Горячее
Лучшее
Свежее
Подписки
Сообщества
Блоги
Эксперты
Войти
Забыли пароль?
или продолжите с
Создать аккаунт
Я хочу получать рассылки с лучшими постами за неделю
или
Восстановление пароля
Восстановление пароля
Получить код в Telegram
Войти с Яндекс ID Войти через VK ID
Создавая аккаунт, я соглашаюсь с правилами Пикабу и даю согласие на обработку персональных данных.
ПромокодыРаботаКурсыРекламаИгрыПополнение Steam
Пикабу Игры +1000 бесплатных онлайн игр
🔮✨Волшебство, любовь… и шерсть на одежде!
Ищи улики, решай головоломки — и помни: каждый твой шаг меняет ход сюжета.

Мой Любимый Кот

Новеллы, Головоломки, Коты

Играть

Топ прошлой недели

  • AlexKud AlexKud 38 постов
  • SergeyKorsun SergeyKorsun 12 постов
  • SupportHuaport SupportHuaport 5 постов
Посмотреть весь топ

Лучшие посты недели

Рассылка Пикабу: отправляем самые рейтинговые материалы за 7 дней 🔥

Нажимая кнопку «Подписаться на рассылку», я соглашаюсь с Правилами Пикабу и даю согласие на обработку персональных данных.

Спасибо, что подписались!
Пожалуйста, проверьте почту 😊

Помощь Кодекс Пикабу Команда Пикабу Моб. приложение
Правила соцсети О рекомендациях О компании
Промокоды Биг Гик Промокоды Lamoda Промокоды МВидео Промокоды Яндекс Директ Промокоды Отелло Промокоды Aroma Butik Промокоды Яндекс Путешествия Постила Футбол сегодня

IP + Обучение

С этим тегом используют

Интернет VPN Компьютер Помощь Анонимность Безопасность Программист Образование Учеба Урок Программирование IT Английский язык YouTube Все
5 постов сначала свежее
14
DELETED
10 месяцев назад
Серия IP протокол (IPv4)

Как работает фрагментация пакетов в IP (на примере тестов iPerf3)⁠⁠

В этом посте поговорим про фрагментацию пакетов, разберемся как она работает и почему она не выгодна никому: ни хостам, ни маршрутизатором, сначала будет немного теории, а затем воспользуемся генератором пакетов и посмотрим дампы.

Как работает фрагментация пакетов в IP (на примере тестов iPerf3) Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Системное администрирование, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux, Компьютер, Пакет, Фрагментация

Что такое фрагментация?

Из разговора про MTU мы помним четыре момента:

  1. Минимальный размер кадра 64 байт.

  2. MTU по умолчанию в Ethernet сетях 1500 байт.

  3. Кадры могут быть гораздо больше чем 1500 байт.

  4. MTU параметр настраиваемый и не факт, что на всех линка будет настроен MTU, который будет пропускать пакеты, генерируемые отправителем.

Это некие вводные ограничения, которые нам дает Ethernet. IPv4 к этим ограничением добавляет то, что узел получатель должен гарантировать всем своим соседям, что он может принять IP-пакет размером 576 байт, а узел в IPv6 должен уметь обрабатывать пакеты размером 1280 байт.

С учетом вышеописанного легко можно представить две ситуации, в которых может начать работать фрагментация :

  1. Хосты согласовали обмен пакетами 1500 байт (на самом деле они согласовали TCP или SCTP MSS), но на сети есть линк или линки, где MTU меньше 1500 байт.

  2. Хосты генерируют пакеты размером более 1500 байт, а на транзитных узлах MTU равен 1500 байт.

Эти ситуации можно решить за счет хостов, им просто нужно генерировать такие пакеты, которые пролезут через любой линк на сети, проблема в том, что хосты не знают MTU на всей сети и обычно надеются, что MTU всей сети не меньше, чем MTU их интерфейсов, которые в эту сеть включены, но есть и другие варианты решения:

  1. Транзитное устройство может уведомить отправителя о том, что тот генерирует слишком большие пакеты и, если отправителю не запрещено, то он может начать генерировать пакеты меньшего размера.

  2. Транзитный узел может не уведомлять отправителя о том, что тот генерирует большие пакеты, а начать самостоятельно разбивать их на такие пакеты, которые гарантированно пройдут через линк. Это и есть фрагментация.

  3. Слишком большие пакеты могут просто уничтожаться, но нам этот вариант не очень интересен.

Стоит понимать, что фрагментация пакетов явление вынужденное и не очень желательное, единственное достоинство фрагментации заключается в следующем: если приложения не заботятся о размерах передаваемых данных, то это делает IP, чтобы хоть каким-то образом, но связь между отправителем и получателем поддерживалась.

Минусов у фрагментации много, вот три основных на мой взгляд:

  1. При потере одного из фрагментов можно считать, что теряется весь исходный пакет.

  2. Фрагментация повышает нагрузку на устройства сети.

  3. В некоторых случаях при сборке фрагментированного пакет может быть нарушена целостность передаваемых данных.

Вот несколько ссылок, где вы можно больше узнать о проблемах, фрагментации, все на ин-язе: RFC 4963, Fragmentation Considered Harmful, RFC 8900.

Поля IP заголовка для управление фрагментацией

В IP заголовке имеется четыре поля, которые так или иначе используются при фрагментации.

  1. Размер пакет (Total Lenght). В этом поле хранится полный размер пакета в байтах, т.е. заголовка плюс поля данных.

  2. Идентификатор (Identification). Это поле помогает принимающей стороне собрать исходный пакет из полученных фрагментов, у фрагментов, которые являются частями одного исходного пакета, значение этого поля будет одинаковым.

  3. Флаги (Flags). Под каждый флаг выделен один бит, нумерация начинается с нуля. Нулевой бит(нулевой флаг) нам не интересен, первый бит называется DF или do not fragment, если значение этого бита равно единицы, то пакет фрагментировать запрещено, если возникает ситуация когда у пакета DF = 1 и размер больше допустимого MTU, такой пакет уничтожается(некоторые устройства игнорируют бит DF и всё равно выполняют фрагментацию). Второй флаг называется MF или more fragments, он используется для того, чтобы обозначить конец последовательности фрагментированных пакетов, пока MF = 1 узел получатель будет ожидать новые фрагменты, как только придет пакет с MF = 0, получатель поймет, что последовательность фрагментированных пакетов закончилась.

  4. Смещение фрагмента (Fragment Offset). IP не гарантирует того, что получатель будет получать пакеты в той же последовательности, в которой их генерировал отправитель. В случаях, когда фрагментации нет, проблема собрать всё в нужной последовательности это проблема вышестоящего процесса или протокола, но если получатель принял фрагментированную последовательность, задача собрать исходных пакет из фрагментов ложится на IP процесс, поле смещение помогает понять в какой последовательности надо собирать исходный пакет. Данное поле хранит численное значение, одна единица этого числа равна восьми байтам.

Вот так эти поля выглядят в дампе Wireshark.

Как работает фрагментация пакетов в IP (на примере тестов iPerf3) Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Системное администрирование, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux, Компьютер, Пакет, Фрагментация

Поля фрагментированного пакета:Total Length, Identification, Flags, Fragment Offset в дампе Wireshark

Как работает фрагментация пакетов в IP (на примере тестов iPerf3) Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Системное администрирование, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux, Компьютер, Пакет, Фрагментация

Структура IP-пакета

Цвета на двух картинках выше соответствуют.

Смещение фрагмента в IP

Стоит отдельно остановиться на поле Fragment Offset, его размер 13 бит, то есть максимальное значение этого поля 8191, но весь вопрос в том, какие единицы измерения используются для смещения фрагмента, если в этом поле стоит значение 1, то это означает, что сдвиг надо делать на 8 байт, то есть максимально возможное смещение 65528 байт.

Проще всего разобраться с вопросом смещения можно будет на примере, допустим, у нас есть два хоста, соединенных каналом с MTU 1500 байт, но хосты хотят обмениваться пакетами размером 5940 байт, в этом случае будет включаться механизм фрагментации, и каждый исходный пакет будет разделен на четыре пакета по 1500 байт, чтобы они гарантированно прошли через канал, смещение первого фрагментированного пакета будет равно нулю, у второго пакета оно уже будет 1480 байт, третий пакет будет иметь смещение 2960 и последний пакет будет со смещением 4440 байт, все описанное выше представлено на рисунке.

Как работает фрагментация пакетов в IP (на примере тестов iPerf3) Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Системное администрирование, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux, Компьютер, Пакет, Фрагментация

Пример работы фрагментации IP пакетов

Для удобства я пересчитывал единицы измерения смещения в байты.

Из примера понятно, что фрагментация это лишняя работа не только для транзитных узлов, которые ее выполняют, но и для хостов. Также в примере виден смысл поля ID и флага MF, по ним получатель понимает, что это не конец фрагментированной последовательности, но получатель заранее не знает размер исходного пакета.

В качестве проверки и подтверждения сказанного ранее я сделал пинг пакетам с размером, как в примере выше, и снял дамп, важно, чтобы MTU линков был равен 1500 байт чтобы получилось как в примере.

Как работает фрагментация пакетов в IP (на примере тестов iPerf3) Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Системное администрирование, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux, Компьютер, Пакет, Фрагментация

Пример фрагментированных пакетов в дампе Wireshark

Интересные столбцы выделены цветами:

голубой = размер пакета

зеленый = наличие флага MF

красный = смещение

оранжевый = идентификатор

Строки выделять не стал, поскольку розовая строка здесь означает конец фрагментированной последовательности. Плюс важно учитывать, что на этом скрине в столбце Offset значение смещения не в байтах.

Установка iPerf3 на Linux и в Windows

Перейдем к практике, тренироваться будем на той же лабе, которая использовалась в посте про MTU. Вот топология сети:

Как работает фрагментация пакетов в IP (на примере тестов iPerf3) Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Системное администрирование, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux, Компьютер, Пакет, Фрагментация

Топология сети лабы

Далее будет краткий гайд по установке и использованию iPerf в Linux и Windows, кому этот момент очевиден, можно смело пропускать.

Iperf представляет собой простой кросс-платформенный генератор трафика, у него есть две версии: вторая и третья, второй никогда не пользовался и чем она отличается от третьей не знаю. Iperf является клиент-серверным приложением.

Iperf это утилита командной строки в Windows, установка его здесь довольная простая, скачиваете архив по этой ссылке, выбирайте самую свежую версию, она внизу. Внутри полученного архива будет папка с именем iperf+номер_версии_разрядность_ОС:

Как работает фрагментация пакетов в IP (на примере тестов iPerf3) Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Системное администрирование, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux, Компьютер, Пакет, Фрагментация

Архив с iPerf3

Если хотите, можете скинуть эту папку в любое удобное вам место и на этом установка будет завершена. Я же создам в корне диска C папку с именем iperf3 и скопирую в него содержимое папки "iperf3.17_64.", так будет проще:

Как работает фрагментация пакетов в IP (на примере тестов iPerf3) Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Системное администрирование, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux, Компьютер, Пакет, Фрагментация

Установленный iPerf3

При желании можете добавить путь к файлу iperf3.exe в переменную PATH, тогда для запуска программы не придется каждый раз в командной строке переходить по пути C:\iperf3 чтобы запустить программу.

Установку в Linux буду показывать на примере Debian 10, пишем две команды:

sudo apt update&&upgrade -y

sudo apt install iperf3

В других дистрибутивах команды могут отличаться, в команде на установку iperf тройку после iperf пишем обязательно, иначе установится вторая версия.

Примечание

В репозитории дистрибутива, который вы используете, может находиться пакет не с самой последней версией iPerf, в моем случае вопрос версии не принципиален, нам просто надо посмотреть на работу фрагментации, но если вы планируете использовать его для тестов своих каналов, учитывайте два момента: тесты, выполненные на iperf разных версий, могут не показать реальной картины (обычно результаты хуже чем есть на самом деле), в разных версиях есть разные баги, влияющие на результаты тестирования. Microsoft же вообще не рекомендует использовать iPerf для тестов в Windows.

Как запустить тест скорости iPerf

Запустить тест скорости в iPerf дело не хитрое, начнем с сервера. Запуск сервера делается так:

iperf3 -s

Как работает фрагментация пакетов в IP (на примере тестов iPerf3) Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Системное администрирование, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux, Компьютер, Пакет, Фрагментация

Запущенный сервер iPerf в Linux

Сервер ожидает запросы от клиента на порт 5201 любого из транспортных протоколов: TCP, UDP, SCTP. Если у вас используется firewall, убедитесь что порт открыт.

Клиента iperf будем запускать в Windows, для этого нужно запустить командую строку желательно от имени администратора, перейти в папку, где лежит exe файл (переходить никуда не надо будет, если добавить путь к iperf3.exe в переменную PATH):

C:\Windows\system32>cd c:\iperf3

c:\iperf3>iperf3.exe -c 10.0.0.2 -f k -M 1300

Connecting to host 10.0.0.2, port 5201

[ 5] local 10.0.0.6 port 49786 connected to 10.0.0.2 port 5201

[ ID] Interval Transfer Bitrate

[ 5] 0.00-1.01 sec 256 KBytes 2079 Kbits/sec

[ 5] 1.01-2.01 sec 0.00 Bytes 0.00 Kbits/sec

[ 5] 2.01-3.01 sec 0.00 Bytes 0.00 Kbits/sec

[ 5] 3.01-4.01 sec 0.00 Bytes 0.00 Kbits/sec

[ 5] 4.01-5.01 sec 0.00 Bytes 0.00 Kbits/sec

[ 5] 5.01-6.01 sec 0.00 Bytes 0.00 Kbits/sec

[ 5] 6.01-7.01 sec 0.00 Bytes 0.00 Kbits/sec

[ 5] 7.01-8.01 sec 0.00 Bytes 0.00 Kbits/sec

[ 5] 8.01-9.01 sec 0.00 Bytes 0.00 Kbits/sec

[ 5] 9.01-10.01 sec 0.00 Bytes 0.00 Kbits/sec

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

[ ID] Interval Transfer Bitrate

[ 5] 0.00-10.01 sec 256 KBytes 210 Kbits/sec sender

[ 5] 0.00-14.04 sec 97.8 KBytes 57.0 Kbits/sec receiver

iperf Done.

c:\iperf3>

Опции для разных ОС одинаковые, пользователи Linux могут получить справку при помощи утилиты man, в Windows можно написать iperf3.exe -h, но лучше обратиться к документации. Опции iperf делятся на серверные, клиентские и универсальные.

Теперь по поводу команды в Windows: -c говорит о том, что iperf запускается в режиме клиента, при этом данной опции надо передать IP-адрес сервера. Опция -f k говорит iperf о том, что скорость должна быть отображена в kbps, а -M 1300 задает размер TCP MSS 1300 байт.

Учитывайте, что какой бы протокол вы не использовали, iperf выставить df-bit = 1 и это никак не изменить, насколько мне известно, и это нужно учитывать при дальнейших тестах, плюс по умолчанию iperf генерирует пакеты только в одну сторону: от клиента к серверу. На сервере статистика тоже отображается, вот статистика для соединения, которое мы инициировали командой, выполненной выше в Windows:

Как работает фрагментация пакетов в IP (на примере тестов iPerf3) Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Системное администрирование, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux, Компьютер, Пакет, Фрагментация

Статистика теста скорости iperf на Linux сервере

Более детальную информацию о тесте можно получать, если использовать опцию -V на клиенте и сервере.

Как убрать df-bit у транзитного IP-пакета на роутере Cisco

Пожалуй, самый плохой сценарий для маршрутизатора в вопросах фрагментации, это когда маршрутизатор выполняет эту самую фрагментацию. Выше я не случайно написал про df-bit, который iPerf всегда выставляет на генерируемые им пакеты. С выставленным df-bit мы фрагментацию никогда не увидим, значит, его надо обнулить, как это сделать средствами Windows я не знаю и тратить время на то, чтобы с этим разобраться я не захотел, а вот на роутерах Cisco можно написать route-map и навешать этот route-map на интерфейс, в который будут входить пакеты с установленным df-bit, который мы хотим обнулять.

Примечание

Для тех, кто читал пост про MTU. В той лабе на интерфейсе CSR в сторону коммутатора был создан саб-интерфейс Gi2.200, на нем и был настроен IP-адрес, сейчас же саб-интерфейс Gi2.200 удален, IP-адрес перенесен на Gi2, а на линке CSR/SW кадры ходят без вланов.

Создать route-map можно, например, такой:

CSR#conf t

CSR(config)#route-map RM_DEL-DF-BIT permit 10

CSR(config-route-map)#match ip address 101

CSR(config-route-map)#set ip df 0

CSR(config-route-map)#exit

CSR(config)#access-list 101 permit tcp 10.0.0.0 0.0.0.255 any

Строка set ip df 0 как раз и заставляет обнулять df-bit, а RM_DEL-DF-BIT это просто имя route-map, которое я ей придумал. Роут-мапу нам надо повешать на интерфейс Gi2, поскольку пакеты с df-bit, который мы хотим обнулять, будут входить именно в интерфейс (если бы остался саб-интерфейс Gi2.200, то тогда вешать надо было бы на него). Делается это так:

CSR#conf t

CSR(config)#int gi2

CSR(config-if)#ip policy route-map RM_DEL-DF-BIT

И давайте зададим IP MTU 1300 байт на интерфейс Gi1:

CSR#conf t

CSR(config)#int gi1

CSR(config-if)#ip mtu 1300

Всё, лабу подготовили.

Как работает фрагментация IP пакетов на роутере

Наконец-то мы добрались до самой фрагментации. Запустим iperf на Винде(команда iperf3.exe -c 10.0.0.2 -f k -M 1370) и снимем дампы:

  1. Первый с линка между SW/Win, здесь будут идти не фрагментированные пакеты с TCP MSS 1370 байт, это уже больше чем MTU интерфейса Gi1, но к значению MSS нужно будет добавить еще размеры заголовков TCP и IP.

  2. Второй дамп будем делать с линка Host_1/CSR. Здесь мы сможем увидеть фрагментированные пакеты, видя два дампа, мы сможем сделать вывод о том, что фрагментацию выполняет именно роутер.

Важно найти один и тот же пакет как в первом, так и во втором дампе, проще всего это сделать по идентификатору пакета. Вот пакет с номером 2e8b на линке SW/Win:

Как работает фрагментация пакетов в IP (на примере тестов iPerf3) Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Системное администрирование, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux, Компьютер, Пакет, Фрагментация

Не фрагментированный пакет размером 1410 байт

Размер пакета 1410 байт, df-bit = 1. А вот этот же пакет на линке Host_1/CSR:

Как работает фрагментация пакетов в IP (на примере тестов iPerf3) Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Системное администрирование, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux, Компьютер, Пакет, Фрагментация

Роутер разделил исходный пакет и теперь вместо одного пакета 1410 байт у нас два пакета размером 1430 байт

Во-первых, пакетов два: 1300 байт и 130 байт, а это больше изначальных 1410, уже неприятно, особенно, если счёт будем вести на миллионы. Во-вторых, видим, что пакеты, которые идут в сторону Debian, имеют df-bit = 0, из увиденного делаем выводы:

  1. Route-map работает, CSR снимает df-bit и делает фрагментацию.

  2. Фрагментацию выполняет роутер.

Не вижу сейчас особого смысла смотреть внутрь пакета, т.к. все интересующие нас поля я вывел в дамп, но если что, вот пакет, который генерировала Винда:

Как работает фрагментация пакетов в IP (на примере тестов iPerf3) Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Системное администрирование, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux, Компьютер, Пакет, Фрагментация

Исходный пакет размером 1410 байт

Вот первый фрагмент на выходе из CSR Gi1:

Как работает фрагментация пакетов в IP (на примере тестов iPerf3) Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Системное администрирование, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux, Компьютер, Пакет, Фрагментация

Первый фрагмент исходного пакета

А вот второй фрагмент:

Как работает фрагментация пакетов в IP (на примере тестов iPerf3) Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Системное администрирование, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux, Компьютер, Пакет, Фрагментация

Второй фрагмент исходного IP-пакета

Мы посмотрели пример фрагментации пакетов, понятно, что делать это на роутерах не очень правильно, но иногда приходится.

В следующий раз поговорим про Path MTU Discovery, для этого нужно отвязать route-map от интерфейса Gi2, чтобы роутер перестал обнулять df-bit:

CSR#conf t

CSR(config)#int gi2

CSR(config-if)#no ip policy route-map RM_DEL-DF-BIT

IP MTU 1300 байт на линке Gi1 оставляем.

Вопросы для ваших ответов

Может ли фрагментированный IP пакет быть меньше 68 байт и почему?

Напомню топологию

Как работает фрагментация пакетов в IP (на примере тестов iPerf3) Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Системное администрирование, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux, Компьютер, Пакет, Фрагментация

Топология сети лабы

Представим ситуации: на интерфейсе Gi2 роутера CSR настроен IP MTU 1400 байт, на всех остальных линках IP MTU 1500 байт, хост Windows генерирует в сторону Linux пакеты размером 1450 байт, что с этими пакетами будет?

Имеется линк с IP MTU 700 байт: на сколько фрагментов и какого разрмера будет разбит пакет1400 байт?

Имеется линк с IP MTU 725 байт: на сколько фрагментов и какого разрмера будет разбит пакет1430 байт?

Видео версия

Для тех, кому проще смотреть и слушать есть видео версия

Показать полностью 15 1
[моё] Сисадмин Компьютерные сети IT Роутер IP Протокол Сети Системное администрирование Обучение YouTube Образование Видео Ethernet Длиннопост Windows Linux Компьютер Пакет Фрагментация
5
14
DELETED
10 месяцев назад
Серия IP протокол (IPv4)

Настройка MTU в Windows, Linux, на коммутаторах и роутерах Cisco⁠⁠

Господа, дамы, здравствуйте!

В прошлом посте обсудили MTU и некоторые важные особенности, связанные с размерами пакетов и кадров, в этом давайте посмотрим: как можно менять MTU на различном оборудование, для примера рассмотрим следующие устройства:

  1. Компьютер под управлением Linux, для этого будет использоваться виртуальная машина с Debian 10 (на схеме это Host_1).

  2. Компьютер под управлением Windows 10 (значок с подписью Win).

  3. Роутер CSR1000v под управлением IOS XE.

  4. Хотелось бы еще рассмотреть классические коммутаторы, но коммутаторы под управлением IOL в EVE-NG, как я понял, всё-таки являются multilayer свичами, а не классическими L2, плюс на IOL у меня не получилось изменить канальный MTU, но SW на схему добавлен и мы немного с ним поработаем.

Настройка MTU в Windows, Linux, на коммутаторах и роутерах Cisco Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux

Схема, на которой будем всё это тестировать:

Настройка MTU в Windows, Linux, на коммутаторах и роутерах Cisco Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux

Схема для тестов с MTU

Зеленый кружок это возможность для выхода устройств лабы в реальную сеть, IP-адреса подписаны на схеме, а на линке SW/CSR кадры ходят в 200 влане, в сторону Windows кадры отдаются без метки.

Как изменить MTU на коммутаторе Cisco

Перед изменением MTU разберемся как его смотреть, есть стандартное заблуждение, что на оборудование Cisco в конфигурации нельзя увидеть значения MTU, если оно равно значению MTU по умолчанию, и действительно, команда show run не дает никаких результатов:

SW#sh run | in mtu

SW#sh run | in MTU

SW#

Можно даже посмотреть конфигурацию одного из интерфейсов:

SW#sh run int e0/0

Building configuration...

Current configuration : 29 bytes

!

interface Ethernet0/0

end

SW#

Но почему-то многие забывают что есть show run all:

SW#sh run all | in mtu

crypto ikev2 fragmentation mtu 576

mtu 1500

mpls mtu 1500

mtu 1500

mpls mtu 1500

mtu 1500

mpls mtu 1500

mtu 1500

mpls mtu 1500

no ip tcp path-mtu-discovery

SW#

В лабе EVE-NG используется коммутатор IOL, MTU у них меняются на интерфейсах. Вот пример конфигурации интерфейса Ethernet0/0:

SW#show run all | s Ethernet0/0

buffers Ethernet0/0 permanent 96

buffers Ethernet0/0 max-free 96

buffers Ethernet0/0 min-free 0

buffers Ethernet0/0 initial 0

interface Ethernet0/0

switchport

switchport access vlan 1

no switchport nonegotiate

no switchport protected

no switchport port-security mac-address sticky

mtu 1500

no ip arp inspection trust

ip arp inspection limit rate 15 burst interval 1

ip arp inspection limit rate 15

load-interval 300

carrier-delay 2

no shutdown

tx-ring-limit 64

tx-queue-limit 64

no macsec replay-protection

no macsec

ipv6 mfib forwarding input

ipv6 mfib forwarding output

ipv6 mfib cef input

ipv6 mfib cef output

mpls mtu 1500

snmp trap link-status

no onep application openflow exclusive

cts role-based enforcement

no mka pre-shared-key

mka default-policy

cdp tlv location

cdp tlv server-location

cdp tlv app

arp arpa

arp timeout 14400

channel-group auto

spanning-tree port-priority 128

spanning-tree cost 0

hold-queue 2000 in

hold-queue 0 out

ip igmp snooping tcn flood

no bgp-policy accounting input

no bgp-policy accounting output

no bgp-policy accounting input source

no bgp-policy accounting output source

no bgp-policy source ip-prec-map

no bgp-policy source ip-qos-map

no bgp-policy destination ip-prec-map

no bgp-policy destination ip-qos-map

SW#

Если не увидели в выводе выше значение MTU, то вот строки: mtu 1500, mpls mtu 1500. Все интерфейсов на коммутаторе четыре:

SW#

SW#sh int des

Interface Status Protocol Description

Et0/0 up up

Et0/1 up up

Et0/2 up up

Et0/3 up up

SW#

Посмотреть MTU на интерфейсе можно еще и так:

SW#sh int e0/0 | in MTU

MTU 1500 bytes, BW 10000 Kbit/sec, DLY 1000 usec,

SW#

Это канальный MTU. В конфигурации каждого порта мы видим два MTU: Ethernet и MPLS, оба равны 1500 байт, но порт можно перевести в режим роутера, тогда у него появится еще и IP MTU. Переводим порт:

SW#conf t

SW(config)#int e0/1

SW(config-if)#no switchport

Посмотрим какие MTU есть на коммутаторе:

SW#sh run all | in mtu

crypto ikev2 fragmentation mtu 576

mtu 1500

mpls mtu 1500

mtu 1500

ip mtu 1500

mpls mtu 1500

mtu 1500

mpls mtu 1500

mtu 1500

mpls mtu 1500

no ip tcp path-mtu-discovery

SW

Появилась строка ip mtu 1500, она относится к порту Ethernet0/1. Чтобы посмотреть IP MTU можно воспользоваться вот такой командной:

SW#sh ip int e0/1

Ethernet0/1 is up, line protocol is up

Internet protocol processing disabled

SW#

Возникла ошибка, дело в том, что интерфейс e0/1 переведен в режим роутера, но на нем не работает IP процесс, чтобы он заработал, надо настроить IP-адрес:

SW#conf t

Enter configuration commands, one per line.

SW(config)#int e0/1

SW(config-if)#ip add

SW(config-if)#ip address 1.1.1.1 255.255.255.0

Теперь мы можем посмотреть IP MTU и другие параметры процесса IP:

SW#sh ip int e0/1

Ethernet0/1 is up, line protocol is up

Internet address is 1.1.1.1/24

Broadcast address is 255.255.255.255

Address determined by setup command

MTU is 1500 bytes

MPLS MTU посмотреть можно так (но MPLS должен быть включен на интерфейсе):

SW# sh mpls interfaces e0/1 detail

Interface Ethernet0/1:

Type Unknown

IP labeling not enabled

LSP Tunnel labeling not enabled

IP FRR labeling not enabled

BGP labeling not enabled

MPLS not operational

MTU = 1500

SW#

Изменить канальный MTU можно было бы вот такой командой:

SW#conf t

SW(config)#int e0/1

SW(config-if)#mtu 1600

% Interface Ethernet0/1 does not support user settable mtu.

SW(config-if)#

IP MTU на образах IOL меняется:

SW(config-if)#ip mtu 1000

MPLS MTU тоже можно поменять:

SW(config-if)#mpls mtu 1100

Итоговая конфигурация интерфейса теперь такая:

SW#sh run int e0/1

Building configuration...

Current configuration : 106 bytes

!

interface Ethernet0/1

no switchport

ip address 1.1.1.1 255.255.255.0

ip mtu 1000

mpls mtu 1100

end

SW#

Классические коммутаторы Cisco, как правило, не позволяют менять MTU отдельных интерфейсов и не имеют конфигураций MPLS MTU, у них есть так называемый system mtu, который позволяет задавать MTU всем интерфейсам сразу, показать не могу, поэтому отправлю к странице Configuration Guide для Catalyst 2960.

Команда Ping и размеры пакетов при пинге

Порт e0/1 на коммутаторе никак не влияет на передачу данных между хостами. MTU на всех линках, которые обеспечивают связность между ПК, сейчас стандартный и равен 1500 байт. Давайте в этом убедимся пингом с одного хоста на другой:

user@debian:~$ ping 10.0.0.6 -M do -s 1472 -c 4

PING 10.0.0.6 (10.0.0.6) 1472(1500) bytes of data.

1480 bytes from 10.0.0.6: icmp_seq=1 ttl=127 time=1.20 ms

1480 bytes from 10.0.0.6: icmp_seq=2 ttl=127 time=1.51 ms

1480 bytes from 10.0.0.6: icmp_seq=3 ttl=127 time=1.46 ms

1480 bytes from 10.0.0.6: icmp_seq=4 ttl=127 time=1.76 ms

Здесь стоит обратить внимание на то, что опция -s 1472 задает размер ICMP вложения без учета ICMP и IP заголовков, таким образом получается, что сформированный IP-пакет равен 1500 байт. В этом легко убедиться, если посмотреть на дамп Wireshark:

Настройка MTU в Windows, Linux, на коммутаторах и роутерах Cisco Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux

Размер пакета, который был сгенерирован при пинге с опцией -s 1472 в Linux

Если указать размер 1473 байта, то пинга не будет:

user@debian:~$ ping 10.0.0.6 -M do -s 1473 -c 3

PING 10.0.0.6 (10.0.0.6) 1473(1501) bytes of data.

ping: local error: Message too long, mtu=1500

ping: local error: Message too long, mtu=1500

ping: local error: Message too long, mtu=1500

--- 10.0.0.6 ping statistics ---

3 packets transmitted, 0 received, +3 errors, 100% packet loss, time 43ms

user@debian:~$

На скрине зеленым выделен размер кадра, красным IP-пакета. А теперь сделаем пинг с роутера в сторону Debian:

CSR#ping 10.0.0.2 size 1500 df-bit

Type escape sequence to abort.

Sending 5, 1500-byte ICMP Echos to 10.0.0.2, timeout is 2 seconds:

Packet sent with the DF bit set

!!!!!

Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/63/121 ms

CSR#ping 10.0.0.2 size 1501 df-bit

Type escape sequence to abort.

Sending 5, 1501-byte ICMP Echos to 10.0.0.2, timeout is 2 seconds:

Packet sent with the DF bit set

.....

Success rate is 0 percent (0/5)

CSR#

По результату пингов можно сделать вывод, что в IOS XE задается размер IP пакета при выполнении пинга. В Windows при пинге задается размер ICMP вложения без учета заголовков IP и ICMP:

Настройка MTU в Windows, Linux, на коммутаторах и роутерах Cisco Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux

Пинг в Windows с указанием размера payload ICMP и запретом на фрагментацию

Вывод из этого всего простой. Когда вы задаете размеры чего-то при пинге, всегда узнавайте, чего именно размер вы задаете.

Как изменить MTU на роутере Cisco?

Фактически способы изменения различных MTU на роутере мы рассмотрели, когда говорили про коммутаторы, т.к. для примера использовался multilayer switch. Но давайте все-таки кое-что посмотрим.

Для начала обратим внимание что максимальный канальный MTU на интерфейсе роутера может быть 9216 байт:

CSR#configure terminal

Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.

CSR(config)#int gi1

CSR(config-if)#mtu ?

<1500-9216> MTU size in bytes

CSR(config-if)#mtu

При этом сейчас канальный MTU равен 1500 байт, давайте посмотрим на возможные значение IP и MPLS MTU:

CSR(config-if)#ip mtu ?

<68-1500> MTU (bytes)

CSR(config-if)#mpls mtu ?

<64-1500> MTU (bytes)

Изменим L2 MTU, зададим максимальное значение:

CSR(config-if)#mtu 9216

CSR(config-if)#do sh int gi1 | in MTU

MTU 9216 bytes, BW 1000000 Kbit/sec, DLY 10 usec,

Значение изменилось, а теперь давайте посмотрим на значения, которые можно задать IP и MPLS MTU:

CSR(config-if)#ip mtu ?

<68-9216> MTU (bytes)

CSR(config-if)#mpls mt

<64-9216> MTU (bytes)

Их верхняя граница отодвинулась на значение 9216 байт, при этом у IP минимальный MTU может быть равен 68 байт, а у Ethernet и MPLS 64. Давайте теперь посмотрим на линк в сторону коммутатора, в самом начале я упоминал, что на этом линке используется 200 влан, со стороны роутера настроен саб-интерфейс с номером 200, который инкапсулирует кадры в 200 влан, конфигурация выглядит так:

CSR# sh run int gi2

Building configuration...

Current configuration : 96 bytes

!

interface GigabitEthernet2

description toHost_2_via_SW

no ip address

negotiation auto

end

CSR# sh run int gi2.200

Building configuration...

Current configuration : 100 bytes

!

interface GigabitEthernet2.200

encapsulation dot1Q 200

ip address 10.0.0.5 255.255.255.252

end

CSR#

Поясню по поводу саб-интерфейса Gi2.200: о том, что на кадры нужно ставить метку с номером 200, говорит строка encapsulation dot1Q 200, цифра 200 после Gi2 это номер саб-интерфейса, эта цифра не обязана совпадать с номером влана, но для удобства их обычно делают одинаковыми.

Саб-интерфейс и влан в данном случае я городил, чтобы посмотреть на связь между MTU физического интерфейса и MTU саб-интерфейса.

Посмотрим какие MTU сейчас на Gi2 и Gi2.200:

CSR#sh int gi2 | in MTU

MTU 1500 bytes, BW 1000000 Kbit/sec, DLY 10 usec,

CSR#sh int gi2.200 | in MTU

MTU 1500 bytes, BW 1000000 Kbit/sec, DLY 10 usec,

CSR#sh ip int gi2.200 | in MTU

MTU is 1500 bytes

CSR#

Посмотрим какой MTU можно задать саб-интерфейсу:

CSR(config)#int gi2.200

CSR(config-subif)#mtu ?

<1500-9216> MTU size in bytes

Выставим саб-интерфейсу L2 и L3 MTU равными 1600 байт:

CSR(config)#int gi2.200

CSR(config-subif)#mtu 1600

CSR(config-subif)#ip mtu ?

<68-1500> MTU (bytes)

CSR(config-subif)#ip mtu

Роутер съел команду mtu 1600, но при этом задать ip mtu 1600 возможности нет. Давайте посмотрим применился ли L2 MTU 1600 для саб-интерфейса:

CSR#sh int gi2.200 | in MTU

MTU 1500 bytes, BW 1000000 Kbit/sec, DLY 10 usec,

CSR#

А вот и не изменился. Выставим L2 MTU 1600 байт для Gi2:

CSR(config)#int gi2

CSR(config-if)#mtu 1600

CSR(config-if)#do sh int gi2 | in MTU

MTU 1600 bytes, BW 1000000 Kbit/sec, DLY 10 usec,

CSR(config-if)#

Выставили, он применился. Посмотрим MTU Gi2.200:

CSR(config-if)#do sh int gi2.200 | in MTU

MTU 1600 bytes, BW 1000000 Kbit/sec, DLY 10 usec,

CSR(config-if)#

Увеличим MTU Gi2 до 1700 байт и посмотрим канальный MTU Gi2.200:

CSR(config)#int gi2

CSR(config-if)#mtu 1700

CSR(config-if)#do sh int gi2.200

GigabitEthernet2.200 is up, line protocol is up

Hardware is CSR vNIC, address is 5000.0002.0001 (bia 5000.0002.0001)

Internet address is 10.0.0.5/30

MTU 1700 bytes, BW 1000000 Kbit/sec, DLY 10 usec,

Канальный MTU саб-интерфейса увеличивается вместе с канальным MTU основного интерфейса. L3 MTU теперь тоже можно сделать 1700 байт, но мы сделаем 1600 байт:

CSR(config)#int gi2.200

CSR(config-subif)#ip mtu ?

<68-1700> MTU (bytes)

CSR(config-subif)#ip mtu 1600

CSR(config-subif)#do sh run int gi2.200

Building configuration...

Current configuration : 113 bytes

!

interface GigabitEthernet2.200

encapsulation dot1Q 200

ip address 10.0.0.5 255.255.255.252

ip mtu 1600

end

CSR(config-subif)#do sh ip int gi2.200 | in MTU

MTU is 1600 bytes

CSR(config-subif)#do sh int gi2.200 | in MTU

MTU 1700 bytes, BW 1000000 Kbit/sec, DLY 10 usec,

CSR(config-subif)#

Какие выводы мы можем сделать из увиденного?

  1. В IOS XE значение Ethernet MTU саб-интерфейса наследуется от основного интерфейса.

  2. Сетевым MTU саб-интерфейса можно управлять, но он не может быть больше канального.

  3. Плюс нужно не забывать, что это пример конкретного оборудования с конкретной операционной системой, и на каком-то ином оборудование поведение может быть другим, поэтому либо читайте документацию, либо тестируйте, а лучше и то и другое.

По факту в IOS XE на саб-интерфейсе можно менять IP MTU и MPLS MTU, канальный MTU наследуется, это подтверждает вывод sh run all:

CSR#sh run all | b GigabitEthernet2.200

interface GigabitEthernet2.200

...

encapsulation dot1Q 200

ip address 10.0.0.5 255.255.255.252

....

ip mtu 1600

...

mpls mtu 1700

.....

!

По результатам sh run all видим, что нет даже возможности задать канальный mtu на саб-интерфейсе, а вот конфигурация основной интерфейс.

CSR#sh run all | b GigabitEthernet2

interface GigabitEthernet2

description toHost_2_via_SW

...

mtu 1700

...

ip mtu 1700

...

mpls mtu 1700

...

!

Для дальнейшего рассмотрения я вернул MTU всех интерфейсов на 1500 байт.

Размер Ethernet заголовка и настройки MTU

В прошлом посте про MTU я говорил, что есть некоторые стандарты, которые увеличивают размер заголовка, самый очевидный и часто используемый в компьютерных сетях стандарт это 802.1q или VLAN, он добавляет к полю заголовка 4 байта, то есть эта добавка никак не должна влиять на способность оборудования пропустить кадр с MTU 1500, если на интерфейсах этого оборудования настроено 1500 байт.

Убедимся в этом, запустим пинг из Linux в Windows IP-пакетами размером 1500 байт и снимем дамп с двух линков:

  1. На линке Host_1/CSR. Здесь кадр идет без поля 802.1q.

  2. На линке CSR/SW, здесь кадры идут с меткой 200.

На линке коммутатор/Windows дамп снимать смысла нет, потому что коммутатор убирает метку, когда отдает кадр в сторону ПК. Пинг:

user@debian:~$ ping 10.0.0.6 -M do -s 1472

PING 10.0.0.6 (10.0.0.6) 1472(1500) bytes of data.

1480 bytes from 10.0.0.6: icmp_seq=1 ttl=127 time=56.6 ms

1480 bytes from 10.0.0.6: icmp_seq=2 ttl=127 time=1.19 ms

1480 bytes from 10.0.0.6: icmp_seq=3 ttl=127 time=1.46 ms

1480 bytes from 10.0.0.6: icmp_seq=4 ttl=127 time=1.57 ms

1480 bytes from 10.0.0.6: icmp_seq=5 ttl=127 time=1.79 ms

1480 bytes from 10.0.0.6: icmp_seq=6 ttl=127 time=1.88 ms

Дамп с линка между Линуксом и роутером:

Настройка MTU в Windows, Linux, на коммутаторах и роутерах Cisco Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux

Ethernet кадр без метки размером 1514 байт с вложением 1500 байт

Зеленым выделен размер кадра (Dst MAC + Src MAC + Type + Payload). Красным выделен размер пакета 1500 байт. Теперь кадр на линке между роутером и коммутатором:

Настройка MTU в Windows, Linux, на коммутаторах и роутерах Cisco Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux

Ethernet кадр с меткой размером 1518 байт с вложением 1500 байт

Размер кадра увеличен до 1518 байт за счет того, что к заголовку добавились поля 802.1Q, но IP-пакет по-прежнему 1500 байт, данный кадр прошел через линк с MTU 1500 байт и это правильное поведение оборудование, но если вы работаете с каким-нибудь noname китайским тестируйте такие моменты.

Как изменить MTU интерфейса в Windows 10?

Сразу скажу, что я не самый быстрый стрелок на этом диком западе в части специфичных сетевых настроек на Винде, но как поменять MTU я знаю, для начала давайте посмотрим какие интерфейсы есть и какой MTU на них задан. Вот этой командной можно посмотреть канальные интерфейсы и их MTU в Windows:

C:\Windows\system32>netsh interface ipv4 show subinterfaces

MTU MediaSenseState Bytes In Bytes Out Interface

------ --------------- --------- --------- -------------

4294967295 1 0 2885 Loopback Pseudo-Interface 1

1500 1 5304932209 130883729 Ethernet

1500 1 7203292 7209265 Ethernet 2

1500 1 1665597 7301481 Ethernet 3

C:\Windows\system32>

В левом столбце значение L2 MTU, вывод я такой делаю, потому что можно посмотреть расширенные настройки интерфейсов:

C:\Windows\system32>netsh interface ipv4 show interfaces level=verbose

Interface Loopback Pseudo-Interface 1 Parameters

----------------------------------------------

IfLuid : loopback_0

IfIndex : 1

State : connected

Metric : 75

Link MTU : 4294967295 bytes

Reachable Time : 30500 ms

Base Reachable Time : 30000 ms

Retransmission Interval : 1000 ms

DAD Transmits : 0

Site Prefix Length : 64

Site Id : 1

Forwarding : disabled

Advertising : disabled

Neighbor Discovery : disabled

Neighbor Unreachability Detection : disabled

Router Discovery : dhcp

Managed Address Configuration : enabled

Other Stateful Configuration : enabled

Weak Host Sends : disabled

Weak Host Receives : disabled

Use Automatic Metric : enabled

Ignore Default Routes : disabled

Advertised Router Lifetime : 1800 seconds

Advertise Default Route : disabled

Current Hop Limit : 0

Force ARPND Wake up patterns : disabled

Directed MAC Wake up patterns : disabled

ECN capability : application

Interface Ethernet Parameters

----------------------------------------------

IfLuid : ethernet_32768

IfIndex : 8

State : connected

Metric : 25

Link MTU : 1500 bytes

Reachable Time : 20000 ms

Base Reachable Time : 30000 ms

Retransmission Interval : 1000 ms

DAD Transmits : 3

Site Prefix Length : 64

Site Id : 1

Forwarding : disabled

Advertising : disabled

Neighbor Discovery : enabled

Neighbor Unreachability Detection : enabled

Router Discovery : dhcp

Managed Address Configuration : enabled

Other Stateful Configuration : enabled

Weak Host Sends : disabled

Weak Host Receives : disabled

Use Automatic Metric : enabled

Ignore Default Routes : disabled

Advertised Router Lifetime : 1800 seconds

Advertise Default Route : disabled

Current Hop Limit : 0

Force ARPND Wake up patterns : disabled

Directed MAC Wake up patterns : disabled

ECN capability : application

И тут написано Link MTU. Поменяем значение MTU интерфейсу со значением Ethernet на 1600 байт через командую строку. Изменения рекомендую вносить через командую строку, запущенную от имени администратора:

C:\Windows\system32>netsh interface ipv4 set subinterface "Ethernet" mtu=1600 store=persistent

Ok.

C:\Windows\system32>netsh interface ipv4 show subinterfaces

MTU MediaSenseState Bytes In Bytes Out Interface

------ --------------- --------- --------- -------------

4294967295 1 0 5345 Loopback Pseudo-Interface 1

1600 1 272969 38897 Ethernet

1500 1 7203292 7221915 Ethernet 2

1500 1 3137674 15390579 Ethernet 3

Слово "Ethernet" в команде для смены MTU это имя интерфейса, имена интерфейсов можно посмотреть командой ipconfig. В графическом интерфейсе можно изменить размер кадров, который должен уметь обрабатывать интерфейс, заходим в меню "Настройки параметров адаптера" и здесь жмем ПКМ на нужный интерфейс:

Настройка MTU в Windows, Linux, на коммутаторах и роутерах Cisco Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux

Перечень адаптеров в Windows 10

Выбираем пункт "Свойства"/"Properties".

Настройка MTU в Windows, Linux, на коммутаторах и роутерах Cisco Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux

Меню просмотра и настроек свойств выбранного интерфейса

Жмем на кнопку "Configure..."/"Настроить...". А далее идем по цифрам:

Настройка MTU в Windows, Linux, на коммутаторах и роутерах Cisco Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Длиннопост, Windows, Linux

Меню включения Jumbo Frame на сетевых интерфейсах в Windows 10

В русской версии Windows меню "Jumbo Packet" перевели как "Большой кадр". Значение 9014 байт это именно что размер кадра, потому что после того как будет выбрано 9014 байт, MTU интерфейса станет 9000 байт:

C:\Windows\system32>netsh interface ipv4 show subinterfaces

MTU MediaSenseState Bytes In Bytes Out Interface

------ --------------- --------- --------- -------------

4294967295 1 0 6695 Loopback Pseudo-Interface 1

1600 1 570470 92983 Ethernet

9000 1 0 2656 Ethernet 2

1500 1 4577930 22004973 Ethernet 3

C:\Windows\system32>

Когда вы включаете Jumbo кадры, интерфейс перезагружается.

Как изменить MTU в Linux?

Перейдем к Linux. Разберемся как проверять MTU на интерфейсах.

Прежде чем продолжить сделаю одно примечания. В посте о настройке лабы TTL я довольно подробно описал базовые сетевые настройки для Debian 10, плюс там же дал некоторые полезные ссыли, поэтому сейчас на этом вопросе подробно не останавливаюсь.

На конкретном интерфейсе MTU смотрим так:

user@debian:~$ ip link show dev ens3

2: ens3: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP mode DEFAULT group default qlen 1000

link/ether 00:50:00:00:03:00 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

user@debian:~$

На всех интерфейсах можно посмотреть так:

user@debian:~$ ip link list

1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN mode DEFAULT group default qlen 1000

link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00

2: ens3: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP mode DEFAULT group default qlen 1000

link/ether 00:50:00:00:03:00 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

3: ens4: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP mode DEFAULT group default qlen 1000

link/ether 00:50:00:00:03:01 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

Или вот так:

user@debian:~$ ip link show

1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN mode DEFAULT group default qlen 1000

link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00

2: ens3: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP mode DEFAULT group default qlen 1000

link/ether 00:50:00:00:03:00 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

3: ens4: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP mode DEFAULT group default qlen 1000

link/ether 00:50:00:00:03:01 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

Или даже так:

user@debian:~$ ip a

1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000

link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00

inet 127.0.0.1/8 scope host lo

valid_lft forever preferred_lft forever

inet6 ::1/128 scope host

valid_lft forever preferred_lft forever

2: ens3: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000

link/ether 00:50:00:00:03:00 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

inet 192.168.0.180/24 brd 192.168.0.255 scope global dynamic ens3

valid_lft 6939sec preferred_lft 6939sec

inet6 fe80::250:ff:fe00:300/64 scope link

valid_lft forever preferred_lft forever

3: ens4: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000

link/ether 00:50:00:00:03:01 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

inet 10.0.0.2/30 brd 10.0.0.3 scope global ens4

valid_lft forever preferred_lft forever

inet6 fe80::250:ff:fe00:301/64 scope link

valid_lft forever preferred_lft forever

Разберемся с тем, как сделать временные изменения MTU на интерфейсе, изменять будем на ens3, этот интерфейс включен в мою домашнюю сеть, а через нее в интернет, для проверки попинуем Гугл:

user@debian:~$ ping -s 1473 -M do 8.8.8.8

PING 8.8.8.8 (8.8.8.8) 1473(1501) bytes of data.

ping: local error: Message too long, mtu=1500

ping: local error: Message too long, mtu=1500

^C

--- 8.8.8.8 ping statistics ---

2 packets transmitted, 0 received, +2 errors, 100% packet loss, time 19ms

user@debian:~$ ping -s 1472 -M do 8.8.8.8

PING 8.8.8.8 (8.8.8.8) 1472(1500) bytes of data.

1480 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=1 ttl=109 time=54.9 ms

1480 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=2 ttl=109 time=55.4 ms

^C

--- 8.8.8.8 ping statistics ---

2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 2ms

rtt min/avg/max/mdev = 54.873/55.123/55.374/0.343 ms

user@debian:~$

Пакеты размером 1501 байт не проходят, пакеты размером 1500 байт проходят. Изменим MTU:

sudo ip link set ens3 mtu 1400

Запустим пинг:

user@debian:~$ ping -s 1373 -M do 8.8.8.8

PING 8.8.8.8 (8.8.8.8) 1373(1401) bytes of data.

ping: local error: Message too long, mtu=1400

ping: local error: Message too long, mtu=1400

ping: local error: Message too long, mtu=1400

^C

--- 8.8.8.8 ping statistics ---

3 packets transmitted, 0 received, +3 errors, 100% packet loss, time 36ms

user@debian:~$ ping -s 1372 -M do 8.8.8.8

PING 8.8.8.8 (8.8.8.8) 1372(1400) bytes of data.

1380 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=1 ttl=109 time=55.3 ms

1380 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=2 ttl=109 time=55.3 ms

^C

--- 8.8.8.8 ping statistics ---

2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 3ms

rtt min/avg/max/mdev = 55.322/55.328/55.334/0.006 ms

user@debian:~$

Пакеты размером 1401 байт не проходят, 1400 байт проходят. Посмотрим параметры интерфейса:

user@debian:~$ ip link show dev ens3

2: ens3: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1400 qdisc pfifo_fast state UP mode DEFAULT group default qlen 1000nani

link/ether 00:50:00:00:03:00 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

user@debian:~$

У интерфейса ens3 MTU будет 1400 байт до перезагрузки машины, после ребута он вновь станет 1500 байт. Разберемся как изменить MTU на постоянной основе, как и большая часть других настроек Linux, постоянные изменения применяются через изменение конфигурационных файлов. Открываем файл с сетевыми настройками любым удобным редактором:

sudo nano /etc/network/interfaces

Находим конфигурацию нужного нам интерфейса и добавляем в нее значение MTU нужного нам размера, в моем случае 1400 байт:

#to_CSR

allow-hotplug ens4

iface ens4 inet static

address 10.0.0.2/30

up ip route add 10.0.0.4/30 via 10.0.0.1

mtu 1400

Стоит учитывать что название и расположение файла с сетевыми настройками зависит от дистрибутива, с которым вы работаете. Давайте проверим изменился ли MTU:

user@debian:~$ ip link show dev ens4

3: ens4: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP mode DEFAULT group default qlen 1000

link/ether 00:50:00:00:03:01 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

Нет, он по-прежнему 1500 байт, надо передернуть:

user@debian:~$ sudo ifdown ens4

user@debian:~$ sudo ifup ens4

user@debian:~$ ip link show dev ens4

3: ens4: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1400 qdisc pfifo_fast state UP mode DEFAULT group default qlen 1000

link/ether 00:50:00:00:03:01 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

user@debian:~$

Просто ifup будет недостаточно, сперва интерфейс надо выключить, потом включить. Контрольная проверка пингами:

user@debian:~$ ping -s 1373 -M do 10.0.0.1

PING 10.0.0.1 (10.0.0.1) 1373(1401) bytes of data.

ping: local error: Message too long, mtu=1400

ping: local error: Message too long, mtu=1400

^C

--- 10.0.0.1 ping statistics ---

2 packets transmitted, 0 received, +2 errors, 100% packet loss, time 15ms

user@debian:~$ ping -s 1372 -M do 10.0.0.1

PING 10.0.0.1 (10.0.0.1) 1372(1400) bytes of data.

1380 bytes from 10.0.0.1: icmp_seq=1 ttl=255 time=60.9 ms

1380 bytes from 10.0.0.1: icmp_seq=2 ttl=255 time=0.641 ms

1380 bytes from 10.0.0.1: icmp_seq=3 ttl=255 time=0.591 ms

1380 bytes from 10.0.0.1: icmp_seq=4 ttl=255 time=0.595 ms

^C

--- 10.0.0.1 ping statistics ---

4 packets transmitted, 4 received, 0% packet loss, time 61ms

rtt min/avg/max/mdev = 0.591/15.670/60.856/26.088 ms

user@debian:~$

И не забывайте, что в Linux есть замечательная утилита grep, которая позволяет избежать просмотра портянок различного рода конфигураций и диагностических выводов:

user@debian:~$ ip a | grep mtu

1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000

2: ens3: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1400 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000

3: ens4: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1400 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000

user@debian:~$

Ну и всё, спасибо, что дочитали!

Вопрос для вашего ответа

Почему роутер дает возможность установить минимальный MTU для IP 68 байт, а для MPLS и Ethernet 64 байта? В чем логика, если IP это вложение в Ethernet и тот же IP может быть закрыт MPLS заголовком?

Видео версия

Видео версия для тех, кому проще посмотреть и послушать, чем почитать.

Показать полностью 9 1
[моё] Сисадмин Компьютерные сети IT Роутер IP Протокол Сети Связь Телеком Данные Системное администрирование Инженер Урок Обучение YouTube Образование Видео Ethernet Длиннопост Windows Linux
2
17
DELETED
10 месяцев назад
Серия IP протокол (IPv4)

Что такое MTU? Размер Ethernet кадра и IP пакета⁠⁠

Господа, дамы, здравствуйте!

Ниже поговорим о допустимых размерах Ethernet кадров и IP-пакетов, этот пост по факту небольшое отступление от протокола IP, поскольку речь будет в основном про Ethernet, но это отступление, на мой взгляд, необходимо в связи с тем, что далее запланирован пост про фрагментацию пакетов в IP, а там бы не хотелось отвлекаться на размеры пакетов и ограничения с этим связанные.

Что такое MTU? Размер Ethernet кадра и IP пакета Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Хост, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Кадр, Длиннопост

Что такое MTU и PDU?

Читая или смотря что-то о компьютерных сетях, вы часто можете встретить две аббревиатуры: PDU и MTU. Первая расшифровывается как Protocol Data Unit, проще говоря PDU это обобщенное название фрагмента данных, которым обмениваются устройства по тому или иному протоколу. Например, IP устройства обмениваются пакетами, значит PDU в IP это пакет, у Ethernet это будет кадр или фрейм, а PDU в UDP это дейтаграмма.

MTU расшифровывается как Maximum Transmission Unit или максимальная единица передачи, проще говоря, это максимальный размер пользовательских(полезных) данных, которые можно передать внутри одного PDU тем или иным протоколом без фрагментации. Стоит пояснить, что понимается под полезными данными. Для Ethernet полезными данными может выступать IP-пакет, для IP-пакета полезными данными может быть ICMP сообщение, TCP сегмент или UDP дейтаграмма.

Обычно, когда говорят об MTU, имеют ввиду MTU канального уровня, его еще называют Hardware MTU, но про MTU можно говорить в принципе на любом уровня, начиная с транспортного и ниже. Вот так будет выглядеть MTU протоколов разных уровней, если мы исходим из определения, что MTU это полезные данные, переносимые внутри PDU:

Что такое MTU? Размер Ethernet кадра и IP пакета Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Хост, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Кадр, Длиннопост

Примеры PDU и MTU(MTU IP-пакет на рисунке показан неверно, ниже пояснение)

Но на самом деле в IP определение MTU отличается от Ethernet или TCP. Для IP MTU это пользовательские данные плюс заголовок пакета, поэтому картинка должна быть такой:

Что такое MTU? Размер Ethernet кадра и IP пакета Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Хост, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Кадр, Длиннопост

Верный пример PDU и MTU

Но тогда непонятно: в чем разница между канальным и сетевым MTU? Разница будет видна при различного рода туннелях, мне ближе всего MPLS, поэтому вот пример MTU с MPLS:

Что такое MTU? Размер Ethernet кадра и IP пакета Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Хост, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Кадр, Длиннопост

Пример PDU/MTU с MPLS заголовками

Здесь мы видим, что MPLS заголовки включаются в MTU кадра, но не являются MTU пакета, для MPLS на оборудование можно задавать свой собственный MTU, но это отдельная история. Понятно, что чем больше в PDU выделено места для пользовательских данных по сравнению со служебными, тем для получателя услуги скорость будет выше. Вот здесь есть краткий обзор того, как различные размеры кадров и их MTU влияют на скорость для конечных хостов (правда не на нашем языке).

Примечание

Из выше описанного понятно, что MTU на канальном уровне не включает в себя байты, выделенные под Ethernet заголовок, но есть исключения. Например, оборудование Cisco под управлением ОС IOS XR считает канальный MTU не как размер полезной нагрузки в Ethernet кадре, а как размер полезной нагрузки + Ethernet заголовок. С этим нужно быть внимательным, особенно когда настраиваются протоколы, для которых MTU имеет значение, например, OSPF.

Максимальный размер MTU

Вопрос не такой однозначный и простой. Будем исходить из того, что MTU не может быть бесконечным, на это есть много причин, вот некоторые из них:

  1. Некоторые алгоритмы, которые используются для расчета контрольных сумм, при больших размерах пакетов могут давать сбой.

  2. Когда-то раньше, когда в Ethernet сетях были топологии с общей шиной, а сети строились на хабах и повторителях, большие кадры и пакеты были невыгодны, поскольку в таких сетях пока один из участников канальной среды вел передачу, все остальные его слушали и молчали.

  3. Размер буфера портов у транзитных узлов не бесконечен, чем больше пакет, тем больше места он будет занимать в буфере, а слишком большие буферы делать нерационально, поскольку долго хранящийся в буфере пакет может стать не актуальным для получателя.

  4. Потеря маленького пакета не так критична, как большого, вероятность получить искажение большого пакета выше, чем маленького.

Семейство Ethernet, а также фичи и костыли, которые к Ethernet приделываются, как правило, описываются стандартами IEEE. Самый базовый стандарт Ethernet это IEEE 802.3, он дает следующие верхнее ограничение на размер Ethernet кадра в целом и его MTU в частности:

  1. Размер кадра не должен превышать 1518 байт.

  2. MTU кадра должен быть 1500 байт.

В большинстве случаев можно быть уверенным в том, что кадры с полезной нагрузкой в 1500 байт пролезут через любую сеть.

Примечание

Большинство документов, описывающих IP это RFC (request for comment), изначально идея RFC была в том, что кто-то придумал какую-то фичу или метод, описал как ее реализовать и этот кто-то направляет своим коллегам запрос на комментарии к тому, что он придумал. Сейчас RFC можно считать рекомендациями к реализации той или иной фичи. Ethernet же описывается стандартами, полагаю, разница между словом рекомендация и стандарт особых пояснений не требует.

Минимальный размер MTU

Теперь поговорим о нижем ограничение для MTU. Если коротко, то оно есть и, как правило, это ограничение описывается стандартом протокола. Связаны такие ограничения с физикой нашего мира: дело в том, что сетевые устройства обмениваются физическими сигналами, которые генерируются и распространяются по среде передачи данных не мгновенно(хоть и на скоростях близких к скорости света в вакууме), если говорить про Ethernet, то здесь минимальный размер кадра связан с доменом коллизий (участком сети, где два кадра могут столкнуться друг с другом). Дело в том, что размер кадра должен быть настолько большим, чтобы отправителю кадра в случае возникновения коллизии хватило времени на детектирования коллизии.

Что такое MTU? Размер Ethernet кадра и IP пакета Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Хост, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Кадр, Длиннопост

Пример коллизий в сетях с Ethernet с общей шиной

Если хотите деталей, то поищите информацию про CSMA/CD. На современном оборудование метод CSMA/CD реализован, но зачастую не используется, в виду того, что домен коллизий ограничен линком между двумя конкретными устройствами, а на линке, как правило, работает full duplex (если вы переводите линк в half, то вопрос обнаружения коллизий на этом линке снова становится актуальным), т.е. для приема своя физика, а для передачи своя, что исключает возможности появления коллизий.

Для Ethernet есть множество стандартов, которые описывают различные физические реализации этого самого Ethernet, у разных стандартов может быть свой минимальный размер кадра, а может быть и так, что стандарты разные, но размер кадра одинаковый.

Для стандартов Ethernet со скоростями 10Mbps и 100Mbps минимальный размер кадра равен 64 байта, для стандартов Ethernet со скоростью 1000Mbps по меди(1000BASE-T) минимальный размер кадра увеличен до 512 байт, а если не ошибаюсь, то для стандарта 1000BASE-X(оптика) минимальный размер кадра 416 байт.

Насколько мне известно, стандарты, описывающие реализацию Ethernet на скоростях 2.5Gbps и выше, не предусматривают возможность работы в режиме half duplex, а это означает, что ограничений, которые накладывал CSMA/CD на размер кадра в этих стандартах нет. Сам не тестировал, но встречал упоминания о том, что для Ethernet кадров из стандартов для скоростей выше 1Gbps наследуется минимальный размер кадра в 512 байт.

Если говорить про связку IP+Ethernet, то здесь минимальные MTU для IP такие:

  1. Для IPv4 минимальный MTU не может быть меньше 68 байт. Иногда можно найти информацию о том, что для IPv4 минимальный MTU равен 576 байт, но это не так, на самом деле 576 байт это гарантированный размер IP-пакета, который должен смочь обработать получатель, то есть хост в IP должен уметь обрабатывать пакеты размером 576 байт, а вот пакеты больших размеров он уже не должен уметь обрабатывать.

  2. Для IPv6 минимальный MTU не может быть меньше 1280 байт.

Почему я не писал явные размеры минимальных MTU станет понятно ниже, когда речь пойдет про размеры Ethernet заголовка.

Размер Ethernet заголовка

Есть группа стандартов под номером IEEE 802, эта группа описывает сети LAN(local area network) и MAN(metropolitan area network). В этой группе есть подгруппа 802.3, в которой собрано всякое разное про Ethernet, плюс есть подгруппа 802.1, которая тоже будет нам интересна в контексте обсуждения Ethernet заголовка.

Что такое MTU? Размер Ethernet кадра и IP пакета Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Хост, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Кадр, Длиннопост

Группа стандартов IEEE 802

Таблица выше была взята с википедии. Группы 802.3 и 802.1 включают в себя некоторые стандарты, которые увеличивают размер Ethernet кадра за счет добавления или расширения служебных полей, это означает, что зачастую для того, чтобы пропускать такие кадры, оборудование должно поддерживать этот стандарт, эти стандарты как правило не требуют увеличения MTU на линках, но лучше заглянуть в документацию оборудования. Вот примеры таких стандартов.

IEEE 802.1q, 802.1p, 802.3ac

Первым делом стоит сказать про 802.1q, он описывает технологию VLAN, которая реализуется за счет добавления нового поля в заголовок кадра, и есть 802.1p, который описывает методы приоретизации трафика. Стандарт 802.3ac предписывает увеличение Ethernet-кадра на 4 байта, в этих четырех байтах как раз и содержится информация о влане и важности кадра.

Что такое MTU? Размер Ethernet кадра и IP пакета Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Хост, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Кадр, Длиннопост

Структура Ethernet кадра IEEE 802.1Q

IEEE 802.1ad

Стандарт 802.1ad известен больше как QinQ, он расширяет размер кадра как минимум до 1526 байт, этот стандарт позволяет добавлять в кадр две или более метки VLAN, при этом у каждой может быть свой приоритет. Метки и приоритеты как раз описаны в 802.1q и 802.1p. Как правило используют два влана, хотя, наверное, вы можете встретить сценарии с тремя и более тегами.

Что такое MTU? Размер Ethernet кадра и IP пакета Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Хост, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Кадр, Длиннопост

Структура Ethernet кадра IEEE 802.1AD

IEEE 802.1ah

Стандарт 802.1ah более известный как PBB или MACinMAC.

Что такое MTU? Размер Ethernet кадра и IP пакета Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Хост, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Кадр, Длиннопост

Структура Ethernet кадра IEEE 802.1AH

IEEE 802.1ae

Стандарт 802.1ae (технология MAC Security) позволяет генерировать кадры размером 1550 байт, 16 байт выделяется под заголовок MAC Security и 16 байт под поле ICV(контрольная сумма).

Что такое MTU? Размер Ethernet кадра и IP пакета Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Хост, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Кадр, Длиннопост

Структура Ethernet кадра IEEE 802.1AE

Хороший обзор Ethernet кадров различных стандартов и с различными доп. полями можно почитать здесь. Картинки выше взяты оттуда. А вот сравнение размеров различных Ethernet заголовков:

Что такое MTU? Размер Ethernet кадра и IP пакета Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Хост, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Ethernet, Кадр, Длиннопост

Сравнение размеров Ethernet кадров различных стандартов

Изображение было взято отсюда. На самом деле размер кадра может больше, чем я описывал ранее. Кадры больше стандартных имеют даже свои названия, например, Baby Giant или Jumbo Frame, названия не официальные.

Baby Giant обычно называются кадры размером от 1519 до 1600 байт. Джамба фреймами обычно называются кадры больше 1518 байт. Не всё оборудование умеет работать с jumbo кадрами, как правило их поддержку нужно включить. Стандартов по обработке jumbo фреймов никаких нет, всё на совести вендора.

Теоретический максимально возможный размер Jumbo Frame ограничивает поле FCS и алгоритм CRC32(Cyclic Redundancy Check), который используется для проверки целостности данных в Ethernet, из-за этих ограничений размер не может превышать11455 байт. Если говорить о реальных реализациях, то современные роутеры позволяют задать канальный MTU немногим более 9000 байт.

И в завершении стоит сказать про стандарт 802.3as. Проблема Ethernet в том, что на ранних стадиях он развивался реактивно: возникала потребность в какой-то фичи, и под эту потребность придумывался новый заголовок, в котором вводились новые поля и этот новый заголовок был больше исходного. В итоге такое развитие привело к созданию стандарта 802.3as, он увеличивает размер кадра до 2000 байт, грубо говоря и не вдаваясь в детали, этот стандарт говорит о том, что кадр размером 2000 байт и MTU не более 1500 байт должен быть обработан любым Ethernet интерфейсом.

Вопросов к данному посту нет, поскольку информация здесь больше справочная, чем на понимание логики работы.

Видео версия

Для тех, кому проще слушать и смотреть

Вроде как всё, спасибо что дочитали!

Показать полностью 11 1
[моё] Сисадмин Компьютерные сети IT Хост Роутер IP Протокол Сети Связь Телеком Данные Системное администрирование Инженер Урок Обучение YouTube Образование Видео Ethernet Кадр Длиннопост
3
Партнёрский материал Реклама
specials
specials

Только каждый третий пикабушник доходит до конца⁠⁠

А сможете ли вы уложить теплый пол, как супермонтажник?

Проверить

Ремонт Теплый пол Текст
1
DELETED
11 месяцев назад
Серия IP протокол (IPv4)

Поле Internet Checksum. Как IP считает контрольную сумму⁠⁠

Господа, дамы, здравствуйте!

Ниже поговорим о контрольной сумме в IP и посмотрим на то, как узлы вычисляют ее. Напомню, что IP не контролирует целостность пользовательских данных, контрольная сумма считается только для заголовка. Поскольку на каждом транзитном узле заголовок пакета изменяется, каждый узел пересчитывает контрольную сумму с учетом внесенных изменений при отправке пакета дальше.

Поле Internet Checksum. Как IP считает контрольную сумму Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Хост, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Длиннопост

Плюс нужно не забывать: контрольная сумма является одним из полей заголовка, но для расчета контрольной суммы узел обнуляет значение этого поля.

Алгоритм расчета контрольной суммы в IP-заголовке

Сразу хочу обратить внимание, что ниже упрощенная интерпретация алгоритма по расчету контрольной суммы, если вам нужны строгие определения или же примеры реализации на различных языках программирования, вам нужно почитать RFC 1071.

  1. Заголовок разбивается на слова по 16 бит слева направо.

  2. Поле контрольной суммы само равно 16 бит, узел, получивший пакет, для расчета контрольной суммы не должен учитывать значение поля контрольная сумма.

  3. Таким образом если у заголовка нет опций, а само поле контрольной суммы мы отбрасываем, то получается 9 слов по шестнадцать бит, в общем виде одно слово будем обзывать буквой W, таким образом у нас есть слова от W0 до W8.

  4. Чтобы узнать контрольную сумму мы должны сперва сложить все слова: Wsum = W0+W1+W2+W3+W4+W5+W6+W7+W8. Правило о том, что от перестановки мест слагаемых сумма не меняется здесь тоже работает.

  5. Если Wsum получилась размером больше, чем 16 бит, получившееся число разбивается на два слова по 16 бит, которые затем складываются между собой(и так нужно будет повторять до тех пор, пока не получим число 16 бит).

  6. И наконец нужно выполнить операцию "исключающего ИЛИ" между шестнадцатеричным числом FFFF и получившимся Wsum. Это и будет контрольная сумма.

Если честно мне никогда не был понятен алгоритм, описанный словами. Поэтому ниже пример.

Рассчитываем контрольную сумму на калькуляторе

Чтобы проверить свои расчет, проще всего сделать дамп пакета, в котором контрольная сумма уже посчитана.

Поле Internet Checksum. Как IP считает контрольную сумму Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Хост, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Длиннопост

Дамп IP-пакета для расчета контрольной суммы

Слева в Wireshark мы видим представление пакетов удобное нам, человекам, а справа мы видим байтовой представление пакетов, где каждый байт представлен числом в шестнадцатеричной системе счисления, минимальное значение одного байта 00(ноль в десятичной), максимальное его значение FF(255 в десятичной), но для расчета нас интересуют слова по два байта.

Если слева нажать на строку Internet Protocol Version 4..., то справа нам подсветятся байты, соответствующие IP-заголовку. Байты я разбил на слова зелеными рамками, красная рамка это поле контрольная сумма и его мы отбросим.

Итого у нас получилась вот такая сумма:

Wsum = 4500 + 54 + 413C + 4000 + 3D01 + C0A8 + 010F + C0A8 + 020C = 287FC

Не забудьте переключить калькулятор в режим HEX, чтобы выполнять вычисления в шестнадцатеричном формате:

Поле Internet Checksum. Как IP считает контрольную сумму Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Хост, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Длиннопост

Складываем слова IP-заголовка

Число 287FC в шестнадцатеричной системе счисления занимает места больше, чем 16 бит, а значит надо разбить его на два числа по 16 бит и сложить их, делается это так:

Wsum = 0002 + 87FC = 87FE

Чтобы записать шестнадцатеричное число 87FE в двоичном виде шестнадцати бит хватит, а значит нам надо сделать FFFF XOR 87FE, здесь XOR это ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, подробнее про операцию можете почитать на вики, мы же сейчас возьмем калькулятор, переведем своё число в двоичный вид и сделаем XOR с двоичным числом 1111111111111111 (в HEX на калькуляторе можно сделать то же самое).

Поле Internet Checksum. Как IP считает контрольную сумму Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Хост, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Длиннопост

Выполняем операцию исключающее ИЛИ

В результате получилась та же контрольная сумма, что и насчитал роутер (7801 в шестнадцатеричном виде):

Поле Internet Checksum. Как IP считает контрольную сумму Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Хост, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Длиннопост

Контрольная сумма IP-заголовка посчитана

В общем, ничего сложного нет.

Для самостоятельного расчета

Теперь посмотрим на этот же пакет в дампе, который был сделан на следующем узле по пути его следования, это означает, что у него должен уменьшился TTL на 1 и должна пересчитаться контрольная сумма.

Поле Internet Checksum. Как IP считает контрольную сумму Сисадмин, Компьютерные сети, IT, Хост, Роутер, IP, Протокол, Сети, Связь, Телеком, Данные, Системное администрирование, Инженер, Урок, Обучение, YouTube, Образование, Видео, Длиннопост

Дамп пакета на следующем узле

Оранжевым выделено поле TTL, его значение изменилось(3c в шестнадцатеричной это 60 в десятичной), красным выделена контрольная сумма, у нее изменился первый байт, все остальные байты заголовка без изменений. Для закрепления алгоритма попробуйте самостоятельно рассчитать контрольную сумму этого заголовка.

Видео версия

Для тех, кому проще смотреть, чем читать.

Показать полностью 6 1
[моё] Сисадмин Компьютерные сети IT Хост Роутер IP Протокол Сети Связь Телеком Данные Системное администрирование Инженер Урок Обучение YouTube Образование Видео Длиннопост
4
16
DELETED
1 год назад

#003 Про IP-адреса и их свойства. Часть 2: пример настройки IP-адресов на роутерах Cisco и Huawei⁠⁠

Господа, дамы, здравствуйте!

Продолжаю серию публикаций про IP, этот пост продолжение предыдущего, ранее мы разобрались как записывать IP-адреса и что они собой представляют, здесь же предлагаю немного попрактиковаться и поработать с CLI Cisco и Huawei.

Настройка IP-адресов на роутере Cisco

Схема, на которой будем тренироваться, довольно простая. На ней подписаны роутеры и адреса с масками, которые нужно настроить на их интерфейсах, если адрес подчеркнут, то на интерфейсе он должен быть основным, остальные вторичные.

#003 Про IP-адреса и их свойства. Часть 2: пример настройки IP-адресов на роутерах Cisco и Huawei YouTube, Системное администрирование, IP, Протокол, Компьютерные сети, Роутер, Телекоммуникации, Телеком, Видео, Связь, Обучение, IT, Длиннопост

Схема для настройки IP-адресов

Лаба собрана в EVE-NG, если это важно. Начнем с настроек R1, на этом роутере нет конфига, поэтому при запуске IOS предлагает нам выполнить настройки в диалоговом режиме, мы естественно отказываемся:

--- System Configuration Dialog ---

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

n

Press RETURN to get started!

*Mar 1 00:00:01.799: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface VoIP-Null0, changed state to up

*Mar 1 00:00:02.123: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface IPv6-mpls, changed state to up

*Mar 1 00:00:02.903: %LINK-3-UPDOWN: Interface FastEthernet1/0, changed state to up

*Mar 1 00:00:02.907: %LINK-3-UPDOWN: Interface FastEthernet2/0, changed state to up

*Mar 1 00:00:03.903: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet1/0, changed state to up

*Mar 1 00:00:03.907: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet2/0, changed state to up

*Mar 1 00:08:01.991: %SYS-5-RESTART: System restarted --

Cisco IOS Software, 3700 Software (C3725-ADVENTERPRISEK9-M), Version 12.4(15)T14, RELEASE SOFTWARE (fc2)

Technical Support: http://www.cisco.com/techsupport

Copyright (c) 1986-2010 by Cisco Systems, Inc.

Compiled Tue 17-Aug-10 12:08 by prod_rel_team

*Mar 1 00:08:01.995: %SNMP-5-COLDSTART: SNMP agent on host Router is undergoing a cold start

*Mar 1 00:08:01.999: %PCMCIAFS-5-DIBERR: PCMCIA disk 1 is formatted from a different router or PC. A format in this router is required before an image can be booted from this device

*Mar 1 00:08:02.015: %CRYPTO-6-ISAKMP_ON_OFF: ISAKMP is OFF

*Mar 1 00:08:02.015: %CRYPTO-6-GDOI_ON_OFF: GDOI is OFF

*Mar 1 00:08:02.051: %LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/1, changed state to administratively down

*Mar 1 00:08:02.175: %LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/0, changed state to administratively down

*Mar 1 00:08:03.051: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/1, changed state to down

*Mar 1 00:08:03.175: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/0, changed state to down

*Mar 1 00:08:03.771: %LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet1/0, changed state to administratively down

*Mar 1 00:08:03.775: %LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet2/0, changed state to administratively down

*Mar 1 00:08:04.771: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet1/0, changed state to down

*Mar 1 00:08:04.775: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet2/0, changed state to down

Router>

После отказа роутер выполнил проверку своих интерфейсов и сообщил их статус, а также у нас появилось приглашение ко вводу Router>. Если есть приглашение, значит, мы можем вводить какие-то команды, если приглашение ко вводу заканчивается на знак больше, то значит, мы в EXEC режиме, в этом режиме нам доступно очень ограниченное число команд. Чтобы их все посмотреть, нужно написать знак вопроса и нажать Enter:

Router>?

Exec commands:

access-enable Create a temporary Access-List entry

access-profile Apply user-profile to interface

clear Reset functions

connect Open a terminal connection

credential load the credential info from file system

crypto Encryption related commands.

disable Turn off privileged commands

disconnect Disconnect an existing network connection

enable Turn on privileged commands

exit Exit from the EXEC

help Description of the interactive help system

lat Open a lat connection

lock Lock the terminal

login Log in as a particular user

logout Exit from the EXEC

modemui Start a modem-like user interface

mrinfo Request neighbor and version information from a

multicast router

mstat Show statistics after multiple multicast traceroutes

mtrace Trace reverse multicast path from destination to source

name-connection Name an existing network connection

pad Open a X.29 PAD connection

ping Send echo messages

ppp Start IETF Point-to-Point Protocol (PPP)

radius radius exec commands

release Release a resource

renew Renew a resource

resume Resume an active network connection

rlogin Open an rlogin connection

set Set system parameter (not config)

show Show running system information

slip Start Serial-line IP (SLIP)

ssh Open a secure shell client connection

systat Display information about terminal lines

tclquit Quit Tool Command Language shell

telnet Open a telnet connection

terminal Set terminal line parameters

tn3270 Open a tn3270 connection

traceroute Trace route to destination

tunnel Open a tunnel connection

udptn Open an udptn connection

vmi-dump Dump VMI debug info test command

vmi-neighbor-create Create VMI neighbor test command

vmi-neighbor-kill Create VMI neighbor test command

webvpn WebVPN exec command

where List active connections

x28 Become an X.28 PAD

x3 Set X.3 parameters on PAD

Router>

Но нам, чтобы выполнить какие-либо настройки, надо перейти сперва в привилегированный режим, а затем в режим конфигурации. Делается это так:

Router>enable

Router#

Router#

Router#configure terminal

Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.

Router(config)#

Команда enable отвечает за перевод роутера в привилегированный режим, приглашение ко вводу изменилось на решетку, в этом режиме доступно большее количество команд, а вот какое именно зависит от привилегий конкретного пользователя, сейчас на роутере нет каких-либо специальных настроек и нам доступны все возможные команды.

Команда configure terminal переводит роутер в режим глобальной конфигурации, приглашение ко вводу снова изменилось. Сначала дадим роутеру имя, чтобы понимать, с каким именно узлом мы работаем (приглашение ко вводу изменится).

Router(config)#hostname R1

R1(config)#

У промышленных роутеров, как правило, конфигурации разделены на секции: есть глобальная секция, мы сейчас в ней, есть секция, в которой осуществляются настройки протоколов маршрутизации, например, OSPF или BGP, есть секции, в которых хранятся настройки различных префикс-листов и правил доступа, а есть секция настроек интерфейсов, она нас сейчас и интересует. Перейдем в режим конфигурации интерфейса, который направлен в сторону R2, приглашение ко вводу снова изменится.

R1(config)#interface fastEthernet 0/1

R1(config-if)#

Сначала подпишем интерфейс.

R1(config-if)#description to_R2R1(config-if)#description to_R2

Теперь зададим ему основной IP-адрес. При настройке IP-адреса на оборудование маску нужно указывать обязательно.

Примичание: назначать IP-адреса мы должны на канальные интерфейсы, в данном случае интерфейс FastEthernet0/1 представляет собой два уровня: канальный и физический, поэтому и адрес мы будем назначать на него. На роутерах есть возможность создавать на основе физических интерфейсов саб-интерфейсы, саб-интерфейсы относятся только к канальному уровню.

R1(config-if)#ip address 10.0.0.1 255.255.255.0

Интерфейс нужно включить. Как правило, роутеры Cisco из коробки идут с выключенными физическими интерфейсами, и их нужно включать, а порты их коммутаторов обычно сразу включены.

R1(config-if)#no shutdown

*Mar 1 00:34:51.475: %LINK-3-UPDOWN: Interface FastEthernet0/1, changed state to up

*Mar 1 00:34:52.475: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/1, changed state to up

Роутер нам сообщит, что интерфейс включился. Команда shutdown выключает интерфейс, ключевое слово no инвертирует действие команды, например, удалить IP-адрес можно так:

no ip address 10.0.0.1 255.255.255.0

Посмотреть текущую настройку интерфейса fa0/1 можно так:

R1(config-if)#do sh run int fa0/1

Building configuration...

Current configuration : 112 bytes

!

interface FastEthernet0/1

description to_R2

ip address 10.0.0.1 255.255.255.0

duplex auto

speed auto

end

R1(config-if)#

Во-первых, можно использовать сокращения: fa=FastEthernet, sh=show, run=running-config, int=interface. Во-вторых, можно использовать кнопку Tab, если вы не помните, как правильно печатается команда, сработает автодополнение. И в-третьих, ключевое слово do следует использовать только в режиме конфигурации, без него в режиме конфигурации команды просмотра не работают. В EXEC и привилегированном режимах слово do писать перед show не надо.

Чтобы из режима конфигурации интерфейса выйти в режим глобальной конфигурации, нужно написать exit(поднимает на уровень выше), чтобы сразу перейти в привилегированный режим, нужно написать end(всегда выводит полностью из режима конфигурации, вместо end можно использовать сочетание клавиш ctrl+z).

На Fa0/1 настроим вторичный адрес:

R1(config-if)#ip address 10.0.0.10 255.255.255.0 secondary

О том, что он вторичный говорит ключевое слово secondary, вторичный адрес из той же сети, что и основной. Перейдем на интерфейс Fa0/0 и попробуем на нем настроить IP-адрес из этой же подсети:

R1(config-if)#int fa0/0

R1(config-if)#description to_R3

R1(config-if)#no shutdown

R1(config-if)#ip address 10.0.0.20 255.255.255.0

% 10.0.0.0 overlaps with FastEthernet0/1

Роутер нас предупреждает, что на Fa0/0 мы назначили адрес из подсети, которая настроена на Fa0/1. Если сперва назначить адрес, а потом попытаться включить интерфейс, то адрес будет назначен, но IOS не даст такой интерфейс включить. Вот такое предупреждение будет, если попытаться включить интерфейс с пересечением:

R1(config-if)#no sh

% 20.0.0.0 overlaps with FastEthernet0/0

FastEthernet1/0: incorrect IP address assignment

Если сперва включить интерфейс, как в примере, а затем попытаться настроить пересекающийся адрес, то адрес назначен на интерфейс не будет. Важно понимать что один конкретный роутер контролирует пересечение адресации только на своих интерфейсах пересечения с соседями роутером никак не контролируется.

Давайте на Fa0/0 настроим три адреса со схемы, вот его конфигурация:

R1#sh run int fa0/0

Building configuration...

Current configuration : 203 bytes

!

interface FastEthernet0/0

description to_R3

ip address 20.0.0.10 255.255.255.0 secondary

ip address 20.0.1.1 255.255.255.0 secondary

ip address 20.0.0.1 255.255.255.0

duplex auto

speed auto

end

Основной адрес и один из вторичных здесь из одной подсети второй вторичный адрес из другой подсети. Вот так выглядит итоговая конфигурация Fa0/1:

R1#sh run int fa0/1

Building configuration...

Current configuration : 203 bytes

!

interface FastEthernet0/1

description to_R2

ip address 10.0.0.10 255.255.255.0 secondary

ip address 10.0.1.1 255.255.255.0 secondary

ip address 10.0.0.1 255.255.255.0

duplex auto

speed auto

end

R1#

Некоторые полезные диагностические команды для роутеров Cisco

Ниже приведу несколько полезных команд для просмотра информации по настройкам интерфейсов на роутерах Cisco, это самые базовые команды, углублятся сейчас смысла не вижу, т.к. пишу не про Cisco, а про IP.

Посмотреть какие основные IP-адреса настроены на интерфейсах можно такой командной (br=brief).

R1#sh ip int br

Interface IP-Address OK? Method Status Protocol

FastEthernet0/0 20.0.0.1 YES manual up up

FastEthernet0/1 10.0.0.1 YES manual up up

FastEthernet1/0 unassigned YES unset administratively down down

FastEthernet2/0 unassigned YES unset administratively down down

R1#

Можно посмотреть детальную информацию по IP параметрам на интерфейсе, в ней будут видны вторичные адреса:

FastEthernet0/0 is up, line protocol is up

Internet address is 20.0.0.1/24

Broadcast address is 255.255.255.255

Address determined by setup command

MTU is 1500 bytes

Helper address is not set

Directed broadcast forwarding is disabled

Secondary address 20.0.0.10/24

Secondary address 20.0.1.1/24

Outgoing access list is not set

Inbound access list is not set

Proxy ARP is enabled

Local Proxy ARP is disabled

Security level is default

Split horizon is enabled

ICMP redirects are always sent

ICMP unreachables are always sent

ICMP mask replies are never sent

IP fast switching is enabled

IP fast switching on the same interface is disabled

IP Flow switching is disabled

IP CEF switching is enabled

IP CEF Fast switching turbo vector

IP multicast fast switching is enabled

IP multicast distributed fast switching is disabled

IP route-cache flags are Fast, CEF

Router Discovery is disabled

IP output packet accounting is disabled

IP access violation accounting is disabled

TCP/IP header compression is disabled

RTP/IP header compression is disabled

Policy routing is disabled

Network address translation is disabled

BGP Policy Mapping is disabled

WCCP Redirect outbound is disabled

WCCP Redirect inbound is disabled

WCCP Redirect exclude is disabled

R1#

Посмотреть как интерфейсы подписаны можно так (des=description).

R1#sh int des

Interface Status Protocol Description

Fa0/0 up up to_R3

Fa0/1 up up to_R2

Fa1/0 admin down down

Fa2/0 admin down down

Подробно про ARP мы не говорили, но на будущее уместно упомянуть, что роутер будет использовать один и тот же мак-адрес для всех IP-адресов, которые настроены на один канальный интерфейс, узнать это можно посмотрев ARP-таблицу роутера.

R1#sh ip arp

Protocol Address Age (min) Hardware Addr Type Interface

Internet 10.0.0.1 - c201.14a3.0001 ARPA FastEthernet0/1

Internet 10.0.0.10 - c201.14a3.0001 ARPA FastEthernet0/1

Internet 10.0.1.1 - c201.14a3.0001 ARPA FastEthernet0/1

Internet 20.0.0.1 - c201.14a3.0000 ARPA FastEthernet0/0

Internet 20.0.0.10 - c201.14a3.0000 ARPA FastEthernet0/0

Internet 20.0.1.1 - c201.14a3.0000 ARPA FastEthernet0/0

Посмотреть мак-адрес интерфейса можно вот такой командной, он будет во второй строке (также здесь есть другая мнформация о канальном уровне интерфейса).

R1# sh int fa0/1

FastEthernet0/1 is up, line protocol is up

Hardware is Gt96k FE, address is c201.14a3.0001 (bia c201.14a3.0001)

Description: to_R2

Internet address is 10.0.0.1/24

MTU 1500 bytes, BW 10000 Kbit/sec, DLY 1000 usec,

reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255

Encapsulation ARPA, loopback not set

Keepalive set (10 sec)

Half-duplex, 10Mb/s, 100BaseTX/FX

ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00

Last input never, output 00:00:07, output hang never

Last clearing of "show interface" counters never

Input queue: 0/75/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0

Queueing strategy: fifo

Output queue: 0/40 (size/max)

5 minute input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec

5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec

0 packets input, 0 bytes

Received 0 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 0 throttles

0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored

0 watchdog

0 input packets with dribble condition detected

283 packets output, 29795 bytes, 0 underruns

0 output errors, 0 collisions, 1 interface resets

0 unknown protocol drops

0 babbles, 0 late collision, 0 deferred

0 lost carrier, 0 no carrier

0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out

Чтобы не смотреть такие длинные портянки, можно пользоваться регулярными выражениями. Например, вот так можно оставить только те строки, в которых встречается последовательность символово add:

R1# sh int fa0/0 | in add

Hardware is Gt96k FE, address is c201.14a3.0000 (bia c201.14a3.0000)

Internet address is 20.0.0.1/24

Если кто не знал, вертикальная черта перед in называется пайп, после пайпа возможны такие варианты:

R1# sh int fa0/0 | ?

append Append redirected output to URL (URLs supporting append operation

only)

begin Begin with the line that matches

exclude Exclude lines that match

include Include lines that match

redirect Redirect output to URL

section Filter a section of output

tee Copy output to URL

В данном случае использовался include, чтобы найти вхождение подстроки в строку. Смысла описывать настройку R2 не вижу, т.к. там меняются IP-адреса, а команды те же.

Настройка IP-адресов на роутере Huawei

Huawei нам не предлагает никаких диалогов, просто предлагает нажать любую кнопку, а затем ввести имя пользователя и пароль, в данном случае используется образ виртуального маршрутизатора AR1000V, логин и пароль по-умолчанию super. При первом входе роутер предложил сменить пароль, я согласился:

Press any key to get started

Login authentication

Username:super

Password:

Warning: The password is already expired.

The password needs to be changed. Change now? [Y/N]: y

Please enter old password:

Please enter new password:

Please confirm new password:

The password has been changed successfully.

<Huawei>

<Huawei>

У Huawei режим просмотра не делится на Exec и привилегированный, есть режим, в который вы попадаете сразу после подключения к устройству(не знаю как он по-умному называется и, если честно, не интересно, поэтому его я буду называть просто режимом просмотра) и есть режим system-view, в котором есть возможность конфигурирования, а также расширенные команды для диагностики.

Приглашение ко вводу в режиме просмотра обрамлено знаками меньше/больше. Режим system-view прямыми скобками.

<Huawei>system-view

Enter system view, return user view with Ctrl+Z.

[Huawei]

Tab и различного рода сокращения в Huawei работают тоже. Давайте настроим:

[Huawei]sysname R3

[R3]interface gi0/0/1

[R3-GigabitEthernet0/0/1]description to_R1

[R3-GigabitEthernet0/0/1]undo shutdown

Info: Interface GigabitEthernet0/0/1 is not shutdown.

[R3-GigabitEthernet0/0/1]ip address 20.0.1.3 255.255.255.0

[R3-GigabitEthernet0/0/1]

Jan 11 2024 23:05:01+00:00 R3 %RM/4/ROUTERID_CHANGE(l)[0]:The router ID is 20.0.0.30. (InstanceID=0)

Jan 11 2024 23:05:01+00:00 R3 %IFNET/4/LINK_STATE(l)[1]:The line protocol IP on the interface GigabitEthernet0/0/1 has entered the UP state.

[R3-GigabitEthernet0/0/1]ip address 20.0.0.30 255.255.255.0 sub

[R3-GigabitEthernet0/0/1]ip address 20.0.0.3 255.255.255.0 sub

[R3-GigabitEthernet0/0/1]display current-configuration int gi0/0/1

[V300R019C00SPC300]

#

interface GigabitEthernet0/0/1

description to_R1

ip address 20.0.1.3 255.255.255.0

ip address 20.0.0.30 255.255.255.0 sub

ip address 20.0.0.3 255.255.255.0 sub

#

return

[R3-GigabitEthernet0/0/1]

Командной sysname мы дали имя R3, далее перешли в режим конфигурации интерфейса GigabitEthernet0/0/1, подписали его, затем попробовали включить (у HW логика та же, что и у Cisco, но вместо no используется undo), но роутер сообщил нам, что интерфейс уже включен, видимо, маркетологи Huawei еще не догадались зарабатывать на консольных кабелях, как Cisco.

Далее хочу обратить внимание, что мы настраиваем линк R1 <-> R3, со стороны R1 основной адрес был 10.0.0.1/24, а здесь настаивается 20.0.1.3/24, посмотрим, что из этого выйдет. Когда настраиваются вторичные адреса у Huawei, они отмечаются ключевым словом sub. На этом настройка закончена, в завершении приведена итоговая конфигурация интерфейса. В HW из режима конфигурации не надо использовать никаких ключевых слов для выполнения команд просмотра, вместо show здесь display.

В каком бы контексте конфигурации вы не находились сочетания ctrl+z вас вернет в режим просмотра, а команда quit вернет на уровень выше(аналог exit).

Давайте на роутере Huawei на интерфейсе Gi0/0/0 попробуем настроить адреса из тех же подсетей, что и адреса интерфейса Gi0/0/1.

[R3]interface Gi0/0/0

[R3-GigabitEthernet0/0/0]description to_R2

[R3-GigabitEthernet0/0/0]ip address 20.0.1.4 255.255.255.0

Error: The specified address conflicts with another address.

[R3-GigabitEthernet0/0/0]ip address 20.0.0.4 255.255.255.0

Error: The specified address conflicts with another address.

[R3-GigabitEthernet0/0/0]display current-configuration interface gi0/0/0

[V300R019C00SPC300]

#

interface GigabitEthernet0/0/0

description to_R2

#

return

[R3-GigabitEthernet0/0/0]

Как видим основной адрес задать не удалось, только description. Ок, зададим основной адрес из другой подсети. А вторичные попробуем из тех же, что и на Gi0/0/1.

[R3-GigabitEthernet0/0/0]ip address 30.0.0.3 24

Jan 11 2024 23:23:23+00:00 R3 %IFNET/4/LINK_STATE(l)[0]:The line protocol IP on the interface GigabitEthernet0/0/0 has entered the UP state.

[R3-GigabitEthernet0/0/0]

[R3-GigabitEthernet0/0/0]ip address 20.0.0.4 255.255.255.0

Error: The specified address conflicts with another address.

[R3-GigabitEthernet0/0/0]ip address 20.0.1.4 255.255.255.0

Error: The specified address conflicts with another address.

[R3-GigabitEthernet0/0/0]display current-configuration interface gi0/0/0

[V300R019C00SPC300]

#

interface GigabitEthernet0/0/0

description to_R2

ip address 30.0.0.3 255.255.255.0

#

return

[R3-GigabitEthernet0/0/0]

Во-первых, маску при назначении можно задавать одним числом, во-вторых, роутер не дал нам настроить вторичные адреса из тех же подсетей, что есть на интерфейсе Gi0/0/1 и это правильно. Вот корректные настройки:

[R3-GigabitEthernet0/0/0]display current-configuration interface gi0/0/0

[V300R019C00SPC300]

#

interface GigabitEthernet0/0/0

description to_R2

ip address 30.0.0.3 255.255.255.0

ip address 30.0.1.3 255.255.255.0 sub

ip address 30.0.0.30 255.255.255.0 sub

#

return

[R3-GigabitEthernet0/0/0]

Команды просмотра для роутеров Huawei

Приведу аналогичные диагностические команды для Huawei. Посмотреть настроенные адреса на интерфейсах можно так:

<R3>display ip int br

*down: administratively down

^down: standby

(l): loopback

(s): spoofing

(E): E-Trunk down

The number of interface that is UP in Physical is 8

The number of interface that is DOWN in Physical is 0

The number of interface that is UP in Protocol is 3

The number of interface that is DOWN in Protocol is 5

Interface IP Address/Mask Physical Protocol

GigabitEthernet0/0/0 30.0.0.3/24 up up

GigabitEthernet0/0/1 20.0.1.3/24 up up

GigabitEthernet0/0/2 unassigned up down

GigabitEthernet0/0/3 unassigned up down

GigabitEthernet0/0/4 unassigned up down

GigabitEthernet0/0/5 unassigned up down

GigabitEthernet0/0/6 unassigned up down

NULL0 unassigned up up(s)

<R3>

Посмотреть параметры IP-протокола на интерфейсе так:

<R3>display ip int gi0/0/1

GigabitEthernet0/0/1 current state : UP

Line protocol current state : UP

The Maximum Transmit Unit : 1500 bytes

input packets : 0, bytes : 0, multicasts : 0

output packets : 0, bytes : 0, multicasts : 0

Directed-broadcast packets:

received packets: 0, sent packets: 0

forwarded packets: 0, dropped packets: 0

ARP packet input number: 0

Request packet: 0

Reply packet: 0

Unknown packet: 0

Internet Address is 20.0.1.3/24

Internet Address is 20.0.0.30/24 Sub

Internet Address is 20.0.0.3/24 Sub

Broadcast address : 20.0.1.255

TTL being 1 packet number: 0

TTL invalid packet number: 0

ICMP packet input number: 0

Echo reply: 0

Unreachable: 0

Source quench: 0

Routing redirect: 0

Echo request: 0

Router advert: 0

Router solicit: 0

Time exceed: 0

IP header bad: 0

Timestamp request: 0

Timestamp reply: 0

Information request: 0

Information reply: 0

Netmask request: 0

Netmask reply: 0

Unknown type: 0

Информацию за канальный протокол интерфейса можно посмотреть так:

<R3>display int gi0/0/0

GigabitEthernet0/0/0 current state : UP

Line protocol current state : UP

Last line protocol up time : 2024-01-11 23:23:23

Description:to_R2

Route Port,The Maximum Transmit Unit is 1500

Internet Address is 30.0.0.3/24

Internet Address is 30.0.1.3/24 Sub

Internet Address is 30.0.0.30/24 Sub

IP Sending Frames' Format is PKTFMT_ETHNT_2, Hardware address is 5000-0003-0000

Last physical up time : 2024-01-11 22:42:17

Last physical down time : 2024-01-11 22:42:03

Current system time: 2024-01-11 23:29:00

Last 300 seconds input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec

Last 300 seconds output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec

Input peak rate 0 bits/sec,Record time: -

Output peak rate 48 bits/sec,Record time: 2024-01-11 23:23:36

Input: 0 packets, 0 bytes

Discard: 0, Total Error: 0

Output: 3 packets, 168 bytes

Discard: 0, Total Error: 0

Input bandwidth utilization threshold : 100.00%

Output bandwidth utilization threshold: 100.00%

Input bandwidth utilization : --

Output bandwidth utilization : --

<R3>

Регулярные выражения здесь тоже есть:

<R3>display int gi0/0/1 | ?

begin Begin with the line that matches

exclude Match the character strings excluding with the regular expression

include Match the character strings including with the regular expression

<R3>display int gi0/0/1 | in addr

IP Sending Frames' Format is PKTFMT_ETHNT_2, Hardware address is 5000-0003-0001

<R3>

Посмотреть ARP-таблицу роутера:

<R3>display arp

IP ADDRESS MAC ADDRESS EXPIRE(M) TYPE INTERFACE VPN-INSTANCE

VLAN/CEVLAN(SIP/DIP) PVC

------------------------------------------------------------------------------

30.0.0.3 5000-0003-0000 I - GE0/0/0

30.0.1.3 5000-0003-0000 I - GE0/0/0

30.0.0.30 5000-0003-0000 I - GE0/0/0

20.0.1.3 5000-0003-0001 I - GE0/0/1

20.0.0.30 5000-0003-0001 I - GE0/0/1

20.0.0.3 5000-0003-0001 I - GE0/0/1

------------------------------------------------------------------------------

Total:6 Dynamic:0 Static:0 Interface:6

Подписи портов можно посмотреть так:

<R3>display int des

PHY: Physical

*down: administratively down

(l): loopback

(s): spoofing

(b): BFD down

^down: standby

(e): ETHOAM down

(v): VirtualPort

Interface PHY Protocol Description

GE0/0/0 up up to_R2

GE0/0/1 up up to_R1

GE0/0/2 up down HUAWEI, AR Series, GigabitEtherne

t0/0/2 Interface

GE0/0/3 up down HUAWEI, AR Series, GigabitEtherne

t0/0/3 Interface

GE0/0/4 up down HUAWEI, AR Series, GigabitEtherne

t0/0/4 Interface

GE0/0/5 up down HUAWEI, AR Series, GigabitEtherne

t0/0/5 Interface

GE0/0/6(v) up down VirtualPort

NULL0 up up(s) HUAWEI, AR Series, NULL0 Interface

<R3>

Примечание.

Все настройки, которые были сделаны, нужно сохранить в энергонезависимую память, иначе после перезагрузки роутера он вернется к исходной конфигурации, так как сейчас они есть только в оперативной памяти. На Huawei это делается командой save, на Cisco есть два варианта: write или copy running-config startup-config.

Проверяем работу схемы

Нам осталось убедиться, что все работает, для этого давайте попускаем пинги от R1 к R3, будем явно указывать адрес из-под которого мы будем пинговать, и адрес, который мы будем пинговать.

Пингуем адрес 20.0.0.3 со всех трех адресов интерфейса Cisco, адрес источника назначается ключевым словом source.

R1# ping 20.0.0.3 source 20.0.0.1

Type escape sequence to abort.

Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 20.0.0.3, timeout is 2 seconds:

Packet sent with a source address of 20.0.0.1

!!!!!

Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/9/16 ms

R1# ping 20.0.0.3 source 20.0.0.10

Type escape sequence to abort.

Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 20.0.0.3, timeout is 2 seconds:

Packet sent with a source address of 20.0.0.10

!!!!!

Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/10/20 ms

R1# ping 20.0.0.3 source 20.0.1.1

Type escape sequence to abort.

Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 20.0.0.3, timeout is 2 seconds:

Packet sent with a source address of 20.0.1.1

!!!!!

Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 8/10/12 ms

Все три пинга успешны. Дабы не занимать время и место просто скажу, что остальные адреса, настроенные, на интерфейсе Huawei тоже пингуются со всех трех адресов роутера R1, которые настроены на интерфейсе в сторону R3.

Вопросы для ваших ответов

Оставлю комментарий для ответов, если захотите отвечать на вопросы, то лучше делать под этим комментарием, чтобы не спойлерить другим.

Предлагаю разобраться с тремя вопросами:

  1. Какие адреса или адрес будет использовать роутер Cisco если пинговать ответные адреса Huawei без указания source IP?

  2. Какие адреса или адрес будет использовать Huawei, если пинговать ответные адреса Cisco и не указывать source IP?

  3. При текущих конфигурациях будут ли пинговаться адреса, настроенные на линке R2/R3 с роутера R1? Почему?

Видео версия

Для тех кому нравится больше смотреть, чем читать вот видео на тему поста:

Показать полностью 1 1
[моё] YouTube Системное администрирование IP Протокол Компьютерные сети Роутер Телекоммуникации Телеком Видео Связь Обучение IT Длиннопост
1
Посты не найдены
О нас
О Пикабу Контакты Реклама Сообщить об ошибке Сообщить о нарушении законодательства Отзывы и предложения Новости Пикабу Мобильное приложение RSS
Информация
Помощь Кодекс Пикабу Команда Пикабу Конфиденциальность Правила соцсети О рекомендациях О компании
Наши проекты
Блоги Работа Промокоды Игры Курсы
Партнёры
Промокоды Биг Гик Промокоды Lamoda Промокоды Мвидео Промокоды Яндекс Директ Промокоды Отелло Промокоды Aroma Butik Промокоды Яндекс Путешествия Постила Футбол сегодня
На информационном ресурсе Pikabu.ru применяются рекомендательные технологии