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Cisco機器のインタフェース

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Cisco機器の主なインタフェース

Cisco機器やPC、サーバなどのインタフェースに伝送媒体を接続してリンクを構成することで、物理的な信号をやり取りできるようにするネットワークインフラストラクチャとなります。 「インタフェース」は「境界」という意味ですが、ネットワークのインタフェースは「0」「1」のデジタルデータと電気信号などの物理的な信号の境界です。

Cisco機器にはいろんな種類のインタフェースを搭載することができ、主なものは次のとおりです。

  • イーサネットインタフェース
    イーサネットのLANを構築するためのインタフェースです。イーサネットインタフェースの最も一般的なコネクタはRJ45コネクタで、ケーブルはUTPケーブルです。なお、現在ではイーサネットはLANだけではなくWANサービスに接続するインタフェースとしても広く利用されるようになっています。
  • シリアルインタフェース
    ルータを専用線やなどのWANサービスに接続するためのインタフェースです。シリアルインタフェースには多くの規格があり、それぞれコネクタやケーブルが異なります。よく利用されるシリアルインタフェースは、スマートシリアルコネクタにスマートシリアルケーブルを接続するものです。
  • ISDNインタフェース
    ルータをISDN網に接続するためのインタフェースです。新規にISDNのネットワークを利用することはもうありませんが、以前より運用されているネットワークではまだISDNインタフェースを利用するケースはあります。
  • コンソールポート、AUXポート
    これらはネットワークに接続するためのインタフェースというよりも、Cisco機器の設定のために利用するインタフェースです。表記としては、一般的に「インタフェース」よりも「ポート」を利用します。
CCNA001

図 Cisco機器のインタフェースの例

 

Cisco機器は、搭載するインタフェースを後から追加・変更できるかによって、

  • 固定型の機器
  • モジュラー型(シャーシ型)の機器

に分かれます。

固定型の機器は、あとからインタフェースの追加や変更が基本的にできません。モジュラー型の機器は、あとからモジュールを追加したり入れ替えたりして、インタフェースの種類や数を追加・変更できます。モジュラー型の機器は比較的大規模向けの大型の機器で、シャーシ型とも呼ばれます。

インタフェース名

インタフェースの設定を行う場合やネットワーク構成図を作成するとき、インタフェースの名前を指定する必要があります。Cisco機器のインタフェースの名前の基本的なフォーマットは

<interface-type> <slot> / <port>

となります。

<interface-type>はインタフェースの種類です。主なインタフェースの種類を次の表にまとめます。

 

表 主な<interface-type>

インタフェースの種類 <interface-type>
イーサネット Ethernet
ファストイーサネット FastEthernet
ギガビットイーサネット GigabitEthernet
10ギガビットイーサネット 10GigabitEthernet
シリアル Serial
ISDN BRI BRI

 

固定型の機器では、<slot>は基本的に固定で0です。固定型の機器でも一部、ネットワークモジュールのスロットを備えているモデルもあり、そのスロット番号を指定します。モジューラー型の機器のインタフェースの場合は、モジュールが挿入されているスロット番号を指定します。<port>はそのままポート番号です。ルータのポート番号は「0」から始まるのですが、Catalystスイッチは「1」からポート番号が始まることに気をつけてください。

※機器のモデルによっては<slot>の指定はありません。

※スタックに対応しているCatalystスイッチでは、<interface-type> <stack-member> / <slot> / <port> というフォーマットになります。

※スタックとは、複数のCatalystスイッチを仮想的に1台として利用する機能です。

なお、コンソールポートのインタフェース名は「con 0」でAUXポートのインタフェース名は「aux 0」です。これらは設定する際には、インタフェースコンフィグレーションモードではなく「line con0」や「line aux 0」と入力してラインコンフィグレーションモードに移行してコマンドを実行します。

CCNA002

図 インタフェース名の例

仮想インタフェース

Cisco機器には、伝送媒体(ケーブル)を接続して「0」「1」のデジタル信号を物理信号に変換して送り出すための物理的なインタフェースだけではなく、仮想的なインタフェース(仮想インタフェース)を追加することもできます。仮想インタフェースは、物理的に伝送媒体を接続するのではなく、何らかの特別な用途のために機器の内部に作成するインタフェースです。仮想インタフェースは論理インタフェースとも呼びます。

仮想インタフェースにはさまざまな種類があり、主な仮想インタフェースとして以下のものが挙げられます。

  • ループバックインタフェース
  • サブインタフェース
  • トンネルインタフェース
  • Port-Channelインタフェース
  • VTY

 

ループバックインタフェース

ループバックインタフェースは、機器の管理用途で利用するインタフェースです。特にルータは、物理的なインタフェースが複数ありインタフェースごとにIPアドレスを設定しています。ルータにリモートからアクセスする際にどのインタフェースのIPアドレスを利用すればよいかを考えなくてはいけません。インタフェースがダウンしているとそのインタフェースのIPアドレスを利用できません。

ループバックインタフェースは内部に作成する仮想的なインタフェースで、明示的に無効化したり、物理的なインタフェースがすべてダウンしないかぎり利用できるインタフェースです。ループバックインタフェースにIPアドレスを設定して、そのIPアドレスへの接続性を確保しておけば、ルータにリモートアクセスするときに常に決まったIPアドレスを利用できます。

ループバックインタフェースの<interface-type>は「loopback」です。ループバックインタフェースを作成するには、グローバルコンフィグレーションモードからループバックインタフェースのインタフェースコンフィグレーションモードに移行するためのコマンドを入力します。

(config)#interface loopback <number>
(config-if)#

<number> : ループバックインタフェース番号 0~2147473647

ループバックインタフェースには、通常の物理インタフェースと同様にIPアドレスを設定できます。

CCNA003

図 ループバックインタフェース

※「interface <interface-name>」というインタフェースコンフィグレーションモードに移行するためのコマンドは、仮想インタフェースの場合、「仮想インタフェースを作成する」という意味もあります。

※ループバックインタフェースに設定するIPアドレスは、サブネットマスクを/32で設定することが多いです。

※「ループバック」という言葉はいろんな意味を持つ言葉の一つです。ここで解説している「機器の管理のための仮想インタフェース」という意味の他に、「自分自身」という意味もあります。0.0.1のように127ではじまるIPアドレスは、ループバックアドレスと呼ばれ、自分自身を意味する特別なIPアドレスとして予約されています。

 

サブインタフェース

サブインタフェースとは、物理インタフェースを仮想的に分割したインタフェースです。CCENT/CCNA試験ではイーサネットのインタフェースをサブインタフェースで分割することの知識が求められます。

サブインタフェースは、通常の物理インタフェースの<interface-name>のあとに「.<subinterface-number>」を付けて識別します。たとえば、FastEthernet0/0のサブインタフェースを作成したり、サブインタフェースのインタフェースコンフィグレーションモードに移行するときには、グローバルコンフィグレーションモードで以下のようにコマンドを入力します。

(config)#interface FastEthernet0/0.<subinterface-number>
(config-subif)#

<subinterface-number> : サブインタフェース番号 0~4294967295

サブインタフェースにIPアドレスを設定することができます。ただし、VLANとサブインタフェースの対応の設定も必要です。

 

CCNA004

図 サブインタフェース

※イーサネット以外のインタフェースでもサブインタフェースに対応しているインタフェースがあります。

※CCENT/CCNA試験では重要ですが、実環境でサブインタフェースを使うことはほとんどありません。

 

トンネルインタフェース

トンネルインタフェースによって、ルータ同士を仮想的にポイントツーポイント(1対1)で接続しているかのように扱うことができます。トンネルインタフェースはVPN(Virtual Private Network)を構築するときによく利用します。

トンネルインタフェースの<interface-name>は「tunnel」です。トンネルインタフェースで扱うIPパケットは、GRE(Generic Routing Encapsulation)ヘッダと新IPヘッダでカプセル化します。トンネルインタフェースの設定では、新IPヘッダの宛先/送信元IPアドレスを指定します。

(config)#interface tunnel <number>
(config-if)#tunnel source <interface-name> | <tunnel-source-ip-address>
(config-if)#tunnel destination <tunnel-destination-ip-address>

<number> : トンネルインタフェース番号 0~2147473647
<interface-name> : 新IPヘッダの送信元IPアドレスとして利用するインタフェース名
<tunnel-source-ip-address> : 新IPヘッダの送信元IPアドレス
<tunnel-destination-ip-address> : 新IPヘッダの宛先IPアドレス

通常のインタフェースと同じように、トンネルインタフェースにはIPアドレスを設定できます。

CCNA005

図 トンネルインタフェース

 

※ポイントツーポイント接続ではないトンネルインタフェースもあります。

※GREヘッダのカプセル化をしないトンネルインタフェースも設定できますが、CiscoルータのデフォルトはGREヘッダのカプセル化を行います。

 

Port-Channelインタフェース

Port-Channelインタフェースは、レイヤ2/レイヤ3スイッチで複数のイーサネットインタフェースを仮想的に1つにまとめたインタフェースです。複数のイーサネットインタフェースをまとめる機能は「EtherChannel」と呼びます。つまり、EtherChannelを有効にするとPort-Channelインタフェースが作成されるようになります。

EtherChannelによって、1000BASE-Tのイーサネットインタフェースを2つまとめると、スイッチ間は仮想的に2Gbpsの1本のリンクで接続されているかのように扱うことができます。

Port-Channelインタフェースの<interfa-name>は「Port-Channel」です。Port-Channelインタフェースを作成したり、Port-Channelインタフェースのインタフェースコンフィグレーションモードに移行するには、以下のコマンドです。

 

(config)#interface Port-channel <number>
(config-if)#

<number> : Port-Channelインタフェース番号 1~64

CCNA006

図 Port-Channelインタフェース

※CiscoのEtherChannelの機能は、他ベンダでは「リンクアグリゲーション」と呼ばれています。

※EtherChannelの設定には、まとめる物理インタフェースにも設定が必要です。

※Port-channelインタフェース番号の範囲は機器のモデルによって異なります。

※EtherChannelで1Gbpsのイーサネットインタフェースを2つまとめても、純粋に2Gbpsの通信速度になるわけではありません。

※レイヤ2/レイヤ3スイッチだけでなく、ルータでもEtherChannelを利用することができます。

 

VTY

VTYはTelnet/SSHなどのCLIベースのリモートアクセスを受け付ける仮想インタフェースです。VTYはここまで紹介した仮想インタフェースとは異なり、ラインコンフィグレーションモードでの設定です。

(config)#line vty <first-line-number> <last-line-number>
(config-line)#

<first-line-number> : ライン番号の始まり
<last-line-number> : ライン番号の終わり

CCNA007

※指定できるライン番号の上限はIOSのバージョンによって異なります。デフォルトの設定は「line vty 0 4」で、0~4の5つのライン番号を利用します。

 

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