Aujourd'hui, nous allons commencer à étudier les routeurs. Si vous avez suivi mon cours vidéo de la première à la 17e leçon, vous avez déjà appris les bases des commutateurs. Nous passons maintenant au prochain appareil - le routeur. Comme vous le savez dans le didacticiel vidéo précédent, l'un des sujets du cours CCNA est appelé Cisco Switching & Routing.
Dans cette série, nous n'étudierons pas les routeurs Cisco, mais considérerons le concept de routage dans son ensemble. Nous aurons trois sujets. Le premier est un aperçu de ce que vous savez déjà sur les routeurs et une conversation sur la façon dont cela peut être appliqué conjointement avec les connaissances que vous avez acquises au cours de l'étude des commutateurs. Nous devons comprendre en quoi consiste le travail conjoint des commutateurs et des routeurs.
Ensuite, nous examinons ce qu'est le routage, ce qu'il signifie et comment il fonctionne, puis passons aux types de protocoles de routage. Aujourd'hui, j'utilise la topologie que vous avez déjà vue dans les leçons précédentes.
Nous avons examiné comment les données transitent sur le réseau et comment une prise de contact TCP en trois étapes est effectuée. Le premier message envoyé sur le réseau est un paquet SYN. Voyons comment une prise de contact en trois étapes se produit lorsqu'un ordinateur avec une adresse IP de 10.1.1.10 veut contacter le serveur 30.1.1.10, c'est-à-dire qu'il essaie d'établir une connexion FTP.
Afin de démarrer la connexion, l'ordinateur crée un port source avec un nombre aléatoire 25113. Si vous oubliez comment cela se produit, je vous conseille de consulter les didacticiels vidéo précédents qui ont résolu ce problème.
Il place ensuite le numéro de port de destination dans la trame, car il sait qu'il doit se connecter au port 21, puis il ajoute les informations OSI de troisième niveau, c'est-à-dire sa propre adresse IP et l'adresse IP de la destination. Les données en pointillés ne changent pas tant que le point final n'est pas atteint. Après avoir atteint le serveur, ils ne changent pas non plus, mais le serveur ajoute à la trame des informations du deuxième niveau, c'est-à-dire l'adresse MAC. Cela est dû au fait que les commutateurs n'acceptent que les informations de second niveau OSI. Dans ce scénario, le routeur est le seul périphérique réseau qui considère les informations du 3ème niveau, bien sûr, l'ordinateur fonctionne également avec ces informations. Ainsi, le commutateur ne fonctionne qu'avec les informations du 2e niveau et le routeur - du 3e.
Le commutateur connaît l'adresse MAC source XXXX: XXXX: 1111 et souhaite connaître l'adresse MAC du serveur auquel l'ordinateur accède. Il compare l'adresse IP source à l'adresse de destination, comprend que ces périphériques sont situés sur différents sous-réseaux et décide d'utiliser une passerelle pour accéder à un autre sous-réseau.
On me demande souvent qui décide de l'adresse IP de la passerelle. Tout d'abord, il appartient à l'administrateur réseau de créer le réseau et de fournir une adresse IP pour chaque appareil. En tant qu'administrateur, vous pouvez attribuer au routeur n'importe quelle adresse comprise dans la plage d'adresses autorisées de votre sous-réseau. Il s'agit généralement de la première ou de la dernière adresse valide, mais il n'y a pas de règles strictes concernant son objectif. Dans notre cas, l'administrateur a attribué l'adresse de la passerelle ou du routeur 10.1.1.1 et l'a attribuée au port F0 / 0.
Lorsque vous configurez le réseau sur un ordinateur avec une adresse IP statique de 10.1.1.10, vous attribuez un masque de sous-réseau de 255.255.255.0 et une passerelle par défaut de 10.1.1.1. Si vous n'utilisez pas d'adresse statique, l'ordinateur utilise DHCP, qui attribue une adresse dynamique. Quelle que soit l'adresse IP utilisée par l'ordinateur, statique ou dynamique, une adresse de passerelle doit être présente pour accéder à un autre réseau.
Ainsi, l'ordinateur 10.1.1.10 sait qu'il doit envoyer la trame au routeur 10.1.1.1. Ce transfert a lieu à l'intérieur du réseau local, où l'adresse IP n'a pas d'importance, seule l'adresse MAC est ici importante. Supposons que l'ordinateur n'ait jamais contacté le routeur auparavant et ne connaissait pas son adresse MAC, il doit donc d'abord envoyer une requête ARP, qui demande à tous les appareils du sous-réseau: «hé, lequel d'entre vous a l'adresse 10.1.1.1? Veuillez me dire votre adresse MAC! " L'ARP étant un message de diffusion, il arrive sur tous les ports de tous les appareils, y compris le routeur.
L'ordinateur 10.1.1.12, ayant reçu l'ARP, pense: "non, mon adresse n'est pas 10.1.1.1", et rejette la demande, l'ordinateur 10.1.1.13 fait de même. Le routeur, ayant reçu la demande, comprend qu'il la demande et envoie l'adresse MAC du port F0 / 0 - et tous les ports ont une adresse MAC différente - à l'ordinateur 10.1.1.10. Maintenant, connaissant l'adresse de passerelle XXXX: AAAA, qui dans ce cas est l'adresse de destination, l'ordinateur l'ajoute à la fin de la trame adressée au serveur. Parallèlement à cela, il définit l'en-tête de la trame FCS / CRC, qui est un mécanisme de vérification des erreurs de transmission.
Après cela, la trame de l'ordinateur 10.1.1.10 est envoyée par fil au routeur 10.1.1.1. Après avoir reçu la trame, le routeur supprime FCS / CRC, en utilisant le même algorithme que l'ordinateur pour vérification. Les données ne sont rien d'autre qu'une collection de zéros et de uns. Si les données sont corrompues, c'est-à-dire que 1 devient 0 ou 0 devient un, ou s'il y a une fuite de données qui se produit souvent lors de l'utilisation du concentrateur, le périphérique doit à nouveau transmettre la trame.
Si la vérification FCS / CRC réussit, le routeur examine les adresses MAC source et de destination et les supprime, car il s'agit d'informations de niveau 2, et va au corps de la trame, qui contient des informations de niveau 3. De là, il apprend que les informations que contient la trame sont pour un appareil avec une adresse IP de 30.1.1.10.
Le routeur sait en quelque sorte où se trouve cet appareil. Nous n'avons pas discuté de ce problème lorsque nous avons examiné le fonctionnement des commutateurs, nous allons donc l'examiner maintenant. Le routeur possède 4 ports, j'ai donc ajouté quelques connexions supplémentaires. Alors, comment le routeur sait-il que les données de l'appareil avec l'adresse IP 30.1.1.10 doivent être envoyées via le port F0 / 1? Pourquoi ne les envoie-t-il pas via le port F0 / 3 ou F0 / 2?
Le fait est que le routeur fonctionne avec une table de routage. Chaque routeur possède une table qui vous permet de décider par quel port transmettre une trame particulière.
Dans ce cas, le port F0 / 0 est configuré sur l'adresse IP 10.1.1.1 et cela signifie qu'il est connecté au réseau 10.1.1.10/24. De même, le port F0 / 1 est configuré pour l'adresse 20.1.1.1, c'est-à-dire qu'il est connecté au réseau 20.1.1.0/24. Le routeur connaît ces deux réseaux car ils sont directement connectés à ses ports. Ainsi, les informations selon lesquelles le trafic pour le réseau 10.1.10 / 24 doit passer par le port F0 / 0, et pour le réseau 20.1.1.0/24 doit passer par le port F0 / 1, sont connues par défaut. Comment le routeur sait-il par quels ports travailler avec d'autres réseaux?
Nous voyons que le réseau 40.1.1.0/24 est connecté au port F0 / 2, le réseau 50.1.1.0/24 est connecté au port F0 / 3 et le réseau 30.1.1.0/24 connecte le deuxième routeur au serveur. Le deuxième routeur possède également une table de routage, qui indique que le réseau 30. est connecté à son port, nous le désignons 0/1, et il est connecté au premier routeur via le port 0/0. Ce routeur sait que son port 0/0 est connecté au réseau 20., et le port 0/1 est connecté au réseau 30., et ne sait rien de plus.
De même, le premier routeur connaît les réseaux 40. et 50. connectés aux ports 0/2 et 0/3, mais ne sait rien du réseau 30. Le protocole de routage fournit aux routeurs des informations qu'ils ne possèdent pas par défaut. Le mécanisme par lequel ces routeurs interagissent entre eux est la base du routage, et il existe un routage dynamique et statique.
Le routage statique est que le premier routeur reçoit des informations: si vous devez vous connecter au réseau 30.1.1.0/24, vous devez utiliser le port F0 / 1. Cependant, lorsque le deuxième routeur reçoit du trafic d'un serveur conçu pour l'ordinateur 10.1.1.10, il ne sait pas quoi en faire, car dans sa table de routage, il n'y a que des informations sur les réseaux 30. et 20. Par conséquent, ce routeur doit également enregistrer le routage statique : s'il reçoit du trafic pour le réseau 10., il doit alors l'envoyer via le port 0/0.
Le problème avec le routage statique est que je dois configurer manuellement le premier routeur pour travailler avec le réseau 30. et le second routeur pour travailler avec le réseau 10. C'est simple si je n'ai que 2 routeurs, mais quand j'ai 10 routeurs, la configuration statique Le routage prend beaucoup de temps. Dans ce cas, il est judicieux d'utiliser le routage dynamique.
Ainsi, après avoir reçu la trame de l'ordinateur, le premier routeur regarde sa table de routage et décide de l'envoyer via le port F0 / 1. En même temps, il ajoute l'adresse MAC source XXXX.BBBB et l'adresse MAC de destination XXXX.SSCC à la trame.
Ayant reçu cette trame, le deuxième routeur "coupe" les adresses MAC liées au deuxième niveau d'OSI, et passe aux informations du troisième niveau. Il voit que l'adresse IP de destination 30.1.1.10 appartient au même réseau que le port 0/1 du routeur, ajoute l'adresse MAC source et l'adresse MAC du périphérique de destination à la trame et envoie la trame au serveur.
Comme je l'ai déjà dit, un processus similaire est répété dans la direction opposée, c'est-à-dire que la deuxième étape de prise de contact est effectuée, dans laquelle le serveur renvoie un message SYN ACK. Avant cela, il supprime toutes les informations inutiles et ne laisse que le paquet SYN.
Ayant reçu ce paquet, le deuxième routeur considère les informations reçues, les complète et les envoie plus loin.
Ainsi, dans les leçons précédentes, nous avons étudié le fonctionnement du commutateur et maintenant nous avons appris le fonctionnement des routeurs. Répondons à la question de savoir ce qu'est le routage dans un sens global. Supposons que vous tombiez sur un panneau installé à un rond-point. Vous voyez que la première branche mène à la base Fairfax de la Royal Air Force, la seconde à l'aéroport, la troisième au sud. Si vous choisissez la quatrième sortie, vous vous retrouverez dans une impasse et après la cinquième, vous pourrez traverser le centre-ville en direction du château de Braxby.
En général, c'est le routage qui fait que le routeur décide où diriger le trafic. Dans ce cas, vous, en tant que conducteur, devez décider quelle sortie de l'intersection vous devez emprunter. Dans les réseaux, les routeurs doivent décider où envoyer les paquets ou les trames. Vous devez comprendre que le routage vous permet de créer des tables sur la base des routeurs qui prennent ces décisions.
Comme je l'ai dit, il existe un routage statique et dynamique. Considérez le routage statique, pour lequel je dessinerai 3 appareils connectés les uns aux autres, les premier et troisième appareils étant connectés aux réseaux. Supposons qu'un réseau 10.1.1.0 souhaite se connecter au réseau 40.1.1.0 et qu'entre les routeurs, il existe des réseaux 20.1.1.0 et 30.1.1.0.
Dans ce cas, les ports des routeurs doivent appartenir à différents sous-réseaux. Par défaut, le routeur 1 ne connaît que les réseaux 10. et 20. et ne sait rien des autres réseaux. Le routeur 2 ne connaît que les réseaux 20. et 30. car ils y sont connectés, et le routeur 3 ne connaît que les réseaux 30. et 40. Si le réseau 10. veut se connecter au réseau 40., je dois informer le routeur 1 du réseau 30 et que s'il veut transférer la trame du réseau 40, il doit utiliser l'interface du réseau 20. et envoyer la trame sur le même réseau 20.
Je dois assigner 2 routes au deuxième routeur: s'il veut transférer le paquet du réseau 40. au réseau 10., je dois utiliser le port réseau 20., et transférer le paquet du réseau 10. réseau 40. - port réseau 30. De même, je dois fournir routeur 3 avec des informations sur les réseaux 10. et 20.
Si vous avez de petits réseaux, le routage statique est très facile à configurer. Cependant, plus le réseau se développe, plus le routage statique pose de problèmes. Imaginez que vous avez créé une nouvelle connexion qui connecte directement les premier et troisième routeurs. Dans ce cas, le protocole de routage dynamique mettra automatiquement à jour la table de routage du routeur 1, indiquant ce qui suit: «si vous devez contacter le routeur 3, utilisez un itinéraire direct»!
Il existe deux types de protocoles de routage: le protocole de passerelle interne IGP et le protocole de passerelle externe EGP. Le premier protocole fonctionne avec un système séparé et autonome appelé domaine de routage. Imaginez que vous avez une petite organisation avec seulement 5 routeurs. Si nous ne parlons que de la connexion entre ces routeurs, nous voulons dire IGP, mais si vous utilisez votre réseau pour communiquer avec Internet, comme le font les fournisseurs d'accès Internet, utilisez EGP.
IGP utilise 3 protocoles populaires: RIP, OSPF et EIGRP. Le programme CCNA ne mentionne que les deux derniers protocoles car RIP est obsolète. Il s'agit du plus simple des protocoles de routage, qui est toujours utilisé dans certains cas, mais n'offre pas la sécurité réseau nécessaire. C'est l'une des raisons pour lesquelles Cisco a exclu RIP du cours. Cependant, je vais quand même vous en parler, car son apprentissage permet de comprendre les bases du routage.
La classification des protocoles EGP utilise deux protocoles: BGP et le protocole EGP réel. Lors de l'étude du cours CCNA, nous ne considérerons que BGP, OSPF et EIGRP. Vous pouvez considérer l'histoire des informations sur les bonus RIP, qui sera reflétée dans l'un des didacticiels vidéo.
Il existe 2 autres types de protocoles de routage: les protocoles de vecteur de distance à vecteur de distance et les protocoles de routage à état de lien d'état de liaison.
La première ponction considère les vecteurs de distance et de direction. Par exemple, je peux établir une connexion directement entre R1 et R4, et je peux établir une connexion le long du chemin R1-R2-R3-R4. Si nous parlons de protocoles de routage utilisant la méthode du vecteur distant, alors dans ce cas, la connexion sera toujours effectuée le long du chemin le plus court. Peu importe que cette connexion ait une vitesse minimale. Dans notre cas, c'est 128 kbit / s, ce qui est beaucoup plus lent que la connexion le long de la route R1-R2-R3-R4, où la vitesse est de 100 Mbps.
Prenons le protocole de vecteur de distance RIP. Je terminerai le réseau 10 devant R1 et le réseau 40 derrière R4. Supposons qu'il y ait beaucoup d'ordinateurs dans ces réseaux. Si je veux établir une connexion entre le réseau 10. R1 et le réseau 40. R4, alors j'attribuerai un routage statique R1 du type: "si vous devez vous connecter au réseau 40., utilisez la communication directe avec le routeur R4". Dans ce cas, sur les 4 routeurs, je dois configurer manuellement RIP. Ensuite, la table de routage R1 signale automatiquement que si le réseau 10. veut se connecter au réseau 40., vous devez utiliser une connexion directe R1-R4. Même si la solution de contournement est plus rapide, le protocole Distance Vector sélectionnera toujours le chemin le plus court avec la plus petite distance de transmission.
OSPF est un protocole de routage d'état de canal qui examine toujours l'état des sections de réseau. Dans ce cas, il estime la vitesse des canaux, et s'il constate que le débit de transmission du trafic sur le canal R1-R4 est très faible, il choisit un chemin avec une vitesse plus élevée R1-R2-R3-R4, même si sa longueur dépasse le chemin le plus court. Ainsi, si je configure le protocole OSPF sur tous les routeurs, lorsque j'essaie de connecter le réseau 40. au réseau 10., le trafic sera envoyé le long de la route R1-R2-R3-R4. Ainsi, RIP est un protocole de vecteur de distance et OSPF est un protocole de routage d'état de canal.
Il existe un autre protocole - EIGRP, le protocole de routage propriétaire de Cisco. Si nous parlons de périphériques réseau d'autres fabricants, par exemple Juniper, ils ne prennent pas en charge EIGRP. Il s'agit d'un excellent protocole de routage beaucoup plus efficace que RIP et OSPF, mais il ne peut être utilisé que sur des réseaux basés sur des appareils Cisco. Plus tard, je vous expliquerai pourquoi ce protocole est si bon. Jusqu'à présent, je note que l'EIGRP combine les caractéristiques des protocoles à vecteur de distance et des protocoles de routage d'état de canal, représentant un protocole hybride.
Dans le prochain didacticiel vidéo, nous nous approcherons de l'examen des routeurs Cisco, je vais vous parler un peu du système d'exploitation Cisco IOS, qui est conçu pour les commutateurs et les routeurs. J'espère que dans les leçons du 19e ou 20e jour nous commencerons une étude détaillée des protocoles de routage, et je montrerai comment configurer les routeurs Cisco en utilisant l'exemple des petits réseaux.
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