Cisco Catalyst 初期設定③|VLANの作成とポートへの割り当て設定【IOS XE 17.6.x】

ネットワーク技術

 

ネットワーク設計で最もよく使われる技術のひとつが「VLAN」です。「名前は聞いたことあるけど、何のために使うのかよくわからない」という人も多いのではないでしょうか。

このシリーズでは、Cisco Catalyst 9606RのIOS XE 17.6.xを使って、初心者でも手を動かしながら学べる設定解説をしています。第3回の今回は、VLANの作成から、ポートへの割り当てまでを公式ドキュメントに基づいて正確に解説します。

 

 

動作環境

  • 機器:Cisco Catalyst 9606R
  • OS:Cisco IOS XE 17.6.x(Bengaluru)
  • 前提:初期設定①(ホスト名・バナー・タイムゾーン)、②(SSH設定)が完了していること
  • 参照元:Cisco公式VLANコンフィギュレーションガイド(IOS XE Bengaluru 17.6.x)

 

 

VLANとは何か、なぜ必要なのか

VLANとは「Virtual LAN(仮想LAN)」の略で、物理的なケーブル接続に関係なく、ネットワークを論理的に分割する技術です。

公式ドキュメントでは次のように定義されています。「VLANは、ユーザの物理的な位置に関係なく、機能、プロジェクトチーム、またはアプリケーションなどで論理的に分割されたスイッチドネットワーク」。

具体的にイメージしてみましょう。たとえば、同じフロアに「営業部」と「開発部」のPCがあるとします。VLANを使わない場合、どちらも同じネットワークに繋がっているため、互いの通信が見えてしまいます。VLANで分割すれば、同じスイッチに繋いでいても、論理的に別々のネットワークとして扱えます。

VLANを使う主なメリットはこの3つです。

メリット内容
セキュリティ向上部署やシステムごとにネットワークを分離できる
ブロードキャスト制御不必要なブロードキャストが他のVLANに流れない
柔軟な設計物理的な配線を変えずにネットワーク構成を変更できる

 

 

VLANの番号範囲

公式ドキュメントによると、VLANは1〜4094の番号で識別します。主な範囲は以下のとおりです。

VLAN ID区分用途
1デフォルトVLANシステム初期化時に作成。削除不可
2〜1001標準範囲VLAN一般的なユーザー設定に使用
1002〜1005予約済みトークンリング・FDDI専用。変更・削除不可
1006〜4094拡張範囲VLAN大規模環境向け。VTPv3が必要

今回は最もよく使われる標準範囲VLAN(2〜1001)の設定を解説します。

 

 

VLAN設定の前提条件

公式ドキュメントには以下の前提条件が記載されています。

  • VLANを作成する前に、VTPモードをサーバーまたはトランスペアレントモードにする必要があります
  • デバイスがVTPサーバーの場合は、VTPドメインを定義する必要があります
  • VLAN 1およびVLAN 1002〜1005は自動作成されており、削除できません

また、VLAN 4094はStackWise仮想機能で予約されているため、ユーザーが使用してはいけません。

 

 

VLANの設定手順

ステップ1:VTPモードの確認

まず現在のVTPモードを確認します。

C9606R-Core01# show vtp status

出力例:

VTP Version capable             : 1 to 3
VTP version running             : 1
VTP Domain Name                 : 
VTP Pruning Mode                : Disabled
VTP Traps Generation            : Disabled
Device ID                       : 
Configuration last modified by 0.0.0.0 at 0-0-00 00:00:00
Local updater ID is 0.0.0.0 (no valid interface found)

Feature VLAN:
--------------
VTP Operating Mode                : Server
Maximum VLANs supported locally   : 1005
Number of existing VLANs          : 5
Configuration Revision            : 0
MD5 digest                        : ...

VTP Operating Mode : Server と表示されていれば、VLAN作成が可能な状態です。

小規模環境や学習環境では、VTPの影響を受けないようトランスペアレントモードに設定することもあります。

C9606R-Core01# configure terminal
C9606R-Core01(config)# vtp mode transparent
Setting device to VTP Transparent mode for VLANS.
C9606R-Core01(config)# end

 

ステップ2:VLANの作成

標準範囲VLANを作成します。今回は以下の3つのVLANを例として設定します。

VLAN IDVLAN名用途
10SALES営業部
20DEVELOP開発部
99MGMT管理用
C9606R-Core01# configure terminal

! VLAN 10の作成
C9606R-Core01(config)# vlan 10
C9606R-Core01(config-vlan)# name SALES
C9606R-Core01(config-vlan)# exit

! VLAN 20の作成
C9606R-Core01(config)# vlan 20
C9606R-Core01(config-vlan)# name DEVELOP
C9606R-Core01(config-vlan)# exit

! VLAN 99の作成(管理用)
C9606R-Core01(config)# vlan 99
C9606R-Core01(config-vlan)# name MGMT
C9606R-Core01(config-vlan)# exit

C9606R-Core01(config)# end

コマンド解説:

コマンド説明
vlan [ID]指定したIDのVLANを作成し、VLANコンフィギュレーションモードに入る
name [名前]VLANに名前をつける(任意。省略するとVLAN0010などのデフォルト名になる)
exitVLANコンフィギュレーションモードを抜ける

 

ステップ3:VLAN作成の確認

作成したVLANを確認します。

C9606R-Core01# show vlan brief

出力例:

VLAN Name                             Status    Ports
---- -------------------------------- --------- -------------------------------
1    default                          active    
10   SALES                            active    
20   DEVELOP                          active    
99   MGMT                             active    
1002 fddi-default                     act/unsup 
1003 token-ring-default               act/unsup 
1004 fddinet-default                  act/unsup 
1005 trnet-default                    act/unsup 

VLAN 10(SALES)、VLAN 20(DEVELOP)、VLAN 99(MGMT)が作成され、active状態になっていることを確認します。

 

ステップ4:ポートをVLANに割り当てる(アクセスポートの設定)

作成したVLANに、実際のポートを割り当てます。エンドデバイス(PC・サーバーなど)が繋がるポートはアクセスポートとして設定します。

今回は以下の割り当てを例にします。

インターフェイスVLAN用途
GigabitEthernet1/0/1VLAN 10(SALES)営業部PC
GigabitEthernet1/0/2VLAN 20(DEVELOP)開発部PC
GigabitEthernet1/0/24VLAN 99(MGMT)管理端末
C9606R-Core01# configure terminal

! GigabitEthernet1/0/1 をVLAN 10(SALES)に割り当て
C9606R-Core01(config)# interface GigabitEthernet1/0/1
C9606R-Core01(config-if)# switchport mode access
C9606R-Core01(config-if)# switchport access vlan 10
C9606R-Core01(config-if)# exit

! GigabitEthernet1/0/2 をVLAN 20(DEVELOP)に割り当て
C9606R-Core01(config)# interface GigabitEthernet1/0/2
C9606R-Core01(config-if)# switchport mode access
C9606R-Core01(config-if)# switchport access vlan 20
C9606R-Core01(config-if)# exit

! GigabitEthernet1/0/24 をVLAN 99(MGMT)に割り当て
C9606R-Core01(config)# interface GigabitEthernet1/0/24
C9606R-Core01(config-if)# switchport mode access
C9606R-Core01(config-if)# switchport access vlan 99
C9606R-Core01(config-if)# exit

C9606R-Core01(config)# end

コマンド解説:

コマンド説明
interface [インターフェイス名]設定するインターフェイスを指定する
switchport mode accessポートをアクセスモード(1つのVLANのみ)に設定する
switchport access vlan [ID]アクセスポートに割り当てるVLAN IDを指定する

アクセスポートとトランクポートの違い:

種類特徴使用場面
アクセスポート1つのVLANのみ属するPC・サーバー・プリンターなど
トランクポート複数のVLANを通す(タグ付き)スイッチ間・ルーター間の接続

エンドデバイスが繋がるポートは基本的にアクセスポートです。トランクポートの設定は次回の記事で解説します。

 

ステップ5:ポート割り当ての確認

C9606R-Core01# show vlan brief

出力例:

VLAN Name                             Status    Ports
---- -------------------------------- --------- -------------------------------
1    default                          active    Gi1/0/3, Gi1/0/4 ...
10   SALES                            active    Gi1/0/1
20   DEVELOP                          active    Gi1/0/2
99   MGMT                             active    Gi1/0/24

各VLANのPortsカラムに、割り当てたインターフェイスが表示されていれば設定完了です。

特定のインターフェイスの状態を詳しく確認する場合は:

C9606R-Core01# show interfaces GigabitEthernet1/0/1 switchport

出力例:

Name: Gi1/0/1
Switchport: Enabled
Administrative Mode: static access
Operational Mode: static access
Administrative Trunking Encapsulation: dot1q
Operational Trunking Encapsulation: native
Negotiation of Trunking: Off
Access Mode VLAN: 10 (SALES)

Access Mode VLAN: 10 (SALES) と表示されていれば、正しくVLAN 10に割り当てられています。

 

ステップ6:VLANの削除(必要な場合)

誤って作成したVLANを削除する場合は以下のコマンドを使います。

C9606R-Core01# configure terminal
C9606R-Core01(config)# no vlan 20
C9606R-Core01(config)# end

注意: VLANを削除すると、そのVLANに割り当てられていたポートはVLAN未割り当て状態になります。削除前に、ポートの割り当てを変更しておくことを推奨します。また、VLAN 1およびVLAN 1002〜1005は削除できません。

 

ステップ7:設定の保存

C9606R-Core01# write memory
Building configuration...
[OK]

補足:VLANデータベースの保存について

公式ドキュメントによると、VLAN ID 1〜1005の設定はvlan.datファイル(フラッシュメモリ)に自動的に保存されます。write memoryコマンドはrunning-configをstartup-configに保存しますが、VLANデータベースは別ファイル(例:vlan.dat)として管理されています。VTPモードがトランスペアレントの場合は、VLAN設定も実行コンフィギュレーションに保存されます。

 

 

設定コマンドのまとめ

! VTPモードをトランスペアレントに設定(任意)
vtp mode transparent

! VLANの作成
vlan 10
 name SALES
vlan 20
 name DEVELOP
vlan 99
 name MGMT

! ポートのアクセスVLAN割り当て
interface GigabitEthernet1/0/1
 switchport mode access
 switchport access vlan 10

interface GigabitEthernet1/0/2
 switchport mode access
 switchport access vlan 20

interface GigabitEthernet1/0/24
 switchport mode access
 switchport access vlan 99

! 設定の保存
end
write memory

 

 

よくあるトラブルと対処法

VLANを作成したのにshow vlan briefに表示されない

VTPモードがクライアントの場合、VLANはサーバーから受信しないと作成できません。show vtp statusでモードを確認し、サーバーまたはトランスペアレントモードに変更してから再試行してください。

 

ポートをVLANに割り当てたのに通信できない

以下を確認してください。

  • 相手側の機器が同じVLANに割り当てられているか
  • IPアドレスが同じサブネット内に設定されているか
  • ポートがno shutdown状態(シャットダウンされていないか)になっているか
C9606R-Core01# show interfaces GigabitEthernet1/0/1 status

connectedと表示されていれば、物理的にリンクアップしています。

 

 

まとめ

今回のポイントをまとめます。

  • VLANは物理的な配線に関係なく、ネットワークを論理的に分割する技術
  • 標準範囲VLANはID 2〜1001を使用する(1、1002〜1005は予約済み)
  • vlan [ID]でVLANを作成し、nameで名前をつける
  • エンドデバイスが繋がるポートはswitchport mode accessでアクセスポートに設定する
  • switchport access vlan [ID]でポートをVLANに割り当てる
  • show vlan briefで作成したVLANとポート割り当てを確認する

次回はトランクポート(802.1Q)の設定を解説します。スイッチ間で複数のVLANを通すトランクの設定は、VLANを実際に活用するうえで欠かせない知識です。

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過去記事もコチラに掲載しておきます。

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