Loopback Interface là gì? Cách cấu hình Loopback Interface trên Router và Switch của Cisco

Thảo luận trong 'Basic Network' bắt đầu bởi Duyanhsao, 21/5/18.

Tags:
  1. Duyanhsao

    Duyanhsao Member

    Loopback Interface là giao diện ảo có thể được tạo trong thiết bị mạng và hoạt động giống như giao diện vật lý.

    Loopback Interface có thể được cấu hình trên bộ định tuyến hoặc bộ chuyển mạch của Cisco và có nhiều công dụng. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét chúng là gì, chúng có thể được cấu hình như thế nào và chúng hữu ích như thế nào trong mạng IP hiện đại.
    [​IMG]​
    Lịch sử về Loopback Interface

    Thuật ngữ loopback có từ thời của điện thoại Analog. Khái niệm này liên quan đến việc thiết lập kết nối sao cho mọi tín hiệu đã gửi từ một thiết bị đều được nhận ngay lập tức và chỉ bởi chính thiết bị đó.

    Về cơ bản, tín hiệu được " looped back " cho người gửi. Phương pháp này được sử dụng để thực hiện kiểm tra đường truyền của đường dây truy cập điện thoại.

    Địa chỉ lặp lại (Loopback address)

    Thuật ngữ này đã được áp dụng trong mạng IP theo nhiều cách. Một là dãi địa chỉ loopback address 127.0.0.0/8, như được định nghĩa trong RFC 5735.

    Các địa chỉ IP trong phạm vi này, chẳng hạn như 127.0.0.1 chẳng hạn, có thể được máy chủ sử dụng để chỉ chính nó. Đây còn được gọi là địa chỉ localhost. Giao tiếp với một địa chỉ như vậy về cơ bản khiến thiết bị gửi giao tiếp với chính nó.

    Giao diện vòng lặp (Loopback Interface)

    Một cách khác mà thuật ngữ này đã được sử dụng, không bị nhầm lẫn với địa chỉ loopback, là khái niệm về giao diện loopback.

    Đây là giao diện mạng Lớp 3 ảo có thể được tạo và sử dụng giống như bất kỳ giao diện nào khác. Về bản chất, đây không phải là một vòng lặp thực sự thích hợp vì nó không được máy chủ sử dụng để liên lạc với chính nó nhưng có thể được sử dụng để liên lạc với các thiết bị mạng khác.

    Giao diện Loopback Interface là gì?

    Loopback Interface là một thực thể logic có thể được tạo trong bộ định tuyến hoặc bộ chuyển mạch. Khi được tạo, nó có nhiều đặc điểm giống như cổng Lớp 3 trên bộ định tuyến hoặc Giao diện ảo chuyển mạch (SVI) trên bộ chuyển mạch.

    Nó có thể được chỉ định một địa chỉ IP, nó có được một địa chỉ MAC ảo và nó có thể là cả nguồn và đích của việc truyền dữ liệu với các thực thể mạng khác.

    Điều duy nhất nó thiếu, so với cổng Lớp 3 vật lý trên bộ định tuyến, là khả năng được kết nối với mạng con có thêm máy chủ.

    Cách cấu hình giao diện Loopback

    Các giao diện loopback có thể được cấu hình khá dễ dàng trên cả bộ định tuyến và bộ chuyển mạch của Cisco. Dưới đây bạn sẽ tìm thấy cấu hình liên quan trong từng trường hợp.
    [​IMG]
    Cấu hình giao diện loopback trên bộ định tuyến của Router Cisco

    Điều đầu tiên là đưa ra lệnh loopback interface trong chế độ cấu hình toàn cục để tạo giao diện loopback. Lưu ý đầu ra dòng lệnh sau:

    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 loopback

    Mỗi giao diện loopback được gán một số giao diện loopback. Số này có thể nằm trong khoảng từ 0 đến 2147483647.

    Về mặt lý thuyết, bạn có thể tạo nhiều giao diện loopback như vậy trên bộ định tuyến. Tuy nhiên, bạn sẽ nhanh chóng hết bộ nhớ và tài nguyên CPU trên thiết bị trước khi bạn gần tạo được nhiều tài nguyên như vậy.

    Hãy tạo một giao diện loopback với số giao diện là 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 up

    Một thông báo nhật ký hệ thống xuất hiện, cho chúng tôi biết rằng giao diện Loopback1 đã xuất hiện. Đó là một dấu hiệu tốt. Bây giờ chúng ta đang ở chế độ cấu hình giao diện, cùng chế độ mà chúng ta sẽ nhập khi định cấu hình giao diện vật lý.

    Hãy cấu hình một địa chỉ IP trên giao diện loopback này:

    R1(config-if)#ip address 192.168.100.1 255.255.255.0
    R1(config-if)#

    Chúng ta hãy xem tất cả các giao diện trên bộ định tuyến cụ thể này:

    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

    R1#

    Chúng ta thấy tất cả các giao diện trên bộ định tuyến, bao gồm giao diện vật lý và loopback, cũng như địa chỉ IP được chỉ định của chúng.

    Cấu hình loopback interface trên Switch Cisco

    Một giao diện loopback có thể được cấu hình trên một switch Cisco theo cách rất giống nhau. Các lệnh gần như giống hệt nhau. Các lệnh sau tạo một loopback với số giao diện là 1 và gán địa chỉ IP cho nó trên Switch:
    [​IMG] ​
    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)#exit
    SW1#

    Chúng tôi có thể xác minh rằng loopback đã được định cấu hình chính xác bằng lệnh sau:

    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

    SW1#

    Tại thời điểm này, Switch được cấu hình với giao diện loopback và SVI (VLAN) được cấu hình bằng địa chỉ IP. Phần còn lại của các giao diện đang hoạt động như các cổng chuyển mạch, tức là chỉ ở Lớp 2.
    [​IMG]​
    Chúng ta có thể xác minh rằng giao diện loopback đang hoạt động chính xác bằng cách ping nó như sau:

    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 ms

    Sự khác biệt giữa SVI (VLAN) và giao diện loopback

    Lưu ý rằng mặc dù SVI và loopback đều là giao diện Lớp 3 ảo, nhưng chúng khác nhau về cách thức hoạt động.

    Thứ nhất, SVI tồn tại trên một VLAN cụ thể và thường đóng vai trò là cổng mặc định cho bất kỳ máy chủ nào được kết nối với VLAN đó. Giao diện loopback trên switch không thuộc về bất kỳ Vlan nào và phải có địa chỉ IP trong mạng con khác với các mạng con được liên kết với bất kỳ Vlan cụ thể nào.

    Lưu ý rằng: một SVI sẽ ngừng hoạt động nếu không có ít nhất một giao diện vật lý đang hoạt động được gán cho VLAN mà SVI thuộc về.

    Lưu ý trong đầu ra ở trên, Vlan500 SVI được cấu hình có trạng thái ngừng hoạt động (status down) và giao thức ngừng hoạt động (protocol down).

    Điều này là do không có cổng truy cập hoạt động nào được chỉ định cho VLAN 500. Giao diện loopback không bị ảnh hưởng bởi các hạn chế đó và luôn hoạt động miễn là Switch có nguồn.

    Điều gì làm cho giao diện loopback trở nên đặc biệt?

    Một số đặc điểm của giao diện loopback làm cho chúng đặc biệt hữu ích cho các ứng dụng cụ thể:

    · Loopback interface sẽ không ngừng hoạt động nếu rút cáp hoặc giao diện vật lý bị lỗi.

    · Lưu lượng được gửi từ và đích đến chính thiết bị mạng có thể được gửi và nhận bằng địa chỉ IP của giao diện loopback thay vì địa chỉ của giao diện vật lý mà lưu lượng khác đi qua.

    · Giao diện loopback có thể được sử dụng để liên lạc trực tiếp với thiết bị được cấu hình bằng Telnet, SSH hoặc các giao thức liên lạc khác, miễn là ít nhất một trong các giao diện vật lý trên thiết bị đang hoạt động.

    Các trường hợp sử dụng giao diện loopback

    Các đặc điểm trên làm cho các giao diện loopback rất hữu ích cho các hoạt động của mặt phẳng điều khiển và bảo trì mạng. Một số ứng dụng hữu ích nhất của giao diện loopback bao gồm:

    · Quản lý thiết bị mạng – Quản trị viên có thể liên lạc với các thiết bị mạng bằng CLI hoặc giao diện quản lý web bằng cách kết nối trực tiếp với địa chỉ IP được gán cho giao diện loopback của thiết bị.

    · Giao thức định tuyến – Nhiều giao thức định tuyến, chẳng hạn như OSPF, EIGRP và BGP, sẽ sử dụng địa chỉ loopback của bộ định tuyến và bộ chuyển mạch L3 để gán ID bộ định tuyến, ID này xác định duy nhất thiết bị đó trong miền định tuyến.

    · Địa chỉ nguồn và đích để giám sát mạng – Nhiều hệ thống giám sát mạng sử dụng SNMP, Netflow hoặc IPSLA có thể sử dụng giao diện vòng lặp để gửi và nhận dữ liệu giám sát. Vòng lặp cũng có thể được sử dụng để đo điểm chuẩn ping và theo dõi tuyến đường trong mạng để kiểm tra, kiểm tra và quan sát mạng.

    Lưu ý: hầu hết việc sử dụng các giao diện loopback đều phải thực hiện với việc bảo trì, giám sát và bảo trì mạng. Người dùng cuối sẽ hiếm khi bắt gặp bất kỳ cách sử dụng nào đối với giao diện loopback trên thiết bị mạng và họ cũng sẽ không bao giờ nhận được bất kỳ lợi ích trực tiếp nào từ việc triển khai chúng.
    [​IMG] ​
    Loopback Interface hữu ích ở nhiều khía cạnh nhưng vẫn được tận dụng bởi các giao thức, chương trình và ứng dụng khác. Biết cách sử dụng chúng là một phần quan trọng để hiểu thêm về tầm quan trọng của chúng trong mạng.
     
    Duyanhsao, 21/5/18
    #1
  2. Heulwen

    Heulwen New Member

    thanks
     
    Heulwen, 30/5/23
    #2

trang này