スイッチの基本設定とVLANの設定と確認

CCNAの試験に向けて学習中。
復習に見返せるようにメモしていきます。
ほぼ自分の勉強メモです。
過度な期待はしないでください。


2.VLANの設定と確認
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#### 2-1.スイッチの基本設定

##### ■2-1-1.IPアドレスの設定
スイッチは、MACアドレスを基にフレームの転送を行う為、IPアドレスを設定していなくても通常通り動作します。しかし、IPアドレスが設定していないと、スイッチの状態を調べるのに、コンソール接続しなければなりません。なので、IPアドレスを設定しておくと、離れたネットワークからでもスイッチを管理出来りようになります。

管理の為に、スイッチにIPアドレスを設定する時は<b>管理VLAN</b>用のインターフェイスである<font color="Red"><b>管理インターフェイス</b></font>に設定します。

管理VLANとは、スイッチを管理する為の通信を流す為のVLANで、<font color="Red">デフォルトではVLAN1が管理VLAN</font>となっています。スイッチのFastEthernetなどの物理インターフェイスはスイッチポートと呼ばれ、<font color="Green">ルータのようにインターフェイスにIPアドレスを設定することが出来ません。</font>
そこで管理VLAN用のインターフェイスである管理インターフェイスにIPアドレスを設定します。

管理VLAN用に用意された管理インターフェースにIPアドレスを割り当てることにより、スイッチに対しtelnetアクセスしたりSNMPにより監視することができます。

管理インターフェイスにIPアドレスを設定するには、<b>管理インターフェイスコンフィグレーションモード</b>に移行します。
インターフェイスコンフィグレーションモードに移行するには、
<b>グローバルコンフィグレーションモード</b>で、次の<font color="Red"><b>interface vlanコマンド</b></font>を実行します。

```
(config)# interface vlan 1
(config-if)#
```
後は通常のIPアドレスの設定と同様で、
ip addressコマンドを実行して、no shutdownコマンド

<br>
##### ■2-1-2.デフォルトゲートウェイの設定
スイッチはルータと異なりルーティング機能を備えていない為、ルーティングテーブルに
基づいた通信の転送行う事が出来ません。
異なるネットワークと通信を行う際は、PCなどと同様にデフォルトゲートウェイに通信を
転送します。

スイッチでデフォルトゲートウェイの設定を行うには、
<b>グローバルコンフィグレーションモード</b>で、次の<font color="Red"><b>ip default-gatewayコマンド</b></font>を実行します。

```
(config)# ip default-gateway <デフォルトゲートウェイのIPアドレス>
```

<br>
#### 2-2.VLANの基本設定
##### ■2-2-1.作成出来るVLANの範囲
スイッチで使用出来るVLAN番号は機種によって違いはありますが、多いものだと
<font color="Red"><b>1 ~ 4094</b></font>の番号が使用可能となっています。
そのうち、 <font color="Red">1 ～ 1005</font>までは標準範囲のVLANで、<font color="Red">1006 ～ 4094</font>までのは拡張範囲のVLANと
なります。
また、<font color="Green">標準範囲の「1」「1002~1005」は作成されています。</font>

標準範囲の1002 ～ 1005 は、トークンリングおよびファイバ分散データ、インターフェイス（FDDI）のVLANとなっている為、1 ～ 1001までを使用する事になります。

標準範囲のVLANを作成した場合、<font color="Red">VLANデータベースに（vlan.datファイル）</font>に保存されますが、拡張範囲のVLANを作成した場合は、<font color="Red">running-config</font>に保存されます。

<br>
##### ■2-2-2.VLANの作成
デフォルトでは、全てのポートがVLANに1に所属しており、どのポートに接続してもPC同士の
通信が出来る状態になっています。

VLANの作成は、<b>VLANデータベースコンフィグレーションモード</b>か<b>グローバル
コンフィグレーションモード</b>から行います。
　
▶︎ VLANデータベースコンフィグレーションモードでのVLANの作成
VLANデータベースコンフィグレーションモードに移行するには、<b>特権EXECモード</b>で、次の <font color="Red"><b>vlan databaseコマンド</b></font>を実行します。

```
# vlan database
```

続いて、VLANデータベースコンフィグレーションモードで次の <font color="Red"><b>vlanコマンド</b></font>を実行して、VLANを作成します。VLAN名は省略出来ます。

```
(vlan)# vlan <vlan番号> [name <vlan名>]
```
上記のコマンドでVLANを作成した後、設定を確定させるには、exitコマンドを入力して特権EXECモードに戻るか、<b>VLANデータベースコンフィグレーションモード</b>で次の <font color="Red"><b>applyコマンド</b></font>を実行します。

```
(vlan)# apply
```
　
▶︎ グローバルコンフィグレーションモードでのVLANの作成
VLANの作成するには、<b>グローバルコンフィグレーションモード</b>で次の<font color="Red"><b>vlanコマンド</b></font>を実行します。

```
(config)# vlan <vlan番号>
```
> ＜vlan番号＞には作成したいVLAN番号を指定します。機種によって違いはありますが、1 ~ 4094の番号が使用可能です。


vlanコマンドを入力すると、<b>VLANコンフィグレーションモード</b>に変わり、
プロンプトも「(config-vlan)#」に変わります。
そこで次の <font color="Red"><b>nameコマンド</b></font>を実行します。

```
(config-vlan)# name <vlan名>
```
>指定しなかった場合、自動でVLAN番号に合わせた名前が付きます。

上記のコマンドでVLANを作成した後、設定を確定させるには、<b>exitコマンド</b>か<b>endコマンド</b>を入力してVLANコンフィグレーションモードを終了します。

```
(config-vlan)# exit
```

<br>
##### ■ 2-2-3.VLANの削除
VLANを削除するには、<b>VLANコンフィグレーションモード</b>または、
<b>グローバルコンフィグレーションモード</b>で次の <font color="Red"><b>no vlanコマンド</b></font>を実行します。

```
# vlan database
(vlan)# no vlan < vlan番号 >
```

```
(config)# no vlan < vlan番号 >
```
>なお、デフォルトで作成しているVLANは削除出来ません。
要は、vlan1は削除出来ません

<br>
##### ■ 2-2-4.アクセスポートの設定
VLANを作成しただけでは、スイッチ内を仮想的に分けるグループを作成しただけとなり、
各インターフェイスはVLAN1に所属したままです。
各インターフェイスに所属するVLANを指定し、アクセスポートにするには以下の手順です。

① インターフェイスコンフィグレーションモードに移行する
② モードをアクセスに設定する
③ VLANを指定する
④ 物理インターフェースを使えるようにする（必要が有れば）
<br>

① インターフェイスコンフィグレーションモードに移行する
グローバルコンフィグレーションモードで <font color="Red">interfaceコマンド</font>を実行する

```
(config)# interface < インターフェイス >
```
>＜インターフェイス＞には、fastEthernet 0/0のように設定したいインターフェイスを指定してください。

② モードをアクセスに設定する
モードをアクセスに設定するには、<b>インターフェイスコンフィグレーションモード</b>で、次の <font color="Red"><b>switchport modeコマンド</b></font>を実行します。

```
(config-if)# switchport mode access
```

③ VLANを指定する
VLANを指定するには、次の<font color="Red"><b>switchport accessコマンド</b></font>を実行します。

```
(config-if)# switchport access vlan < VLAN番号 >
```
>＜VLAN番号＞には、割り当てたいVLAN番号を指定します。

④ 物理インターフェースを使えるようにする（必要が有れば）

```
(config-if)# no shutdown
```
>物理インターフェースを使えるようにするコマンドです。デフォルトで使えるようになっているCatalystが殆どだと思いますが、既に導入されているCatalystは使わないインターフェースをセキュリティの為、shutdownしている事も多いです。その場合はno shutdownでUPするようにします。

<br>
##### ■2-2-5.トランクポートの設定
VLANが複数のスイッチにまたがる場合、トランクポートの設定が必要になります。
インターフェイスをトランクポートに設定するには以下の手順です。

① インターフェイスコンフィグレーションモードに移行する
② トランキングプロトコルの種類を設定する
③ モードをトランクに設定する
④ ネイティブVLANを設定する（任意）
⑤ 許可VLANを設定する（任意）

<br>
① インターフェイスコンフィグレーションモードに移行する
グローバルコンフィグレーションモードで <font color="Red">interfaceコマンド</font>を実行する

```
(config)# interface < インターフェイス >
```

② トランキングプロトコルの種類を設定する
トランキングプロトコルの指定は、次の<font color="Red"><b>switchport trunk encapsulation</b></font>を実行します。

```
(config-if)# switchport trunk encapsulation < dot1q | isl >
```
>Cisco独自のISLを使用する場合には「isl」、
標準化されたIEEE802.1Qを使用する場合には「dot1q」指定します。

③ モードをトランクに設定する
モードをトランクに設定するには、<b>インターフェイスコンフィグレーションモード</b>で、次の<font color="Red"><b>switchport modeコマンド</b></font>を実行します。

```
(config-if)# switchport mode trunk
```

④ ネイティブVLANを設定する（任意）
ここからは任意の設定になります。
ネイティブVLANを、デフォルトのVLAN1から変更するには、
次の<font color="Red"><b>switchport trunk native vlanコマンド</b></font>を実行します。

```
(config-if)# switchport trunk native vlan < VLAN番号 >
```
>＜VLAN番号＞に指定したVLANにネイティブVLANを変更します。

⑤ 許可VLANを設定する（任意）
デフォルトの設定では、トランクポートは全てのVLANの通信が通信可能です。
しかし、余計なVLANのトラフィックを出したくない場合、トランクポートで許可するVLANを限定する事が出来ます。
トランクポートで許可するVLANを指定するには、次の<font color="Red"><b>switchport trunk allowed vlanコマンド</b></font>を実行します。

```
(config-if)# switchport trunk allowed vlan < VLAN番号 >
```
>＜VLAN番号＞で指定したVLANの通信だけが許可され、通信可能になります。VLANは「.」や「-」を用いて複数指定する事が可能です。

<br>
##### ■ 2-2-6.DTPによるポートのネゴシエーションの設定
スイッチのポートを手動で設定するのではなく、DTPのネゴシエーションによって
自動でアクセスポートかトランクポートに決定させるには、
<b>インターフェイスコンフィグレーションモード</b>で、次の<font color="Red"><b>switchport modeコマンド</b></font>を実行します。

```
(config-if)# switchport mode dynamic < desirable | auto >
```
>＜dynamic desirable＞を指定した場合、DTPを送信し、対向ポートとのネゴシエーションの結果、対向ポートがtrunk、dynamic desirable、dynamic autoの場合、トランクポートになる。＜dynamic auto＞を指定した場合、DTPを受信し、対向ポートとのネゴシエーションの結果、
対向ポートがtrunk、dynamic desirable の場合、トランクポートになる。

※スイッチ間での接続では、アクセスポートになるかトランクポートになるかは、自身と相手のモードの組み合わせによります。
<img width="700" alt="ファイル名" src="https://i.gyazo.com/b07180f2e850219bf590299b81fc4c21.png">

access以外のモードでは、DTPの動作によって定期的にDTPのネゴシエーションフレームの送受信が行われます。しかし、管理者がスイッチ間をトランクリンクにする事を決めており、手動でポートをtrunkモードにした場合、ネゴシエーション用のDTPのフレームを、送信する事事態が無題になってしまう為、DTP送信停止を設定しています。

DTPのフレームの送信を停止するには、<b>インターフェイスコンフィグレーションモード</b>で、次の <font color="Red"><b>switchport nonegotiateコマンド</b></font>を実行します。

```
(config-if)# switchport nonegotiate
```

<br>
##### ■2-2-7.音声VLANの設定
音声VLANは、VLANタグを使用しますが、<font color="red">設定はトランクポートではなくアクセスポート</font>と
して行います。スイッチのIP電話が繋がるポートをアクセスポートとしてVLANを割り当て、さらに
そのポートで音声用のVLANを指定します。手順は以下の通りです。

① インターフェイスコンフィグレーションモードに移行する
② モードをアクセスに設定する
③ 音声用のVLANを指定する
<br>
①と②は、上記のアクセスポートの設定と同様のコマンドです。


③ 音声用のVLANを指定する
音声用のVLANを指定するには、<b>インターフェイスコンフィグレーションモード</b>で、次の<font color="Red"><b>switchport voice vlanコマンド</b></font>を実行します。

```
(config-if)# switchport voice vlan < VLAN番号 >
```
>＜VLAN番号＞で音声VLANのVLAN番号を指定する事で、IP電話は指定したVLAN番号のタグをフレームに付加して送信するようになります。

<br>
##### ■2-2-8.スイッチを初期化する手順
作成した標準範囲内のVLAN情報は、フラッシュメモリ内の vlan.datファイル内に保存されます。
フラッシュメモリは電源のオフにしても内容が消えない事から、startup-configを削除しても
vlan.datファイルは残ってしまいます。
その為、スイッチを初期化するには次の手順を行う必要があります。

① NVRAM上の startup-configを消去する
② フラッシュメモリ上の vlan.datを消去する
③ 再起動する
<br>

① NVRAM上の startup-configを消去する
startup-configファイルを削除するには、<b>特権EXECモード</b>で <font color="Red">erase startup-configコマンド</font>を実行します。

```
# erase startup-config
```

② フラッシュメモリ上の vlan.datを消去する
<b>特権EXECモード</b>で次の <font color="Red"><b>deleteコマンド</b></font>を実行します。

```
# delete <ファイル名>
```
>＜ファイル名＞には、削除したいファイルを指定します。
スイッチの初期化を実行する際は、vlan.datを指定します。

③ 再起動する

```
# reload
```

<br>
#### 2-3.VLANの基本設定の確認

##### ■2-3-1.VLANの確認
現在スイッチで作成されているVLANの確認をするには、<b>特権EXECモード</b>で
次の <font color="Red"><b>show vlanコマンド</b></font>を実行します。

```
# show vlan [brief]
```
>[brief]を付ける事で、表示される情報が限定される

show vlanコマンドの実行結果を確認していきます。
<img width="600" alt="ファイル名" src="https://i.gyazo.com/00cabe284dc1749702397b1650cfb5a9.png">

|項目|説明|
|:---|:---|
|①|作成されているVLAN番号を表す|
|②|VLAN番号に対応する名前を表す|
|③|VLANの状態を表す。activeであれば使用可能|
|④|VLANに割り当てられているアクセスポートの番号を表す。トランクポートの場合は表示されない|

<br>
##### ■2-3-2.特定のVLANの情報を表示
特定のVLANに割り当てられているポートを確認したい場合、<b>特権EXECモード</b>で
次の <font color="Red"><b>show vlan idコマンド</b></font>を実行します。

```
# show vlan id <vlan番号>
```

<br>
##### ■2-3-3.トランクポートの確認
トランクポートの確認をするには、<b>特権EXECモード</b>で
次の <font color="Red"><b>show interfaces trunkコマンド</b></font>を実行します。

```
# show interfaces [<インターフェイス名>] trunk
```
>＜インターフェイス名＞を省略すると、トランクポートとなっているインターフェイスが全て表示される

show interfaces trunkコマンドの実行結果を確認していきます。
<img width="700" alt="ファイル名" src="https://i.gyazo.com/d0a96c8c62e852946ea75e42b9280b45.png">

|項目|説明|
|:---|:---|
|①|トランクポートのポート番号|
|②|現在設定されているポートのモード。on ならトランクポート、off ならアクセスポート|
|③|使用しているトランキングプロトコル|
|④|トランクキング状況を表示。トランクできていない場合は non-trunking と表示|
|⑤|トランクポート上のネイティブVLAN|
|⑥|トランクリンク上で転送が許可されたVLAN番号|
|⑦|許可されていてアクティブになっているVLAN|
|⑧|STPでフォワーティングとなっているVLANを表す|

<br>
##### ■2-3-4.スイッチポートの確認
スイッチポートの確認するには、<b>特権EXECモード</b>で
次の <font color="Red"><b>show interfaces switchportコマンド</b></font>を実行します。

```
# show interfaces [<インターフェイス名>] switchport
```
>＜インターフェイス名＞を省略すると、全てのインターフェイスが表示される

show interfaces switchportコマンドの実行結果を確認していきます。
<img width="700" alt="ファイル名" src="https://i.gyazo.com/e6269b2ed76e20a6b02caf28fcf81690.png">

|項目|説明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　|
|:---|:---|
|Administrative Mode|設定したモード表示|
|Operational Mode|実際に動作しているモードを表示|
|Administrative Trunking Encapsulation|設定したトランキングプロトコトル|
|Operational Trunking Encapsulation|実際に使用されているトランキングプロトコトルを表示|
|Access Mode VLAN:1(default)|アクセスポートの場合、所属するVLANを表示|
|Trunking Native VLAN|ネイティブVLANの番号を表示|
|Voice VLAN|音声VLANの番号を表示|

<br>
##### ■2-3-5.インターフェイスの確認
インターフェイスの状態を確認するには、<b>特権EXECモード</b>で
次の <font color="Red"><b>show interfaces statusコマンド</b></font>を実行します。

```
# show interfaces status
```

show interfaces statusコマンドの実行結果を確認していきます。
<img width="700" alt="ファイル名" src="https://i.gyazo.com/b1e5cfb58550de9b3a03f7c761b24a0d.png">

|項目|説明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　|
|:---|:---|
|①|物理ポート番号|
|②|物理ポートに対して、descriptionコマンドで定義した場合にその内容が表示される|
|③|物理ポートの状態。・ connected（正常にリンクアップしている）・notconnect（リンクアップしていない。ケーブルが接続されていない）・disabled（ポートがシャットダウン状態）・errdisable（ポートが強制シャットダウンされた状態)|
|④|VLAN番号|
|⑤|ポートの通信モード。・a-full（オートネゴシエーションにより全二重通信)・full（固定設定で全二重通信)・a-half（オートネゴシエーションにより半二重通信・half（固定設定により半二重通信）|
|⑥|ポートの速度。autoはオートネゴシエーション、a-100は、オートネゴシエーションより設定された速度|
|⑦|物理ポートの規格|

<br>
##### ■2-3-6.MACアドレステーブルの確認

スイッチの現在のMACアドレスを確認するには、、<b>特権EXECモード</b>で
次の <font color="Red"><b>show mac-address-tableコマンド</b></font>を実行します。

```
# show mac-address-table
```

## 関連投稿記事
[スイッチの基本設定とVLAN【VTPの設定とVLAN間のルーティングの設定】](https://qiita.com/k-yasuhiro/items/097fded600ed0f288ce3)

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参考記事
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<font color="DarkTurquoise">※[VLAN - Access Port Configuration](https://www.infraexpert.com/study/vlanz3.html)という記事参照</font>
<font color="DarkTurquoise">※[VLAN - show command](https://www.infraexpert.com/study/vlanz4.html)という記事参照</font>