はじめに

こんばんは！
MYJLab Advent Calender 2024の14日目を担当する3年の德廣です。最近、ネットワーク構築演習の授業が楽しいので、以前Techプレゼンで紹介した「Cisco Packet Tracer」を、改めて皆さんに紹介したいと思います。

Cisco Packet Tracer とは

Cisco Packet Tracerは、Cisco製のネットワーク機器をソフトウェア上で操作できる無料アプリです。ネットワークの構築やトラブルシューティングをシミュレーションすることができ、実機を用意しなくても手軽にネットワークの勉強を始められます！

ダウンロードは以下のリンクからどうぞ（ダウンロードには、アカウントログインが必要です。Googleアカウントを使えば、簡単にログインすることができます！）

今回学ぶ内容

・IPアドレスの割り当て
・スタティックルーティングとダイナミックルーティング

🟥 IPアドレスの割り当て

やりたいこと

・ルーターの0/0ポートにIPアドレス192.168.1.254を割り当てる
・PCのIPアドレスを198.168.1.1に設定する

【参考図】

デバイスの設置、ケーブルの接続などの基本操作は以下を参考にしてみてください。
https://www.infraexpert.com/info/packettracer04.html#google_vignette

PCのIPアドレス設定

PCをクリックして、Desktopを開く
IPv4 Addressのところに、192.168.1.1 と入力

これでIPアドレスの設定は完了です。IPアドレスを入力すると、サブネットマスクも自動で入力されます。

ルーターのIPアドレスの割り当て

ルータをクリックして、CLIを開きます。

Would you like to enter the initial configuration dialog?と聞かれますが、元々の設定で大丈夫なので、noと入力してください。

Would you like to enter the initial configuration dialog? [yes/no]: no


Press RETURN to get started!

CLIでは、モードによって実行できるコマンドが異なります。最初は難しく感じますが、コマンドを打っていくうちに慣れてきます。

Cisco Packet Tracerを使ってみようから引用

今回は、ユーザEXECモードからインターフェース・コンフィギュレーションモードまで移行して、IPアドレスの設定をします。

Router>enable　　### 特権EXECモードに移行
Router#configure terminal 　### グローバル・コンフィギュレーションモードに移行 
Router(config)#interface FastEthernet 0/0　　###インターフェース・コンフィギュレーション モードに移行
Router(config-if)#ip address 192.168.1.254 255.255.255.0　　　### IPアドレスの設定

最後に、no shutdownと入力。ルーターのインターフェイスはデフォルトでshutdownされているため、使えるようにするためには、このコマンドを打つ必要があります。

Router(config-if)#no shutdown

疎通確認

では、PCとルーター間の疎通確認をしてみます。
PCのDesktopからコマンドプロンプトを選択して、ping 192.168.1.254と入力。
ping　宛先IPアドレスは、ネットワークの疎通を確認するためのコマンドで、192.168.1.254はルーターのIPアドレスです。

結果

pingが通りました！

🟥 スタティックルーティングとダイナミックルーティング

まずは基本知識の確認

ルーターはデータを転送する際、宛先のIPアドレスを確認し、ルーティングテーブル（経路表）を参照して、転送先を決定しています。

このルーティングテーブルの作成方法が以下の2つ

・スタティックルーティング

手動で作成、自動更新不可能
管理者が宛先ネットワークへの最適経路を手動で設定

・ダイナミックルーティング

自動生成、自動更新可能
ルーティングプロトコルを用いて最適経路を導き出す
ルータ同士が自分の知っている経路を共有する

違いを確かめよう

やること

・R1からR3にpingを送り続ける
・R1とR2の間のケーブルを切断
→障害を起きた時の動作の違いを確かめる

本来なら、ルーティング設定のやり方も書きたいのですが、長くなるので省略します。
興味のある方は、こちらの記事が分かりやすかったので、ご覧ください。

ネットワーク構成は以下の通りです。

スタティックルーティングの経路表

show ip routeというコマンドで、経路表を確認することができます。
S が手動で設定したルートになります。
192.168.2.0には、192.168.1.2を経由します。

C    192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
S    192.168.2.0/24 [1/0] via 192.168.1.2
S    192.168.3.0/24 [1/0] via 192.168.4.1
C    192.168.4.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1

ダイナミックルーティングの経路表

今回はOSPFというルーティングプロトコルを使用しました。
Oがプロトコルによって設定されたルートになります。

C    192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
O    192.168.2.0/24 [110/2] via 192.168.1.2, 00:03:00, FastEthernet0/0
O    192.168.3.0/24 [110/2] via 192.168.4.1, 00:03:00, FastEthernet0/1
C    192.168.4.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1

pingを送り続ける

ルーターからpingを送る場合は、特権EXECモードに移行します。
pingとだけ入力すると、詳細pingが打てます。Target IP Addressに宛先IPアドレスを、Repeat countにpingを送る回数を入力します。

R1>enable
R1#ping
Protocol [ip]: 
Target IP address: 192.168.2.2
Repeat count [5]: 300
Datagram size [100]: 
Timeout in seconds [2]: 
Extended commands [n]: 
Sweep range of sizes [n]:

結果

スタティックルーティング
→pingが通らない

障害が起きた場合には、手動でルートを更新する必要があります。

Sending 300, 100-byte ICMP Echos to 192.168.2.2, timeout is 2 seconds:
..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/0, changed state to down
................................................................................

ダイナミックルーティング
→pingが通る

障害が起きた後に、自動でルートを更新してくれました。

Sending 300, 100-byte ICMP Echos to 192.168.2.2, timeout is 2 seconds:
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/0, changed state to down

00:39:17: %OSPF-5-ADJCHG: Process 1, Nbr 192.168.2.1 on FastEthernet0/0 from FULL to DOWN, Neighbor Down: Interface down or detached
...!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

おわりに

今回は、Cisco Packet Tracerについて紹介しました。
少しずつネットワーク構築に関する知識が身についてきたので、次はVLANの構築にも挑戦してみたいです。
皆さんも興味があれば、ぜひ試してみてください！