële 0/0/0-interface. Het pakket arriveert op de seriële 0/0/0-interface op R2.
  5. R2 kapselt het frame uit en zoekt een route naar de bestemming. R2 heeft een statische route naar 192.168.2.0/24 vanuit de seriële 0/0/1-interface.
  6. R2 kapselt het pakket in een nieuw frame in. Omdat de link naar R3 een point-to-point-link is, voegt R2 een “all 1s”-adres toe voor het Layer 2-bestemmingsadres.
  7. Het frame wordt doorgestuurd uit de seriële 0/0/1-interface. Het pakket arriveert op de seriële 0/0/1-interface op R3.
  8. R3 kapselt het frame uit en zoekt een route naar de bestemming. R3 heeft een verbonden route naar 192.168.2.0/24 vanuit de GigabitEthernet 0/0-interface.
  9. R3 zoekt het ARP-tabelitem voor 192.168.2.10 op om het Layer 2 Media Access Control (MAC)-adres voor PC3 te vinden. Als er geen invoer is, verzendt R3 een ARP-verzoek (Adress Resolution Protocol) vanuit de GigabitEthernet 0/0-interface, en PC3 reageert met een ARP-antwoord, dat het MAC-adres van de PC3 bevat.
  10. R3 kapselt het pakket in een nieuw frame in met het MAC-adres van de GigabitEthernet 0/0-interface als het bronlaag 2-adres en het MAC-adres van PC3 als het bestemmings-MAC-adres.
  11. Het frame wordt doorgestuurd vanuit de GigabitEthernet 0/0-interface. Het pakket arriveert op de netwerkinterfacekaart (NIC)-interface van PC3.

6.5.2. Los problemen op met statische- en standaard IPv4 route configuratie

6.5.2.1. Problemen met een ontbrekende route oplossen

Netwerken zijn onderhevig aan krachten die ervoor kunnen zorgen dat hun status nogal eens verandert:

  • Een interface mislukt.
  • Een serviceprovider een verbinding verbreekt.
  • Links oververzadigd raken.
  • Een beheerder een verkeerde configuratie invoert.

Wanneer er een verandering in het netwerk plaatsvindt, kan de connectiviteit verloren gaan. Netwerkbeheerders zijn verantwoordelijk voor het lokaliseren en oplossen van het probleem. Om deze problemen te vinden en op te lossen, moet een netwerkbeheerder bekend zijn met tools om routeringsproblemen snel te isoleren.

Verdwenen route oplossen

Veelvoorkomende IOS-opdrachten voor probleemoplossing zijn onder meer:

  • ping
  • traceroute
  • show ip-route
  • show ip interface brief
  • show cdp neighborts detail

Het volgend voorbeeld toont het resultaat van een uitgebreide ping van de broninterface van R1 naar de LAN-interface van R3. Een uitgebreide ping is wanneer de broninterface of het bron-IP-adres is opgegeven.

R1# ping 192.168.2.1 source 172.16.3.1

Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.2.1, timeout is 2 seconds:
Packet sent with a source address of 172.16.3.1 
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 28/28/28 ms
R1#

Volgend voorbeeld toont het resultaat van een traceroute van R1 naar het R3 LAN.

R1# traceroute 192.168.2.1
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 192.168.2.1
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
  1 172.16.2.2 4 msec 4 msec 8 msec
  2 192.168.1.1 12 msec 12 msec * 
R1#

Volgend voorbeeld toont de routeringstabel van R1.

R1# show ip route | begin Gateway
Gateway of last resort is not set

     172.16.0.0/16 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks
S       172.16.1.0/24 [1/0] via 172.16.2.2
C       172.16.2.0/24 is directly connected, Serial0/0/0
L       172.16.2.1/32 is directly connected, Serial0/0/0
C       172.16.3.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0
L       172.16.3.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0
S    192.168.1.0/24 [1/0] via 172.16.2.2
S    192.168.2.0/24 [1/0] via 172.16.2.2
R1# 

Volgend voorbeeld geeft een snelle status van alle interfaces op de router.

R1# show ip interface brief
Interface                  IP-Address  OK? Method Status                Protocol 
Embedded-Service-Engine0/0 unassigned  YES unset  administratively down down    
GigabitEthernet0/0         172.16.3.1  YES manual up                    up      
GigabitEthernet0/1         unassigned  YES unset  administratively down down    
Serial0/0/0                172.16.2.1  YES manual up                    up      
Serial0/0/1                unassigned  YES unset  administratively down down

Het volgend voorbeeld geeft een lijst met direct verbonden Cisco-apparaten. Deze opdracht valideert Layer 2 (en dus Layer 1) connectiviteit. Als bijvoorbeeld een naburig apparaat wordt vermeld in de uitvoer van de opdracht, maar het niet kan worden gepingd, moet de adressering van Layer 3 worden onderzocht.

R1# show cdp neighbors
Capability Codes: R - Router, T - Trans Bridge, 
                  B - Source Route Bridge, S - Switch, H - Host,
                  I - IGMP, r - Repeater, P - Phone, D - Remote, 
                  C - CVTA, M - Two-port Mac Relay
				  
Device ID   Local Intrfce  Holdtme  Capability  Platform  Port ID
netlab-cs5  Gig 0/0         156      S I        WS-C2960- Fas 0/1
R2          Ser 0/0/0       153      R S I      CISCO1941 Ser 0/0/0
R1#

6.5.2.2. Een verbindingsprobleem oplossen

Het vinden van een ontbrekende (of verkeerd geconfigureerde) route is een relatief eenvoudig proces, als de juiste tools op een methodische manier worden gebruikt.

Controle van de verbinding met het R3 LAN

In het volgend voorbeeld meldt de gebruiker bij PC1 bijvoorbeeld dat hij geen toegang heeft tot bronnen op het R3-LAN. Dit kan worden bevestigd door de LAN-interface van R3 te pingen met de LAN-interface van R1 als bron (zie afbeelding 1). De resultaten laten zien dat er geen connectiviteit is tussen deze LAN’s.

R1# ping 192.168.2.1 source g0/0
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.2.1, timeout is 2 seconds:
Packet sent with a source address of 172.16.3.1
.....
Success rate is 0 percent (0/5)
R1#

Een traceroute in het volgend voorbeeld laat zien dat R2 niet reageert zoals verwacht. Om de een of andere reden stuurt R2 de traceroute terug naar R1. R1 geeft het terug aan R2. Deze lus zou doorgaan totdat de time-to-live (TTL)-waarde tot nul wordt verlaagd, in welk geval de router dan een Internet Control Message Protocol (ICMP)-bestemming onbereikbaar bericht naar R1 zou sturen.

R1# traceroute 192.168.2.1
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 192.168.2.1
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
 1 172.16.2.2 4 msec 4 msec 8 msec
 2 172.16.2.1 12 msec 12 msec 12 msec
 3 172.16.2.2 12 msec 8 msec 8 msec
 4 172.16.2.1 20 msec 16 msec 20 msec
 5 172.16.2.2 16 msec 16 msec 16 msec
 6 172.16.2.1 20 msec 20 msec 24 msec
 7 172.16.2.2 20 msec
R1#

De volgende stap is om de routeringstabel van R2 te onderzoeken, omdat het de router is die een vreemd doorstuurpatroon vertoont. De routeringstabel in het volgend voorbeeld laat zien dat het 192.168.2.0/24-netwerk onjuist is geconfigureerd. Er is een statische route naar het 192.168.2.0/24-netwerk geconfigureerd met het volgende-hopadres 172.16.2.1. Met behulp van het geconfigureerde next-hop-adres worden pakketten die bestemd zijn voor het 192.168.2.0/24-netwerk teruggestuurd naar R1. Uit de topologie blijkt duidelijk dat het 192.168.2.0/24-netwerk is aangesloten op R3, niet op R1. Daarom moet de statische route naar het 192.168.2.0/24-netwerk op R2 next-hop 192.168.1.1 gebruiken, niet 172.16.2.1.

R2# show ip route | begin Gateway
Gateway of last resort is not set

      172.16.0.0/16 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks
C        172.16.1.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0
L        172.16.1.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0
C        172.16.2.0/24 is directly connected, Serial0/0/0
L        172.16.2.2/32 is directly connected, Serial0/0/0
S        172.16.3.0/24 is directly connected, Serial0/0/0
      192.168.1.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        192.168.1.0/24 is directly connected, Serial0/0/1
L        192.168.1.2/32 is directly connected, Serial0/0/1
S     192.168.2.0/24 [1/0] via 172.16.2.1
R2#

Volgend voorbeeld toont de uitvoer van de actieve configuratie die de onjuiste ip-route-instructie onthult. De verkeerde route wordt verwijderd en vervolgens wordt de juiste route ingevoerd.

R2# show running-config | section ip route
ip route 172.16.3.0 255.255.255.0 172.16.2.1
ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 172.16.2.1
R2#
R2# configure terminal
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
R2(config) no ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 172.16.2.1
R2(config) ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.1.1 
R2(config)#

Het volgend voorbeeld verifieert dat R1 nu de LAN-interface van R3 kan bereiken. Als laatste stap ter bevestiging moet de gebruiker op PC1 ook de connectiviteit met het 192.168.2.0/24 LAN testen.

R1# ping 192.168.2.1 source g0/0
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.2.1, timeout is 2 seconds:
Packet sent with a source address of 172.16.3.1
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 28/28/28 ms
R1#

6.6. Samenvatting

In dit hoofdstuk hebt u geleerd hoe statische IPv4- en IPv6-routes kunnen worden gebruikt om externe netwerken te bereiken. Externe netwerken zijn netwerken die alleen kunnen worden bereikt door het pakket door te sturen naar een andere router. Statische routes zijn eenvoudig te configureren. In grote netwerken kan deze handmatige bediening echter behoorlijk omslachtig worden. Statische routes worden nog steeds gebruikt, zelfs wanneer een dynamisch routeringsprotocol is geïmplementeerd.

Statische routes kunnen worden geconfigureerd met een next-hop IP-adres, wat gewoonlijk het IP-adres is van de next-hop-router. Wanneer een next-hop IP-adres wordt gebruikt, moet het routeringstabelproces dit adres omzetten in een exit-interface. Op point-to-point seriële verbindingen is het meestal efficiënter om de statische route te configureren met een exit-interface. Op multi-access netwerken, zoals Ethernet, kunnen zowel een next-hop IP-adres als een exit-interface worden geconfigureerd op de statische route.

Statische routes hebben een standaard administratieve afstand van 1. Deze administratieve afstand is ook van toepassing op statische routes die zijn geconfigureerd met een next-hop-adres, evenals een exit-interface.

Een statische route wordt alleen in de routeringstabel ingevoerd als het IP-adres van de volgende hop kan worden opgelost via een exit-interface. Of de statische route nu is geconfigureerd met een next-hop IP-adres of een exit-interface, als de exit-interface die wordt gebruikt om dat pakket door te sturen niet in de routeringstabel staat, wordt de statische route niet opgenomen in de routeringstabel.

Met CIDR kunnen verschillende statische routes worden geconfigureerd als één samenvattingsroute. Dit betekent minder vermeldingen in de routeringstabel en resulteert in een sneller opzoekproces voor de routeringstabel. CIDR beheert ook de IPv4-adresruimte efficiënter.

VLSM-subnetten lijken op traditionele subnetten, omdat er bits worden geleend om subnetten te maken. Met VLSM wordt het netwerk eerst gesubnettend en vervolgens worden de subnetten opnieuw gesubnetten. Dit proces kan meerdere keren worden herhaald om subnetten van verschillende groottes te maken

De ultieme samenvattingsroute is een standaardroute, geconfigureerd met een 0.0.0.0-netwerkadres en een 0.0.0.0-subnetmasker voor IPv4, en de prefix/prefix-lengte ::/0 voor IPv6. Als er geen specifiekere overeenkomst is in de routeringstabel, gebruikt de routeringstabel de standaardroute om het pakket door te sturen naar een andere router.

Een zwevende statische route kan worden geconfigureerd om een ​​back-up van een hoofdlink te maken door de administratieve waarde ervan te manipuleren.