9日目 ルーティングの方法

昨日は眠気が強すぎて机に向かえませんでした・・・

＜学習内容＞

ルーティングの方法

○スタティックルーティング

管理者が手動でルータにルーティングする。そのため、手間がかかるが帯域やCPUへの負担が少ない。

(config)#ip route 宛先ネットワーク サブネットマスク ネクストホップ 出力インターフェイス ［アドミニストレーティブディスタンス値］

ip routeコマンドは複数せっていできるので、設定を間違えた場合はnoをつけたip routeコマンドで削除する必要がある。

・デフォルトルートの設定

(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 ネクストホップ 出力インターフェイス ［アドミニストレーティブディスタンス値］

○ダイナミックルーティング

ルータ同士がルーティングテーブルの作成に必要な情報を自動でやりとりする。ルータ同士が自動で情報をやりとりすることでトラフィックが増え、回線に負荷がかかるが、耐障害性や設定の手間の軽減など、大規模ネットワークでのメリットが多い。

・ルーティングプロトコル

ルーティングプロトコル｜メトリックの値

RIP｜ホップ数（ルータをまたぐ個数）

OSPF｜帯域幅から計算するコスト

EIGRP｜帯域幅、遅延、信頼性、負荷、MTUを使う場合メトリック

BGP

IS-IS

・メトリック

宛先ネットワークまでの距離。最もメトリックの小さいルートが優先される。

・アドバタイズ

ルートの情報を隣接ルータに通知すること。ダイナミックルーティングでルータ同士が交換しているルート情報をルーティングアップデートという。

○IGPとEGP

・IGP

IGPは自立システム内（AS）で経路情報を交換するためのルーティングプロトコル。インターネットサービスプロバイダがASにあたる。RIP、OSPF、EIGRPがIGPに分類される。

・EGP

異なるAS間で経路情報をやり取りするのがEGPで、BGPはEGPのひとつ。

○ルーティングアルゴリズム

最適なルートを計算する考え方

・ディスタンスベクタ型

ルーティングテーブルの情報を交換し、ベルマンフォード法というアルゴリズムで距離と方向を基に最適経路を選出する。

・拡張ディスタンスベクタ型（ハイブリッド型）

ディスタンスベクタとリンクステート型の特徴がある。アルゴリズムはDUAL。

DUAL：宛先までのすべてのルートのメトリックを計算する。帯域幅、遅延、信頼性、負荷、MTUの５の値にK値をかけて計算する。その中からメトリックが小さいルートを最適なルート（サクセサ）とする。予備のルート（フィージブルサクセサ）も用意する。

・リンクステート型

インターフェイスの情報を交換し、SPFアルゴリズムで最適なルートを計算する。OSPFとIS-IS。

○アドミニストレーティブディスタンス

どのルーティングプロトコルで得た情報を最適な経路としてルーティングテーブルに登録するかを判断するための基準。この値が小さいほど優先度が高い。

プロトコル｜アドミニストレーティブディスタンス値｜コード

接続されているネットワーク｜０｜C

スタティックルート｜１｜S

eBGP｜２０｜B

EIGRP｜９０｜D

OSPF｜１１０｜O

IS-IS｜１１５｜i

RIP｜１２０｜R

iBGP｜２００｜B

・フローティングスタティックルート

スタティックルートのアドミニストレーティブディスタンス値はデフォルトで１となり、プライマリルートとして使用する形になる。アドミニストレーティブディスタンス値を変えることで、普段はダイナミックルーティングプロトコルを利用し、障害発生時などにスタティックルートを使用することができる。このスタティックルートをフローティングスタティックルートという。

8日目 ルーティングの基本

＜学習内容＞

ルーティングの基本

○ルーティングテーブルの確認

#show ip route

で確認できる。

①ルートをどうやって登録したかを表すコードの「一覧」

②ルートをどうやって登録したか表すコード

③宛先のネットワークとそのサブネットマスク

④ネクストホップのIPアドレス

⑤パケットの送出先となるインターフェイス名

※直接接続されているネットワークのコードは「C」となる。

○パケット転送先

ルーティングテーブルのエントリのネットワーク部のビットが宛先IPアドレスと完全に一致しているところ。ルーティングの際にイーサネットヘッダは付け替えられていくため、宛先MACアドレスや送信元MACアドレスはルータを経由するたびに変わる。

○エントリがない場合

ルーティングテーブルにエントリがない場合は、そのパケットを破棄する。ICMPの宛先到達不能メッセージで通知する。

○宛先IPアドレスが複数ある場合

ロンゲストマッチというルールが適用され、ネットワークアドレスのビットに長く一致する宛先に転送される。

○デフォルトルート

「ラストリゾートゲートウェイ」とも呼ばれる。宛先がわからないパケットを送信するルート。ネットワークに向けて転送させる場合や、ほかのネットワークへの出口が一カ所しかないようなルータで設定される。宛先を一つ一つ設定する手間が省ける。

○ルーティングテーブルに接続ルート以外のルートを登録する方法として、スタティックルーティングとダイナミックルーティングがある。

7日目 ルータの基本

難しい・・・が、頑張る。

＜学習内容＞

ルータの基本設定と確認

○ルータの基本

・ルーティング

異なるネットワーク間の通信を実現するために、最適なルートを選択してパケットを転送する。

○ルータとスイッチの違い

・ルータ

レイヤ３（ネットワーク層）で動作する。IPアドレスでパケットの転送をする。

宛先IPアドレスを確認し、ルーティングテーブルを参照して転送先を決める。

・スイッチ

レイヤ２の機器。受信したフレームの転送先をMACアドレスで選択する。

○IPアドレスの設定

①設定対象のインターフェイスのインターフェイスコンフィギュレーションに移動

②IPアドレス設定

③インターフェイス有効化

○シリアルインターフェイスの設定

主にWAN接続で利用する。DCE（通人事業者のネットワークに接続）、DTE（実際に利用者のデータを送信）がある。どちらのコネクタが設定されているかは、#show controllers serial コマンドで確認できる。

DCE側ではシリアルケーブルで接続する際にはIPアドレスだけでなく、クロック信号を送る回数であるクロックレートを設定する必要がある。クロックレートは(config-if)#clock rate クロックレート値 コマンドで設定できる。

○インターフェイスの通信モードと通信速度の設定

オートネゴシエーション（全二重、半二重など）の有効・無効などを設定するには、

(config-if)#duplex auto | full | half

autoを指定するとオートネゴシエーションが有効になる。それ以外は無効になり、全二重、半二重に固定で設定される。

通信速度は

(config-if)#speed 10 | 100 | 1000 | auto

で設定できる。規格で決められた速度より大きくすることはできない。

○インターフェイスの確認

#show interface インターフェイス

で確認できる。

インターフェイスのIPに関する情報の確認は

#show ip interface  brief インターフェイス

○接続性の確認

機器間で通信ができるか確認するコマンドとして、#ping や#traceroute(tracert)がある。

○pingコマンド

指定した宛先ノードに対してパケットを送信し、そのパケットが送り返されるかどうかで接続性を確認する。OSI参照モデルのネットワーク層のプロトコルであるICMPのパケットを使う。

・標準pingコマンド

5回パケットを送信して確認する。

#ping IPアドレス | ホスト名

・拡張pingコマンド

回数やパケットのサイズ、送信元IPアドレスなどを変更できる。

#ping

を実行したあと、下記の指定をする。

①プロトコル（デフォルトはIP）

②宛先IPアドレス

③ICMPパケットの送信回数

④送信するデータのサイズ（デフォルトは１００バイト）

⑤タイムアウトとみなす時間（デフォルトは2秒）

⑥さらに詳細な設定をするかどうか

⑦詳細設定（１行目では送信元インターフェイスの設定ができる）

⑧パケットのサイズを変更するかどうか

○tracerouteコマンド

どの経路を通って宛先に届いたかを確認できる。Windowsではtracet 、Cisco IOS やLinuxではtracerouteを使う。IPヘッダ内の生存期間を表すTTLを使う。ルータを通るたびにTTLが１減らされ、０になったパケットは破棄される。パケットを破棄したルータはICMP時間超過パケットを返す。

#traceroute IPアドレス | ホスト名

traceroute ではUDP 、tracetではICMPが使われる。

６日目 ルータの基本設定

今日の内容は楽しかったしわかりやすかった！あとは覚えるのみ！

＜学習内容＞

ルータの基本設定

○グローバルコンフィグレーション

(config)#

○ラインコンフィギュレーションモード

グローバルコンフィグレーションモードで line console 0を指定

(config-line)#

○ルータのホスト名の設定

(config)#hostname <ホスト名>

○設定の削除

コマンドで入力した設定の削除には、「no コマンド名」で実行する。機器にひとつしか設定できないものは、コマンドを上書きすることで変更できる。複数設定できるものは上書きでは変更できない。

○セキュリティ確保

コンソールパスワード：コンソール接続でログインするときに入力

イネーブルパスワード：ユーザEXECから特権EXECモードへ移行するとき。

VTYパスワード：TELNETやSSHで接続するとき

○コンソールパスワードの設定

(config-line)#password パスワード

(config-line)#login

※loginコマンドを実行しないとパスワードが問われない。

○イネーブルパスワードの設定

(config)#enable password パスワード

○VTYパスワード

VTYパスワードを設定するラインコンフィギュレーションモードに移行するには、

(config)#line vty 開始ライン番号 終了ライン番号

を実行する。

VTYパスワードは、開始から終了までのポートすべてに適用される。開始のみ入力した場合は、そのポートにのみ適用される。

RT1(config)#line vty 0４ 

RT1(config-line)#password パスワード

RT1(config-line)#login

○設定の確認

特権EXECモードで#show running-config で確認できる。

○ユーザアカウントの設定

(config)# ユーザ名 privilege 特権レベル password パスワード

特権レベルは0~15で、数字が大きいほうがユーザEXECモードで多くのコマンドが実行できる。

作成したアカウントを使用してログインの認証をするためには、設定したいラインのラインコンフィギュレーションモードでlogin localコマンドを実行する。

○パスワードの暗号化

・イネーブルパスワードの設定

(config)#enable secret パスワード

・パスワード全般の暗号化

(config)#service password-encryption

暗号化を無効にするには

(config)#no service password-encryption

※すでに暗号化されたパスワードはもとにもどらない

※イネーブルパスワードは、(config)#enable secretのほうが暗号化の強度が強い。

○自動ログアウトの設定

(config-line)#exec-timeout 分 秒

※分に「０」を設定すると、自動ログアウトは無効になる。

○SSHの設定

①ホスト名の変更

②ドメイン名設定

 (config)#ip domain-name ドメイン名

③RSA暗号鍵設定

(config)#crypto key generate rsa

※①、②を設定しないとできない

④ユーザアカウント作成

⑤ローカル認証設定

login local

⑥SSH接続許可設定

(config-line)#transport input <telnet | ssh | all | none>

⑦SSHバージョン設定

(config)#ip ssh version <1 | 2>

バージョン１には脆弱性あり。１を指定すると１と２両方使える。２を指定すると２のみ。

これらの設定でSSHでログインできるようになるが、ユーザモードから特権EXECモードへ移行するにはイネーブルパスワードの設定が必須。設定していないと特権ＥＸＥＣモードへ移行ができなくなる。

○ＩＰアドレスの設定

レイヤ３の機器であるルータにはＩＰアドレスの設定が必要

・手順

①設定対象のインターフェイス（差し込み口）のインターフェイスコンフィギュレーションモードに移行

(config)#interface タイプ ポート番号

②ＩＰアドレスを設定

(config-if)#ip address ＩＰアドレス サブネットマスク

※サブネットマスクは十進数表記

③インターフェイスを有効化

(config-if)#no shutdown

５日目 Ciscoルータへのアクセスと操作の基本

昔やったパワーシェルに少し似てる感じ・・・？

＜学習内容＞

Ciscoルータへのアクセスと操作の基本

○Ciscoルータへのアクセス

・通常コンソール接続またはVTY接続で行う。VTY接続は、ルータやスイッチのVTYという仮想端末回線にTELNETやSSHでリモート接続して機器を操作する。

・TELNET

入力した情報が暗号化されずそのままの状態で送信されるため、盗聴によるパスワードなどの漏洩の恐れがある。

・SSH

入力した情報が暗号化されて送信されるため、セキュリティの強度がTELNETよりも高い。TELNETを禁止し、SSHのみ許可する会社もある。

○Ciscoルータ操作について

・Ciscoルータは独自のOSであるCisco IOSを使っている。CLIで操作する。

・startup-config

ルータが再起動しても消えることがない設定ファイル。

・running-config

ルータが再起動すると消えてしまう設定ファイル。

・ルータのメモリ領域

RAM：running-config

読み書き可能、電源オフで内容が消える。

NVRAM：startup-configコンフィギュレーションレジスタ

読み書き可能、電源オフでも内容は消えない。

ROM：Mini IOS、POST、Bootstrap、ROMモニタ

読み込み専用。電源オフでも内容は消えない。

フラッシュメモリ：IOS

読み書き可能、電源オフでも内容は消えない。

○showコマンド

・特権EXECモードで、ルータの設定を確認するために使う。

その他コマンド

・省略したり（コマンドが特定できる場合のみ）、「？」を打つことでヘルプを確認したりすることができる。

４日目 ネットワーク層（インターネット層）のIP以外の機能

IPアドレスむずすぎて復習メインでした。

＜学習内容＞

ネットワーク層（インターネット層）のIP以外の機能

○ICMP

・ネットワーク上で、通信状況の確認や通信エラー時のメッセージの送信を行うためのプロトコル。Pingコマンドは、ICMPのエコー要求とエコー応答を使って、宛先の機器への疎通を確認する。

〇ARP

・IPアドレスからMACアドレスを調べるプロトコル。ARP要求をブロードキャストで送信し、ARP応答を受信する。受信し、判明したIPアドレスとMACアドレスの関係性をARPテーブルに保存する。

・ルータを経由する場合（宛先が異なるネットワークの場合）は、まずデフォルトゲートウェイのMACアドレスを取得する。その後、送信元から、宛先機器のIPアドレスとルータのMACアドレスが記載されたパケットが送られ、ルータが転送するときにMACアドレスが宛先機器のアドレスに書き換えられる。

○TCP

・トランスポート層のコネクション型のプロトコル。アプリケーション層から渡されたデータにTCPヘッダを付与して、TCPセグメントとしてネットワーク層に渡す。TCPヘッダには、送信元ポート番号、宛先ポート番号、シーケンス番号、ACK番号、オフセット、予約、フラグ、ウィンドウサイズ、チェックサム、緊急ポインタ、オプションが含まれる。TCPセグメントで１回に送信できるデータは上限があり、MSS（maximum segment size）という。このMSSに合わせてデータを分割して送信する。データの送信後、宛先から確認応答が送られてこない場合は、RTOだけ待機し、再送する。

・3ウェイハンドシェイク

接続の確立のために行う。

SYNフラグ：TCP接続の開始を要求するために使用。

ACKフラグ：相手からの要求を承認して応答することを示す。

シーケンス番号：送信データの順序、ACK番号はどこまで受信したかを示す。

・ウィンドウ制御

ウィンドウというバッファ領域を用意し、余裕があるぶんだけデータをまとめて送信することで効率を上げる。ウィンドウサイズを小さくすることでデータ量を制限することをフロー制御という。

○UDP

コネクションレス型のプロトコル。相手の状態にかかわらずデータを送信する。

・UDPヘッダ

上位層からきたデータにUDPヘッダを付加し、UDPデータグラムとして下位層へ渡す。UDPヘッダを除いたデータの部分をUDPペイロードという。UDPヘッダはTCPヘッダよりもsizeが小さく、送信元ポート番号、宛先ポート番号、データグラム長、チェックサムが含まれる。

・接続の確立などはなく、変だの大きさは８バイト（基本的なTCPヘッダは２０バイト）。信頼性の確保を行わないベストエフォートな通信。反対に、サービスの保証を行う形態をギャランティ型という。

○ポート番号

アプリケーション層で利用されるプロトコルを識別するための番号。

・TCP

２０：FTP

２１：FTP

２２：SSH

２３：TELNET

２５：SMTP

５３：DNS

８０：HTTP

１１０：POP３

１４３：IMAP

４４３：HTTPS

・UDP

５３：DNS

６７：DHCP

６８：DHCP

６９：TFTP

１２３：NTP

3日目 ＩＰアドレス

今日の内容は難しすぎた・・・

＜学習内容＞

1.3 IPｖ４アドレッシングの基礎

◌IPとは

・インターネット層で動作するプロトコル。IPアドレスは論理アドレスと呼ばれる。IPアドレスはIPパケットのIPヘッダに含まれている。IPヘッダのサイズは２０～６０バイトで送信元や宛先IPアドレスなどの情報が含まれる。

◌IPアドレスについて

現在は、IPｖ４が主流。３２ビット（４バイト）。枯渇対策としてプライベートＩＰアドレスやＮＡＴという仕組みがある。ネットワークを識別するネットワーク部とホスト部で構成される。

●グローバルＩＰアドレス

インターネット上で重複が許されない。

●プライベートＩＰアドレス

プライベートＩＰアドレスとして決められた範囲のＩＰアドレスは、同一ＬＡＮ内で重複していなければ自由に割り当てができる。

●表記方法

コンピュータ上では２進数で表される

表記する場合8ビットごとに１０進数で表し、ドットで区切る。区切りをオクテットという。

◌2進数、１０進数、１６進数の変換

要練習・・・

◌サブネットマスク

●ネットワークアドレス

ＩＰアドレスとサブネットマスクのＡＮＤ演算を行うことでネットワークアドレスを取得できる。サブネットマスクは/22のように表す。これはネットワーク部分の長さを表し、プレフィックス長と呼ばれる。この表記方法をＣＩＤＲ表記と呼ぶ。