Loopback интерфейс — это виртуальный интерфейс, который можно создать на сетевом устройстве. Он ведет себя так же, как физический интерфейс, но при этом не привязан к конкретному аппаратному порту.
В устройствах Cisco (как маршрутизаторах, так и коммутаторах) можно настроить loopback-интерфейсы, и у них есть множество полезных применений. В этой статье я расскажу, что это такое, как их настроить и какую пользу они приносят в современных IP-сетях.
История
Термин «Loopback» берет свое начало еще со времен аналоговой телефонии. Суть этого концепта заключается в том, что отправленный устройством сигнал немедленно возвращается обратно только этому же устройству.
По сути, сигнал «зацикливается» на отправителе. Этот метод использовался для тестирования линии передачи данных в телефонных сетях.
Loopback адрес
Этот термин был адаптирован в IP-сетях несколькими способами. Один из них — это диапазон loopback-адресов 127.0.0.0/8, определенный в RFC 5735.
IP-адреса из этого диапазона, например 127.0.0.1, могут использоваться устройством для ссылки на самого себя. Такой адрес также называют localhost. Обращение к нему фактически заставляет устройство взаимодействовать само с собой.
Loopback интерфейс
Еще один способ использования этого термина, который не следует путать с loopback-адресом, — это концепция loopback-интерфейса.
Это виртуальный сетевой интерфейс 3-го уровня, который можно создать и использовать так же, как и любой другой интерфейс. По сути, это не настоящий loopback, поскольку он не предназначен для связи устройства само с собой, но может использоваться для взаимодействия с другими сетевыми устройствами.
Что такое Loopback интерфейс?
Loopback-интерфейс — это логическая сущность, которую можно создать на маршрутизаторе или коммутаторе. После создания он обладает многими характеристиками, присущими порту 3-го уровня на маршрутизаторе или SVI на коммутаторе.
Ему можно назначить IP-адрес, он получает виртуальный MAC-адрес и может выступать как источником, так и получателем данных при взаимодействии с другими сетевыми устройствами. Единственное, чего ему не хватает по сравнению с физическим портом 3-го уровня на маршрутизаторе, — это возможности подключения к подсети с другими хостами.
Как настроить интерфейс Loopback?
Loopback-интерфейсы можно легко настроить как на маршрутизаторах Cisco, так и на коммутаторах. Ниже представлена конфигурация для каждого случая.
Настройка Loopback интерфейса на маршрутизаторе Cisco
Первый шаг — выполнить команду interface loopback в режиме глобальной конфигурации, чтобы создать loopback-интерфейс. Рассмотрим следующий вывод командной строки:
R1#configure terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
R1(config)#interface loopback ?
<0-2147483647> Loopback interface number
R1(config)#interface loopbackКаждому loopback-интерфейсу присваивается номер. Этот номер может находиться в диапазоне от 0 до 2147483647.
Теоретически, на маршрутизаторе можно создать такое же количество loopback-интерфейсов. Однако на практике устройство быстро исчерпает доступные ресурсы памяти и процессора задолго до того, как удастся создать столько интерфейсов.
Давайте создадим loopback-интерфейс с номером 1:
R1(config)#interface loopback 1
R1(config-if)#
*Jan 4 09:39:01.352: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Loopback1, changed state to upПоявляется сообщение Syslog, информирующее нас о том, что интерфейс Loopback1 активирован. Это хороший знак. Теперь мы находимся в режиме конфигурации интерфейса, аналогично тому, как если бы мы настраивали физический интерфейс.
Давайте назначим IP-адрес этому loopback-интерфейсу:
R1(config-if)#ip address 192.168.100.1 255.255.255.0Давайте посмотрим на все интерфейсы этого маршрутизатора:
R1#show ip interface brief
Interface IP-Address OK? Method Status Protocol
GigabitEthernet0/0 10.255.1.235 YES NVRAM administratively down down
GigabitEthernet0/1 192.168.12.1 YES NVRAM up up
Loopback0 1.1.1.1 YES NVRAM up up
Loopback1 192.168.100.1 YES manual up up Мы видим все интерфейсы на маршрутизаторе, включая физические и loopback интерфейсы, а также их назначенные IP-адреса.
Настройка интерфейса Loopback на коммутаторе Cisco
Конфигурация интерфейса loopback на коммутаторе Cisco выполняется почти идентичным образом. Команды очень похожи. Следующие команды создают loopback интерфейс с номером 1 и назначают ему IP-адрес:
SW1(config)#interface loopback 1
SW1(config-if)#
*Jan 4 09:50:33.620: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Loopback1, changed state to up
SW1(config-if)#ip address 10.10.10.1 255.255.255.0
SW1(config-if)#exit
SW1(config)#exitМы можем убедиться, что интерфейс loopback был настроен правильно, используя следующую команду:
SW1#show ip interface brief
Interface IP-Address OK? Method Status Protocol
GigabitEthernet0/0 unassigned YES unset up up
GigabitEthernet0/1 unassigned YES unset up up
GigabitEthernet0/2 unassigned YES unset up up
GigabitEthernet0/3 unassigned YES unset up up
GigabitEthernet1/0 unassigned YES unset up up
GigabitEthernet1/1 unassigned YES unset up up
Loopback1 10.10.10.1 YES manual up up
Vlan500 192.168.1.1 YES manual down down На этом этапе на коммутаторе настроен интерфейс loopback и SVI, которые имеют IP-адреса. Остальные интерфейсы работают как switchport, то есть только на канальном уровне.
Мы можем проверить, что интерфейс loopback работает корректно, отправив ping на него следующим образом:
SW1# ping 10.10.10.1
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.10.10.1, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/1/1 msРазница между SVI и интерфейсом Loopback
Обратите внимание, что хотя SVI и интерфейс loopback оба являются виртуальными интерфейсами 3-го уровня, они отличаются по своему функционированию.
Во-первых, SVI существует в определенном VLAN и обычно выполняет роль шлюза по умолчанию для хостов, подключенных к этому VLAN. Интерфейс loopback на коммутаторе не принадлежит никакому VLAN и должен иметь IP-адрес в подсети, отличной от подсетей, связанных с каким-либо конкретным VLAN.
Также стоит отметить, что SVI будет недоступен, если хотя бы один активный физический интерфейс не назначен на VLAN, к которому относится SVI.
Обратите внимание на вывод в предыдущем разделе, где настроенный SVI VLAN 500 имеет статус “down” и протокол “down”. Это происходит потому, что нет активных access портов, назначенных для VLAN 500. Интерфейс loopback не подвержен таким ограничениям и всегда активен, пока коммутатор подключен к источнику питания.
Что делает интерфейсы Loopback особенными?
Некоторые характеристики интерфейсов обратной связи делают их особенно полезными для конкретных приложений:
- Интерфейсы loopback не отключатся, если кабель отсоединен или физический интерфейс выходит из строя.
- Трафик, отправленный от самого сетевого устройства и предназначенный для него, может быть отправлен и получен с использованием IP-адреса интерфейса loopback вместо адреса физического интерфейса, через который проходит другой трафик.
- Интерфейс loopback можно использовать для связи напрямую с устройством, на котором он настроен, с помощью Telnet, SSH или других протоколов связи, если хотя бы один из физических интерфейсов на устройстве работает.
Варианты использования интерфейса Loopback
Вышеуказанные характеристики делают интерфейсы обратной связи очень полезными для операций уровня управления и обслуживания сети. Некоторые из наиболее полезных применений интерфейсов loopback включают в себя:
- Управление сетевыми устройствами. Администраторы могут осуществлять связь с сетевыми устройствами с помощью интерфейса командной строки или веб-интерфейсов управления, напрямую подключаясь к IP-адресам, назначенным интерфейсу loopback устройства.
- Протоколы маршрутизации. Многие протоколы маршрутизации, такие как OSPF, EIGRP и BGP, будут использовать адреса loopback маршрутизаторов и коммутаторов L3 для назначения идентификатора маршрутизатора, который однозначно идентифицирует это устройство в домене маршрутизации.
- Адрес источника и назначения для мониторинга сети. Многие системы мониторинга сети, использующие SNMP, Netflow или IPSLA, могут использовать интерфейсы loopback для отправки и получения данных мониторинга. Loopback также можно использовать для сравнения пингов и трассировки маршрутов внутри сети для сетевого аудита, тестирования и наблюдения.
Обратите внимание, что большинство случаев использования интерфейсов loopback связаны с обслуживанием, мониторингом и обслуживанием сети. Конечные пользователи редко сталкиваются с использованием интерфейса loopback на сетевом устройстве и никогда не получат какой-либо прямой выгоды от его реализации.
Заключение
Loopback интерфейсы — это конструкции, которые полезны во многих отношениях, но, тем не менее, используются другими протоколами, программами и приложениями.
Будучи самими сущностями, они делают не более чем создание интерфейса, через который может осуществляться общение. Знание того, как их используют другие организации, является важной частью дальнейшего понимания их значения в сети.
hxwZJMD7Wzp