「DMM.com Labo ツチノコ杯」ICTトラブルシューティングコンテストを終えまして 冗長化編

こんにちは!
学生ツチノコのsaiです!

今回はICTトラブルシューティングコンテスト(以下、トラコン)の一日目で出題されたネットワークの問題、スイッチ間の冗長化についてお話しようと思います。

※問題作成者ではなく大会参加者の記事となります。確実な正答ではございませんので、ご了承くださいませ。

問題のシナリオと条件

<大まかなシナリオ>
人員が増加するのでスイッチをもう一台追加することとなった。
現状、既存のスイッチと新たに導入したスイッチ間をUTPケーブル一本で接続している。
そのためか、追加されたスイッチに接続している端末のネットワークが遅くなったりと不安定である。

<条件>
1.スイッチ間の経路冗長化と通信帯域の拡張をする際、ネゴシエーションはしない設定で行う。
2.ポートはFastEthernet0/1と0/2を使用し、トランクポートとすること。

 

問題を解くに当たっての知識

・STP (スパニングツリープロトコル)

@network Cisco・アライド実機で学ぶ様  http://atnetwork.info/ccna3/stp1.html

・アクセスポートとトランクポート

ネットワークエンジニアとして様 http://www.infraexpert.com/study/vlanz2.html

・イーサチャネル

@network Cisco・アライド実機で学ぶ様  http://atnetwork.info/ccnp5/fec07.html

この問題は以上の知識と、ネットワークにおける基礎的な知識があれば解ける問題でした。

CCNAレベルを理解していれば、調べずともこの問題を解けるのではないでしょうか!

トラコンは前回か前々回まで参加する学校等の関係もありネットワーク問題の割合が多く、その難易度も高いものでした。(参加してませんが、VPNとかVPNとかVPNとか)

しかし色んな学校が参加するにあたって、問題もネットワークによるのではなくバランスの取れたものにしたようです。

 

今回の設定について

設定だけで言うと

1.スイッチA、スイッチBのFa0/2をケーブルで接続
2.ターミナルFa0/1とFa0/2にswitch mode trunkchannel-group 1 mode onを両方のスイッチに入力し適用
3.show etherchannel summayを使用し、イーサチャネルの状態を確認
4.pingを相互でvlan1に飛ばしイーサチャネルの疎通を確認
5.copyコマンドを使用し、スタートアップコンフィグに設定を反映

経路の冗長化、帯域拡張、トランクポートの設定は以上で問題ないと思われます。

 

設定の解説

では、順に解説していきます!(4,5は割愛)

1.スイッチA、スイッチBのFa0/2をケーブルで接続

これによってスイッチA―B間は二本のケーブルで繋がれた状態になっています。
しかし、ブロードキャストストームを防ぐため、STPによって一つのポートがブロッキングポートとなるので (RSTPの場合はオルタネートポートと名称が変わります)
二本繋いだけど、ループになっちゃうから一本だけ日頃使わないようにしといた という状態になります。

「なんだよ、それじゃ意味ないじゃん!!」

・・・と、待った待った。実はそんなことないんですね!
STPはループを回避するにプラスして冗長化もしてくれています。

そもそも 冗長化 とは…

まず例としてスイッチとパソコンの間にケーブルが一本あり、それを介してネットサーフィンをしているとします。
もしも、このケーブルが断線してしまったらどうなるでしょう・・・
当たり前ですが、パソコンはインターネットに接続できなくなりネットサーフィンも出来なくなってしまいます!ohᔪ( ᐪᐤᐪ )ᔭNo!

スイッチのケーブルをもう一本増やしてみましょう。
そうすると、ネットサーフィン中に片方のケーブルが断線したとしても、もう片方のケーブルがアクティブ状態となり接続が保たれるようになります!
これが冗長化!片方動かなくなってももう片方が動く!それが冗長化!
つまり冗長化を使用すると、可用性が向上するわけです!
STP以外にもRSTP、ルーターではVRRP、HSRP等、冗長化するためのプロトコルは色々あります。
設定によってはロードバランシング(負荷分散)も実現できる為、ネットワークを常時止めないという点においてとても重視される項目になります。

 

つまりは、日頃一本ケーブルを使わないだけで、片方が断線なりした場合はもう片方が肩代わりするわけです。便利ですね!
ということで、とりあえずの冗長化はケーブルの接続だけでOKです。

 

2.ターミナルでFa0/1とFa0/2にswitch mode trunkchannel-group 1 mode onを両方のスイッチに入力し適用

前者のコマンドを使用することにより、任意のポートをトランクポートに設定することが可能になります。
これによって複数のVLANの通信をトランクポートを通じ橋渡しができます!

後者のコマンドはイーサチャネルというものの設定をしています。
これは「複数の物理ポート」「一つの論理ポート」に束ねる技術です!
束ねたインタフェースをポートチャネルといい、ポートチャネルで接続する事で通信帯域を増やす事ができます!
STPでは片方のケーブルは日頃使わない状態になっていましたが、この設定を施すとケーブル二本の通信帯域を有効的に使用できるというわけです!
因みに、mode onの部分はネゴシエーションしない場合の設定となっておりますが、両方のポートでmode onの設定を入れておく必要があります。

 

この問題の設定自体は以上で終了です。

ですが、実際に反映されているか、自分の思ったように行われているかの確認のために以下を行っています。

3.show etherchannel summayを使用し、イーサチャネルの状態を確認

このコマンドを使用するとポートチャネルとそれに属しているインタフェースが見れるようになっています。

 

 

(´-`).。oO(showコマンド、ほんと便利だ)

 

まとめ

この問題では、「ネットワークが遅くなったりと不安定である」というのがトラブルの症状となっていました。

問題文の中に「冗長化と通信帯域の拡張」と対処すべき項目が記述してあったので、チームによってはスムーズに終わったのではないでしょうか。

また、今回とりあげられている冗長化はネットワークやサービスを止めないために重要であると思います。

必要となる場面は多岐にわたるので、解けなかった!知らなかった!という方は勉強してみてもいいかもですね!


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