Курс по основам компьютерных сетей на базе оборудования Cisco. Этот курс поможет вам подготовиться к экзаменам CCENT/CCNA, так как за его основу взят курс Cisco ICND1.
1.19 Как объединить две подсети в сеть или зачем нужны маршрутизаторы и основной шлюз? Пример настройки домашнего роутера
- 17.06.2018
- Cisco CCNA (ICND1 и ICND2), Компьютерные сети
- 8 комментариев
Привет, посетитель сайта ZametkiNaPolyah.ru! Продолжаем изучать основы работы компьютерных сетей, напомню, что эти записи основаны на программе Cisco ICND1 и помогут вам подготовиться к экзаменам CCENT/CCNA. Ранее мы разобрались с назначением коммутаторов и хабов, то есть поговорили об устройствах канального и физического уровня соответственно. Теперь же давай разберемся с устройством сетевого уровня — маршрутизатором и посмотрим зачем он нужен.
Роутеры нужны для того чтобы объединить или более канальные среды (подсети) в единую сеть, то есть роутер умеет работать с IP-адресами, а также умеет перекладывать Ethernet кадры из одной сети в другую, как это происходит — тема данной записи.
Перед началом я хотел бы вам напомнить, что ознакомиться с опубликованными материалами первой части нашего курса можно по ссылке: «Основы взаимодействия в компьютерных сетях».
1.19.1 Введение
Перед началом разговора о том как связать две подсети в одну сеть, я бы хотел вам напомнить последний раздел темы, в которой мы говорили о назначении коммутаторов, там мы столкнулись с проблемой: при использовании коммутатора два узла из разных подсетей не могут общаться друг с другом, то есть, например, узел А с IP-адресом 192.168.1.22 не может передать данные узлу Б с IP-адресом 10.12.34.55, тогда я отметил, что эти узлы находятся в разных подсетях (можно сказать в разных канальных средах или разных широковещательных доменах), а классический L2 коммутатор не в состояние работать с IP-адресами, более того, у некоторых L2 свичей вообще нет IP-адресов, так как это устройства канального уровня модели OSI.
Ну а мы помним, что протокол IP работает на сетевом уровне эталонной модели, а устройства третьего уровня модели OSI 7 – это как раз маршрутизаторы или как их еще называют роутеры, именно они отвечают за работу с протоколом IP, именно благодаря им работает сеть Интернет, и именно их мы буквально на пальцах будем разбирать в этой теме, в дальнейшем мы будем знакомиться с работой маршрутизаторов более подробно, сейчас именно на пальцах.
1.19.2 Почему для работы компьютерной сети недостаточно коммутаторов?
Но перед тем как мы будем разбираться с назначением маршрутизаторов и роутеров давайте поговорим о том, почему коммутаторов недостаточно для нормальной работы компьютерной сети (я сейчас про L2 коммутаторы, у которых нет механизмов маршрутизации, которые есть у L3 свичей, но на самом деле даже L3 коммутаторы выполняют маршрутизацию нечестно).
Во-первых, давайте вспомним схему, в которой мы подключали к коммутатору узлы из разных подсетей, такая схема показана на Рисунке 1.19.1. На этом рисунке стационарные ПК находятся в сети 192.168.2.0/24, «/24» означает маску 255.255.255.0, а ноутбуки находятся в подсети 192.168.1.0/24. На первый взгляд, казалось бы, почему ноутбук не может связаться с компьютером, ведь они подключены к одному коммутатору, значит физическая связь между ними есть, но тут нам нужно вспомнить, что коммутатор – это устройство канального уровня в модели TCP/IP, на канальном уровне устройства работают с физическими, то есть мак-адресами, но компьютерам мы вручную задаем еще и IP-адреса, то есть логическая адреса, с которыми умеют работать маршрутизаторы, то есть устройства, которые относятся к сетевому уровню модели передачи данных, то есть в классическом исполнении коммутаторы не понимают IP адресов (хотя на самом деле это не так, даже простенькие L2+ коммутаторы умеют анализировать IP-адреса и выполнять простенькие операции в зависимости от IP-адреса, указанного в пакете).
Рисунок 1.19.1 Узлы из разных подсетей подключены к одному коммутатору
Для понимания того, почему узел с IP-адресом 192.168.1.1 и маской 255.255.255.0 не сможет передавать данные узлу 192.168.2.1 с маской 255.255.255.0, нужно немного понимать, как работает протокол ARP (этот протокол нужен для определения мак-адреса по известному IP-адресу), в дальнейшем мы более подробно изучим работу протокола ARP, сейчас же посмотрим на принцип его работы, но для этого немного модифицируем нашу схему, добавив в каждую подсеть по два устройства, это нужно для наглядности.
Рисунок 1.19.2 Две подсети по четыре узла в каждой
Теперь у нас есть две подсети, в каждой из них по четыре узла, чтобы добавить в верхнюю подсеть узел, мы должны задать ему маску 255.255.255.0 и любой свободный IP-адрес вида 192.168.1.х, где х – это число от 1 до 254, 255 использовать для узла нельзя, так как это широковещательный IP-адрес. Тоже самое касается и нижней подсети, чтобы добавить в нее еще один узел, нужно задать ему маску 255.255.255.0 и любой свободный IP-адрес из диапазона 192.168.2.х. Также стоит отметить, что наша компьютерная сеть имеет топологию звезда, следует добавить следующее: если бы вместо коммутатора мы бы использовали хаб, то такая сеть приняла бы топологию общая шина практически со всеми ее недостатками.
Теперь давайте посмотрим, как работает протокол ARP, но не забывайте, что для работы в канальной среде, то есть, например, для передачи данных от узла 192.168.1.1 к узлу 192.168.1.2, устройства используют MAC-адреса, а нам они неизвестны, у нас есть только IP, тут-то как раз и нужен ARP. Давайте настроим фильтр для режима симуляции Cisco Packet Tracer так, как показано на Рисунке 1.19.3.
Рисунок 1.19.3 Оставляем в фильтре Cisco Packet Tracer только ARP и ICMP
После того, как настроите фильтр, не выходите из режима симуляции Cisco Packet Tracer, а откройте командую строку ноутбука с адресом 192.168.1.1, и выполните пинг до ноутбука 192.168.1.2.
Рисунок 1.19.4 Ноутбук сфомировал два пакета: один с ICMP вложением, второй с ARP-запросом
Обратите внимание: как только вы нажмете Enter, ноутбук сформирует два пакета: фиолетовый пакет с ICMP вложением, который он пока не собирается отправлять, потому что не знает MAC-адреса, который принадлежит узлу 192.168.1.2, чтобы выяснить эту информацию, ноутбук формирует пакет с ARP-запросом, в котором он говорит: я узел с IP-адресом 192.168.1.1, у меня есть вот такой мак-адрес: 00D0.5819.42A8, друзья, скажите, пожалуйста, есть ли среди вас узел с IP-адресом 192.168.1.2 и, если такой узел есть, то какой у тебя мак-адрес? Естественно, для отправки такого пакета (он на рисунке обозначен зеленым) используется широковещательный запрос, который будет направлен всем физическим устройствам компьютерной сети, подключенным к коммутатору.
Следующим шагом зеленый пакет будет отправлен на коммутатор, это показано на Рисунке 1.19.5.
Рисунок 1.19.5 Кадр с вложенным ARP-запросом пришел на коммутатор
Коммутатор по каким-то, пока не важно каким, критериям понял, что это широковещательный запрос, а раз запрос широковещательный, то его нужно отправить всем участникам, которые подключены к коммутатору, что он и сделал, показано на Рисунке 1.19.6. При этом обратите внимание: все узлы, кроме узла с IP-адресом 192.168.1.2 проигнорировали полученный пакет, так как они видят, что IP-адрес 192.168.1.2 им не принадлежит, это видно по красному крестику на рисунке.
Рисунок 1.19.6 Коммутатор разослал ARP-запрос всем узлам, подключенным к нему
Тут стоит обратить внимание на один минус, связанный с широковещательными запросами: коммутатор рассылает его всем узлам, которые к нему подключены (а это означает, что пропускная способность каналов связи в такой сети используется не очень эффективно), если к коммутатору будет подключен другой коммутатор, то и он получит ARP-запрос и разошлет его всем своим узлам, даже если эти узлы находятся в другой подсети, таким образом мы загружаем наши каналы связи ненужной информацией, а наши узлы из разных подсетей не полностью изолированы друг от друга, этот минус нас будет сопровождать до тех пор, пока мы не познакомимся с технологией VLAN.
Давайте теперь посмотрим на то, как разные конечные узлы обрабатывают полученный кадр с ARP-запросом, сначала посмотрим на то, что сделал с кадром узел из другой подсети, например, узел 192.168.2.1, показано на Рисунке 1.19.7. Обратите внимание: чтобы увидеть текст, выделенный на рисунке синим, нужно сперва нажать на графу с текстом Layer 2 так, чтобы она стала подсвечена желтым цветом, так как в данном случае обработка идет на канальном уровне, до сетевого уровня в данном случае мы даже не добрались.
Рисунок 1.19.7 Что произошло с ARP-запросом, который пришел на узел из другой подсети
Итак, пункт один из синего списка говорит о том, что MAC-адрес назначения, указанный в кадре, соответствует мак-адресу получателя, широковещательному или мультикаст адресу, пока все ок. Во втором пункте сказано, что узел вытаскивает информацию из Ethernet-кадра (вспоминайте принцип инкапсуляции данных), в данном случае в Ethernet кадре содержится ARP-сообщение, о чем и говорится в третьем пункте. В четвертом пункте сказано, что это не просто ARP-сообщение, а ARP-запрос, узел это понял. Далее узел начинает сравнивать свой IP-адрес с IP-адресом, который находится в ARP-запросе, но при этом сравнение используется не только IP-адреса узла, который принял ARP-запрос, но и маска этого узла, поэтому узел понимает, что этот кадр не просто не предназначен для него, но он еще и из другой подсети, об этом сказано в пункте 5, в шестом пункте говорится, что узел дропнул (откинул) этот арп-запрос и не собирается на него отвечать.
Теперь стоит взглянуть на то, что сделал с полученным кадром узел с адресом 192.168.1.254, этот узел находится в одной подсети с ноутбуком, пославшим ARP-запрос, но его IP-адрес не совпадает с тем адресом, который указан в ARP-запросе. Это показано на Рисунке 1.19.8, и, по сути, ничем, кроме пятого пункта, не отличается от того, что происходило в узле из другой подсети.
Рисунок 1.19.8 Что произошло с ARP-запросом, который пришел на узел из той же подсети, но с другим IP-адресом
В пятом пункте сказано, что IP-адрес, указанный в ARP-запросе, не соответствует IP-адресу узла, который его получил, поэтому шестым пунктом узел его отбрасывает, все просто. Теперь посмотрим, как обрабатывает ARP-запрос узел, которому предназначен этот ARP-запрос, показано на Рисунке 1.19.9.
Рисунок 1.19.9 Что делает с Ethernet-кадром узел, которому предназначен ARP-запрос
На пятом шаге узел понимает, что ARP-запрос предназначен для него, это он понимает по указанному IP-адресу, а шестым шагом этот узел вносит в свою ARP-таблицу информацию, полученную из ARP-запроса (другими словами делает arp-запись), чтобы потом было проще общаться и не надо было лишний раз делать ARP-запрос, чтобы узнать какой мак-адрес у узла с IP 192.168.1.1. Эту ARP-таблицу можно посмотреть, для этого откроем командую строку ноутбука с IP-адресом 192.168.1.2 и повторим команды из листинга ниже.
Сначала мы выполнили команду «help», чтобы посмотреть список всех доступных команд на компьютере в среде Cisco Packet Tracer, по подсказкам мы поняли, что нам нужна команда «arp», попробовали ее выполнить, но терминал нам сообщил, что команде нужно передавать еще и параметры: «arp -a» — показать arp-таблицу, а «arp -d» очистить arp-таблицу. Нам подходит первый вариант, поэтому мы и выполнили его, и увидели, что IP-адресу 192.168.1.1 соответствует мак-адрес 00d0.5819.42a8.
Если в данный момент посмотреть на arp-таблицу узла 192.168.1.1, то в ней не будет никаких записей, так как ARP-ответ еще не получен, это показано в листинге ниже:
На реальных ПК тоже можно посмотреть ARP-таблицу, той же самой командой, вот, например, ARP-таблица моего ПК с Windows 10:
Давайте посмотрим, что дальше будет происходить с кадрами, которые переносят ARP сообщения, сделаем следующий шаг в режиме симуляции Cisco Packet Tracer. А дальше все очень просто: узел 192.168.1.2 сформирует ARP-ответ, и отправит его уже не на широковещательный IP-адрес, а на юникастовый IP-адрес (не все операционные системы так поступают, когда будет рассматривать ARP более детально, мы об этом поговорим), то есть на адрес конкретного узла, а именно 192.168.1.1, в котором будет примерно следующее: дорогой узел с IP-адресом 192.168.1.1 и мак-адресом 00d0.5819.42a8, я узел с IP-адресом 192.168.1.2, у меня вот такой мак-адрес: 00D0.9741.51D1, я готов с тобой пообщаться
Рисунок 1.19.10 ARP-ответ пришел на узел, который хочет отправить данные
На Рисунке 1.19.10 показано, что происходит на узле, который хотел отправить данные (192.168.1.1), и тут видно, что светло-зелёный пакет с ARP-ответом был успешно получен и обработан, а тёмно-зелёный пакет был сформирован и в нем находится ICMP вложение, так как светлый пакет успешно обработан, это станет понятно, если посмотреть внутрь пакетов. Сначала заглянем в светлый пакет, так как он обрабатывается первым, показано на Рисунке 1.19.11.
Рисунок 1.19.11 Что делает узел после того, как он получил ARP-ответ
Первых четыре пункта ничем не отличаются от того, что мы видели ранее, все по стандартной схеме, а вот на пятом шаге есть изменения: компьютер, получив ARP-ответ, вносит соответствующую запись в свою ARP-таблицу (теперь в этой таблице будет соответствие для узла с IP-адресом 192.168.1.2), а на шестом шаге, узел извлекает кадр с ICMP вложением из своего буфера и отправляет его узлу 192.168.1.2. В этом можно убедиться, посмотрев на темный кадр, он показан на Рисунке 1.19.12.
Рисунок 1.19.12 ICMP запрос извлекается из буфера ПК и инкапсулируется в Ethernet кадр
Подпись к рисунку все хорошо разъясняет, пояснений не требуется. В дальнейшем будет происходит обмен ICMP запросами и ICMP ответами между машинами, а команда Ping будет заполнять командую строку соответствующими записями.
Обратите внимание: первый цикл работы команды Ping был самым долгим, так как именно во время него происходило определение мак-адреса удаленного устройства, если повторить команду Ping, то результат будет другим, так как у узла есть уже ARP-запись и он знает мак-адрес, с помощью которого можно отправлять боевые данные.
Давайте теперь попробуем запустить Ping с узла 192.168.1.2 к узлу 192.168.1.1 и посмотрим, что из этого выйдет, конечно, в режиме симуляции.
Рисунок 1.19.13 Теперь узел сформировал только один кадр с ICMP вложением
Обратите внимание: теперь узел сформировал только один кадр с ICMP вложением, у нас нет кадра с ARP-запросом, так как при первом пинге узел 192.168.1.2 узел внес в свою ARP-таблицу информацию про 192.168.1.1 и его мак-адрес. Еще одним интересным моментом здесь будет поведение коммутатора, он уже знает кому направлять кадр с ICMP-запросом, это показано на Рисунке 1.19.14.
Рисунок 1.19.14 Коммутатор уже тоже знает кому направлять ICMP-запрос
Коммутатор уже тоже знает кому направлять ICMP-запрос, так как ранее он внес запись о том, что мак-адрес 00D0.5819.42A8 находится за портом fa0/4, именно к этому порту подключен ноутбук с IP-адресом 192.168.1.1, а также в этой таблице есть информация о том, что за портом fa0/3 находится узел с мак-адресом 00D0.9741.51D1, ему мы присвоили IP-адрес 192.168.1.2. Дальнейшие шаги мы уже видели не раз, поэтому давайте взглянем на таблицу мак-адресов коммутатора, для этого у нас есть команда: show mac address-table, выполним ее, как показано на Рисунке 1.19.15.
Рисунок 1.19.15 Коммутатор уже тоже знает кому направлять ICMP-запрос
Чтобы появилось такое окно, нажмите два раза левой кнопкой мыши по коммутатору, а затем откройте вкладку с названием CLI, таким образом перед вами появится интерфейс управления коммутатором, в который можно вводить различные команды, но особенность оборудования Cisco заключается, в том, что изначально оно предоставляет интерфейс управления с ограниченным набором команд (это видно по приглашению ко вводу, которое выглядит так: «switch>», символ >, как раз и говорит о том, что это ограниченный режим), чтобы перейти в привилегированный режим, в котором доступны все команды, нужно написать команду «enable» или сокращенно «en», а затем уже написать show mac address-table, если вы забыли как пишется команда или не знаете: есть ли вообще нужная вам команда, то можно воспользоваться символом «?», а затем нажать Enter, таким образом вы получите подсказку, всё это показана на рисунке выше, как и сама таблица мак-адресов коммутатора.
А теперь давайте удалим таблицу мак-адресов на коммутаторе, это делается при помощи команды clear mac address-table и показано на Рисунке 1.19.16.
Рисунок 1.19.16 Удалим существующую таблицу мак-адресов на коммутаторе
Теперь коммутатор не знает: за каким портом какой мак-адрес находится, и мы можем попробовать выполнить Ping с узла 192.168.1.1 до узла 192.168.1.2, посмотрим, что при этом изменится, но не забывайте, что у первого узла уже есть мак-адрес второго узла в ARP таблице, не забудьте в этом убедиться перед тем, как начать пинг, дело в том, что у записей в таблице ARP есть время жизни и через определенный интервал времени они удаляются, в Cisco Packet Tracer этот механизм реализован.
Рисунок 1.19.17 Повторный Ping при условии, что ARP-запись в таблице узла есть
Наш узел сформировал Ethernet-кадр с ICMP вложением и отправил его узлу 192.168.1.2, но делает он это через коммутатор с пустой таблицей мак-адресов. Далее мы увидим, что коммутатор получит этот кадр, тут всё ясно, поэтому я не буду даже показывать этот шаг, гораздо интереснее то, что будет делать коммутатор дальше, ведь его таблица мак-адресов пустая и он не знает в какой порт отсылать полученные кадр. А поступит он просто: просто разошлет полученный кадр с ICMP-запросом во все порты, за которыми подключены другие устройства, а там кто ответит, тот и молодец, этот процесс называется unknown unicast flooding, и это может привести к очень печальным последствиям, если несколько коммутаторов будут включены кольцом, и один из них сделает такую вот штуку, но в нашем случае кольца нет, поэтому бояться нечего.
Рисунок 1.19.18 Коммутатор рассылает полученный кадр во все порты (unknown unicast flooding)
На Рисунке 1.19.18 мы видим unknown unicast flooding, а также мы видим, что все узлы, кроме узла назначения, откинули этот кадр, так как он принадлежит не им. Тут стоит добавить, что коммутатор уже внес мак-адрес узла 192.168.1.1 в свою таблицу, а после того, как через него пройдет ответ от узла 192.168.1.2, он внесет и его мак-адрес в таблицу и в дальнейшем, если активность этих узлов будет достаточно высока, то коммутатор при обращении к ним не будет запускать процесс unknown unicast flooding, так как их мак-адреса уже есть в таблице. Ради интереса можете самостоятельно попробовать следующий пример: поменяйте мак-адрес узлу 192.168.1.1 и сделайте пинг с узла 192.168.1.2, посмотрите, что из этого выйдет (арп-таблица второго узла и таблица мак адресов коммутатора должна содержать старый мак-адрес первого узла).
Мы рассмотрели несколько интересных моментов, но пока никак не приблизились к проблеме, которую должны решать маршрутизаторы, скорее наоборот, мы увидели, что кадры (не путать с пакетами) отправленные узлом из одной подсети, могут добраться до другой подсети, правда это была какая-то односторонняя и бесполезная связь. Давайте теперь попробуем с узла 192.168.1.1 запустить пинг до узла 192.168.2.1 и посмотрим, что из этого выйдет.
Начало этого процесса показано на Рисунке 1.19.19, узел 192.168.1.1 формирует Ethernet кадр, в него вкладывает IP-пакет, в этот пакет он аккуратно запаковывает ICMP-вложение, но тут возникает неувязочка: наш компьютер уже сейчас видит IP-адрес 192.168.2.1, он видит, что для этого IP-адреса нет записи в таблице ARP, он даже понимает, что этот IP-адрес находится в другой подсети, так как может сравнить свой IP-адрес и маску с IP-адресом, на который собирается послать ICMP-запрос, но все равно формирует ARP-запрос, чтобы попробовать выяснить мак-адрес удаленного узла, а вдруг тема выгорит, но делает он это по особенному, на IP-адрес 0.0.0.0.
Рисунок 1.19.19 Пробуем выполнить пинг узла из другой подсети без маршрутизатора
А теперь давайте заглянем внутрь зеленого пакета, именно он у нас содержит ARP-запрос, внутренности показаны на Рисунке 1.19.20.
Рисунок 1.19.20 ARP-запрос, отправленный по маршруту по умолчанию
Тут стоит обратить внимание на то, что в ARP-запросе содержится как IP-адрес отправителя, так и IP-адрес получателя, в нашем случае IP-адрес получателя находится в другой подсети, а ноутбук отправитель — устройство не очень умное, он не знает, как из своей подсети попасть в другую подсеть, поэтому вместо IP-адреса другой подсети, ноутбук подставляет IP-адрес 0.0.0.0, этот адрес еще иногда называют шаблонным или неопределенным адресом. Этот IP-адрес является зарезервированным и его не стоит задавать своим машинам.
Следующим шагом ARP-запрос будет передан на коммутатор, а затем коммутатор разошлет его всем узлам, которые к нему подключены, понятно, что любой узел, получив такой пакет, просто отбросит его, после того как сравнит шаблонный IP-адрес с тем адресом, который ему задали мы.
Рисунок 1.19.21 Все узлы дропают кадры с арп-запросом, в котором указан неопределенный IP-адрес
На Рисунке 1.19.21 показано, что ни один узел ни в одной подсети не счел нужным отвечать на ARP-запрос, в котором используется в качестве IP-адреса назначения 0.0.0.0, что в принципе логично. При этом, при анализе содержимого ARP-запроса узел, получивший его, определит, что IP-адрес 0.0.0.0 находится в отличной подсети от подсети узла, и поэтому не станет на него отвечать, это можно увидеть, если посмотреть на содержимое пакета.
В общем, мы попали в ситуацию, когда нам необходимо организовать взаимодействие между двумя подсетями, но сделать этого мы не может, так как L2 коммутатор не способен оперировать IP-адресами, он работает с кадрами и мак-адресами. А вот маршрутизатор уже умеет обрабатывать IP-адреса, и он как раз и используется для того, чтобы объединить две подсети в одну сеть, в этой теме мы просто посмотрим, как маршрутизатор это делает, а в дальнейшем мы детально разберемся с этим процессом.
1.19.3 Коротко о назначении маршрутизаторов
Наконец мы осознали, что маршрутизатор штука нужная и очень полезная, пора бы попробовать ее добавить, давайте это сейчас и сделаем, для этого немного модифицируем нашу первоначальную схему, добавив в нее роутер, результат можете увидеть на Рисунке 1.19.22.
Рисунок 1.19.22 Объединяем две подсети при помощи роутера
Внимательный читатель сразу заметит, что помимо роутера мы добавили еще и коммутатор, зачем это нужно? Элементарно, так дешевле (ранее мы уже говорили, что стоимость — это одна из основных характеристик компьютерной сети), ну и еще у нас нет других вариантов, обо всем этом мы поговорим в разделе, который у нас будет посвящен маршрутизаторам.
Также стоит обратить внимание на то, что линки, которые соединяют маршрутизатор с коммутатором, горят красным, это еще одно отличие коммутаторов от маршрутизаторов: обычно порты коммутаторов сразу же включены из коробки, то есть коммутатор настроен так, что его порт находится во включенном состояние прямо из коробки, а вот маршрутизаторы по умолчанию имеют выключенные порты и их нужно включать, поэтому линки красные.
Давайте теперь рассмотрим процесс добавления маршрутизатора по шагам, мы не будем привязываться к конкретной модели и выберем пустой безымянный маршрутизатор, как его найти показано на Рисунке 1.19.23, цифрами отмечена последовательность нажатия на иконки, а сам маршрутизатор, который я использовал для этой схемы выделен прямоугольником.
Рисунок 1.19.23 Добавляем роутер в проект Cisco Packet Tracer
Когда вы наведете на этот роутер курсор мыши, то в самом низу интерфейса Cisco Packet Tracer прямо по центру вы увидите надпись: Router-PT-Empty, именно он нам и нужен, у этого роутера нет портов и нам их предстоит добавить, перетащите этот роутер в свой проект, а затем кликните на него два раза левой мышкой, вы увидите примерно такое окно, как показано на Рисунке 1.19.24, нас пока интересует вкладка Physical.
Рисунок 1.19.24 Роутер без интерфейсов в Cisco Packet Tracer
Это пустой маршрутизатор, у него нет ни одного порта, этот маршрутизатор, как и многие другие промышленные роутеры является модульным, а это означает, что мы в этот маршрутизатор можем добавлять и удалять порты по своему усмотрению, иногда даже не порты, а действительно целые модули, которые состоят из нескольких портов.
Давайте перетащим несколько портов из левого списка, выделенного зеленым, в свободные слоты нашего маршрутизатора, но перед этим не забудьте выключить маршрутизатор тумблером, отмеченным справа, модули можно добавлять только в выключенное устройство.
Я добавил четыре модуля PT-ROUTER-NM-1CFE и у меня получилось так, как показано на Рисунке 1.19.25, эти порты с разъемами для витой пары, способные работать в режиме full duplex на скорости до 100 Мбит/c.
Рисунок 1.19.25 Добавим несколько модулей в наш маршрутизатор
Процесс добавления еще одного коммутатора, а также соединения коммутаторов с роутером я не буду описывать, про это я уже рассказывал ранее, ничего сложного здесь нет, но не забудьте включить маршрутизатор после того, как все модули будут добавлены.
Теперь нам нужно настроить роутер так, чтобы он смог передавать IP-пакеты из одной подсети в другую, а также нам придется немного перенастроить наши хосты, но об этом позже. Для настройки роутера нужно кликнуть по нему два раза левой кнопкой мыши, у вас появится такое окно, как показано на Рисунке 1.19.26.
Рисунок 1.19.26 Интерфейс командной строки маршрутизатора Cisco при первом запуске
Обратите внимание на еще одно отличие коммутаторов Cisco от маршрутизаторов: при первом запуске интерфейса командной строки, операционная система маршрутизатора предлагает нам выполнить быструю настройку в диалоговом режиме, нам это не нужно, поэтому нужно написать «no» и нажать Enter, а затем повторно нажать Enter, что получить приглашение ко вводу, тогда вы увидите в своем окне примерно то же самое, что и в листинге ниже.
Теперь нам нужно перейти в привилегированный режим роутера, чтобы были доступны все команды, для этого используем команду «enable». Как вы помните, я добавил четыре модуля в свой роутер, давайте посмотрим, увидел ли их наш роутер, для этого можно воспользоваться следующими командами: «show ip interface» или «show ip interface brief», эти команды можно написать сокращенно, Cisco поймет: «sh ip int» и «sh ip int br».
Разница между двумя этими командами в том, что «show ip interface brief» предоставляет более ёмкую и сжатую информацию. По выводу этих команд можно понять, что у нашего маршрутизатора четыре порты, способных работах в режиме full duplex на скорости 100 Мбит/c (это понятно из FastEthernet), первый порт имеет номер 0/0, а последний 3/0. Ни одному порту роутера еще не задан IP-адрес, порты находятся в выключенном состояние, причем отключены они административно (надпись administratively down).
Давайте теперь включим порты, дам небольшое пояснение: порт роутера FastEthernet0/0 смотрит в сеть 192.168.2.x/24 (на Рисунке 1.19.22 она выделена оранжевым), а порт FastEthernet1/0 смотрит в сеть 192.168.1.х/24, которая выделена голубым цветом, следовательно, нам нужно включить этих два порта. Тут стоит упомянуть, что операционная система Cisco имеет несколько режимов работы в интерфейсе командной строки, более подробно об этом мы будем говорить чуть позже, сейчас нам нужно просто перейти в режим конфигурации порта FastEthernet0/0 и включить его, как это сделать показано в листинге ниже.
Давайте этот листинг разберем построчно:
- Сначала мы выполнили «configure terminal», таким образом мы попали в глобальный режим конфигурации всего роутера, это видно по тому, как изменилось приглашение ко вводу: «Router (config)#».
- Затем мы выполнили команду «interface fa0/0», эта команда сказала роутеру, что мы хотим конфигурировать порт FastEthernet0/0, кстати, fa0/0 – это сокращение FastEthernet0/0, о том, что мы находимся в режиме конфигурации интерфейса говорит изменившееся приглашение ко вводу: «Router (config-if)#».
- Далее мы выполнили команду «no shutdown», таким образом мы включили выбранный порт. Чтобы выключить порт на оборудование Cisco используется команда «shutdown», многие команды имеют приставку no для того, чтобы выполнить обратное действие.
- После того как мы включили порт, операционная система нам сообщила, что между нижним коммутатором и роутером появилась физическая связь, об этом говорит сообщение: «%LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/0, changed state to up», а затем появилась связь на канальном уровне, это видно по сообщению: «%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/0, changed state to up».
Если сейчас посмотреть на нашу схему, то будет видно, что линк в сторону нижнего коммутатора стал зеленым, а линк в сторону верхнего все еще красный, так как пока мы включили только один порт, это показано на Рисунке 1.19.27.
Рисунок 1.19.27 В данный момент включен только один порт маршрутизатора
Обратите внимание: сейчас мы находимся в режиме конфигурации интерфейса FastEthernet0/0, отсюда можно сразу перейти в режим конфигурации интерфейса FastEthernet1/0, достаточно написать: «FastEthernet1/0» или «fa1/0», можно вернуться в режим глобальной конфигурации, выполнив команду «exit» или вовсе выйти из режима конфигурации, написав команду «end». Думаю, вы без труда справитесь и включите интерфейс fa1/0 по аналогии.
Я включил порт fa1/0 и теперь предлагаю посмотреть на вывод команд «sh ip int» и «sh ip int br». Но тут стоит сказать про одну особенность: команды просмотра обычных параметров не работают в режиме конфигурации, чтобы их выполнить, нужно выйти из режима конфигурации, хотя если очень сильно нужно, то перед командой типа show можно использовать ключевое слово «do» в режиме конфигурации, тогда Cisco вас поймет.
Теперь мы видим, что первых два порта маршрутизатора включены, но им не назначены IP-адреса, а это означает, что в данный момент мы еще не сможем пропинговать узел 192.168.2.1 с узла 192.168.1.1, так как наши сети еще не связаны роутером, чтобы их связать, нужно задать IP-адреса на порты маршрутизатора, при этом не просто так, а так, чтобы порт, смотрящий вверх оказался в одной посети с верхними узлами, то есть этому порту нужно задать IP-адрес из диапазона 192.168.1.х/24, а порт, который смотрит вниз, должен быть в одной канальной среде с нижними узлами (192.168.2.х/24).
Таким образом наш маршрутизатор как бы делится на две половинки, одна половинка маршрутизатора находится в одном широковещательном домене, а другая половинка в другом, именно за счет такой особенности маршрутизатор способен передавать кадры из одной подсети в другую и это его главная задача, таким образом осуществляется связь двух подсетей. В дальнейшем мы рассмотрим более детально принципы работы маршрутизатора и разберемся с тем, как происходит перекладывание кадров из одной подсети в другую, но это будет еще не скоро.
Теперь наша задача заключается в том, чтобы задать соответствующие IP-адреса интерфейсам нашего роутер, напомню, что интерфейс fa1/0 смотрит вверх, поэтому я ему задам IP-адрес 192.168.1.25 (вместо 25 можно было бы задать любое свободное число от 1 до 254, которое еще не занято) с маской 255.255.255.0. Интерфейс fa0/0 смотрит вниз, я задам ему IP-адрес 192.168.2.77.
В листинге выше показано, что я задал IP-адреса интерфейсам роутера, для этого я сперва перешел в режим конфигурации и выбрал порт fa1/0, а затем командой «ip address» задал этому порту IP-адрес и маску, затем я переключился на порт fa0/0 командой «int fa0/0» и задал этому порту IP и маску.
Теперь можно попробовать пропинговать узел 192.168.2.1 с узла 192.168.1.1, посмотрим, появилась ли связь между двумя сетями. Как видно по Рисунку 1.19.28, наши сети все еще не связаны, пинг не проходит.
Рисунок 1.19.28 Проверяем связь между подсетями
Так в чем же проблема? Роутер есть, IP-адреса на его порты мы задали, может, они не применились, давайте выполним команду «sh ip int br», чтобы это проверить, посмотрим, что она нам покажет.
Как видим, IP-адреса есть, и они заданы верно, но проблема в том, что конечный узел не имеет ни малейшего представления о том, что в сети появился маршрутизатор, более того, конечный узел вообще не имеет представления о том, как выглядит наша сеть, нам нужно сказать конечному узлу, что в сети появился маршрутизатор, через который этот узел сможет попадать в другие сети, делается это путем задания основного шлюза и в качестве основного шлюза узлу задается IP-адрес того интерфейса маршрутизатора, который находится с этим узлом в одной канальной среде, то есть для верхних узлов, чей IP-адрес начинается на 192.168.1. основным шлюзом будет выступать IP-адрес 192.168.1.25, а для нижних узлов основным шлюзом будет 192.168.2.77.
Рисунок 1.19.29 Как задать основной шлюз узлу в Cisco Packet Tracer
Обратите внимание: чтобы задать основной шлюз узлу в Cisco Packet Tracer, нужно перейти в раздел IP-конфигураций, а затем вписать соответствующий IP-адрес в поле Default Gateway (шлюз по умолчанию или основной шлюз), итак теперь становится понятно, что Default Gateway – это не что-то мистическое, а просто IP-адрес маршрутизатора, через который конечный узел может попадать в другие сети, важно только, чтобы маршрутизатор и узел находились в одной канальной среде.
В дальнейшем мы поймем, что на самом деле шлюз по умолчанию — это даже не IP-адрес маршрутизатора, а целый маршрут, просто современные операционный системы компьютеров очень дружелюбны и не заставляют рядовых пользователей вникать в такие детали. Далее я задам всем верхним узлам в качестве Default Gateway 192.168.1.25, а нижним узлам 192.168.2.77, вы это можете сделать самостоятельно.
После того, как все будет готово, повторяем пинг, это показано на Рисунке 1.19.30.
Рисунок 1.19.30 Две сети связаны при помощи роутера
Тут стоит обратить внимание на то, что первый кадр с ICMP пакетом потерялся, а дальше на три запроса мы получили три ответа, в дальнейшем мы поймем, почему так произошло, если же вам все-таки интересно понять сейчас, то не спешите лезть в Гугл, лучше переключите Cisco Packet Tracer в режим симуляции и посмотрите, что происходит.
На этом мы закончим первое знакомство с роутерами, осталось только добавить, что после конфигурации любого устройства Cisco нужно сохранять изменения, сами они не сохранятся, если изменения не будут сохранены, то при выключении устройства все ваши настройки будут сброшены, можете это проверить: для этого просто не сохраняйте изменения и воспользуйтесь тумблером питания на вкладке Physical, когда вы включите роутер линки не поднимутся.
Для сохранения изменений в реальной жизни используется команда «write», а на экзаменах Cisco эту команду использовать нельзя, так как Cisco собирается на новых устройствах убрать эту команду, на экзамене для сохранения нужно использовать команду «copy running-config startup-config», смысл этой команды мы поймем, когда будем говорит о том, где устройства Cisco хранит свои конфигурации и чем они отличаются. Сейчас отмечу, что многие команды одинаковы как для роутеров, так и для коммутаторов.
1.19.4 Простой пример настройки и использования домашнего роутера
Мы разобрались с тем, что делает маршрутизатор и зачем он нужен и даже немного познакомились с особенностями маршрутизаторов Cisco и их синтаксисом команд. Сейчас давайте вспомним самый простой и самый распространенный пример использования маршрутизаторов. Это, конечно, же ваш домашний Wi-Fi роутер, через который вы выходите в Интернет, а вы выходите в Интернет, иначе не читали бы этот текст.
Домашний роутер связывает две сети: вашу домашнюю сеть и сеть провайдера, таким образом получается, что ваш домашний роутер одной своей половиной находится в вашей локальной сети, а другой половиной он находится в сети провайдера. А у провайдера тоже стоит роутер, только этот роутер гораздо производительнее и надежнее, а его стоимость в тысячи раз больше домашнего, у больших провайдеров таких роутеров не один, а много и каждый выполняет свои определенные задачи, но в любом случае у вашего провайдера есть маршрутизаторы, которые отвечают за взаимодействия с сетями других провайдеров, но что-то мы увлеклись, вернемся к домашнему роутеру.
Давайте представим простую домашнюю сеть, в которой роутер принимает интернет от провайдера, а затем раздает его двум-трем узлам в локальной сети, для нас сейчас даже не имеет значения как подключены компьютеры к роутеру: по Wi-Fi или проводами, нас больше интересует как компьютер попадает в Интернет через домашний маршрутизатор, для наглядности я нарисовал схему, ее можно посмотреть на Рисунке 1.19.31.
Рисунок 1.19.31 Примерная схема домашней подсети и доступа в Интернет
Домашний роутер в душе еще немного коммутатор, а также Wi-Fi радиоантенна. Для примера давайте посмотрим на мой домашний роутер: TP-Link Archer C20. У этого роутер на задней панели есть несколько портов: один выделен синим цветом и подписан Internet, этот порт еще иногда называют WAN, именно в этот порт вставляется кабель провайдера, а также есть четыре желтых порта с подписью LAN, в эти порты подключаются витой парой устройства локальной сети.
Рисунок 1.19.32 Домашний роутер TP-Link Archer C20
Синий порт в данном случае является маршрутизируемым портом, то есть он умеет перекладывать пакеты из одной подсети в другую, а желтые порты – это коммутируемые порты, они используются для соединения устройств из одной подсети. Давайте теперь заглянем в настройки этого роутера и немного о них поговорим. Сначала посмотрим на настройки, который используются для выхода во внешний мир, то есть на то, что мне выдает провайдер, они показаны на Рисунке 1.19.33.
Рисунок 1.19.33 Настройки WAN-интерфейса на роутере
Здесь видно, что провайдер выдает мне IP-адрес по протоколу DHCP, то есть по динамике, о том, как работает этот протокол, мы поговорим чуть позже, сейчас прошу обратить внимание на маску: 255.255.255.128, она говорит о том, что со мной в одной подсети может находиться еще до 125 узлов, которые подключены к этому же провайдеру. А также следует сказать следующее: я от провайдера получаю белый IP-адрес по динамике, но это не означает, что при перезагрузке роутера IP-адрес поменяется, есть специальные настройки, которые позволяют выдавать всегда один и тот же IP-адрес по DHCP.
Следующее поле MTU, стандартное значение MTU 1500 байт, про MTU будет отдельная тема, этот параметр этого заслуживает, сейчас я лишь отмечу, что MTU – это количество полезной информации в Ethernet кадре или IP-пакете, а при несовпадении MTU связи может не быть. Почему-то роутер не показывает DNS-сервера, которые я также получаю по динамике, но они есть. Мой роутер получает IP-адреса DNS серверов провайдера, DNS сервер выполняет очень важную задачу: он преобразует IP-адреса в доменные имена сайтов, на которые мы заходим и наоборот, хотя на самом все несколько сложнее и про DNS пишут отдельные книги.
Теперь давайте посмотрим на настройки роутера, которые касаются локальной сети или настройки LAN интерфейса, эти настройки показаны на Рисунке 1.19.34.
Рисунок 1.19.34 Настройки LAN-интерфейса на роутере
Обратите внимание: на рисунке указан IP-адрес 192.168.0.1, этот IP-адрес прописан на роутере, компьютер его использует как шлюз по умолчанию для выхода во внешний мир, так же здесь указана маска подсети, из этой маски следует, что в данный момент в моей домашней сети может быть до 253 узлов, хотя с таким количеством узлов этот маршрутизатор не справится.
Еще обратите внимание на MAC-адрес (B0:4E:26:AA:B8:39), это физический адрес роутера, который видят устройства моей локальной сети, устройства, которые находятся в сети провайдера видят другой MAC, если говорить о домашних роутерах, то обычно этот адрес на единицу больше, то есть в моем случае: B0:4E:26:AA:B8:3A.
Обычно у каждого физического интерфейса роутера свой мак-адрес и каждый из этих мак-адресов находится в своей канальной среде или в своей подсети. Также стоит отметить, что на рисунке выше мы видим настройки, которые прописаны на роутере, но мы не видим настройки, которые должны быть прописаны на узлах локальной сети, давайте на них посмотрим на Рисунке 1.19.35.
Рисунок 1.19.35 DHCP настройки на домашнем роутере
Из рисунка видно, что домашний роутер работает не только в качестве коммутатора и маршрутизатора, но и в качестве DHCP-сервера, то есть он выдает сетевые настройки машинам, находящимся в локальной сети при этом выдаваемые IP-адреса, находятся в диапазоне: от 192.168.0.100 до 192.168.0.199, и все эти IP-адреса находятся в одной подсети с IP-адресом роутера, прописанном на LAN-интерфейсе, это важно, так как иначе наша сеть бы не работала. Как видно из рисунка, время, на которое устройства моей локальной сети получают настройки от роутера, составляет 120 минут, то есть каждых два часа эти устройства должны продлевать аренду полученных настроек. Помимо самих IP-адресов для узлов локальной сети, роутер выдает этим узлам IP-адрес шлюза, через который эти устройства будут выходить в Интернет.
Также прошу обратить внимание на то, что мой роутер от провайдера получает публичный IP-адрес, то есть адрес, маршрутизируемый в Интернете, а локальные узлы получают частные IP-адреса (разницу мы обсудим, но в другой теме), то есть такие адреса, которые в Интернете не маршрутизируются и их каждый может использовать в своих локальных сетях. При этом не стоит забывать, что к роутеру может быть подключено несколько локальных устройств, которые получают от него приватные адреса, а приватные адреса в Интернете не используются, поэтому роутер должен транслировать данные, отправляемые локальными машинами в Интернет, перебивая частные IP-адреса на публичный, а затем, когда роутер будет получать ответы от устройств из Интернета, он должен не запутаться и послать ответ тому устройству, которое делало запрос, этот механизм реализуется при помощи технологии NAT, подробности будут позже, сейчас мы лишь скажем, что NAT бывает трех видов: статический NAT, динамический NAT, и перегруженный NAT или PAT, в современных компьютерных сетях в основном используется только последний.
Стоит еще отметить, что у домашнего роутера есть таблица маршрутизации, которая для роутера является картой, при помощи нее он определяет: куда направить IP-пакет, пришедший на роутер, в нашем случае таблица очень простая и состоит из трех записей, она показана на Рисунке 1.19.36.
Рисунок 1.19.36 Таблица маршрутизации домашнего роутера
Первая запись в этой таблице – это есть ничто иное, как маршрут до провайдерского роутера, при помощи этой записи домашний роутер понимает, как добраться до роутера, который установлен у провайдера. Вторая запись помогает роутеру отправлять пакеты, приходящие из вне в мою локальную сеть. А третья запись – это маршрут по умолчанию, дефолтный маршрут, восьми нулевый маршрут (так как IP-адрес и маска в этом маршруте суммарно дают восемь нулей), как его не называй, назначение этой записи не изменится и вот какую инструкцию дает эта запись домашнему роутеру: если тебе пришел IP-пакет с IP-адресом назначения, до которого ты не знаешь, как добраться, отправляй этот пакет провайдерскому роутеру с IP-адресом, указанным в колонке шлюз, он разберется. Другими словами: когда машины моей локальной сети обращаются к машинам в сети Интернет, они отправляют на домашний роутер IP-пакеты, в которых указан IP-адрес назначения (то есть IP-адрес устройства, к которому они хотят обратиться) и если у роутера в таблице маршрутизации не будет информации о том, как добраться до этого IP-адреса, он отправит такой пакет провайдерскому роутеру, а тот уже разберется, куда направлять такие пакеты, тут бы можно было немного продолжить и рассказать о том, что такое BGP и full view, но пока слишком рано, кому интересно, можете погуглить.
Про общение с внешним миром сказано уже достаточно, давайте перейдем к локальным проблемам, мы помним, что связь в локальной сети осуществляется на канальном уровне, а на канальном уровне, как мы помним, используются мак-адреса, у каждого сетевого устройства должен быть свой уникальный мак-адрес, как минимум, в пределах канальной среды, а по задумке разработчиков: мак-адрес любого устройства – это уникальная комбинация, по которой можно определить производителя и модель устройства.
Так вот, наш роутер, чтобы не генерировать лишний трафик и не делать широковещательных ARP-запросов при каждом обращении к нему со стороны локальных устройств, тем самым нагружая локальную сеть и уменьшая свою производительность, поступает несколько более хитро, он создает специальную таблицу, которая называется ARP-таблица, в которой ведет учет: какому мак-адресу соответствует тот или иной IP-адрес, пример такой таблицы показана на Рисунке 1.19.37.
Рисунок 1.19.37 ARP-таблица домашнего роутера
Компьютеры также умеют делать ARP-запросы и они тоже понимают, что это не самое эффективное решение и что каждый ARP-запрос – это дополнительная загрузка локальной сети, поэтому они также ведут свою ARP-таблицу, в которую заносят записи о соответствие IP и MAC адресов в своем широковещательном домене, ARP таблица моего компьютера показана на Рисунке 1.19.38.
Рисунок 1.19.38 ARP-таблица компьютера с Windows 10
Как посмотреть ARP-таблицу мы разобрались, но компьютер может дать информацию о том, какие сетевые настройки он использует для работы в локальной сети, для этого в операционных системах Windows есть команда ipconfig, но нас больше интересует результат этой команды с параметром /all, то есть целиком команда будет выглядеть так: ipconfig /all. Таки образом вы сможете посмотреть все сетевые интерфейсы вашего компьютера и их настройки, настройки и параметры Wi-Fi адаптера моего ноутбука, через который идет подключение к роутеру, показаны на Рисунке 1.19.39.
Рисунок 1.19.39 Сетевые конфигурации компьютера с Windows 10
Здесь указана модель адаптера, его мак-адрес, также видно, что компьютер получает настройки от роутера по DHCP, еще указано время, когда IP-адрес был получен, а также когда истечет срок аренды, но обратите внимание: в качестве DNS-сервера используется IP-адрес шлюза, в данном случае это означает, что компьютер будет отправлять DNS запросы домашнему роутеру, а тот в свою очередь будет пересылать запросы DNS-серверам провайдера, адреса которых у него есть. Также у любого компьютера есть своя таблица маршрутов, эту таблицу можно редактировать руками, но нам ее нужно только посмотреть, на компьютерах с ОС Windows это делается командой route print, ее вывод показан на Рисунке 1.19.40.
Рисунок 1.19.40 Таблица маршрутов компьютера
Здесь нас интересует первая запись в этой таблице, это маршрут по умолчанию, он здесь нужен по тем же причинам, что и роутеру, ведь наш компьютер ничего не знает о внешнем мире, да ему это и не надо. Стоит обратить внимание на крайний правый столбец, который называется «Метрика». Метрика – это стоимость маршрута, чем ниже метрика, тем лучше или дешевле маршрут, про метрики мы будем подробнее говорить, когда будем разбираться с протоколами динамической маршрутизации.
Завершая разговор, давайте приведем схему, реализованную в Cisco Packet Tracer, которая эмулирует процесс взаимодействия домашней сети с сетью провайдера. Вы ее сможете собрать самостоятельно, а затем в режиме симуляции посмотреть, что и как там происходит, схема показана на Рисунке 1.19.41.
Рисунок 1.19.41 Схема Cisco Packet Tracer моделирующее взаимодействие с провайдером
Обратите внимание: граница канальных сред проходит ровно по домашнему роутеру, канальные среды обозначены на рисунке разными цветами. Именно ваш домашний маршрутизатор перекладывает IP-пакеты из локальной сети в сеть провайдера. В данном случае у домашнего роутера два интерфейса: один смотрит в сторону провайдера и на нем прописаны настройки, которые выдал провайдер, а второй смотрит в локальную сеть, на нем настройки, который придумали мы самостоятельно, как администраторы локальной сети, у этих интерфейсов разные мак-адреса, хотя принадлежат они одному роутеру. Если вы решите самостоятельно собрать эту схему, то индикатором того, что вы все сделали правильно, будет проходящий пинг с компьютера или ноутбука до маршрутизатора провайдера.
1.19.5 Выводы
Итак, мы с вами разобрались в назначении роутеров и маршрутизаторов и сделали выводы о том, что их главное назначение заключается в перекладывание IP-пакетов из одной сети в другую, мы разобрались с базовыми принципами этого процесса, но более детально разбираться с работой роутеров мы будем в дальнейшем в рамках этих уроков. Также в процессе разговора о роутерах мы обозначили несколько интересных и полезных технологий и протоколов, принцип работы которых нужно понимать, с этими технологиями мы тоже будем разбираться (DHCP, NAT, DNS и другие).
И опять у нас появилось вопрос больше, чем ответов, но в процессе изучения чего-то нового так всегда: чем больше ты узнаешь, тем больше у тебя вопросов, дальнейшие темы позволят нам избавиться от некоторых белых пятен.
Еще записи о создании сайтов и их продвижении, базах данных, IT-технология и сетевых протоколах
Возможно, эти записи вам покажутся интересными
Выберете удобный для себя способ, чтобы оставить комментарий
This article has 8 comments
Очень толковые и полезные для новичка записи примного тебе благодарен, все настолько разжевано и детально, что даже полному нубу в компьютерных сетях будет понятно, жду когда более сложные вещи будут.
Спасибо за отзыв, будем продолжать развивать тему.
Спасибо, Кирилл! С нетерпением жду продолжения, хочу когда-нибудь CCNA от Cisco получить, не очень понимаю правда зачем он мне, но очень хочу
Спасибо вам большое, Кирилл! Очень доступно и понятно написано про назначение роутеров и маршрутизаторов, у нас в универе объяснялось всё гораздо сложнее, было ощущение, что препод сам никогда не видел роутеров и не понимает как они работают. А у вас всё просто, доступно с картинками и схемами, даже становится понятно как работают IP-сети и зачем компьютером основной шлюз и причем тут вообще маршрутизаторы.
Спасибо за отзыв! В компьютерных сетях вообще нет ничего сложного, единственное — очень большая терминология и двоякий смысл, например, не всегда основной шлюз — это IP-адрес роутера, функцию маршрутизатора с успехом может выполнять и какой-нибудь сервер, хотя с точки зрения общего принципа работы ничего не изменится.
у вас по моему ошибка, вы назначили адреса 192.168.1.25 и 192.168.2.77, пишите что шлюзами для подсетей будут 192.168.1.25 и 192.168.2.1
Да согласен, поправил на 192.168.2.77. Спасибо.
Очень все разборчиво написано, спасибо. Как роутер различает, где искать запрошеный ip, внутри локальной сети или снаружи
Настройка моста на роутере
Для начала надо подключиться к модели. Это можно сделать как по Wi-Fi так и по проводу – выбор за вами. Адрес маршрутизатора, логин и пароль от админки находится на бумажке под корпусом интернет-центра. Адрес нужно вбить в адресную строку браузера. Стандартный адрес – tplinkwifi.net .
На старой прошивке
И так в первую очередь идём настраивать первый роутер, на котором уже есть интернет.
Заходим в беспроводной режим и устанавливаем любой канал от 1 до 11. Я поставил 6 канал. Самое главное запомните значение и нажмите «Сохранить». Поэтому каналу мы и будем связывать наши роутеры.
Все теперь идём к второму роутеру, который будет ловить сигнал. Заходим в раздел «Сеть» – «LAN». И ставим другой IP адрес, лучше всего поставить «192.168.0.3». То есть наша задача изменить АйПи адрес второго роутера, чтобы они не конфликтовали. Меняется только последняя цифра, также проследите, чтобы первый три цифры были одинаковы на двух аппаратах. Жмём «Сохранить». И перезагружаем роутер. После перезагрузки заходим по новому адресу.
В беспроводном режиме ставим такой же канал, как на первом и включаем режим WDS. Дабы не прописывать MAC адрес первого передатчика и имя сети, нажимаем «Поиск». Из списка выбираем наш первый роутер и жмём «Подключиться».
Все поля заполнятся автоматически и нам останется ввести пароль и нажать «Сохранить».
На новых прошивках
На основном интернет-центре заходим в третью вкладку и далее в «Беспроводной режим». Меняем канал на статический и сохраняемся. Идём ко второму аппарату.
В третьей вкладке заходим в «Сеть» и далее в «LAN» меняем последнюю цифру «айпишника», сохраняемся и перезагружаем аппарат. После перезагрузки заходим по новому адресу. Далее заходим в «Беспроводной режим» – «Дополнительный настройки». Сканируем сеть и выбираем наш основной передатчик. Далее останется ввести пароль и сохраниться.
Что такое режим моста в роутере
При настройке маршрутизатора пользователям часто попадается опция Bridge. В переводе с английского это означает «мост». По названию можно судить, что роутер в режиме моста — обычный посредник между двумя или более устройствами. В его функции входит перенаправление потока информации без возможности создания точки доступа или локальной сети.
Зная, что такое режим моста в роутере, и как его настроить, можно использовать устройство в качестве ретранслятора сигнала. Кроме функции bridge, в каждом сетевом оборудовании имеется противоположная опция — router. На отличиях между router и bridge мы еще остановимся подробнее.
Главное — не путать функцию бриджа с режимом повторителя, когда второе устройство полностью повторяет настройки локальной сети. Иными словами, имя и пароль на обоих роутерах идентичны. В bridge-режиме второй аппарат только принимает Интернет, но локальная сеть у него своя.
Режим моста в роутере: что это такое в общем понимании?
Итак, прежде чем заниматься выполнением каких бы то ни было настроек, остановимся на понимании принципа работы маршрутизатора в таком режиме. Название говорит само за себя.
Данный режим предназначен для подключения роутера к другим устройствам или создание подключений через его собственный интерфейс, то есть речь идет о том, что роутер будет выполнять функцию связующего звена. Сам термин, часто обозначаемый как Bridge, относится к технологии WDS, или Wireless Distribution Software. Но между какими же устройствами можно осуществить связь?
Что такое режим моста или режим бриджа?!
Большинство модемов — как ADSL-модемы, так и оптические терминалы GPON ONT — умеют работать в двух режимах:
1) «Режим маршрутизатора», при котором модем сам подключается к сети провайдера и раздает Интернет на подключенные устройства.
2) «Режим моста (режим бриджа)». Это более простой режим в разрезе логической роли устройства в сети. Смысл этого режима в том, что модем выступает как бы проводником между сетью провайдера и компьютером абонента.
Другими словами, при таком варианте настройки, модем работает только на канальном уровне (L2) и отвечает только за канал между оборудованием доступа провайдера и Вашим компьютером. Главный минус режима моста (бридж) заключается в том, что со стороны абонента только одно устройство может подключиться в Интернет. Есть конечно исключения, но они весьма редки.
Настройка моста на роутере
Далеко не все пользователи сетевого оборудования в курсе, что обычный роутер, кроме своего основного предназначения, а именно соединения различных компьютерных сетей в качестве шлюза, способен выполнять ещё несколько дополнительных и очень полезных функций. Одна из них именуется WDS (Wireless Distribution System) или так называемый режим моста. Давайте вместе выясним, зачем нужен мост на маршрутизаторе и как его включить и настроить?
Принцип работы [ править | править код ]
При получении из сети кадра (пакета) мост проверяет в его заголовке MAC-адрес назначения (англ. MAC (Media Access Control) address ) и, если он принадлежит данной подсети, передаёт (транслирует) кадр дальше в тот сегмент, которому предназначался данный кадр; если кадр не принадлежит данной подсети, мост ничего не делает.
Типы мостов [ править | править код ]
Термин «прозрачные» мосты объединяет большую группу устройств, поэтому их принято группировать в категории, базирующиеся на различных характеристиках изделий:
- Прозрачные мосты (англ. transparent bridges ) объединяют сети с едиными протоколами канального и физического уровней модели OSI;
- Транслирующие мосты (англ. translating bridges ) объединяют сети с различными протоколами канального и физического уровней;
- Инкапсулирующие мосты (англ. encapsulating bridges ) соединяют сети с едиными протоколами канального и физического уровня через сети с другими протоколами.
Дополнительная функциональность [ править | править код ]
- Обнаружение (и подавление) петель (широковещательный шторм)
- Поддержка протокола Spanning tree (остовное дерево) для разрыва петель и обеспечения резервирования каналов.
- Shortest Path Bridging является современной альтернативой старому семейству протоколов Spanning tree
Минусы использования WDS
Первый самый главный минус в том, что для связи двух сетей используется почти половина скорости передатчика. То есть роутеру нужно одновременно раздавать беспроводную сеть в локальной территории, а также держать постоянную связь со вторым роутером. Второй же делает всё аналогично. Поэтому скорость в локальной сети падает на 50%.
Второй минус — это сложность настройки для разных устройств. То есть если у вас роутеры разной фирмы – есть вероятность, что мост вы не настроите. Третий минус – не все модели роутером поддерживают этот мод, о чем я уже и говорил.
Ещё можно отметить как минус – статический канал. Дело в том, что если у вас поблизости много соседей и все сядут на один канал – связь между вашими маршрутизаторами станет ещё хуже. В таком случае помогает сканирование каналов и выявление наиболее свободного. Тогда заходим в настройку и ставим свободный канал.
Видео инструкции
Цены в интернете
Выпускник образовательного центра при МГТУ им. Баумана по специальностям “Сетевые операционные системы Wi-Fi”, “Техническое обслуживание компьютеров”, “IP-видеонаблюдение”. Автор видеокурса “Все секреты Wi-Fi”
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Как заблокировать режим моста
Чтобы блокировать bridging в роутере, достаточно внести изменения во второй (дополнительный) маршрутизатор. Для этого войдите в его настройки и установите режим Routing. Место его включения может отличаться в зависимости от производителя и модели. Чаще всего необходимый пункт, где вносятся изменения, носит название Mode.
В этом случае сразу меняется внешний вид настроек и можно вносить данные — выбрать PPPoE, указать логин и пароль доступа. По желанию можно вернуть назад прежний IP адрес для входа. После внесения изменений не забудьте перезагрузить оборудование.
Настройка моста между двумя роутера на примере TP-Link
Всем привет! И наконец-то мы добрались до вопроса – как настроить мост между двумя роутерами. Вопрос конечно же не самый популярный и решение не такое простое. Сразу скажу, что режим моста, с одной стороны, сильно похож на режим повторителя или репитера. С другой стороны, они полностью отличаются и применяются в разных случаях.
Так в чем же отличие режима моста от повторителя? Повторитель или репитер – как видно из названия просто повторяют основную сеть. Например, у вас стоит роутер на первом этаже дома, и чтобы Wi-Fi нормально ловил на втором этаже туда ставится второй маршрутизатор, который и будет повторять беспроводную сеть. При этом будет существовать только одна сеть.
В режиме моста – первый аппарат обычно подключен к интернету, и его главная задача поделиться этим интернетом со вторым маршрутизатором. При этом у обоих будут разные беспроводные сети, разные правила и настройки локальной сети.
Очень часто это используется в загородных домах селах, деревнях и в местах, где есть проблемы с проведением интернета. Вот вам пример: есть многоэтажный дом, который находится в поселке. К нему провели интернет. Не далеко в метрах 100 есть частный дом, куда конечно же провайдер вести кабель не будет. Тогда хозяин частного дома может договориться с другом, который живет в многоэтажке, чтобы тот поделился интернетом. Для этого достаточно два роутера и мощная узконаправленная антенна – «пушка».
При этом интернет-центры могут быть любой фирмы, самое главное запомнить схему настройки. Также мы будем задавать статический канал — это необходимо для того, чтобы оба аппарата были, так сказать, на «одной волне», а точнее на одном канале. Подключение будет идти по Wi-Fi, поэтому кабель не потребуется. Ещё один важный момент – скорость на втором роутере будет резаться в два раза. То есть половину скорости будет идти на раздачу беспроводной сети, и для связи ближайших устройств. А вторая половина пойдет на связь с основным аппаратом.
Возможные сложности
Если выполнять настройку по инструкции из этой статьи, то Интернет работает лишь по беспроводной сети Wi-Fi. Даже если подкинуть к роутеру кабель, Интернет будет отсутствовать. Объясняется это тем, что при активации режима WDS IP-адрес «выдает» первый маршрутизатор, причем как по проводу, так и «по воздуху». Решение — отключить DHCP-сервер на том устройстве, где настроен «bridge». Оба девайса при этом должны находиться в одной подсети.
Соответственно, если нужен доступ к Интернету по кабелю, то заходите в панель инструментов роутера, раздел DHCP и отключите сервер. Не забудьте сохранить изменения и перезагрузить оборудование.
Еще одна проблема — вроде бы все сделано верно, но ничего не работает. Исправить ситуацию можно путем отключения опции WPS, причем на обоих роутерах.
Дополнительные действия
В случае использования более продвинутых устройств вроде маршрутизаторов ASUS можно воспользоваться специальными дополнительными режимами. Как подключить кабель к роутеру от устройства с отсутствующим беспроводным модулем, не рассматриваем, поскольку для этого используется стандартный порт LAN. Более интересным в этом случае выглядит включение режима сетевого адаптера, который можно найти прямо в параметрах веб-интерфейса маршрутизатора. Его-то и нужно выбрать. Впрочем, если речь идет о настройке роутера в качестве репитера, задействовать соответствующий режим тоже просто.
настройка доступа в разные подсети
Коллеги, доброго времени суток!
Имеется сеть 192.168.0.x , в которой есть Wi-Fi роутеры. К этим роутерам подключены по кабелю рабочие станции. Допустим, внутренний ип роутера 192.168.11.1 а раздает он клиентам ипы в диапазоне 192.168.11.2-192.168.11.255. Внешний ип роутера 192.168.0.111 .
Хотелось бы понять, как организовать доступ до папки, расшаренной на компе с ипом 192.168.11.5 (подключен к роутеру), с компа имеющего ип 192.168.0.2, и наоборот. На данный момент они друг друга не видят.
Ниже прилагаю краткую схему:
Коллега, правильно ли я понял:
Клиент (192.168.0.2) -> Шлюз (192.168.0.1) | Nat | (192.168.11.1) -> Сервер (192.168.11.2)
*ну и где то там вайфай, где-то чистая медь.
Если у вас реально NAT, то получить доступ к серверу можно только если опубликовать нужные порты на шлюзе, проброшенные через Dnat до сервера, для SMB:
netbios-ns 137/udp # NetBIOS Name Service
netbios-dgm 138/udp # NetBIOS Datagram Service
netbios-ssn 139/tcp # NetBIOS Session Service
microsoft-ds 445/tcp # Microsoft Directory Service
Если Nat нет (а по-хорошему ему там не место), то нужны маршруты, на клиенте до сети 192.168.11.0/24, на сервере до 192.168.0.0/24. Их нужно прямо написать, либо сети будут доступны через шлюзы по-умолчанию (в вашем случае это возможно верно для сервера — того ПК что за вайфаем).
Спрашивайте что непонятно.
UDP
Для не NAT
На клиенте 192.168.0.2 добавляем
route add 192.168.11.5 mask 255.255.255.255 192.168.0.111
На Kerio (вроде не критично, но лучше перебздеть) добавляем static маршрут 192.168.11.0 маска 255.255.255.0 шлюз 192.168.0.111
Пинг должен пойти.
Курс по основам компьютерных сетей на базе оборудования Cisco. Этот курс поможет вам подготовиться к экзаменам CCENT/CCNA, так как за его основу взят курс Cisco ICND1.
1.19 Как объединить две подсети в сеть или зачем нужны маршрутизаторы и основной шлюз? Пример настройки домашнего роутера
Привет, посетитель сайта ZametkiNaPolyah.ru! Продолжаем изучать основы работы компьютерных сетей, напомню, что эти записи основаны на программе Cisco ICND1 и помогут вам подготовиться к экзаменам CCENT/CCNA. Ранее мы разобрались с назначением коммутаторов и хабов, то есть поговорили об устройствах канального и физического уровня соответственно. Теперь же давай разберемся с устройством сетевого уровня — маршрутизатором и посмотрим зачем он нужен.
Роутеры нужны для того чтобы объединить или более канальные среды (подсети) в единую сеть, то есть роутер умеет работать с IP-адресами, а также умеет перекладывать Ethernet кадры из одной сети в другую, как это происходит — тема данной записи.
Перед началом я хотел бы вам напомнить, что ознакомиться с опубликованными материалами первой части нашего курса можно по ссылке: «Основы взаимодействия в компьютерных сетях».
1.19.1 Введение
Перед началом разговора о том как связать две подсети в одну сеть, я бы хотел вам напомнить последний раздел темы, в которой мы говорили о назначении коммутаторов, там мы столкнулись с проблемой: при использовании коммутатора два узла из разных подсетей не могут общаться друг с другом, то есть, например, узел А с IP-адресом 192.168.1.22 не может передать данные узлу Б с IP-адресом 10.12.34.55, тогда я отметил, что эти узлы находятся в разных подсетях (можно сказать в разных канальных средах или разных широковещательных доменах), а классический L2 коммутатор не в состояние работать с IP-адресами, более того, у некоторых L2 свичей вообще нет IP-адресов, так как это устройства канального уровня модели OSI.
Ну а мы помним, что протокол IP работает на сетевом уровне эталонной модели, а устройства третьего уровня модели OSI 7 – это как раз маршрутизаторы или как их еще называют роутеры, именно они отвечают за работу с протоколом IP, именно благодаря им работает сеть Интернет, и именно их мы буквально на пальцах будем разбирать в этой теме, в дальнейшем мы будем знакомиться с работой маршрутизаторов более подробно, сейчас именно на пальцах.
1.19.2 Почему для работы компьютерной сети недостаточно коммутаторов?
Но перед тем как мы будем разбираться с назначением маршрутизаторов и роутеров давайте поговорим о том, почему коммутаторов недостаточно для нормальной работы компьютерной сети (я сейчас про L2 коммутаторы, у которых нет механизмов маршрутизации, которые есть у L3 свичей, но на самом деле даже L3 коммутаторы выполняют маршрутизацию нечестно).
Во-первых, давайте вспомним схему, в которой мы подключали к коммутатору узлы из разных подсетей, такая схема показана на Рисунке 1.19.1. На этом рисунке стационарные ПК находятся в сети 192.168.2.0/24, «/24» означает маску 255.255.255.0, а ноутбуки находятся в подсети 192.168.1.0/24. На первый взгляд, казалось бы, почему ноутбук не может связаться с компьютером, ведь они подключены к одному коммутатору, значит физическая связь между ними есть, но тут нам нужно вспомнить, что коммутатор – это устройство канального уровня в модели TCP/IP, на канальном уровне устройства работают с физическими, то есть мак-адресами, но компьютерам мы вручную задаем еще и IP-адреса, то есть логическая адреса, с которыми умеют работать маршрутизаторы, то есть устройства, которые относятся к сетевому уровню модели передачи данных, то есть в классическом исполнении коммутаторы не понимают IP адресов (хотя на самом деле это не так, даже простенькие L2+ коммутаторы умеют анализировать IP-адреса и выполнять простенькие операции в зависимости от IP-адреса, указанного в пакете).
Рисунок 1.19.1 Узлы из разных подсетей подключены к одному коммутатору
Для понимания того, почему узел с IP-адресом 192.168.1.1 и маской 255.255.255.0 не сможет передавать данные узлу 192.168.2.1 с маской 255.255.255.0, нужно немного понимать, как работает протокол ARP (этот протокол нужен для определения мак-адреса по известному IP-адресу), в дальнейшем мы более подробно изучим работу протокола ARP, сейчас же посмотрим на принцип его работы, но для этого немного модифицируем нашу схему, добавив в каждую подсеть по два устройства, это нужно для наглядности.
Рисунок 1.19.2 Две подсети по четыре узла в каждой
Теперь у нас есть две подсети, в каждой из них по четыре узла, чтобы добавить в верхнюю подсеть узел, мы должны задать ему маску 255.255.255.0 и любой свободный IP-адрес вида 192.168.1.х, где х – это число от 1 до 254, 255 использовать для узла нельзя, так как это широковещательный IP-адрес. Тоже самое касается и нижней подсети, чтобы добавить в нее еще один узел, нужно задать ему маску 255.255.255.0 и любой свободный IP-адрес из диапазона 192.168.2.х. Также стоит отметить, что наша компьютерная сеть имеет топологию звезда, следует добавить следующее: если бы вместо коммутатора мы бы использовали хаб, то такая сеть приняла бы топологию общая шина практически со всеми ее недостатками.
Теперь давайте посмотрим, как работает протокол ARP, но не забывайте, что для работы в канальной среде, то есть, например, для передачи данных от узла 192.168.1.1 к узлу 192.168.1.2, устройства используют MAC-адреса, а нам они неизвестны, у нас есть только IP, тут-то как раз и нужен ARP. Давайте настроим фильтр для режима симуляции Cisco Packet Tracer так, как показано на Рисунке 1.19.3.
Рисунок 1.19.3 Оставляем в фильтре Cisco Packet Tracer только ARP и ICMP
После того, как настроите фильтр, не выходите из режима симуляции Cisco Packet Tracer, а откройте командую строку ноутбука с адресом 192.168.1.1, и выполните пинг до ноутбука 192.168.1.2.
Рисунок 1.19.4 Ноутбук сфомировал два пакета: один с ICMP вложением, второй с ARP-запросом
Обратите внимание: как только вы нажмете Enter, ноутбук сформирует два пакета: фиолетовый пакет с ICMP вложением, который он пока не собирается отправлять, потому что не знает MAC-адреса, который принадлежит узлу 192.168.1.2, чтобы выяснить эту информацию, ноутбук формирует пакет с ARP-запросом, в котором он говорит: я узел с IP-адресом 192.168.1.1, у меня есть вот такой мак-адрес: 00D0.5819.42A8, друзья, скажите, пожалуйста, есть ли среди вас узел с IP-адресом 192.168.1.2 и, если такой узел есть, то какой у тебя мак-адрес? Естественно, для отправки такого пакета (он на рисунке обозначен зеленым) используется широковещательный запрос, который будет направлен всем физическим устройствам компьютерной сети, подключенным к коммутатору.
Следующим шагом зеленый пакет будет отправлен на коммутатор, это показано на Рисунке 1.19.5.
Рисунок 1.19.5 Кадр с вложенным ARP-запросом пришел на коммутатор
Коммутатор по каким-то, пока не важно каким, критериям понял, что это широковещательный запрос, а раз запрос широковещательный, то его нужно отправить всем участникам, которые подключены к коммутатору, что он и сделал, показано на Рисунке 1.19.6. При этом обратите внимание: все узлы, кроме узла с IP-адресом 192.168.1.2 проигнорировали полученный пакет, так как они видят, что IP-адрес 192.168.1.2 им не принадлежит, это видно по красному крестику на рисунке.
Рисунок 1.19.6 Коммутатор разослал ARP-запрос всем узлам, подключенным к нему
Тут стоит обратить внимание на один минус, связанный с широковещательными запросами: коммутатор рассылает его всем узлам, которые к нему подключены (а это означает, что пропускная способность каналов связи в такой сети используется не очень эффективно), если к коммутатору будет подключен другой коммутатор, то и он получит ARP-запрос и разошлет его всем своим узлам, даже если эти узлы находятся в другой подсети, таким образом мы загружаем наши каналы связи ненужной информацией, а наши узлы из разных подсетей не полностью изолированы друг от друга, этот минус нас будет сопровождать до тех пор, пока мы не познакомимся с технологией VLAN.
Давайте теперь посмотрим на то, как разные конечные узлы обрабатывают полученный кадр с ARP-запросом, сначала посмотрим на то, что сделал с кадром узел из другой подсети, например, узел 192.168.2.1, показано на Рисунке 1.19.7. Обратите внимание: чтобы увидеть текст, выделенный на рисунке синим, нужно сперва нажать на графу с текстом Layer 2 так, чтобы она стала подсвечена желтым цветом, так как в данном случае обработка идет на канальном уровне, до сетевого уровня в данном случае мы даже не добрались.
Рисунок 1.19.7 Что произошло с ARP-запросом, который пришел на узел из другой подсети
Итак, пункт один из синего списка говорит о том, что MAC-адрес назначения, указанный в кадре, соответствует мак-адресу получателя, широковещательному или мультикаст адресу, пока все ок. Во втором пункте сказано, что узел вытаскивает информацию из Ethernet-кадра (вспоминайте принцип инкапсуляции данных), в данном случае в Ethernet кадре содержится ARP-сообщение, о чем и говорится в третьем пункте. В четвертом пункте сказано, что это не просто ARP-сообщение, а ARP-запрос, узел это понял. Далее узел начинает сравнивать свой IP-адрес с IP-адресом, который находится в ARP-запросе, но при этом сравнение используется не только IP-адреса узла, который принял ARP-запрос, но и маска этого узла, поэтому узел понимает, что этот кадр не просто не предназначен для него, но он еще и из другой подсети, об этом сказано в пункте 5, в шестом пункте говорится, что узел дропнул (откинул) этот арп-запрос и не собирается на него отвечать.
Теперь стоит взглянуть на то, что сделал с полученным кадром узел с адресом 192.168.1.254, этот узел находится в одной подсети с ноутбуком, пославшим ARP-запрос, но его IP-адрес не совпадает с тем адресом, который указан в ARP-запросе. Это показано на Рисунке 1.19.8, и, по сути, ничем, кроме пятого пункта, не отличается от того, что происходило в узле из другой подсети.
Рисунок 1.19.8 Что произошло с ARP-запросом, который пришел на узел из той же подсети, но с другим IP-адресом
В пятом пункте сказано, что IP-адрес, указанный в ARP-запросе, не соответствует IP-адресу узла, который его получил, поэтому шестым пунктом узел его отбрасывает, все просто. Теперь посмотрим, как обрабатывает ARP-запрос узел, которому предназначен этот ARP-запрос, показано на Рисунке 1.19.9.
Рисунок 1.19.9 Что делает с Ethernet-кадром узел, которому предназначен ARP-запрос
На пятом шаге узел понимает, что ARP-запрос предназначен для него, это он понимает по указанному IP-адресу, а шестым шагом этот узел вносит в свою ARP-таблицу информацию, полученную из ARP-запроса (другими словами делает arp-запись), чтобы потом было проще общаться и не надо было лишний раз делать ARP-запрос, чтобы узнать какой мак-адрес у узла с IP 192.168.1.1. Эту ARP-таблицу можно посмотреть, для этого откроем командую строку ноутбука с IP-адресом 192.168.1.2 и повторим команды из листинга ниже.
Сначала мы выполнили команду «help», чтобы посмотреть список всех доступных команд на компьютере в среде Cisco Packet Tracer, по подсказкам мы поняли, что нам нужна команда «arp», попробовали ее выполнить, но терминал нам сообщил, что команде нужно передавать еще и параметры: «arp -a» — показать arp-таблицу, а «arp -d» очистить arp-таблицу. Нам подходит первый вариант, поэтому мы и выполнили его, и увидели, что IP-адресу 192.168.1.1 соответствует мак-адрес 00d0.5819.42a8.
Если в данный момент посмотреть на arp-таблицу узла 192.168.1.1, то в ней не будет никаких записей, так как ARP-ответ еще не получен, это показано в листинге ниже:
На реальных ПК тоже можно посмотреть ARP-таблицу, той же самой командой, вот, например, ARP-таблица моего ПК с Windows 10:
Давайте посмотрим, что дальше будет происходить с кадрами, которые переносят ARP сообщения, сделаем следующий шаг в режиме симуляции Cisco Packet Tracer. А дальше все очень просто: узел 192.168.1.2 сформирует ARP-ответ, и отправит его уже не на широковещательный IP-адрес, а на юникастовый IP-адрес (не все операционные системы так поступают, когда будет рассматривать ARP более детально, мы об этом поговорим), то есть на адрес конкретного узла, а именно 192.168.1.1, в котором будет примерно следующее: дорогой узел с IP-адресом 192.168.1.1 и мак-адресом 00d0.5819.42a8, я узел с IP-адресом 192.168.1.2, у меня вот такой мак-адрес: 00D0.9741.51D1, я готов с тобой пообщаться
Рисунок 1.19.10 ARP-ответ пришел на узел, который хочет отправить данные
На Рисунке 1.19.10 показано, что происходит на узле, который хотел отправить данные (192.168.1.1), и тут видно, что светло-зелёный пакет с ARP-ответом был успешно получен и обработан, а тёмно-зелёный пакет был сформирован и в нем находится ICMP вложение, так как светлый пакет успешно обработан, это станет понятно, если посмотреть внутрь пакетов. Сначала заглянем в светлый пакет, так как он обрабатывается первым, показано на Рисунке 1.19.11.
Рисунок 1.19.11 Что делает узел после того, как он получил ARP-ответ
Первых четыре пункта ничем не отличаются от того, что мы видели ранее, все по стандартной схеме, а вот на пятом шаге есть изменения: компьютер, получив ARP-ответ, вносит соответствующую запись в свою ARP-таблицу (теперь в этой таблице будет соответствие для узла с IP-адресом 192.168.1.2), а на шестом шаге, узел извлекает кадр с ICMP вложением из своего буфера и отправляет его узлу 192.168.1.2. В этом можно убедиться, посмотрев на темный кадр, он показан на Рисунке 1.19.12.
Рисунок 1.19.12 ICMP запрос извлекается из буфера ПК и инкапсулируется в Ethernet кадр
Подпись к рисунку все хорошо разъясняет, пояснений не требуется. В дальнейшем будет происходит обмен ICMP запросами и ICMP ответами между машинами, а команда Ping будет заполнять командую строку соответствующими записями.
Обратите внимание: первый цикл работы команды Ping был самым долгим, так как именно во время него происходило определение мак-адреса удаленного устройства, если повторить команду Ping, то результат будет другим, так как у узла есть уже ARP-запись и он знает мак-адрес, с помощью которого можно отправлять боевые данные.
Давайте теперь попробуем запустить Ping с узла 192.168.1.2 к узлу 192.168.1.1 и посмотрим, что из этого выйдет, конечно, в режиме симуляции.
Рисунок 1.19.13 Теперь узел сформировал только один кадр с ICMP вложением
Обратите внимание: теперь узел сформировал только один кадр с ICMP вложением, у нас нет кадра с ARP-запросом, так как при первом пинге узел 192.168.1.2 узел внес в свою ARP-таблицу информацию про 192.168.1.1 и его мак-адрес. Еще одним интересным моментом здесь будет поведение коммутатора, он уже знает кому направлять кадр с ICMP-запросом, это показано на Рисунке 1.19.14.
Рисунок 1.19.14 Коммутатор уже тоже знает кому направлять ICMP-запрос
Коммутатор уже тоже знает кому направлять ICMP-запрос, так как ранее он внес запись о том, что мак-адрес 00D0.5819.42A8 находится за портом fa0/4, именно к этому порту подключен ноутбук с IP-адресом 192.168.1.1, а также в этой таблице есть информация о том, что за портом fa0/3 находится узел с мак-адресом 00D0.9741.51D1, ему мы присвоили IP-адрес 192.168.1.2. Дальнейшие шаги мы уже видели не раз, поэтому давайте взглянем на таблицу мак-адресов коммутатора, для этого у нас есть команда: show mac address-table, выполним ее, как показано на Рисунке 1.19.15.
Рисунок 1.19.15 Коммутатор уже тоже знает кому направлять ICMP-запрос
Чтобы появилось такое окно, нажмите два раза левой кнопкой мыши по коммутатору, а затем откройте вкладку с названием CLI, таким образом перед вами появится интерфейс управления коммутатором, в который можно вводить различные команды, но особенность оборудования Cisco заключается, в том, что изначально оно предоставляет интерфейс управления с ограниченным набором команд (это видно по приглашению ко вводу, которое выглядит так: «switch>», символ >, как раз и говорит о том, что это ограниченный режим), чтобы перейти в привилегированный режим, в котором доступны все команды, нужно написать команду «enable» или сокращенно «en», а затем уже написать show mac address-table, если вы забыли как пишется команда или не знаете: есть ли вообще нужная вам команда, то можно воспользоваться символом «?», а затем нажать Enter, таким образом вы получите подсказку, всё это показана на рисунке выше, как и сама таблица мак-адресов коммутатора.
А теперь давайте удалим таблицу мак-адресов на коммутаторе, это делается при помощи команды clear mac address-table и показано на Рисунке 1.19.16.
Рисунок 1.19.16 Удалим существующую таблицу мак-адресов на коммутаторе
Теперь коммутатор не знает: за каким портом какой мак-адрес находится, и мы можем попробовать выполнить Ping с узла 192.168.1.1 до узла 192.168.1.2, посмотрим, что при этом изменится, но не забывайте, что у первого узла уже есть мак-адрес второго узла в ARP таблице, не забудьте в этом убедиться перед тем, как начать пинг, дело в том, что у записей в таблице ARP есть время жизни и через определенный интервал времени они удаляются, в Cisco Packet Tracer этот механизм реализован.
Рисунок 1.19.17 Повторный Ping при условии, что ARP-запись в таблице узла есть
Наш узел сформировал Ethernet-кадр с ICMP вложением и отправил его узлу 192.168.1.2, но делает он это через коммутатор с пустой таблицей мак-адресов. Далее мы увидим, что коммутатор получит этот кадр, тут всё ясно, поэтому я не буду даже показывать этот шаг, гораздо интереснее то, что будет делать коммутатор дальше, ведь его таблица мак-адресов пустая и он не знает в какой порт отсылать полученные кадр. А поступит он просто: просто разошлет полученный кадр с ICMP-запросом во все порты, за которыми подключены другие устройства, а там кто ответит, тот и молодец, этот процесс называется unknown unicast flooding, и это может привести к очень печальным последствиям, если несколько коммутаторов будут включены кольцом, и один из них сделает такую вот штуку, но в нашем случае кольца нет, поэтому бояться нечего.
Рисунок 1.19.18 Коммутатор рассылает полученный кадр во все порты (unknown unicast flooding)
На Рисунке 1.19.18 мы видим unknown unicast flooding, а также мы видим, что все узлы, кроме узла назначения, откинули этот кадр, так как он принадлежит не им. Тут стоит добавить, что коммутатор уже внес мак-адрес узла 192.168.1.1 в свою таблицу, а после того, как через него пройдет ответ от узла 192.168.1.2, он внесет и его мак-адрес в таблицу и в дальнейшем, если активность этих узлов будет достаточно высока, то коммутатор при обращении к ним не будет запускать процесс unknown unicast flooding, так как их мак-адреса уже есть в таблице. Ради интереса можете самостоятельно попробовать следующий пример: поменяйте мак-адрес узлу 192.168.1.1 и сделайте пинг с узла 192.168.1.2, посмотрите, что из этого выйдет (арп-таблица второго узла и таблица мак адресов коммутатора должна содержать старый мак-адрес первого узла).
Мы рассмотрели несколько интересных моментов, но пока никак не приблизились к проблеме, которую должны решать маршрутизаторы, скорее наоборот, мы увидели, что кадры (не путать с пакетами) отправленные узлом из одной подсети, могут добраться до другой подсети, правда это была какая-то односторонняя и бесполезная связь. Давайте теперь попробуем с узла 192.168.1.1 запустить пинг до узла 192.168.2.1 и посмотрим, что из этого выйдет.
Начало этого процесса показано на Рисунке 1.19.19, узел 192.168.1.1 формирует Ethernet кадр, в него вкладывает IP-пакет, в этот пакет он аккуратно запаковывает ICMP-вложение, но тут возникает неувязочка: наш компьютер уже сейчас видит IP-адрес 192.168.2.1, он видит, что для этого IP-адреса нет записи в таблице ARP, он даже понимает, что этот IP-адрес находится в другой подсети, так как может сравнить свой IP-адрес и маску с IP-адресом, на который собирается послать ICMP-запрос, но все равно формирует ARP-запрос, чтобы попробовать выяснить мак-адрес удаленного узла, а вдруг тема выгорит, но делает он это по особенному, на IP-адрес 0.0.0.0.
Рисунок 1.19.19 Пробуем выполнить пинг узла из другой подсети без маршрутизатора
А теперь давайте заглянем внутрь зеленого пакета, именно он у нас содержит ARP-запрос, внутренности показаны на Рисунке 1.19.20.
Рисунок 1.19.20 ARP-запрос, отправленный по маршруту по умолчанию
Тут стоит обратить внимание на то, что в ARP-запросе содержится как IP-адрес отправителя, так и IP-адрес получателя, в нашем случае IP-адрес получателя находится в другой подсети, а ноутбук отправитель — устройство не очень умное, он не знает, как из своей подсети попасть в другую подсеть, поэтому вместо IP-адреса другой подсети, ноутбук подставляет IP-адрес 0.0.0.0, этот адрес еще иногда называют шаблонным или неопределенным адресом. Этот IP-адрес является зарезервированным и его не стоит задавать своим машинам.
Следующим шагом ARP-запрос будет передан на коммутатор, а затем коммутатор разошлет его всем узлам, которые к нему подключены, понятно, что любой узел, получив такой пакет, просто отбросит его, после того как сравнит шаблонный IP-адрес с тем адресом, который ему задали мы.
Рисунок 1.19.21 Все узлы дропают кадры с арп-запросом, в котором указан неопределенный IP-адрес
На Рисунке 1.19.21 показано, что ни один узел ни в одной подсети не счел нужным отвечать на ARP-запрос, в котором используется в качестве IP-адреса назначения 0.0.0.0, что в принципе логично. При этом, при анализе содержимого ARP-запроса узел, получивший его, определит, что IP-адрес 0.0.0.0 находится в отличной подсети от подсети узла, и поэтому не станет на него отвечать, это можно увидеть, если посмотреть на содержимое пакета.
В общем, мы попали в ситуацию, когда нам необходимо организовать взаимодействие между двумя подсетями, но сделать этого мы не может, так как L2 коммутатор не способен оперировать IP-адресами, он работает с кадрами и мак-адресами. А вот маршрутизатор уже умеет обрабатывать IP-адреса, и он как раз и используется для того, чтобы объединить две подсети в одну сеть, в этой теме мы просто посмотрим, как маршрутизатор это делает, а в дальнейшем мы детально разберемся с этим процессом.
1.19.3 Коротко о назначении маршрутизаторов
Наконец мы осознали, что маршрутизатор штука нужная и очень полезная, пора бы попробовать ее добавить, давайте это сейчас и сделаем, для этого немного модифицируем нашу первоначальную схему, добавив в нее роутер, результат можете увидеть на Рисунке 1.19.22.
Рисунок 1.19.22 Объединяем две подсети при помощи роутера
Внимательный читатель сразу заметит, что помимо роутера мы добавили еще и коммутатор, зачем это нужно? Элементарно, так дешевле (ранее мы уже говорили, что стоимость — это одна из основных характеристик компьютерной сети), ну и еще у нас нет других вариантов, обо всем этом мы поговорим в разделе, который у нас будет посвящен маршрутизаторам.
Также стоит обратить внимание на то, что линки, которые соединяют маршрутизатор с коммутатором, горят красным, это еще одно отличие коммутаторов от маршрутизаторов: обычно порты коммутаторов сразу же включены из коробки, то есть коммутатор настроен так, что его порт находится во включенном состояние прямо из коробки, а вот маршрутизаторы по умолчанию имеют выключенные порты и их нужно включать, поэтому линки красные.
Давайте теперь рассмотрим процесс добавления маршрутизатора по шагам, мы не будем привязываться к конкретной модели и выберем пустой безымянный маршрутизатор, как его найти показано на Рисунке 1.19.23, цифрами отмечена последовательность нажатия на иконки, а сам маршрутизатор, который я использовал для этой схемы выделен прямоугольником.
Рисунок 1.19.23 Добавляем роутер в проект Cisco Packet Tracer
Когда вы наведете на этот роутер курсор мыши, то в самом низу интерфейса Cisco Packet Tracer прямо по центру вы увидите надпись: Router-PT-Empty, именно он нам и нужен, у этого роутера нет портов и нам их предстоит добавить, перетащите этот роутер в свой проект, а затем кликните на него два раза левой мышкой, вы увидите примерно такое окно, как показано на Рисунке 1.19.24, нас пока интересует вкладка Physical.
Рисунок 1.19.24 Роутер без интерфейсов в Cisco Packet Tracer
Это пустой маршрутизатор, у него нет ни одного порта, этот маршрутизатор, как и многие другие промышленные роутеры является модульным, а это означает, что мы в этот маршрутизатор можем добавлять и удалять порты по своему усмотрению, иногда даже не порты, а действительно целые модули, которые состоят из нескольких портов.
Давайте перетащим несколько портов из левого списка, выделенного зеленым, в свободные слоты нашего маршрутизатора, но перед этим не забудьте выключить маршрутизатор тумблером, отмеченным справа, модули можно добавлять только в выключенное устройство.
Я добавил четыре модуля PT-ROUTER-NM-1CFE и у меня получилось так, как показано на Рисунке 1.19.25, эти порты с разъемами для витой пары, способные работать в режиме full duplex на скорости до 100 Мбит/c.
Рисунок 1.19.25 Добавим несколько модулей в наш маршрутизатор
Процесс добавления еще одного коммутатора, а также соединения коммутаторов с роутером я не буду описывать, про это я уже рассказывал ранее, ничего сложного здесь нет, но не забудьте включить маршрутизатор после того, как все модули будут добавлены.
Теперь нам нужно настроить роутер так, чтобы он смог передавать IP-пакеты из одной подсети в другую, а также нам придется немного перенастроить наши хосты, но об этом позже. Для настройки роутера нужно кликнуть по нему два раза левой кнопкой мыши, у вас появится такое окно, как показано на Рисунке 1.19.26.
Рисунок 1.19.26 Интерфейс командной строки маршрутизатора Cisco при первом запуске
Обратите внимание на еще одно отличие коммутаторов Cisco от маршрутизаторов: при первом запуске интерфейса командной строки, операционная система маршрутизатора предлагает нам выполнить быструю настройку в диалоговом режиме, нам это не нужно, поэтому нужно написать «no» и нажать Enter, а затем повторно нажать Enter, что получить приглашение ко вводу, тогда вы увидите в своем окне примерно то же самое, что и в листинге ниже.
Теперь нам нужно перейти в привилегированный режим роутера, чтобы были доступны все команды, для этого используем команду «enable». Как вы помните, я добавил четыре модуля в свой роутер, давайте посмотрим, увидел ли их наш роутер, для этого можно воспользоваться следующими командами: «show ip interface» или «show ip interface brief», эти команды можно написать сокращенно, Cisco поймет: «sh ip int» и «sh ip int br».
Разница между двумя этими командами в том, что «show ip interface brief» предоставляет более ёмкую и сжатую информацию. По выводу этих команд можно понять, что у нашего маршрутизатора четыре порты, способных работах в режиме full duplex на скорости 100 Мбит/c (это понятно из FastEthernet), первый порт имеет номер 0/0, а последний 3/0. Ни одному порту роутера еще не задан IP-адрес, порты находятся в выключенном состояние, причем отключены они административно (надпись administratively down).
Давайте теперь включим порты, дам небольшое пояснение: порт роутера FastEthernet0/0 смотрит в сеть 192.168.2.x/24 (на Рисунке 1.19.22 она выделена оранжевым), а порт FastEthernet1/0 смотрит в сеть 192.168.1.х/24, которая выделена голубым цветом, следовательно, нам нужно включить этих два порта. Тут стоит упомянуть, что операционная система Cisco имеет несколько режимов работы в интерфейсе командной строки, более подробно об этом мы будем говорить чуть позже, сейчас нам нужно просто перейти в режим конфигурации порта FastEthernet0/0 и включить его, как это сделать показано в листинге ниже.
Давайте этот листинг разберем построчно:
- Сначала мы выполнили «configure terminal», таким образом мы попали в глобальный режим конфигурации всего роутера, это видно по тому, как изменилось приглашение ко вводу: «Router (config)#».
- Затем мы выполнили команду «interface fa0/0», эта команда сказала роутеру, что мы хотим конфигурировать порт FastEthernet0/0, кстати, fa0/0 – это сокращение FastEthernet0/0, о том, что мы находимся в режиме конфигурации интерфейса говорит изменившееся приглашение ко вводу: «Router (config-if)#».
- Далее мы выполнили команду «no shutdown», таким образом мы включили выбранный порт. Чтобы выключить порт на оборудование Cisco используется команда «shutdown», многие команды имеют приставку no для того, чтобы выполнить обратное действие.
- После того как мы включили порт, операционная система нам сообщила, что между нижним коммутатором и роутером появилась физическая связь, об этом говорит сообщение: «%LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/0, changed state to up», а затем появилась связь на канальном уровне, это видно по сообщению: «%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/0, changed state to up».
Если сейчас посмотреть на нашу схему, то будет видно, что линк в сторону нижнего коммутатора стал зеленым, а линк в сторону верхнего все еще красный, так как пока мы включили только один порт, это показано на Рисунке 1.19.27.
Рисунок 1.19.27 В данный момент включен только один порт маршрутизатора
Обратите внимание: сейчас мы находимся в режиме конфигурации интерфейса FastEthernet0/0, отсюда можно сразу перейти в режим конфигурации интерфейса FastEthernet1/0, достаточно написать: «FastEthernet1/0» или «fa1/0», можно вернуться в режим глобальной конфигурации, выполнив команду «exit» или вовсе выйти из режима конфигурации, написав команду «end». Думаю, вы без труда справитесь и включите интерфейс fa1/0 по аналогии.
Я включил порт fa1/0 и теперь предлагаю посмотреть на вывод команд «sh ip int» и «sh ip int br». Но тут стоит сказать про одну особенность: команды просмотра обычных параметров не работают в режиме конфигурации, чтобы их выполнить, нужно выйти из режима конфигурации, хотя если очень сильно нужно, то перед командой типа show можно использовать ключевое слово «do» в режиме конфигурации, тогда Cisco вас поймет.
Теперь мы видим, что первых два порта маршрутизатора включены, но им не назначены IP-адреса, а это означает, что в данный момент мы еще не сможем пропинговать узел 192.168.2.1 с узла 192.168.1.1, так как наши сети еще не связаны роутером, чтобы их связать, нужно задать IP-адреса на порты маршрутизатора, при этом не просто так, а так, чтобы порт, смотрящий вверх оказался в одной посети с верхними узлами, то есть этому порту нужно задать IP-адрес из диапазона 192.168.1.х/24, а порт, который смотрит вниз, должен быть в одной канальной среде с нижними узлами (192.168.2.х/24).
Таким образом наш маршрутизатор как бы делится на две половинки, одна половинка маршрутизатора находится в одном широковещательном домене, а другая половинка в другом, именно за счет такой особенности маршрутизатор способен передавать кадры из одной подсети в другую и это его главная задача, таким образом осуществляется связь двух подсетей. В дальнейшем мы рассмотрим более детально принципы работы маршрутизатора и разберемся с тем, как происходит перекладывание кадров из одной подсети в другую, но это будет еще не скоро.
Теперь наша задача заключается в том, чтобы задать соответствующие IP-адреса интерфейсам нашего роутер, напомню, что интерфейс fa1/0 смотрит вверх, поэтому я ему задам IP-адрес 192.168.1.25 (вместо 25 можно было бы задать любое свободное число от 1 до 254, которое еще не занято) с маской 255.255.255.0. Интерфейс fa0/0 смотрит вниз, я задам ему IP-адрес 192.168.2.77.
В листинге выше показано, что я задал IP-адреса интерфейсам роутера, для этого я сперва перешел в режим конфигурации и выбрал порт fa1/0, а затем командой «ip address» задал этому порту IP-адрес и маску, затем я переключился на порт fa0/0 командой «int fa0/0» и задал этому порту IP и маску.
Теперь можно попробовать пропинговать узел 192.168.2.1 с узла 192.168.1.1, посмотрим, появилась ли связь между двумя сетями. Как видно по Рисунку 1.19.28, наши сети все еще не связаны, пинг не проходит.
Рисунок 1.19.28 Проверяем связь между подсетями
Так в чем же проблема? Роутер есть, IP-адреса на его порты мы задали, может, они не применились, давайте выполним команду «sh ip int br», чтобы это проверить, посмотрим, что она нам покажет.
Как видим, IP-адреса есть, и они заданы верно, но проблема в том, что конечный узел не имеет ни малейшего представления о том, что в сети появился маршрутизатор, более того, конечный узел вообще не имеет представления о том, как выглядит наша сеть, нам нужно сказать конечному узлу, что в сети появился маршрутизатор, через который этот узел сможет попадать в другие сети, делается это путем задания основного шлюза и в качестве основного шлюза узлу задается IP-адрес того интерфейса маршрутизатора, который находится с этим узлом в одной канальной среде, то есть для верхних узлов, чей IP-адрес начинается на 192.168.1. основным шлюзом будет выступать IP-адрес 192.168.1.25, а для нижних узлов основным шлюзом будет 192.168.2.1.
Рисунок 1.19.29 Как задать основной шлюз узлу в Cisco Packet Tracer
Обратите внимание: чтобы задать основной шлюз узлу в Cisco Packet Tracer, нужно перейти в раздел IP-конфигураций, а затем вписать соответствующий IP-адрес в поле Default Gateway (шлюз по умолчанию или основной шлюз), итак теперь становится понятно, что Default Gateway – это не что-то мистическое, а просто IP-адрес маршрутизатора, через который конечный узел может попадать в другие сети, важно только, чтобы маршрутизатор и узел находились в одной канальной среде.
В дальнейшем мы поймем, что на самом деле шлюз по умолчанию — это даже не IP-адрес маршрутизатора, а целый маршрут, просто современные операционный системы компьютеров очень дружелюбны и не заставляют рядовых пользователей вникать в такие детали. Далее я задам всем верхним узлам в качестве Default Gateway 192.168.1.25, а нижним узлам 192.168.2.77, вы это можете сделать самостоятельно.
После того, как все будет готово, повторяем пинг, это показано на Рисунке 1.19.30.
Рисунок 1.19.30 Две сети связаны при помощи роутера
Тут стоит обратить внимание на то, что первый кадр с ICMP пакетом потерялся, а дальше на три запроса мы получили три ответа, в дальнейшем мы поймем, почему так произошло, если же вам все-таки интересно понять сейчас, то не спешите лезть в Гугл, лучше переключите Cisco Packet Tracer в режим симуляции и посмотрите, что происходит.
На этом мы закончим первое знакомство с роутерами, осталось только добавить, что после конфигурации любого устройства Cisco нужно сохранять изменения, сами они не сохранятся, если изменения не будут сохранены, то при выключении устройства все ваши настройки будут сброшены, можете это проверить: для этого просто не сохраняйте изменения и воспользуйтесь тумблером питания на вкладке Physical, когда вы включите роутер линки не поднимутся.
Для сохранения изменений в реальной жизни используется команда «write», а на экзаменах Cisco эту команду использовать нельзя, так как Cisco собирается на новых устройствах убрать эту команду, на экзамене для сохранения нужно использовать команду «copy running-config startup-config», смысл этой команды мы поймем, когда будем говорит о том, где устройства Cisco хранит свои конфигурации и чем они отличаются. Сейчас отмечу, что многие команды одинаковы как для роутеров, так и для коммутаторов.
1.19.4 Простой пример настройки и использования домашнего роутера
Мы разобрались с тем, что делает маршрутизатор и зачем он нужен и даже немного познакомились с особенностями маршрутизаторов Cisco и их синтаксисом команд. Сейчас давайте вспомним самый простой и самый распространенный пример использования маршрутизаторов. Это, конечно, же ваш домашний Wi-Fi роутер, через который вы выходите в Интернет, а вы выходите в Интернет, иначе не читали бы этот текст.
Домашний роутер связывает две сети: вашу домашнюю сеть и сеть провайдера, таким образом получается, что ваш домашний роутер одной своей половиной находится в вашей локальной сети, а другой половиной он находится в сети провайдера. А у провайдера тоже стоит роутер, только этот роутер гораздо производительнее и надежнее, а его стоимость в тысячи раз больше домашнего, у больших провайдеров таких роутеров не один, а много и каждый выполняет свои определенные задачи, но в любом случае у вашего провайдера есть маршрутизаторы, которые отвечают за взаимодействия с сетями других провайдеров, но что-то мы увлеклись, вернемся к домашнему роутеру.
Давайте представим простую домашнюю сеть, в которой роутер принимает интернет от провайдера, а затем раздает его двум-трем узлам в локальной сети, для нас сейчас даже не имеет значения как подключены компьютеры к роутеру: по Wi-Fi или проводами, нас больше интересует как компьютер попадает в Интернет через домашний маршрутизатор, для наглядности я нарисовал схему, ее можно посмотреть на Рисунке 1.19.31.
Рисунок 1.19.31 Примерная схема домашней подсети и доступа в Интернет
Домашний роутер в душе еще немного коммутатор, а также Wi-Fi радиоантенна. Для примера давайте посмотрим на мой домашний роутер: TP-Link Archer C20. У этого роутер на задней панели есть несколько портов: один выделен синим цветом и подписан Internet, этот порт еще иногда называют WAN, именно в этот порт вставляется кабель провайдера, а также есть четыре желтых порта с подписью LAN, в эти порты подключаются витой парой устройства локальной сети.
Рисунок 1.19.32 Домашний роутер TP-Link Archer C20
Синий порт в данном случае является маршрутизируемым портом, то есть он умеет перекладывать пакеты из одной подсети в другую, а желтые порты – это коммутируемые порты, они используются для соединения устройств из одной подсети. Давайте теперь заглянем в настройки этого роутера и немного о них поговорим. Сначала посмотрим на настройки, который используются для выхода во внешний мир, то есть на то, что мне выдает провайдер, они показаны на Рисунке 1.19.33.
Рисунок 1.19.33 Настройки WAN-интерфейса на роутере
Здесь видно, что провайдер выдает мне IP-адрес по протоколу DHCP, то есть по динамике, о том, как работает этот протокол, мы поговорим чуть позже, сейчас прошу обратить внимание на маску: 255.255.255.128, она говорит о том, что со мной в одной подсети может находиться еще до 125 узлов, которые подключены к этому же провайдеру. А также следует сказать следующее: я от провайдера получаю белый IP-адрес по динамике, но это не означает, что при перезагрузке роутера IP-адрес поменяется, есть специальные настройки, которые позволяют выдавать всегда один и тот же IP-адрес по DHCP.
Следующее поле MTU, стандартное значение MTU 1500 байт, про MTU будет отдельная тема, этот параметр этого заслуживает, сейчас я лишь отмечу, что MTU – это количество полезной информации в Ethernet кадре или IP-пакете, а при несовпадении MTU связи может не быть. Почему-то роутер не показывает DNS-сервера, которые я также получаю по динамике, но они есть. Мой роутер получает IP-адреса DNS серверов провайдера, DNS сервер выполняет очень важную задачу: он преобразует IP-адреса в доменные имена сайтов, на которые мы заходим и наоборот, хотя на самом все несколько сложнее и про DNS пишут отдельные книги.
Теперь давайте посмотрим на настройки роутера, которые касаются локальной сети или настройки LAN интерфейса, эти настройки показаны на Рисунке 1.19.34.
Рисунок 1.19.34 Настройки LAN-интерфейса на роутере
Обратите внимание: на рисунке указан IP-адрес 192.168.0.1, этот IP-адрес прописан на роутере, компьютер его использует как шлюз по умолчанию для выхода во внешний мир, так же здесь указана маска подсети, из этой маски следует, что в данный момент в моей домашней сети может быть до 253 узлов, хотя с таким количеством узлов этот маршрутизатор не справится.
Еще обратите внимание на MAC-адрес (B0:4E:26:AA:B8:39), это физический адрес роутера, который видят устройства моей локальной сети, устройства, которые находятся в сети провайдера видят другой MAC, если говорить о домашних роутерах, то обычно этот адрес на единицу больше, то есть в моем случае: B0:4E:26:AA:B8:3A.
Обычно у каждого физического интерфейса роутера свой мак-адрес и каждый из этих мак-адресов находится в своей канальной среде или в своей подсети. Также стоит отметить, что на рисунке выше мы видим настройки, которые прописаны на роутере, но мы не видим настройки, которые должны быть прописаны на узлах локальной сети, давайте на них посмотрим на Рисунке 1.19.35.
Рисунок 1.19.35 DHCP настройки на домашнем роутере
Из рисунка видно, что домашний роутер работает не только в качестве коммутатора и маршрутизатора, но и в качестве DHCP-сервера, то есть он выдает сетевые настройки машинам, находящимся в локальной сети при этом выдаваемые IP-адреса, находятся в диапазоне: от 192.168.0.100 до 192.168.0.199, и все эти IP-адреса находятся в одной подсети с IP-адресом роутера, прописанном на LAN-интерфейсе, это важно, так как иначе наша сеть бы не работала. Как видно из рисунка, время, на которое устройства моей локальной сети получают настройки от роутера, составляет 120 минут, то есть каждых два часа эти устройства должны продлевать аренду полученных настроек. Помимо самих IP-адресов для узлов локальной сети, роутер выдает этим узлам IP-адрес шлюза, через который эти устройства будут выходить в Интернет.
Также прошу обратить внимание на то, что мой роутер от провайдера получает публичный IP-адрес, то есть адрес, маршрутизируемый в Интернете, а локальные узлы получают частные IP-адреса (разницу мы обсудим, но в другой теме), то есть такие адреса, которые в Интернете не маршрутизируются и их каждый может использовать в своих локальных сетях. При этом не стоит забывать, что к роутеру может быть подключено несколько локальных устройств, которые получают от него приватные адреса, а приватные адреса в Интернете не используются, поэтому роутер должен транслировать данные, отправляемые локальными машинами в Интернет, перебивая частные IP-адреса на публичный, а затем, когда роутер будет получать ответы от устройств из Интернета, он должен не запутаться и послать ответ тому устройству, которое делало запрос, этот механизм реализуется при помощи технологии NAT, подробности будут позже, сейчас мы лишь скажем, что NAT бывает трех видов: статический NAT, динамический NAT, и перегруженный NAT или PAT, в современных компьютерных сетях в основном используется только последний.
Стоит еще отметить, что у домашнего роутера есть таблица маршрутизации, которая для роутера является картой, при помощи нее он определяет: куда направить IP-пакет, пришедший на роутер, в нашем случае таблица очень простая и состоит из трех записей, она показана на Рисунке 1.19.36.
Рисунок 1.19.36 Таблица маршрутизации домашнего роутера
Первая запись в этой таблице – это есть ничто иное, как маршрут до провайдерского роутера, при помощи этой записи домашний роутер понимает, как добраться до роутера, который установлен у провайдера. Вторая запись помогает роутеру отправлять пакеты, приходящие из вне в мою локальную сеть. А третья запись – это маршрут по умолчанию, дефолтный маршрут, восьми нулевый маршрут (так как IP-адрес и маска в этом маршруте суммарно дают восемь нулей), как его не называй, назначение этой записи не изменится и вот какую инструкцию дает эта запись домашнему роутеру: если тебе пришел IP-пакет с IP-адресом назначения, до которого ты не знаешь, как добраться, отправляй этот пакет провайдерскому роутеру с IP-адресом, указанным в колонке шлюз, он разберется. Другими словами: когда машины моей локальной сети обращаются к машинам в сети Интернет, они отправляют на домашний роутер IP-пакеты, в которых указан IP-адрес назначения (то есть IP-адрес устройства, к которому они хотят обратиться) и если у роутера в таблице маршрутизации не будет информации о том, как добраться до этого IP-адреса, он отправит такой пакет провайдерскому роутеру, а тот уже разберется, куда направлять такие пакеты, тут бы можно было немного продолжить и рассказать о том, что такое BGP и full view, но пока слишком рано, кому интересно, можете погуглить.
Про общение с внешним миром сказано уже достаточно, давайте перейдем к локальным проблемам, мы помним, что связь в локальной сети осуществляется на канальном уровне, а на канальном уровне, как мы помним, используются мак-адреса, у каждого сетевого устройства должен быть свой уникальный мак-адрес, как минимум, в пределах канальной среды, а по задумке разработчиков: мак-адрес любого устройства – это уникальная комбинация, по которой можно определить производителя и модель устройства.
Так вот, наш роутер, чтобы не генерировать лишний трафик и не делать широковещательных ARP-запросов при каждом обращении к нему со стороны локальных устройств, тем самым нагружая локальную сеть и уменьшая свою производительность, поступает несколько более хитро, он создает специальную таблицу, которая называется ARP-таблица, в которой ведет учет: какому мак-адресу соответствует тот или иной IP-адрес, пример такой таблицы показана на Рисунке 1.19.37.
Рисунок 1.19.37 ARP-таблица домашнего роутера
Компьютеры также умеют делать ARP-запросы и они тоже понимают, что это не самое эффективное решение и что каждый ARP-запрос – это дополнительная загрузка локальной сети, поэтому они также ведут свою ARP-таблицу, в которую заносят записи о соответствие IP и MAC адресов в своем широковещательном домене, ARP таблица моего компьютера показана на Рисунке 1.19.38.
Рисунок 1.19.38 ARP-таблица компьютера с Windows 10
Как посмотреть ARP-таблицу мы разобрались, но компьютер может дать информацию о том, какие сетевые настройки он использует для работы в локальной сети, для этого в операционных системах Windows есть команда ipconfig, но нас больше интересует результат этой команды с параметром /all, то есть целиком команда будет выглядеть так: ipconfig /all. Таки образом вы сможете посмотреть все сетевые интерфейсы вашего компьютера и их настройки, настройки и параметры Wi-Fi адаптера моего ноутбука, через который идет подключение к роутеру, показаны на Рисунке 1.19.39.
Рисунок 1.19.39 Сетевые конфигурации компьютера с Windows 10
Здесь указана модель адаптера, его мак-адрес, также видно, что компьютер получает настройки от роутера по DHCP, еще указано время, когда IP-адрес был получен, а также когда истечет срок аренды, но обратите внимание: в качестве DNS-сервера используется IP-адрес шлюза, в данном случае это означает, что компьютер будет отправлять DNS запросы домашнему роутеру, а тот в свою очередь будет пересылать запросы DNS-серверам провайдера, адреса которых у него есть. Также у любого компьютера есть своя таблица маршрутов, эту таблицу можно редактировать руками, но нам ее нужно только посмотреть, на компьютерах с ОС Windows это делается командой route print, ее вывод показан на Рисунке 1.19.40.
Рисунок 1.19.40 Таблица маршрутов компьютера
Здесь нас интересует первая запись в этой таблице, это маршрут по умолчанию, он здесь нужен по тем же причинам, что и роутеру, ведь наш компьютер ничего не знает о внешнем мире, да ему это и не надо. Стоит обратить внимание на крайний правый столбец, который называется «Метрика». Метрика – это стоимость маршрута, чем ниже метрика, тем лучше или дешевле маршрут, про метрики мы будем подробнее говорить, когда будем разбираться с протоколами динамической маршрутизации.
Завершая разговор, давайте приведем схему, реализованную в Cisco Packet Tracer, которая эмулирует процесс взаимодействия домашней сети с сетью провайдера. Вы ее сможете собрать самостоятельно, а затем в режиме симуляции посмотреть, что и как там происходит, схема показана на Рисунке 1.19.41.
Рисунок 1.19.41 Схема Cisco Packet Tracer моделирующее взаимодействие с провайдером
Обратите внимание: граница канальных сред проходит ровно по домашнему роутеру, канальные среды обозначены на рисунке разными цветами. Именно ваш домашний маршрутизатор перекладывает IP-пакеты из локальной сети в сеть провайдера. В данном случае у домашнего роутера два интерфейса: один смотрит в сторону провайдера и на нем прописаны настройки, которые выдал провайдер, а второй смотрит в локальную сеть, на нем настройки, который придумали мы самостоятельно, как администраторы локальной сети, у этих интерфейсов разные мак-адреса, хотя принадлежат они одному роутеру. Если вы решите самостоятельно собрать эту схему, то индикатором того, что вы все сделали правильно, будет проходящий пинг с компьютера или ноутбука до маршрутизатора провайдера.
1.19.5 Выводы
Итак, мы с вами разобрались в назначении роутеров и маршрутизаторов и сделали выводы о том, что их главное назначение заключается в перекладывание IP-пакетов из одной сети в другую, мы разобрались с базовыми принципами этого процесса, но более детально разбираться с работой роутеров мы будем в дальнейшем в рамках этих уроков. Также в процессе разговора о роутерах мы обозначили несколько интересных и полезных технологий и протоколов, принцип работы которых нужно понимать, с этими технологиями мы тоже будем разбираться (DHCP, NAT, DNS и другие).
И опять у нас появилось вопрос больше, чем ответов, но в процессе изучения чего-то нового так всегда: чем больше ты узнаешь, тем больше у тебя вопросов, дальнейшие темы позволят нам избавиться от некоторых белых пятен.
Как создать сеть из двух роутеров. Разные способы соединения двух роутеров в одной сети.
Необходимого усиления сигнала Wi-Fi роутера не всегда можно добиться подключением дополнительной антенны. А если нужно создать беспроводную сеть, например, в двухэтажном доме, и иметь доступ к интернету в любом месте, то нужно знать, как подключить два роутера. Необходимо также знать, как настроить 2 роутера.
Подключение роутера к роутеру возможно разными способами и зависит от того, какой интерфейс имеется у данной модели роутера. Самый простой способ, используемый для подключения роутера к роутеру — Ethernet. Для этого используется сетевой UTP кабель стандарта RJ-45.
Для увеличения радиуса действия Вашей беспроводной сети можно создать распределённую сеть, используя несколько точек беспроводного доступа. Вы получите интернет через два роутера. Рекомендуется для того, чтобы соединить 2 роутера, использовать роутеры одной фирмы и модели. Также нужно удостовериться в совпадении версий программного обеспечения для обоих устройств. Перед тем, как связать два роутера, нужно определить места, где они будут установлены. Сигнал должен быть стабильным во всех нужных для работы точках.
Подключение точки доступа к роутеру
Перед тем, как подключить 2 роутера, нужно обновить прошивку роутеров. Рассмотрим настройку подключения точек доступа, соединение 2 роутеров, чтобы увеличить радиус действия сигнала. Здесь точки доступа ТД1 и ТД2 включены в смешанном режиме и используются модели роутеров ASUS WL-500gP V2.
Для настройки первой точки доступа ТД1 нужно ввести в адресной строке используемого браузера адрес: http://192.168.1.1, и нажать Enter. Когда откроется окно регистрации, то необходимо ввести: в поле Пароль: admin, в поле Имя пользователя: admin.
В меню роутера нужно открыть в настройках Wireless и выбрать подпункт Interface.
В открывшемся окне нужно прописать SSID «WL550gE» и выбрать WEP Encryption значение — none.
После этого зайдите в меню роутера IP Config и откройте WAN & LAN.
Пропишите значение IP адреса первой точки доступа равным 192.168.1.1
Найдите в меню Wireless и откройте подпункт Bridge.
В открывшемся окне найдите AP Mode и в выпадающем списке найдите и выберите режим Hybrid. Для использования связи между двумя сетями лишь в качестве Моста нужно выбирать вариант WDS Only.
После выбора режима WDS или Hybrid, появится сообщение, в котором говорится про выбор фиксированного канала.
В новом окне нужно выбрать фиксированный канал WDS. В данном примере используется 3 канал.
Потом включите функцию Connect to APs in Remote Bridge List, которая используется для соединения с ТД, которые перечислены в Вашем листе.
Для варианта доступа к сети всех желающих необходимо отметить Yes возле поля Allow anonymous. Здесь выбран вариант — No (Нет).
После этого нужно ввести MAC адрес ТД2. Его значение должно иметь такое значение 00:0E:A6:A1:3F:6E. Когда введете MAC адрес, то нажмите на кнопку Add.
Потом нажмите на кнопку Finish.
Нажимаем на кнопку «Finish»
В новом окне нажмите на кнопку Save&Restart
Настройка ТД2
Подключение второго роутера и его выполняется аналогично первому. Откройте меню роутера и пропишите SSID . Посмотрите, чтобы SSID ТД2 совпадал с ТД1. После этого откройте в меню WAN & LAN ->IP Config.
В открывшемся окне пропишите IP address ТД2 равным 192.168.1.2.
После этого необходимо отключить DHCP сервер. Затем перейдите в меню IP Config и откройте DHCP Server.
В открывшемся окне нужно выбрать No в настройках Enable DHCP Server и нажмите на кнопку Apply.
Потом откройте меню Bridge , как для ТД1. Проверьте, что Вы выбрали для ТД2 и ТД1 один и тот же канал. Нужно ввести MAC адрес для ТД1. Его значение должно быть 00:0E:A6:A1:3F:87. После введения MAC адреса нажмите на кнопку Add.
Для завершения настройки нажмите на кнопку Finish, а потом на кнопку Save&Restart как и для ТД1. После перезапуска сеть должна заработать.
Как соединить два роутера
Перед тем, как объединить два роутера, нужно выбрать вариант соединения. Соединение роутер роутер возможно двумя способами: через беспроводную сеть Wi-Fi или при помощи сетевого кабеля.
Если подключение двух роутеров выполнять при помощи сетевого кабеля, а один из роутеров подключается к интернету, то необходимо выполнить следующие действия:
- Чтобы подключить роутер через роутер нужно вставить один конец сетевого кабеля к порту LAN главного роутера, а другой подключите к порту Internet (WAN).
- В главном роутере включите функцию DHCP.
- В меню второго роутера «IP-адрес» активируйте пункт «Получить IP-адрес автоматически», установив там галочку.
Режим DHCP позволяет используемому роутеру раздавать автоматически всем компьютерам сети адреса.
Как настроить wifi роутер через роутер
Если необходимо соединение двух роутеров по беспроводному каналу Wi-Fi, то необходимо открыть настройки второго роутера и активировать поиск беспроводных сетей, чтобы соединить два wifi роутера. После этого подключитесь к Wi-Fi сети, которая создана первым устройством. Для завершения настройки нужно в главном роутере включить функцию DHCP и в меню второго роутера активировать пункт «Получить IP-адрес автоматически».
Как настроить роутер через роутер
Перед тем, как настроить два роутера, нужно проверить, что в настройках LAN установлены разные подсети. Если используется адрес 192.168.1.1, а маска подсети у первого роутера 255.255.255.0, то для второго роутера используется — 192.168.0.1, а маска подсети у второго роутера равна 255.255.255.0.
Необходимо подключить WAN порт второго роутера в LAN порт первого роутера. Второй роутер необходимо настроить в режиме «Dynamic IP» (при этом получение IP адреса происходит по DHCP) или в режиме «Static IP» (в модеме DHCP сервер отключен). При такой настройке через второй роутер будет возможен доступ не только интернету, но и первому роутеру (по адресу 192.168.1.1).
Бывают случаи когда нужно подключить к одному, уже установленному и работающему роутеру подключить последовательно второй роутер. Например, для подключения соседей, либо расширения зоны покрытия беспроводной сети WiFi. Неопытного пользователя эта несложная задача может поставить в тупик. А на самом деле всё делается очень просто. Есть два варианта подключения второго роутера через роутер существующий:
— проводной
— беспроводной
Рассмотрим подробно оба способа.
Подключаем роутер к роутеру с помощью кабеля
Проводной вариант, то есть подключение второго роутера через сетевой кабель, подходит для любой модели и особенно удобно на больших расстояниях — 50-120 метров. Смысл его в том, что Вы включаете второй маршрутизатор в LAN-порт уже существующего, то есть расширяете его сеть.
Схем подключения существует две:
LAN-WAN
То есть соединяем WAN-порт(на некоторых он подписан как Internet) второго роутера cо свободным LAN-портом первого. При этом на втором устройстве надо настроить тип подключения Динамический IP (Dynamic IP).
У него будет своя локалка, из которой будет отлично видно сеть первого маршрутизатора. А вот оттуда уже сетку второго роутера видно не будет.
LAN-LAN
Мы будем соединять кабелем LAN-порт второго роутера со свободным LAN-портом первого. При таком способе подключения оба роутера будут в одной локальной сети и подключенные к ним клиенты без проблем должны видеть друг друга. Единственный нюанс — IP-адреса роутеров могут совпадать. Дело в том, что на большинстве вайфай роутеров используется по умолчанию ай-пи 192.168.1.1 (на некоторых моделях, типа D-Link, может быть такой адрес: 192.168.0.1). Поэтому надо зайти в веб-интерфейс второго роутера и в разделе настройки локальной сети LAN сменить IP-адрес:
Например, на 192.168.1.2 (понятно, что у первого будет соответственно — ).
Так же надо в обязательном порядке отключить DHCP-сервер на втором роутере, иначе получиться так, что в одной подсети будут 2 активных DHCP-сервера, чего нельзя никак допустить!
Подключение второго роутера через WiFi как репитер
Многие современные беспроводные маршрутизаторы умеют работать в режиме репитера и поддерживают технологию WDS. Тогда второй роутер можно подключить к первому как повторитель для расширения зоны покрытия сети WiFi. При этом очень удобно, что на первом устройстве ничего менять не нужно.
Надо всего лишь зайти в настройки второго роутера, выбрать режим репитера (или включить WDS):
После этого выбираем WiFi первого роутера и подключаемся к нему. Само-собой, для подключения Вам надо знать пароль на его сеть Вай-Фай и ввести его в настрйоках.
Ну вот и всё. Если Вы нигде не ошиблись, то теперь второй роутер подключен к первому и раздаёт его сеть Вай-Фай.
Локальные Компьютерные сети могут быть крошечными, состоящими из пары компьютеров и смартфона, до огромных, охватывающих целые районы и сотни абонентов. Для маршрутизации в малой сети нужен только один бюджетный роутер, сойдет даже USB 3G роутер размером со спичечный коробок, но для больших сетей роутеров используется десятками, причем зачастую они работают в разных режимах. Как подключить два роутера в разных режимах — и пойдет далее речь.
Режим первый – одноранговая сеть
Данная схема подключения маршрутизаторов удовлетворяет при следующих условиях:
- Есть две независимые сети. Например, соседние дома;
- В каждой из сетей в каждом доме имеются сетевые принтеры и сетевые хранилища данных (USB жесткие диски с фильмами, подключенные к маршрутизатору);
- Один из компьютеров в первой сети имеет выход в Интернет, вторая сеть выхода не имеет.
Задача заключается в следующем – объединить эти обе сети сетевым проводом витая пара, чтобы между всеми компьютерами, принтерами и сетевыми хранилищами обеих сетей была связь, и каждый компьютер обеих сетей имел выход в Интернет через тот единственный шлюз. Другими словами – сделать единую сеть с общим выходом в Интернет.
Объединение сетей маршрутизаторами
Для реализации данной схемы необходима настройка обоих маршрутизаторов. Начнем с первого, который смотрит в Интернет.
Настройка первого маршрутизатора
Заходим в меню настроек маршрутизатора и настраиваем доступ в Интернет. Вход в настройки осуществляется через веб браузер, к которому подключен роутер. IP-адрес роутера указан в инструкции по быстрой установке, также можно посмотреть на этикетке под днищем устройства. В качестве примера настройки приведем роутер TP-Link 741 ND.
Заходим в пункт меню «WAN».
Настройка подключения к Интернету
Тип WAN соединения указан в договоре с провайдером, выбираем его в списке, при необходимости прописываем логин и пароль (если тип PPPoE).
Указываем диапазон адресов путем назначения начального и конечного адреса.
В поле SSID указываем имя сети, все остальные поля оставляем по дефолту. Если необходимо защитить сеть, то в настройках безопасности указываем пароль для подключения к Wi-Fi.
И, в последнюю очередь, присваиваем IP-адрес роутеру 192.168.1.1.
Настройка второго маршрутизатора
Также подключаемся компьютером ко второму роутеру, заходим в настройки. Переходим в LAN настройки, и присваиваем маршрутизатору IP-адрес 192.168.1.2.
Далее настраиваем беспроводной Wi-Fi. Настройки могут быть абсолютно идентичными с первым роутером, а могут и отличаться – это не важно. Для удобства конечно лучше, чтобы они совпадали, беспроводная сеть то одна, а при поиске будут отражаться как две сети. Хотя это не смертельно.
Сохраняем настройки, перезагружаем роутер.
Внимание! Только после настройки обоих маршрутизаторов объединяем их сетевым проводом витая пара! Не перед настройкой!
Оба конца патч корда должны быть подключены только к LAN портам обоих роутеров. Номер порта не важен.
Все, запускаем роутеры, компьютеры, и радуемся отлично работающей компьютерной сети.
Настройка в режиме моста
Далее рассмотрим другой режим, работающий в режиме моста (bridge). Отличие данной схемы от предыдущей заключается в настройке маршрутизаторов на беспроводную Wi-Fi сеть. В качестве примера снова используются маршрутизаторы фирмы TP-Link.
В режиме моста можно объединять более, чем два роутера, и, соответственно, более чем две сети. Единственное важно условие, если используются другие маршрутизаторы, чтобы они поддерживали режим моста.
Начнем с настройки первого аппарата.
Настройка первого роутера
Заходим в настройки первого устройства, в котором необходимо изменить стандартный IP-адрес. Делается это в меню Network, подменю LAN.
Необходимо, чтобы у каждого из маршрутизаторов был свой адрес, в противном случае произойдет конфликт адресов, и сеть работать не будет.
Меняем на 192.168.1.2. Жмем «Save».
Настройка режима моста
Задаем имя сети, выбираем канал, и ставим галочку напротив «Enable Bridges». В поле «Mac of AP1» прописываем mac-адрес второго маршрутизатора. Адрес можно узнать в инструкции по настройке или на этикетке под днищем второго роутера.
Сохраняем настройки, перезагружаем маршрутизатор.
Настройка второго роутера
Важно примечание – каналы Wi-Fi (Channel) должны совпадать у обоих роутеров! Если первый роутер смотрит в Интернет, то на втором роутере обязательно отключаем DHCP! Имена сети (SSID) у обоих роутеров могут совпадать, но можно назначить и разные, это не важно.
Небольшой видео урок по настройке моста:
Зачастую два роутера для работы в одной сети используют в тех обстоятельствах, когда радиуса действия WiFi одного устройства не хватает для покрытия всей площади частного коттеджа, квартиры или офиса. Это приводит к тому, что в отдельных помещениях или комнатах попросту отсутствует доступ в интернет. Можно приобрести более мощный роутер, но такой подход не является оптимальным выходом из ситуации. Наиболее эффективным решением будет создание ещё одной точки доступа с помощью второго маршрутизатора. Как пример будет описан процесс настройки роутера TP-Link, так как модели под этим брендом являются одними из самых популярных и распространённых среди пользователей.
Создание сети роутеров при помощи LAN- кабеля
После приобретения ещё одного роутера необходимо определиться, какое из двух устройств будет основным. Как правило, таковым назначают маршрутизатор с более высокой мощностью сигнала, если только обе эти модели не являются идентичными. Роутеры друг с другом можно соединить посредством LAN-кабеля двумя способами. Наибольшей популярностью пользуется тип соединения под названием LAN-WAN. Кроме того, можно связать два роутера сетевым кабелем с помощью соединения LAN-LAN.
Настройка подключения типа LAN-WAN
При этом способе подключения один из роутеров играет роль основного устройства и принимает интернет. Другой маршрутизатор получает от первого по кабелю данные и выполняет функции второй вспомогательной точки доступа. Этот тип подключения обладает рядом преимуществ:
Вторичную точку доступа можно настроить таким образом, чтобы ограничить доступ к некоторым Интернет-ресурсам. Например, закрыть доступ на некоторые сайты для своих детей.
Сеть из двух роутеров более надёжно защищена от взлома или постороннего вмешательства.
Именно такой вариант соединения двух точек доступа советуют специалисты в большинстве случаев. Принято считать, что связка LAN-WAN практически полностью исключает вероятность возникновения неполадок, она стабильна в работе и выгодно отличается от типа соединения LAN- LAN.
При подключении LAN-WAN необходимо удостовериться, что есть возможность войти в интернет через основной роутер. При этом в настройках точки доступа должны быть установлены параметры, которые являются универсальными для большинства моделей маршрутизаторов. Они следующие:
- Должен быть включён сервер DHCP;
- IP-адрес раздаётся в автоматическом режиме.
Если у пользователя нет уверенности в том, что на его роутере настройки аналогичные указанным выше, или он не обладает знаниями, как их проверить, то необходимо произвести ряд последовательных действий. Первым делом следует набрать в адресной строке браузера IP-адрес роутера 192.168.0.1 или 192.168.0.0 и авторизоваться через предложенную форму. После этого на экране появятся параметры устройства. В разделе LAN должна будет поставлена галочка возле наименования DHCP-сервер. В части установок WAN должен быть выбран тип соединения Dynamic IP.
После окончания настройки основного роутера можно переходить к вспомогательной точке доступа. На этом маршрутизаторе рекомендуется сбросить до заводских параметров все существующие установки. В особенности это актуально в том случае, если пользователь получал услуги предоставления доступа в интернет от другого провайдера. Для осуществления сброса настроек необходимо нажать и удерживать примерно десять секунд кнопку Reset. Она располагается рядом с разъёмами под сетевой кабель. Через несколько минут базовые установки роутера восстановятся и можно будет приступить к дальнейшей настройке.
На следующем этапе важно правильно соединить между собой два устройства. В основном роутере для подключения используется разъём LAN, а на вспомогательной точке доступа — WAN. Кроме того, необходимо проверить индикаторы на корпусе обоих устройств. Возле соответствующих наименований должны загореться лампочки.
В основном роутере больше никаких изменений в настройках производить не требуется. А вот во второй точке доступа необходимо проверить установку динамического типа соединения так, как это было рассмотрено ранее в случае с первым маршрутизатором. Кроме того, потребуется задать пароль для доступа в интернет. Чтобы это сделать следует войти в раздел Wireless, а затем в Wireless Security.
Подключение LAN-LAN
Тип подключения LAN-LAN отличается от предыдущего тем, что в этом случае доступ в интернет осуществляется исключительно через первый основной роутер. Тогда как при соединении LAN-WAN второй маршрутизатор создавал свою собственную сеть и раздавал полученный от первой точки доступа интернет. В основном роутере все установки остаются такими, которые заданы по умолчанию. А вот в настройках второй точки доступа необходимо произвести некоторые изменения.
Первым делом этот роутер необходимо подключить к персональному компьютеру. Затем следует перейти в настройки устройства, введя в адресной строке браузера IP маршрутизатора. Теперь необходимо отключить в установках DHCP сервер. Затем требуется изменить IP адрес путём увеличения на один пункт последней цифры в заданной комбинации, которая была указана в текущих настройках роутера. В завершение необходимо связать обе точки доступа, используя сетевой LAN-кабель и соответствующие порты на устройствах. К первому роутеру в разъём WAN подключается ещё один сетевой кабель для осуществления доступа в интернет.
Объединение двух роутеров через Wi-Fi
При таком способе объединения пары роутеров в одну сеть не потребуется никаких кабелей. Именно этим и привлекателен такой вариант соединения посредством WiFi. В результате этого подключения пользователь получит единую сеть, в которую добавится ещё одна точка доступа. При этом площадь покрытия сигналом WiFi увеличивается без потери качества передачи данных. Единственным требованием при таком соединении является работа второго роутера в режиме ретрансляции основного сигнала. Сегодня для обеспечения такой возможности в большинстве моделей роутеров реализована технология WDS. Ранее эта функция называлась режимом репитера.
В процессе настройки WiFi-сети из двух роутеров установки первого устройства необходимо оставить без изменений. Единственное, что требуется сделать, это проверить номер канала в параметре Chanel пункта Wireless. Необходимо запомнить это значение и затем прописать его в настройках второго роутера, чтобы оба устройства смогли работать в связке.
Следующая задача — задать параметры второй точки доступа таким образом, чтобы она функционировала в виде ретранслятора сигнала. Необходимо удостовериться, что вторая точка доступа поддерживает возможность работы по технологии WDS. Это можно сделать, используя документацию, поставляемую вместе с устройством, или на официальном сайте производителя. После этого роутер следует подключить к ПК и через браузер войти в настройки так, как это уже было описано выше.
В установках маршрутизатора необходимо задать следующие параметры:
- Отключить активный статус WPS в одноимённом разделе и перезагрузить роутер;
- Войти в раздел DHCP и отключить этот сервер. Такая рекомендация связана с сутью основной задачи ретранслятора принимать данные, а не раздавать их на другие устройства;
- Теперь необходимо войти в раздел Network и изменить в IP-адресе последнюю цифру, чтобы это значение отличалось от указанного в настройках главного роутера.
- Затем следует осуществить перезагрузку маршрутизатора, после окончания которой, войти в установки можно будет уже с использованием обновлённого IP-адреса.
На следующем этапе потребуется войти в раздел Wireless и осуществить там следующие изменения:
- Поменять Network Name. Можно задать любое новое имя для точки доступа. Его необходимо запомнить, чтобы при подключении к роутеру другим устройством знать, с какой сетью осуществлять соединение;
- Теперь требуется войти в Chanel и задать то же значение, что и в настройках основного роутера;
- Поставить птичку возле Enable WDS Bridging. Это позволит запустить работу маршрутизатора в режиме ретранслятора;
- После начала функционирования роутера в новом качестве появится дополнительный раздел настроек под названием Survey. Он используется для поиска сети, к которой пользователь подключается по WiFi;
- По результатам поиска необходимо выделить сеть основного роутера и кликнуть на Connect. После этого на экране появится окно, в котором следует задать тип шифрования Key Type и указать пароль для подключения к интернету.
На этом настройку двух роутеров для работы в единой беспроводной сети можно считать завершённой. Чтобы убедиться в её правильности необходимо найти на главной странице установок второго маршрутизатора пункт WDS Status. Здесь должно быть указано Run, что означает нормальную работу сети.
В заключение необходимо подчеркнуть, что каждый пользователь имеет возможность отдать предпочтение наиболее подходящему для него способу соединения двух роутеров в одну сеть. В зависимости от особенностей имеющихся устройств и архитектурной планировки жилища это может быть подключение посредством сетевого кабеля или беспроводное подключение. Запуск ещё одной точки доступа в одной сети значительно увеличит площадь покрытия WiFi без ухудшения качества и уменьшения скорости.
Была ли полезна для вас
эта статья:
Недостаточно. Если, к примеру, у вас двухэтажный дом или большая квартира, то зоны покрытия зачастую не хватает, поэтому в отдельных комнатах вы не можете пользоваться Интернетом. Простая покупка лучшей модели устройства не так эффективна, как добавление ещё одной точки доступа в той же сети.
Роутеры соединяются между собой кабелем, но разными способами
Два роутера можно соединить при помощи кабеля или беспроводным способом, через WI-Fi-соединение. Рассмотрим все варианты по очереди.
Сразу определитесь с тем, какой роутер будет «главным». Лучше выберите устройство с большей мощностью, если, конечно, у вас не две одинаковые модели. Существует два вида соединения при помощи LAN-кабеля — LAN-WAN или LAN-LAN, но первый пользуется большей популярностью, поэтому мы начнём с него.
Настройка подключения LAN-WAN
Как работает этот тип соединения? Один из роутеров становится основным — он получает Интернет, а второе устройство играет роль вторичной сети и принимает данные от «главной» точки доступа.
В таком подключении есть следующие преимущества:
- Вторичную сеть можно контролировать и ограничить доступ к некоторым сайтам, например, если вы беспокоитесь о том, чтобы дети не могли зайти на «взрослые» сайты.
- Соединение становится более защищённым от постороннего вмешательства.
- Именно этот способ подключения в большинстве случаев рекомендуется специалистами, так как считается наиболее верным и при его использовании редко возникают неполадки (по сравнению с типом LAN-LAN).
Для подключения LAN-WAN убедитесь, что при работе главного роутера можно без помех зайти в Интернет, а в настройках установлены следующие параметры (они универсальны для большинства моделей):
- включён сервер под названием DHCP;
- IP-адрес раздаётся автоматически.
Если вы не уверены, что у вас такие же настройки или не знаете, как их проверить — выполните такие действия:
- Введите в строке браузера свой IP-адрес, и вы увидите параметры устройства.
- В разделе LAN должна стоять галочка возле DHCP-сервера.
- В разделе WAN устанавливается тип соединения Dynamic IP.
С первым роутером разобрались, переходим ко второму — на нём лучше сбросить все настройки . Это особо актуально в случае, если ранее вы пользовались услугами другого провайдера (у него могли быть совершенно другие параметры). Поэтому нажмите на кнопку Reset, расположенную рядом с разъёмами и подержите её около десяти секунд, после этого восстановятся базовые настройки.
Теперь нужно правильно соединить кабелем оба устройства. В основном роутере мы используем разъём LAN, во втором — ячейку WAN. Проверьте световые индикаторы — на корпусе каждого из них должна засветиться лампочка возле одноимённых надписей.
В главном роутере мы ничего больше не меняем, а во втором проверяем, установлен ли динамический тип соединения (мы уже рассматривали ранее, как это сделать). Не забудьте придумать пароль для доступа к Интернету — для этого нужно зайти в параметры раздела Wireless, пункт Wireless Security.
Подключение LAN-LAN
Этот тип подключения отличается тем, что здесь оборудование для доступа к Интернету расположено в одном сегменте сети, а в предыдущем случае второй роутер создавал свою отдельную сеть. Для установки LAN-LAN-соединения в основном устройстве все данные остаются по умолчанию.
Изменяем параметры на втором роутере при помощи следующих действий:
- Подключаем его к ПК.
- Заходим в настройки оборудования через браузер, отключаем сервер DHCP.
- Изменяем IP-адрес — увеличиваем на единицу последнюю цифру в исходной комбинации, указанной в стандартных настройках.
После этого соедините оба роутера при помощи кабеля через порты LAN, в первое и главное устройство вы подключите шнур для доступа в Интернет .
Объединение двух роутеров через Wi-Fi
В этом варианте для соединения пары устройств нам не нужно каких-либо кабелей, поэтому этот способ многим кажется более привлекательным. В результате у нас по-прежнему остаётся единая сеть, но с добавлением ещё одной точки доступа. Благодаря ей зона покрытия Wi-Fi увеличивается без потери качества. Единственное требование для такого подключения состоит в том, чтобы второй роутер работал в качестве ретранслятора основного сигнала. Когда-то такая функция называлась режимом репитера, а сегодня в большинстве оборудования есть технология WDS.
Переходим к установке настроек. В первом и основном роутере мы ничего не меняем, все параметры остаются прежними. Вам необходимо только проверить номер канала в разделе Wireless (строчка Chanel) — такое же значение вы установите на второй модели, иначе они не начнут вместе работать.
Теперь наша задача — настроить второе устройство на режим ретрансляции сигнала. Последовательность действий мы рассмотрим в таком порядке, как на большинстве моделей марки TP-Link, поскольку они являются наиболее распространёнными среди пользователей.
Убедитесь, что второй роутер поддерживает технологию WDS — это можно проверить в документах или на сайте производителя. Затем подключите его к компьютеру и зайдите через браузер в настройки.
Здесь мы вносим такие изменения:
- В разделе WPS отключаем активный статус, делаем перезагрузку роутера.
- Рекомендуется зайти в раздел DHCP и отключить одноимённый сервер, поскольку функция ретранслятора — принимать данные сети, а не раздавать их.
- Выбираем раздел Network и меняем в IP-адресе последнее число (можно увеличить его на единицу), чтобы оно не совпадало с комбинацией, указанной в рабочих данных главного роутера. После перезагрузки введите уже новый набор цифр для входа в параметры.
- Открываем Wireless:
- Изменяем Network Name — придумываем имя для точки доступа , чтобы вы знали, к какому устройству подключаетесь.
- Переходим к Chanel и выбираем то же число, что в базовых настройках Интернета.
- Ставим галочку напротив Enable WDS Bridging — так мы включим режим работы в виде ретранслятора.
- Теперь, когда началась работа в новом режиме, появятся новые настройки, поэтому нажимаем на Survey для поиска сети, к которой мы подключимся.
- Из результатов поиска выберите главную точку доступа, нажмите Connect. В появившемся окне остаётся только установить тип шифрования (Key Type) и прописать пароль для входа в Интернет.
Вот вы и выполнили все необходимые действия для настройки беспроводной связи между двумя роутерами в одной сети. Если вы желаете убедиться, что сделали это правильно, то на главной странице в строке WDS Status будет указано Run.
Как видите, объединить два роутера можно несколькими способами, а вы можете выбрать наиболее удобный вариант для своего дома. После установки второй точки доступа вы существенно увеличите зону покрытия Wi-Fi без потери скорости и качества соединения — эти показатели будут на высоте независимо от того, в какой части помещения вы пользуетесь Интернетом.