CCNA: конспект

CCNA Version 2 (200-120)

1.0 Operation of IP Data Networks

1.4 Describe the purpose and basic operation of the protocols in the OSI and TCP/IP models

OSI

Layer Name Protocols
7 Application DNS, NTP, FTP, HTTP, DHCP, SMTP, Telnet, NFS
6 Presentation MIME, SSL/TLS
5 Session NETBIOS, RPC, SOCKS
4 Transport TCP, UDP, SCTP
3 Network IP, ICMP, IGMP, IPsec, OSPF, RIP, EIGRP, IS-IS
2 Data link L2TP, PPP, Ethernet, CDP, HDLC, ARP, Frame Relay
1 Physical DSL, USB

.

DoD

Name Protocols
Application DNS, NTP, FTP, HTTP, DHCP, SMTP, Telnet, NFS
Transport layer TCP, UDP, SCTP
Internet layer IP, ICMP, IGMP, IPsec, OSPF, RIP, EIGRP, IS-IS
Link layer L2TP, PPP, Ethernet, CDP, HDLC, ARP, Frame Relay

.

1.6 Identify the appropriate media, cables, ports and connectors to connect Cisco network devices to other network devices and hosts in a LAN

Схемы распайки: TIA T568A, и EIA T568B

TX: 1,2 RX: 3,6 RX: 1,2 TX: 3,6
Сетевые адаптеры ПК Коммутаторы
Маршрутизаторы  
Точки доступа  
Сетевые принтеры  

Однотипные устройства подключаются перекрещенным кабелем (crossover)

Cisco Console Rollover cable

2.0 LAN Switching Technologies

2.3 Configure and verify initial switch configuration including remote access management

1

hostname <HOSTNAME>
1
2
3

interface Vlan <NUM>
 no sh
 ip address <IP> <MASK>
1

ip default-gateway <GW>
1

username <USER> password <PASSWORD>
1
2
3

line vty 0 15
 login local
 transport input <PROTOCOL>
1

enable secret <PASSWORD>
1

service password-encryption

2.6 Configure and verify VLANs

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

vlan <NUM>
 name <NAME>

interface <INT>
 switchport access vlan <VLAN>

interface <INT>
 switchport trunk encapsulation dot1q
 switchport trunk allowed vlan <VLANS>
 switchport trunk native vlan <VLAN>
 switchport mode trunk

2.7 Configure and verify trunking on Cisco switches

switchport modes trunk active
access -
trunk trunk, dynamic auto, dynamic desirable
dynamic auto trunk, dynamic desirable
dynamic desirable trunk, dynamic auto, dynamic desirable
nonegotiate -

2.8 Identify enhanced switching technologies

STP - 802.1d

  1. Выбирается корневой мост. Корневым становится коммутатор с меньшим Bridge ID = Priority + MAC. Приоритет может быть изменен администратором с целью влияния на процесс выбора
  2. Определение корневых и выделенных портов (root и designated ports). Корневой выбирается по наилучшему пути до корневого моста. Наименьший по Root Path Cost.
  3. Перевод остальных портов в состояние Blocking

Роли портов:

  1. Root port
  2. Designated port
  3. Non-designated port
  4. Disabled port

Состояния портов:

  1. Blocking
  2. Listening
  3. Learning
  4. Forwarding

RSTP - 802.1w, ускоренная сходимость за счёт наличия альтернативных путей до корневого моста и меньшего количества состояний порта

Роли портов:

  1. Root port
  2. Designated port
  3. Alternative port
  4. Backup port

Состояния портов:

  1. Discarding
  2. Learning
  3. Forwarding

PVST, PVST+ - проприетарные протоколы Cisco, для каждого VLAN строят отдельное дерево, могут использовать транки на ISL. Основаны на STP.

Rapid PVST, Rapid PVST+ - основаны на RSTP
Portfast
настраивается на access портах, сразу переводит порт в состояние Forwarding BPDU Guard
выключает порт при получении BPDU

MSTP - 802.1s

Etherchannel

Существует три варианта конфигурирования аггрегированного канала:

  1. Статическая настройка
  2. Настройка при помощи протокола LACP - IEEE 802.3ad
  3. Настройка при помощи протокола PagP - проприетарный протокол

2 и 3 используются для автоматического создания аггрегированного канала

1
2

interface range fa0/10 - 13
 channel-group 3 mode on

Режимы (modes):

  1. on - статическая настройка
  2. active - включить LACP
  3. passive - включить LACP при получении сообщения LACP
  4. desirable - включить PagP
  5. auto - включить PagP при получении сообщения PagP
1

show etherchannel summary
1

show etherchannel port-channel

Основная проблема - балансировка нагрузки. Вовсе не факт, что все каналы в аггрегированном канале будут загружены равномерно. Это определяется политикой балансировки по каналам. Она может быть:

1
2
3
4
5
6
7

sw1(config)# port-channel load-balance ?
  dst-ip       Dst IP Addr
  dst-mac      Dst Mac Addr
  src-dst-ip   Src XOR Dst IP Addr
  src-dst-mac  Src XOR Dst Mac Addr
  src-ip       Src IP Addr
  src-mac      Src Mac Addr

PVST configuration

1
2

spanning-tree mode rapid-pvst
spanning-tree vlan <VLANS>

Настройка Portfast

1
2

sw(config)#interface fa0/1
sw(config-if)# spanning-tree portfast

Настройка Bridge priority

1
2
3

spanning-tree vlan vlan-id root primary
spanning-tree vlan vlan-id root secondary
spanning-tree vlan <VLAN> priority <PRI>

Настройка стоимости портов

1

sw(config-if)# spanning-tree cost <COST>
1
2

show spanning tree
show spanning tree detail

3.0 IP Addressing (IPv4/IPv6)

3.5 Describe IPv6 addresses

IPv6

  • большее адресное пространство
  • большая эффективность маршрутизации
  • автоконфигурация
  • IPsec
  • нет броадкастов
  • нет контрольных сумм заголовков
  • в заголовок добавлен Flow Label

Формат представления: x:x:x:x:x:x:x:x, где x - шестнадцатеричное число

  • нули слева записывать необязательно
  • последовательность 0 может быть заменена :: (но только один раз)
  • 48-bit global prefix, 16-bit subnet ID and 64-bit interface ID

Виды адресов:

  • Unicast (one-to-one)
  • global: 2000::/3
  • link-local: FE80::/10
  • unique local: FC00::/7
  • loopback: ::1
  • reserved
  • Multicast (one-to-many): FF00::/8
  • Anycast (one-to-nearest)

Global Unicast адреса:

  • на каждый интерфейс может быть назначено несколько адресов любого типа
  • каждый интерфейс имеет по меньшей мере один loopback и один link-local адрес

Назначение IPv6 адреса:

  • статическое, указываем полный адрес
  • статическое, указываем сеть, младшие 64 бита генерирует EUI-64 как функцию от MAC интерфейса
  • автоконфигурация
  • DHCPv6

EUI-64

Метод генерации младших 64 бит адреса, используется MAC адрес, между старшими и младшими 3 байтами которого вставляется последовательность FF FE. При этом нужно инвертировать 7 бит MAC адреса.

Переход от IPv4 к IPv6

  • Dual stack
  • 6to4 tunneling
  • ISATAP
  • Teredo

4.0 IP Routing Technologies

4.1 Describe basic routing concepts

Process Switching - решение о маршрутизации и проверка RIB осуществляется ЦП для каждого пакета в отдельности Fast Switching - ЦП задействуется для принятия решения о первом пакете в потоке, далее эта информация кешируется и остальные пакеты маршрутизируются на основе данных в кеше. CEF - строится FIB и Adjacency table, в которых хранятся заранее рассчитанные данные, необходимые для машрутизации (интерфейс, MAC адрес следующего узла, IP адрес и т.п.). Эти таблицы хранятся в быстрой памяти, поиск по которой занимает намного меньше времени и может быть реализован аппаратно.

4.7 Configure and verify OSPF

Перимущества OSPF с одной зоной: роутеры одной зоны имеют полную информацию о топологии этой зоны, используются наиболее оптимальные маршруты.

Недостатки: при кол-ве роутеров более 50 (в некоторых источниках более 25-30) требования к памяти и вычислительным ресурсам каждого маршрутизатора возрастают и рекомендуется использовать несколько зон. Кроме этого это позволит осуществлять автосуммирование на ABR.

Конфигурирование OSPFv2

1
2
3
4

router ospf <PID>
router-id <ROUTER ID>
network <A.B.C.D> <REVERSE MASK> area <AREA>
(-if) ip ospf <PID> area <AREA>
1
2
3
4
5

show ip protocol
show ip ospf
show ip ospf neighbor
show ip ospf interface
show ip ospf database

Конфигурирование OSPFv3

1
2
3

router ospfv3 <PID>
router-id <ROUTER ID>
(-if) ipv6 router ospfv3 <PID> area <AREA>

Passive interface - не рассылает OSPF пакеты, но этот интерфейс анонсируется в LSA

типы LSA

Номер LSA Название LSA Кто отправляет Область распространения Назначение
LSA 1 Router LSA Каждый маршрутизатор Внутри зоны Описывает маршрутизатор, все имеющиеся у него интерфейсы, их стоимость и соседей на каждом интерфейсе
LSA 2 Network LSA DR (в сетях со множественным доступом) Внутри зоны Описывает широковещательную сеть, указаны все маршрутизаторы, подключённые к ней, DR, маска сети
LSA 3 Network Summary LSA ABR AS Содержит информацию о сетях вне зоны и их стоимость. Не содержит информации о топологии сети. Сети могут быть просуммированы.
LSA 4 ASBR Summary LSA ABR AS Необходим для того чтобы сообщить всем маршрутизатором о том, где находится ASBR, содержит суммарную информацию о состоянии каналов ASBR.
LSA 5 AS External LSA ASBR AS Объявление о состоянии внешних по отношению к AS каналов
LSA 7 AS External LSA for NSSA ASBR NSSA area Аналогично LSA 5, но может распространяться только в NSSA зоне.

4.8 Configure and verify interVLAN routing (Router on a stick)

Настройка сабинтерфейса на 101 влане, на маршрутизаторе:

1
2
3

interface fa1/0.101
 encapsulation dot1Q 101
 ip address 192.168.101.1 255.255.255.0

4.9 Configure SVI interfaces

1
2
3

interface vlan 101
 no shutdown
 ip address 192.168.101.254 255.255.255.0

4.10 Manage Cisco IOS Files

Типы памяти

  • ROM - ПЗУ, хранит код bootstrap программы - ROMmon и POST
  • Flash - перезаписываемая, в ней хранится образ IOS
  • NVRAM - перезаписываемая, в ней хранятся конфиги
  • ROM - оперативная память

Последовательность загрузки

  • включается питание
  • запускается bootstrap программа из ROM, которая запускает POST
  • проверяется регистр confreg и определяется место, откуда будет загружаться образ IOS. По умолчанию (значение 2102), проверяется startup-config на наличие указаний откуда нужно грузить образ, если они отсутствуют, образ грузится из Flash памяти. Если образ отсутствует во Flash памяти, bootstrap пытается загрузить образ с TFTP сервера.
  • образ загружается в RAM
  • если startup-config отсутствует, запускается мастер конфигурации setup

Значения регистра:

0x2102 - поиск начальной конфигурации в NVRAM 0x2142 - игнорировать начальную конфигурацию в NVRAM

Установка/удаление лицензий

1
2
3
4

show license all
license install <URI>
license clear <URI>
license save <URI>

4.11 Configure and verify EIGRP (single AS)

Feasible Distance - Administrative distance + стоимость пути до маршрутизатора, анонсировавшего этот маршрут

Feasible Successors - резервные маршруты до сети назначения

Feasibility condition - условие, при котором маршрут становится FS, его AD должна быть меньше FD текцщего Successor’a

1
2

show eigrp topology
show eigrp topology all-links

Administrative distance - приоритет маршрутов, полученных от данного протокола маршрутизации, чем он меньше, тем лучшим считается маршрут.У EIGRP AD=90

1
2

router eigrp 65001
 distance eigrp 60 120

Metric composition - принцип расчёта метрики, по которым выбирается наилучший маршрут. Для расчёта метрики IEGRP использует 5 параметров, которые позволяют выбрать вес для следующих характеристик каналов: пропускная способность, задержка, надежность, загрузка канала. По умолчанию метрика пропорциональна сумме пропускной способности и задержки. Bandwith маршрута равна наименьшей bandwith составляющих его каналов.

1
2

router eigrp 65001
 metric weights 0 1 0 1 0 0

Router ID - уникальный в пределах AS идентификатор маршрутазатора

1
2

router eigrp 65001
 eigrp router-id 1.1.1.1

Auto summary - автосуммирование анонсированных маршрутов до классовых сетей

1
2

router eigrp 65001
 no auto-summary

Path selection - наилучшим считается маршрут с наименьшей композитной метрикой.

Load balancing - нагрузка балансируется для маршрутов с одинаковой метрикой. Возможна балансировка по маршрутам с разной метрикой между Successor и Fesible successor, если настроить variance, множителя, на который умножается FD лучшего маршрута для определения feasible маршрутов, по которым будет балансироваться нагрузка.

1
2
3

router eigrp 65001
 maximum-paths 6
 variance 2

5.0 IP Services

5.1 Configure and verify DHCP (IOS Router)

1
2
3
4
5
6
7
8

service dhcp
ip dhcp excluded-address
ip dhcp pool <POOL NAME>
 network <NETWORK> <MASK>
 domain-name <DOMAIN>
 dns-server <DNS>
 default-router <GW>
 lease <LEASE>

5.3 Configure and verify ACLs in a network enviroment

Именованый

1
2

R1(conf)# ip access-list standard <NAME>
R1(conf-std-nacl)# deny 10.0.0.0 0.0.0.255

Нумерованный

1

R1(conf)# access-list <1-99> deny 10.0.0.0 0.0.0.255

Применение ACL на интерфейсе

1

R1(conf-if)# ip access-group <1-99> <in | out>

Применение ACL на vty

1

R1(config-line)# access-class <1-99> <in | out>

5.4 Identify the basic operation of NAT

Static NAT

1
2
3
4

R1(config-if)# ip nat inside
...
R1(config-if)# ip nat outside
R1(config)# ip nat inside static 172.16.50.8 172.16.10.8

Dynamic NAT

1
2
3
4

...
access list 100 permit 10.0.0.0 0.0.0.255 any
ip nat pool MYPOOL 11.1.1.0 11.1.1.20 netmask 255.255.255.0
ip nat inside source  list 100 pool MYPOOL

PAT (NAT overload)

1
2

...
ip nat inside source  list 100 pool MYPOOL overload
1

show ip nat translations

5.6 Configure and verify NTP as a client

1

ntp server 7.7.7.7
1
2

show clock detail
show ntp associations

5.7 Recognize High availibility

HSRP - проприетарный FHRP cisco, терминология:

  • Active router
  • Standby router
  • Standby group
  • Virtual IP & MAC

Virtual MAC - xxxx.xx07.acGG, xx - vendor ID, GG - stanby group number

Default values:

Timer Value
Hello timer 2 sec
Hold timer 10 sec

VRRP - IEEE standard (RFC2338)

HSRP VRRP
Virtual router VRRP group
Active router Master virtual router
Standby router Backup router

6.0 Network device security

6.2 Configure and verify Switch Port Security

1

switch(config-if)# switchport port-security mac-address sticky
1

switch(config-if)# switchport port-security maximum 10
1

switch(config-if)# switchport port-security violation <protect | restrict | shutdown>

protect - отбрасывать небезопасные кадры, не увеличивая при этом счетчик security violation restrict - то же самое с увеличением счётчика shutdown - отключать порт, переходит в состояние err-disable

Автоматическое восстановление из состояния err-disable:

1

errdisable recovery interval <SECONDS>

7.0 Troubleshooting

7.2 Troubleshoot and resolve VLAN problems

1
2
3
4
5
6

show vlan
show mac-address-table
show interfaces switchport
show interface status
show interface description
show ip interface brief

7.3 Troubleshoot and resolve trunking problems on Cisco switches

1
2

show vlan
show interface trunk

7.4 Troubleshoot and resolve ACL issues

1
2
3

show ip interfaces
show access-lists
show ip access-lists

7.5 Troubleshoot and resolve Layer 1 problems

1

show interface

7.7 Troubleshoot and resolve spanning tree operation issues

1
2
3

show spanning-tree detail
show spanning-tree vlan <VLAN> detail
show spanning-tree interface <INT> detail

7.8 Troubleshoot and resolve routing issues

1

show ip route

7.9 Troubleshoot and resolve OSPF problems

1
2
3
4

show ip ospf neighbor
show ip ospf interface
show ip ospf statistics
show ip ospf database

7.10 Troubleshoot and resolve EIGRP problems

1
2
3

show ip protocols
show ip eigrp neighbors
show ip eigrp topology

7.11 Troubleshoot and resolve interVLAN routing problems

1
2
3

show vlan brief
show interface trunk
show ip interface brief

7.13 Monitor NetFlow statistics

1
2
3

show ip cache flow
show ip flow export
show ip flow interface

Настройка

1
2
3
4

SW(config-if)# ip flow ingress
SW(config-if)# ip flow egress
SW(config)# ip flow-export destination <IP> <PORT>
SW(config)# ip flow-export version <VERSION>

7.14 TS EtherChannel problems

Если не используется ни один из протоколов согласования параметров аггрегированного канала, нужно иметь ввиду, что на обоих концах канала следующие параметры портов должны совпадать:

  • Speed settings
  • Duplex settings
  • STP settings
  • VLAN membership (for access ports)
  • Native VLAN (for trunk ports)
  • Allowed VLANs (for trunk ports)
  • Trunking Encapsulation (ISL or 802.1Q, for trunk ports)
1
2

show etherchannel <NUM> port-channel
show etherchannel summary