static route の設定方法 | CCNA ハンズオン

目的

static route の設定方法を学ぶ
Routing table の仕組みを学ぶ

構成図

初期 Config

RT1


conf t
!
hostname RT1
!
interface ethernet0/0
ip address 10.1.1.1 255.255.255.0
no shutdown
!
logging console
!
end

RT2


conf t
!
hostname RT2
!
interface ethernet0/0
ip address 10.1.1.2 255.255.255.0
no shutdown
!
interface ethernet0/1
ip address 10.1.2.2 255.255.255.0
no shutdown
!
logging console
!
end

RT3


conf t
!
hostname RT3
!
interface ethernet0/0
ip address 10.1.2.3 255.255.255.0
no shutdown
!
logging console
!
end

ハンズオン

1, Routing とは

ルータや L3SW (Layer3 switch) などのネットワーク機器は Routing table (ルーティングテーブル) を持っており、通信を行う際に宛先 IP address を Routing table 内で検索することで最適な送信先を決めて転送します。

これを Routing (ルーティング) と呼びます。そのため、ネットワークを学ぶ上では Routing table がどのように構成されるか、どのように最適な送信先を決めているのかを理解する必要があります。

ネットワーク機器は主に以下の3つの要素から Routing table を生成し、今回は static route の設定を学んでいきます。

・connected / Local 　
　その機器自体に設定されているネットワーク

・static route 　
　手動で経路情報を登録する機能

・dynamic routing protocol (OSPF, EIGRP, BGP, etc...) 　
　動的に経路情報を登録する機能

2, Routing table の確認

Routing table は "show ip route" command で確認することができます。例として RT1 の Routing table を確認してみましょう。

RT1 は事前設定で構成図通りの IP address が設定されているため、それに基づき以下の情報が登録されています。

C (connected) で 10.1.1.0/24 宛ては Ethernet0/0 から送信する
L (Local) で 10.1.1.1/32 は Ethernet0/0 が持っている

このように IP address を設定すると、基本的には
ネットワーク (今回だと /24）と
IP address (/32)
がセットで登録されます。

RT1#show ip route
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 NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, m - OMP
       n - NAT, Ni - NAT inside, No - NAT outside, Nd - NAT DIA
       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
       H - NHRP, G - NHRP registered, g - NHRP registration summary
       o - ODR, P - periodic downloaded static route, l - LISP
       a - application route
       + - replicated route, % - next hop override, p - overrides from PfR
       & - replicated local route overrides by connected

Gateway of last resort is not set

      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        10.1.1.0/24 is directly connected, Ethernet0/0
L        10.1.1.1/32 is directly connected, Ethernet0/0

そして、通信を行う際は Routing table を参照して転送先を決定します。

例として、現在の設定で RT1 (10.1.1.1) から RT2 (10.1.1.2) に ping で疎通確認を行ってみましょう。

ping を実行すると以下のように "!" が表示され、疎通に成功したことが確認できます。

※ping を実行した際に送信元 IP address を指定しない場合は出力インターフェース（今回は Ethernet0/0）に設定されている IP address が送信元 IP address として使用されます。

RT1#ping 10.1.1.2
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.1.1.2, timeout is 2 seconds:
.!!!!
Success rate is 80 percent (4/5), round-trip min/avg/max = 1/1/2 ms

この際にルータ内部で生じている動作は以下の通りです。

1, 宛先 IP address (10.1.1.2) を Routing table で検索
C 10.1.1.0/24 is directly connected, Ethernet0/0
に該当するため、Ethernet0/0 から送信元 IP address (10.1.1.1) で送信すれば良いと認識

2, ARP table を参照
10.1.1.2 は送信元 IP address (10.1.1.1) と同じネットワークのため、ARP table を参照して 10.1.1.2 に対応する MAC address を宛先 MAC address として Ethernet header を付与する。

Entry がない場合は ARP request を送信する。
　

続いて、RT1 から RT2 (10.1.2.2) や RT3 (10.1.2.3) に通信を行ってみます。
すると、Routing table には 10.1.2.2 や 10.1.2.3 と一致する経路情報が登録されていないため、"." のみが表示され応答なしとなります。

RT1#ping 10.1.2.2
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.1.2.2, timeout is 2 seconds:
.....
Success rate is 0 percent (0/5)

RT1#ping 10.1.2.3
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.1.2.3, timeout is 2 seconds:
.....
Success rate is 0 percent (0/5)

この通信を成立させるため、今回は static route を設定していきます。

3, static route の設定方法

static route は以下のコマンドで設定することができます。
※一部オプションは省略

(config)#ip route [宛先ネットワーク] [サブネットマスク] [出力インタフェース] [next-hop]

今回は RT1 が 10.1.2.0/24 に属する RT2 (10.1.2.2) と RT3 (10.1.2.3) に通信したいため、以下のように設定を行ってみます。

宛先ネットワーク：10.1.2.0
サブネットマスク：255.255.255.0
出力インターフェース：Ethernet0/0
next-hop : 10.1.1.2

RT1(config)#ip route 10.1.2.0 255.255.255.0 Ethernet0/0 10.1.1.2

すると、Routing table が以下のように更新され以下の情報が追加されました。

S (static route) で 10.1.2.0/24 宛ては Ethernet0/0 から 10.1.1.2 に送信する
※10.1.2.0/24 の後ろについている [1/0] は別途解説します

RT1#show ip route
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 NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, m - OMP
       n - NAT, Ni - NAT inside, No - NAT outside, Nd - NAT DIA
       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
       H - NHRP, G - NHRP registered, g - NHRP registration summary
       o - ODR, P - periodic downloaded static route, l - LISP
       a - application route
       + - replicated route, % - next hop override, p - overrides from PfR
       & - replicated local route overrides by connected

Gateway of last resort is not set

      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 3 subnets, 2 masks
C        10.1.1.0/24 is directly connected, Ethernet0/0
L        10.1.1.1/32 is directly connected, Ethernet0/0
[[red:S        10.1.2.0/24 [1/0] via 10.1.1.2, Ethernet0/0]]

では、ここから疎通確認を行ってみます。
まず RT2 (10.1.2.2) に対して ping を実行します。

すると、"!" が表示され通信に成功したことがわかります。

RT1#ping 10.1.2.2
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.1.2.2, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/1/1 ms

次に RT3 (10.1.2.3) に対して ping を実行します。
しかし、今回は "." が表示され通信が失敗しました。

RT1#ping 10.1.2.3
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.1.2.3, timeout is 2 seconds:
.....
Success rate is 0 percent (0/5)

これは RT3 の Routing table に経路がないことが原因です。
現時点だと各機器の Routing table は以下のようになっています。

RT2 は 10.1.1.0/24 と 10.1.2.0/24 を C (connected) で持っているため、RT1 (10.1.1.1) から来た通信に対して返送することができます。

しかし、RT3 は 10.1.1.0/24 に対する経路を持っていないため、RT1 (10.1.1.1) から来た通信に返送ができません。

そのため、RT3 にも同様に static route を追加します。
設定値は以下の通りです。

宛先ネットワーク：10.1.1.0
サブネットマスク：255.255.255.0
出力インターフェース：Ethernet0/0
next-hop : 10.1.2.2

RT3(config)#ip route 10.1.1.0 255.255.255.0 Ethernet0/0 10.1.2.2

すると、Routing table が以下のように更新され以下の情報が追加されました。

S (static route) で 10.1.1.0/24 宛ては Ethernet0/0 から 10.1.2.2 に送信する

RT3#show ip route
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 NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, m - OMP
       n - NAT, Ni - NAT inside, No - NAT outside, Nd - NAT DIA
       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
       H - NHRP, G - NHRP registered, g - NHRP registration summary
       o - ODR, P - periodic downloaded static route, l - LISP
       a - application route
       + - replicated route, % - next hop override, p - overrides from PfR
       & - replicated local route overrides by connected

Gateway of last resort is not set

      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 3 subnets, 2 masks
[[red:S        10.1.1.0/24 [1/0] via 10.1.2.2, Ethernet0/0]]
C        10.1.2.0/24 is directly connected, Ethernet0/0
L        10.1.2.3/32 is directly connected, Ethernet0/0

設定後に再び RT1 (10.1.1.1) から RT3 (10.1.2.3) に対して ping を実行します。

すると、"!" が表示され通信に成功しました。

RT1#ping 10.1.2.3
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.1.2.3, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/1/1 ms

4, まとめ

Routing を設定する際は通信したい機器間のすべての機器で往復するための経路情報が登録されているかを確認する必要があります。

ネットワークは部分的ではなく全体で見ることが重要であるため、この意識を強く持つようにしましょう。