DHCPによる自動IPアドレス割り当て
ルーターでDHCPサービスを有効にするには、まずルーターのIPアドレスを設定した上で以下のコマンドを実行します。
[Router]dhcp enable
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次に、対象のインターフェースでDHCPを有効化します。
[Router]interface GigabitEthernet0/0/1
[Router-GigabitEthernet0/0/1]dhcp select interface
DNSサーバーの設定
DHCPを使用してDNSサーバー情報を配布する場合、以下のコマンドで設定します。ここで192.168.1.100はDNSサーバーのアドレスです。
[Router-GigabitEthernet0/0/0]dhcp server dns-list 192.168.1.100
サーバーはドメイン名をIPアドレスに解決し、pingコマンドでドメイン名を指定すると、そのドメインに対応するIPアドレスにpingが送信されます。
スタティックルートの設定
スタティックルートを設定するには、以下のコマンドを使用します。
[Router]ip route-static 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1
ここで、192.168.1.0は宛先ネットワーク、192.168.2.1はネクストホップのIPアドレスです。
TCPとUDPの違い
TCPは信頼性の高いデータ転送を提供しますが、遅延に対しては敏感ではありません。電子メールなどに使用されます。
UDPは低遅延で高速なデータ転送を提供しますが、パケット損失の可能性があります。オンラインゲームなどでよく使用されます。
CDN技術
CDN（コンテンツデリバリネットワーク）は負荷分散を実現し、同じドメイン名にアクセスするユーザーに異なるIPアドレスを返します。これにより、トラフィックが急増した状況でも効率的に対応できます。
VLAN（仮想LAN）の設定
VLANはネットワークセグメントを分離し、ウイルスの拡散を制限するために使用されます。
VLAN設定手順
1. まずVLANを作成します
[Switch]vlan 10
[Switch]vlan 20
2. スイッチインターフェースのモードを設定します
[Switch-GigabitEthernet0/0/3]port link-type access
3. インターフェースをVLANに割り当てます
[Switch-GigabitEthernet0/0/3]port default vlan 20
スイッチ間でのVLAN設定
複数のスイッチでVLANを設定する場合、トランクポートを設定してVLAN情報を伝達します。
[Switch-GigabitEthernet0/0/18]port link-type trunk
[Switch-GigabitEthernet0/0/18]port trunk allow-pass vlan 10
[Switch-GigabitEthernet0/0/18]port trunk allow-pass vlan 20
レイヤ3スイッチング
レイヤ3スイッチを使用すると、異なるVLAN間の通信を可能にします。実装方法は以下の通りです。
1. スイッチにVLANを作成します
2. インターフェースを適切なモード（accessまたはtrunk）に設定します
3. VLANインターフェースにIPアドレスを割り当てます
[Switch]interface Vlanif 10
[Switch-Vlanif10]ip address 1.1.1.254 255.255.255.0
[Switch]interface Vlanif 20
[Switch-Vlanif20]ip address 2.2.2.254 255.255.255.0
これにより、各VLANのゲートウェイとして機能します。
ルータオンアスティック（One-Arm Routing）
ルータを使用してVLAN間ルーティングを実現する手法です。
1. ルーターにサブインターフェースを作成します
[Router]interface GigabitEthernet0/0/0.10
2. サブインターフェースをVLANに関連付けます
[Router-GigabitEthernet0/0/0.10]dot1q termination vid 10
3. サブインターフェースにIPアドレスを設定します
[Router-GigabitEthernet0/0/0.10]ip address 1.1.1.254 255.255.255.0
4. ARPブロードキャストを有効にします
[Router-GigabitEthernet0/0/0.10]arp broadcast enable
アクセスコントロールリスト（ACL）
ACLを使用してネットワークトラフィックをフィルタリングします。
1. 拡張ACLを作成します
[Switch]acl name FILTER advance
2. ルールを設定します
[Switch-acl-adv-FILTER]rule deny ip source 1.1.1.0 0.0.0.255 destination 3.3.3.0 0.0.0.255
[Switch-acl-adv-FILTER]rule permit ip source any
3. インターフェースにACLを適用します
[Switch-GigabitEthernet0/0/1]traffic-filter inbound acl name FILTER
NAT（ネットワークアドレス変換）
プライベートネットワークのアドレスをパブリックIPアドレスに変換する技術です。
NATアドレス変換の設定
1. 基本ACLを作成し、変換対象のアドレス範囲を指定します
[Router]acl name PRIVATE basic
[Router-acl-basic-PRIVATE]rule permit source 1.1.0.0 0.0.255.255
2. NATアドレスプールを作成します
[Router]nat address-group 1 2.2.2.5 2.2.2.10
3. 外部インターフェースでNATを適用します
[Router-GigabitEthernet0/0/1]nat outbound 2999 address-group 1
NATサーバーの公開設定
内部サーバーを外部に公開するには、以下のように設定します。
[Router-GigabitEthernet0/0/1]nat server global 2.2.2.5 inside 1.1.1.2
ここで、globalは外部からアクセスするパブリックIPアドレス、insideは内部サーバーのプライベートIPアドレスです。
プライベートIPアドレス
一般的に使用されるプライベートIPアドレスの範囲：
- クラスA: 10.0.0.0～10.255.255.255
- クラスB: 172.16.0.0～172.31.255.255
- クラスC: 192.168.0.0～192.168.255.255
その他の特別なアドレス：
- ループバックアドレス: 127.0.0.1
- リンクローカルアドレス: 169.254.0.0/16
サブネット分割とVLSM
サブネット分割は、ネットワークをより小さなセグメントに分割するプロセスです。VLSM（可変長サブネットマスク）を使用すると、ネットワークの要件に応じて異なるサイズのサブネットを作成できます。