Network/Cisco/Switch

#amazon(4844319736)

レイヤ 2 スイッチング
- エラーチェック方式
CAM [Content Addressable Memory]
- 概要
- 設定
- 確認
TCAM [Ternary Content Addressable Memory]
- 概要
- 確認
インターフェース
- 設定
  - エラー検知
- 確認
  - サマリ情報
  - エラー原因
EC [Ether Channel]
SPAN [Switched Port Analyzer]
- 概要
- 設定
ポートセキュリティ
IEEE 802.1x
- 概要
- 設定
PoE [Power of Ethernet]
- 概要
- 設定
Multi Layer Switch

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レイヤ 2 スイッチング†[edit]

ポート毎にコリジョンドメインを分割する
VLAN でブロードキャストドメインを分割する
トランスペアレント通信を行う (透過的、パケットに手を加えない)
MAC アドレステーブルにポートと MAC アドレスの対応情報を記録し、トラフィックの制御を行う

エラーチェック方式†[edit]

L2 スイッチング時の、フレームのエラーチェック

タイプ	説明	特徴	その他
ストアアンドフォワード	FCSまですべてチェック	エラーチェックも行うが遅い	ほとんどの Catalyst で採用
フラグメントフリー	64byte だけチェック	ちょうどいい	Catalyst 1900 でデフォルト
カットスルー	6byte (宛先 MAC アドレス) だけチェック	何もしないので早い

↑

CAM [Content Addressable Memory]†[edit]

↑

概要†[edit]

二進数で情報を保持するメモリ
検索キーのハッシュを検索することで、完全一致検索を高速で行う (0、1 のマッチング)
MAC アドレステーブルの管理に使用される

フレームが着信すると、送信元 MAC アドレス、ポート、VLAN、タイムスタンプが CAM テーブルに記録される (デフォルトの保持期間は 5 分)
すでに同じポートに MAC アドレスが記録されていた場合は、タイムスタンプのみ更新される
別のポートに MAC アドレスが記録されていた場合は、元の情報を削除し、新しい情報を CAM テーブルに記録する

↑

設定†[edit]

スタティックエントリ

sw(config)# mac-address-table static mac-addr vlan vlan-id interface type mod/num

↑

確認†[edit]

CAM テーブルの内容

rt# show mac-address-table
          Mac Address Table
-------------------------------------------

Vlan    Mac Address       Type        Ports
----    -----------       --------    -----
 All    0000.0000.0001    STATIC      CPU
 All    0000.0000.0002    STATIC      CPU
 All    0000.0000.0003    STATIC      CPU
 All    0000.0000.0004    STATIC      CPU
   1    0000.0000.0005    DYNAMIC     Fa0/22
   1    0000.0000.0006    DYNAMIC     Fa0/1
   1    0000.0000.0007    DYNAMIC     Fa0/23
   1    0000.0000.0008    DYNAMIC     Fa0/5
   1    0000.0000.0009    DYNAMIC     Fa0/2
   1    0000.0000.000a    DYNAMIC     Fa0/22
   1    0000.0000.000b    DYNAMIC     Fa0/23
Total Mac Addresses for this criterion: 11

CAM テーブルの残サイズ

sw# show mac-address-table count

Total Mac Address Space Available: 5446

↑

TCAM [Ternary Content Addressable Memory]†[edit]

↑

概要†[edit]

二進数、もしくはワイルドカードで情報を保持するメモリ
部分一致検索が可能 (0、1、x のマッチング = Ternary)
ルーティングテーブル、アクセスリストの管理に使用される

↑

確認†[edit]

パーティション情報

sw# show sdm prefer
 The current template is "desktop default" template.
 The selected template optimizes the resources in
 the switch to support this level of features for
 8 routed interfaces and 1024 VLANs.

  number of unicast mac addresses:                  6K
  number of IPv4 IGMP groups + multicast routes:    1K
  number of IPv4 unicast routes:                    8K
    number of directly-connected IPv4 hosts:        6K
    number of indirect IPv4 routes:                 2K
  number of IPv4 policy based routing aces:         0
  number of IPv4/MAC qos aces:                      512
  number of IPv4/MAC security aces:                 1K

↑

インターフェース†[edit]

↑

設定†[edit]

↑

エラー検知†[edit]

エラーが発生した場合に、自動でポートを無効 (line protocol is errdisable) にする
shutdown/no shutdown で回復する
```
sw(config)# errdisable detect cause cause
```
- cause
  - dhcp-rate-limit …
  - dtp-flap …
  - gbic-invalid …
  - link-flap … リンクの DOWN/UP が繰り返されている
  - loopback …
  - pagp-flap …
  - sfp-config-mismatch …
  - all … 上記全て (デフォルト)

自動回復
```
sw(config)# errdisable recovery cause cause
```
- cause
  - dhcp-rate-limit …
  - dtp-flap …
  - gbic-invalid …
  - link-flap …
  - loopback …
  - pagp-flap …
  - sfp-config-mismatch …
  - psecure-violation …
  - security-violation …
  - channel-misconfig …
  - bpduguard … BPDU Guard による無効化
  - storm-control …
  - udld … UDLD による無効化
  - unicast-flood …
  - vmps …
  - all … 上記全て
自動回復までの時間
```
sw(config)# errdisable recovery interval time
```
- time
  - 30~86,400 (デフォルトは 300 秒)

↑

確認†[edit]

↑

サマリ情報†[edit]

sw# show interface status

Port      Name               Status       Vlan       Duplex  Speed Type
Fa0/1     ### aaaa ###       connected    10         a-full  a-100 10/100BaseTX
Fa0/2     ### bbbb ###       disabled     10           auto   auto 10/100BaseTX
Fa0/3     ### cccc ###       disabled     10           auto   auto 10/100BaseTX
Fa0/4     ### dddd ###       disabled     10           auto   auto 10/100BaseTX

↑

エラー原因†[edit]

sw# show interface status err-disabled

↑

EC [Ether Channel]†[edit]

↑

概要†[edit]

スイッチ間を複数のケーブルで接続し、論理的に 1 つの接続として扱うことで冗長化する機能
n 本で接続すれば、帯域も n 倍になる
Speed/Duplex は同じである必要がある
L3 スイッチの場合は、ルーテッドポートにすることも可能
FastEthernet は最大 8 本で FEC [Fast Ether Channel]
GigabitEthernet は最大 8 本で GEC [Gigabit Ether Channel]

[Host1]───[Switch1]＝＝＝[Switch2]───[Host2]

↑

設定†[edit]

I/F の選択
```
sw1(config)# interface type mod/num 
```
チャネルの作成
```
sw1(config-if)# channel-group num mode mode 
Creating a port-channel interface Port-channel 1
```
- mode
  - desirable … PAgP を送信して、チャネルを試みる
  - auto … PAgP を受信した場合、チャネルする
  - active … LACP を送信して、チャネルを試みる
  - passive … LACP を受信した場合、チャネルする
  - on … ネゴシエーションプロトコルを使用しないで、チャネルする
  - off … チャネルしない

↑

ロードバランシングの設定†[edit]

sw(config)# port-channel load-balance method

method	ハッシュ演算	説明
src-ip	bits
dst-ip	bits
src-dst-ip	XOR
src-mac	XOR	デフォルト
dst-mac	bits
src-dst-mac	bits
src-port	XOR	Cat. 4500 以上
dst-port	bits	Cat. 4500 以上
src-dst-port	bits	Cat. 4500 以上

↑

プロトコルの変更†[edit]

sw(config)# interface port-channel num
sw(config-if)# channel-protocol protocol

protocol
- pagp … PAgP [Port Aggrigation Protocol] を使用する (Cisco 独自プロトコル)
- lacp … LACP [Link Aggregation Control Protocol] を使用する (IEEE 802.3ad)

↑

確認†[edit]

sw00# show etherchannel
                Channel-group listing:
                ----------------------

Group: 1 チャンネル番号
----------
Group state = L2
Ports: 2   Maxports = 8
Port-channels: 1 Max Port-channels = 1
Protocol:   PAgP

概要

sw00# show etherchannel summary
Flags:  D - down        P - in port-channel
        I - stand-alone s - suspended
        H - Hot-standby (LACP only)
        R - Layer3      S - Layer2
        U - in use      f - failed to allocate aggregator
        u - unsuitable for bundling
        w - waiting to be aggregated
        d - default port


Number of channel-groups in use: 1
Number of aggregators:           1

Group  Port-channel  Protocol    Ports
------+-------------+-----------+-----------------------------------------------
1      Po1(SU)         PAgP      Gi0/1(P)    Gi0/2(P)

ポートの情報

sw00# show etherchannel port-channel
                Channel-group listing:
                ----------------------

Group: 1 チャンネル番号
----------
                Port-channels in the group:
                ---------------------------

Port-channel: Po1 インターフェース名
------------

Age of the Port-channel   = 49d:17h:02m:47s
Logical slot/port   = 2/1          Number of ports = 2
GC                  = 0x00010001      HotStandBy port = null
Port state          = Port-channel Ag-Inuse
Protocol            =   PAgP プロトコル

Ports in the Port-channel: バンドルされたインターフェース

Index   Load   Port     EC state        No of bits
------+------+------+------------------+-----------
  0     00     Gi0/1    Desirable-Sl       0
  0     00     Gi0/2    Desirable-Sl       0

Time since last port bundled:    49d:17h:02m:47s    Gi0/2

ロードバランス方式

sw00# show etherchannel load-balance
EtherChannel Load-Balancing Operational State (src-mac):
Non-IP: Source MAC address
  IPv4: Source MAC address
  IPv6: Source IP address

インターフェースごとの情報

sw00# show interfaces type mod/num etherchannel
Port state    = Up Mstr In-Bndl
チャンネル番号              ネゴシエーション モード
Channel group = 1           Mode = Desirable-Sl    Gcchange = 0
Port-channel  = Po1         GC   = 0x00010001      Pseudo port-channel = Po1
Port index    = 0           Load = 0x00            Protocol =   PAgP
                                                   プロトコル
Flags:  S - Device is sending Slow hello.  C - Device is in Consistent state.
        A - Device is in Auto mode.        P - Device learns on physical port.
        d - PAgP is down.
Timers: H - Hello timer is running.        Q - Quit timer is running.
        S - Switching timer is running.    I - Interface timer is running.

Local information: 自スイッチの情報
                                Hello    Partner  PAgP     Learning  Group
Port      Flags State   Timers  Interval Count   Priority   Method  Ifindex
Gi0/1     SC    U6/S7   H       30s      1        128        Any      5001

Partner's information: 対向スイッチの情報

          Partner              Partner          Partner         Partner Group
Port      Name                 Device ID        Port       Age  Flags   Cap.
Gi0/1     sw01                 001c.b000.0000   Gi0/1       15s SC      10001

Age of the port in the current state: 49d:17h:02m:47s

↑

SPAN [Switched Port Analyzer]†[edit]

↑

概要†[edit]

↑

設定†[edit]

sw(config)# monitor session session_id source interface type mod/num
sw(config)# monitor session session_id destination interface type mod/num

↑

ポートセキュリティ†[edit]

↑

概要†[edit]

スイッチポートに対して、接続数や接続可能な MAC アドレスを制限する

↑

設定†[edit]

ポートセキュリティはダイナミックポート、Ether Channel では使用できない
```
sw(config)# interface type mod/num
sw(config-if)# switchport mode access|trunk
```
- 2950 はアクセスポートのみ
- 2960、3560 はトランクポートも可能

ポートセキュリティを設定

sw(config-if)# switchport port-security

最大接続数で制限する場合
```
sw(config-if)# switchport port-security maximum max
```
- max
  - MAC アドレスの最大接続数 (1~132)
  - デフォルトは 1
MAC アドレスで制限する場合
```
sw(config-if)# switchport port-security mac-address mac-addr
```
- mac-addr
  - 通信を許可する MAC アドレス
違反時の動作
```
sw(config-if)# switchport port-security violation type
```
- type
  - shutdown … I/F をシャットダウンする (デフォルト)
  - protect … 違反アドレスからのフレームを破棄する
  - restrict … protect の動作に加え、SNMP Trap を送信し、違反カウンタを上げる

↑

MAC アドレスの保存†[edit]

最大接続数で制限する場合、デフォルトではリロードすることで MAC アドレスリストはクリアされる
Sticky を設定することで、MAC アドレスをコンフィグに保存することができる
```
sw(config-if)# switchport port-security mac-address sticky
```

保存された MAC アドレス

sw# show running-config | i sticky 
switchport port-security mac-address sticky
switchport port-security mac-address sticky 0000.0000.0001
switchport port-security mac-address sticky 0000.0000.0002
switchport port-security mac-address sticky 0000.0000.0003

↑

MAC アドレスのエージング†[edit]

Sticky で設定された MAC アドレスはエージングできない

エージング時間
```
sw(config-if)# switchport port-security aging time time
```
- time
  - 消去するまでの時間
  - 0~1,440 分 (デフォルトは 0、エージアウトしない)
エージングタイプ
```
sw(config-if)# switchport port-security aging type type
```
- type
  - absolute … 学習してから一定時間で消去する (デフォルト)
  - inactivity … 通信が終了してから一定時間で消去する

スタティック設定にも適用

sw(config-if)# switchport port-security aging static

↑

確認†[edit]

サマリ情報

sw# show port-security
ポート番号    最大MACアド 認識済みMACアド   違反カウンタ       違反動作
Secure Port  MaxSecureAddr  CurrentAddr  SecurityViolation  Security Action
                (Count)       (Count)          (Count)
---------------------------------------------------------------------------
     Fa0/1          1            1                0            Restrict
---------------------------------------------------------------------------
Total Addresses in System (excluding one mac per port)     : 0
Max Addresses limit in System (excluding one mac per port) : 8320

詳細情報 (ポート毎)

sw# show port-security interface type mod/num
Port Security              : Enabled ポートセキュリティ設定(Enabled,Disabled)
Port Status                : Secure-up ステータス (up,down)
Violation Mode             : Shutdown  違反動作
Aging Time                 : 0 mins  エージング時間
Aging Type                 : Absolute エージング タイプ
SecureStatic Address Aging : Disabled エージング設定 (Enabled,Disabled)
Maximum MAC Addresses      : 1 最大MACアドレス数
Total MAC Addresses        : 0 現在のMACアドレス数
Configured MAC Addresses   : 0 スタティック設定されたMACアドレス数
Sticky MAC Addresses       : 0 Sticky MACアドレス数
Last Source Address:Vlan   : 0000.0000.0000:0 最後に通信したMACアドレス
Security Violation Count   : 0 違反カウンタ

MAC アドレス情報

sw# show port-security address
          Secure Mac Address Table
------------------------------------------------------------------------
Vlan    Mac Address       Type                     Ports   Remaining Age
                                                              (mins)
----    -----------       ----                     -----   -------------
------------------------------------------------------------------------
Total Addresses in System (excluding one mac per port)     : 0
Max Addresses limit in System (excluding one mac per port) : 8320

↑

IEEE 802.1x†[edit]

↑

概要†[edit]

スイッチ、無線 LAN アクセスポイントで認証を行う
無許可ポートでは、EAPOL、CDP、BPDU などの管理トラフィックのみ許可される
IEEE 802.1x についてはこちらを参照

↑

設定†[edit]

AAA の有効化
```
sw(config)# aaa new-model
```
認証リストの作成
```
sw(config)# aaa authentication dot1x default group radius
```
- 802.1x では、default と group radius のみサポート
802.1x の有効化
```
sw(config)# dot1x system-auth-control
```
IP アドレス
```
sw(config)# radius-server host ip-addr
```
共通鍵
```
sw(config)# radius-server key key
```

I/F の選択

sw(config)# interface type mod/num
sw(config-if)# switchport mode access

802.1x の有効化
```
sw(config-if)# do1x port-control mode
```
- mode
  - auto … IEEE 802.1x 認証を有効にする
  - force-authorized … IEEE 802.1x 認証を無効にする (デフォルト)
  - force-unauthorized … IEEE 802.1x 認証を無効にして、無許可ステータスにする

↑

マルチホストモード†[edit]

1 ポートで複数台の同時認証を行う
デフォルトはシングルホストモードで 1 ポートに 1 台しか接続できない
```
sw(config-if)# dot1x host-mode multi-host
```

↑

再認証†[edit]

定期的に認証を繰り返す
デフォルトでは、接続時のみ認証が行われる

再認証の有効化
```
sw(config-if)# dot1x reauthentication
```
認証間隔
```
sw(config-if)# dot1x timeout reauth-period time
```
- time
  - 再認証を行う間隔
  - 1~65535 秒 (デフォルトは X 秒)

手動での再認証

sw# dot1x re-authenticate interface type mod/num

↑

ゲスト VLAN†[edit]

802.1x 非対応クライアントが接続された場合に、自動で割り当てられる VLAN

VLAN 番号

sw(config-if)# dot1x guest-vlan vlan-id

↑

制限付き VLAN†[edit]

802.1x 認証で拒否された場合に、自動で割り当てられる VLAN

VLAN 番号

sw(config-if)# dot1x auth-fail vlan vlan-id

↑

クリティカル VLAN†[edit]

RADIUS サーバとの通信に失敗した場合に、自動で割り当てられる VLAN

VLAN 番号

sw(config-if)# dot1x critical vlan vlan-id

RADIUS サーバ復旧後に再認証を行う

sw(config-if)# dot1x critical recovery action reinitialize

↑

PoE [Power of Ethernet]†[edit]

↑

概要†[edit]

スイッチが UTP ケーブルを利用し、デバイスに対して電力を供給する
主に、IP 電話に利用される

初期状態
- Link Down の場合は電力供給は無効
Link Up
- スイッチは 340 kHz のテストトーンを送信する
- PoE 対応デバイスが接続されていた場合は、テストトーンがループバックされる
電力供給開始
- UTP ケーブルに対して 15 W (48 V, 0.37 A) の電力を供給する
- デバイスが起動する
電力調整
- Cisco IP 電話の場合、CDP で必要な電力をスイッチに伝える
- スイッチは供給電力を変更する

↑

設定†[edit]

PoE の設定
```
sw(config)# interface type mod/num
sw(config-if)# power inline mode
```
- mode
  - auto … PoE デバイスの検出を行う
  - never … PoE デバイスの検出を行わない

↑

Multi Layer Switch†[edit]

┏━━━━━━━━━━━━━━┓
─[0/ 1]┐            ┌[0/ 4]─
─[0/ 2]┼─[Switch]─┼[0/ 5]─
─[0/ 3]┘     │     └[0/ 6]─
─[0/14]──[Router]──[0/15]─
─[0/ 7]┐     │     ┌[0/10]─
─[0/ 8]┼─[Switch]─┼[0/11]─
─[0/ 9]┘            └[0/13]─
┗━━━━━━━━━━━━━━┛

↑

ルーティングの有効化†[edit]

sw(config)# ip routing

↑

L2 ポートの設定†[edit]

Catalyst 2950、3550、4500 ではデフォルトで有効になっているため、この設定は必要ない

sw(config)# interface type mod/num 
sw(config-if)# switchport

↑

L3 ポートの設定†[edit]

sw(config)# interface type mod/num 
sw(config-if)# no switchport 
sw(config-if)# ip address ip_addr netmask

↑

SVI [Switched Virtual Interface]†[edit]

VLAN への IP アドレスの設定

sw(config)# interface vlan id
sw(config-if)# ip address ip_addr netmask

↑

SLB [Server Load Balancing]†[edit]

↑

サーバの設定†[edit]

サーバファームの作成
```
sw(config)# ip slb serverfarm name
```
- name
  - 1~15 文字
バランシング方法
```
sw(config-slb-sfarm)# predictor mode
```
- mode
  - roundrobin … WRR [Weighted Round Robin] 方式
  - leastconns … WLC [Weighted Least Connections] 方式
バランシング先
```
sw(config-slb-sfarm)# real ip-addr
```
- ip-addr
  - バランシング先サーバの実 IP アドレス
ウェイト
```
sw(config-slb-real)# weight weight
```
- weight
  - サーバが受付可能な接続数
  - 他サーバとの相対的な数
  - 1~255 (デフォルトは 8)
バランシング開始
```
sw(config-slb-real)# inservice
```

バランシングからの切り離し
```
sw(config-slb-real)# no inservice
```

↑

仮想サーバの設定†[edit]

仮想サーバ
```
sw(config)# ip slb vserver name
```
- name
  - 1~15 文字
サーバファームの割り当て
```
sw(config-slb-vserver)# serverfarm name
```
- name
  - バランシング先サーバファームの名前
仮想 IP アドレス
```
sw(config-slb-vserver)# virtual ip-addr
```
- ip-addr
  - 仮想サーバの IP アドレス

アクセス制限 (任意)

sw(config-slb-vserver)# client ip-addr netmask

バランシング開始
```
sw(config-slb-vserver)# inservice
```

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+ Operating System
　- Linux
　- FreeBSD
　- Solaris
　- Windows
　- Macintosh
　- Virtualization
+ Middleware
　- High Availability
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　- Library
　- Tool
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+ Storage
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+ Program
+ Others

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Network/Cisco/Switch

レイヤ 2 スイッチング†[edit]

エラー チェック方式†[edit]

CAM [Content Addressable Memory]†[edit]

概要†[edit]

設定†[edit]

確認†[edit]

TCAM [Ternary Content Addressable Memory]†[edit]

概要†[edit]

確認†[edit]

インターフェース†[edit]

設定†[edit]

エラー検知†[edit]

確認†[edit]

サマリ情報†[edit]

エラー原因†[edit]

EC [Ether Channel]†[edit]

概要†[edit]

設定†[edit]

ロードバランシングの設定†[edit]

プロトコルの変更†[edit]

確認†[edit]

SPAN [Switched Port Analyzer]†[edit]

概要†[edit]

設定†[edit]

ポート セキュリティ†[edit]

概要†[edit]

設定†[edit]

MAC アドレスの保存†[edit]

MAC アドレスのエージング†[edit]

確認†[edit]

IEEE 802.1x†[edit]

概要†[edit]

設定†[edit]

マルチ ホスト モード†[edit]

再認証†[edit]

ゲスト VLAN†[edit]

制限付き VLAN†[edit]

クリティカル VLAN†[edit]

PoE [Power of Ethernet]†[edit]

概要†[edit]

設定†[edit]

Multi Layer Switch†[edit]

ルーティングの有効化†[edit]

L2 ポートの設定†[edit]

L3 ポートの設定†[edit]

SVI [Switched Virtual Interface]†[edit]

SLB [Server Load Balancing]†[edit]

サーバの設定†[edit]

仮想サーバの設定†[edit]

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エラーチェック方式†[edit]

ポートセキュリティ†[edit]

マルチホストモード†[edit]