Cisco 841MルータでWiFi AP経由でインターネットにつなぐ

概要

Cisco 841Mルータでの初期設定や、インターネット接続に必要な設定についてメモしておく。

今回購入したもの

サイト間VPNの設定を試してみたくて、Ciscoルータ 841Mを購入した。付属品は電源ケーブルだけなので、LANケーブルなどが別途必要。

すでにLANケーブルは持っていたが、PCにLANポートがなかったので、USB-LAN変換アダプターを購入。

ルータのLANポートに接続すればTelnetでルータにアクセスできるけれど、コンソール接続も試したかったのでUSBポートからコンソール接続できるケーブルも購入した。

• CISCO C841M-4X-JSEC/K9
• KAUMO RJ45 USB変換 コンソールケーブル
• ABLEWE USB LAN 変換アダプター

Cisco C841Mルータについて

Cisco C841M-4X-JSEC/K9は寸法が4.4 x 34.3 x 17.5 cmなので結構小さい。しかも1.7㎏と軽い。なので仕事机にポンと置いておいてもそれほど邪魔にならない。

LANポートが4つで、WANポートが2つある。

GigabitEthernet 0/0, 0/1, 0/2, 0/3がLANポートで、GigabitEthernet 0/4, 0/5がWANポート。

LANポートは、Layer2（レイヤー2）なのでVLAN等を設定してPCと接続する。

WANポートは、家で接続する場合はONUとかモデム、WiFi APと接続することになる。後述するが、今回はルータ機能のある WiFi APと接続した。

IPsec VPNに対応。

その他の仕様は下記を参考のこと。

Cisco C841Mシリーズの仕様

パスワード等の初期設定

まずは、パスワード設定等の初期設定を行う。

PCとルータのLANポートを接続する。今回はGigabitEthernet 0/0に接続した。

ルータに電源ケーブルを差す。起動されるのを待ってから、GE 0/0に接続し、Telnetで10.10.10.1に接続する。今回はTeratermを使ってTelnet接続する。

Teratermで10.10.10.1にTelnet接続

接続出来たら、まずusernameとpasswordを入力する。初期usernameはciscoで、初期passwordもcisco。

enableで特権モードに移行し、configure terminalでコンフィグモードに入る。

コンフィグモードでusernameとpasswordを設定する。

endでコンフィグモードを抜けて、特権モードに戻ることができる。

> enable
# configure terminal
(config)# username xxxxx password xxxxx
(config)# end
# copy running-config startup-config

ルータ電源オフ時に設定が消えてしまわないようcopy running-config startup-configコマンドでstartup-configに設定を保存しておく。

【注意！！】

初回接続時にusernameとpasswordを設定しておかないと、次回起動時にパスワードが設定されておらず、アクセスできなくなる。

その場合は、コンソール接続してリロードするか、筐体背面にあるリセットボタンを長押ししてリセットする必要があるので要注意。

コンソール接続でのパスワードリカバリはこちらを参考のこと。コンソール接続には前述のコンソールケーブルが必要。

次に、enable passwordで特権パスワードの設定を行う。

# configure terminal
(config)# enable password xxxx

コンソール接続であればパスワードなしで、enableコマンドだけで特権モードに遷移できるが、LANポート接続では特権パスワードを設定していないと特権モードに遷移できない。なので、初回アクセス時に設定しておく必要がある。

これで初期設定は終了。

デフォルトのVLAN設定の確認

いきなりPCをルータにtelnet接続したけれど、なぜ繋がるのかよくわからなかったので、デフォルトのVLAN設定を確認してみる。

show vlan-switchコマンドで確認すると、デフォルトですべてのLANポート（GE 0/0 ~ 0/3）がVlan1に属している。

C841M#show vlan-switch

VLAN Name                             Status    Ports
---- -------------------------------- --------- -------------------------------
1    default                          active    Gi0/0, Gi0/1, Gi0/2, Gi0/3
10   main                             active
...

show running-configでinterface VLANとDHCPの設定を確認してみる。

intaface Vlan(=Switch Virtual Interface)の設定は次のようになっている。SVIのIPが10.10.10.1に設定されていることがわかる。

SVIはVlanに仮想的につながっているインターフェイスのこと。この場合だとVLAN1に仮想的に接続しているインターフェイス(SVI)が、interface Vlan1。Switch Virtual Interface(SVI)についてはこちらを参照のこと。

interface Vlan1
 description $ETH_LAN$
 ip address 10.10.10.1 255.255.255.128
 ip tcp adjust-mss 1452

一方、DHCPの設定は次のようになっている。VLANのネットワークと同じIPレンジになっていることがわかる。

ip dhcp pool ccp-pool
 import all
 network 10.10.10.0 255.255.255.128
 default-router 10.10.10.1
 dns-server 10.10.10.1
 lease 2

VLAN1のネットワークは10.10.10.1/25で、デフォルトで上記のDHCP設定が存在するため、GE 0/0 ~ 0/3のいずれかのポートにPCを接続すると、自動でPCにIPアドレス、デフォルトゲートウェイ、DNSサーバが割り当てられる。

※ ただし、自動でIPアドレス、デフォルトゲートウェイ、DNSサーバが割り当てられるには、PC側設定が「IPアドレスを自動的に取得する」「DNSサーバのアドレスを自動的に取得する」になっている必要がある。

確認のためWindows PCでコマンドプロンプトを開き、ipconfigで確認してみる。自動で10.10.10.65が割り当てられていることがわかる。

C:\Users\xxx>ipconfig

Windows IP 構成


イーサネット アダプター イーサネット:

   接続固有の DNS サフィックス . . . . .:
   リンクローカル IPv6 アドレス. . . . .: fe80::a2f4:daaf:5ecf:c349%5
   IPv4 アドレス . . . . . . . . . . . .: 10.10.10.65
   サブネット マスク . . . . . . . . . .: 255.255.255.128
   デフォルト ゲートウェイ . . . . . . .: 10.10.10.1

上記の設定により、PC側でイーサネットインターフェイスにIPアドレスなどを設定しなくてもCiscoルータと疎通がとれ、Vlan1でTelnet接続できる。

VLANを作成してみる

この章では、Vlan1と同じようにDHCP設定が適用されたVlanを作成していく。手順は下記の通り。

【手順概要】

1. VLAN作成
2. SVIの作成
3. GEポートをVLANに所属させる
4. アクセスリストの作成
5. アクセスリストをVTYポートに割り当て
6. DHCPプールの作成

VLANの作成

ルータのLANポートとPCを接続するために、まずはVLAN 101を作成する。

# conf t
(config)#vlan 101
(config-vlan)#end

作成したVLANをshow vlan-switchで確認する。

#show vlan-switch

VLAN Name                             Status    Ports
---- -------------------------------- --------- -------------------------------
1    default                          active    Gi0/0, Gi0/1, Gi0/2, Gi0/3
10   main                             active
101  VLAN0101                         active    

デフォルトでvtp modeがサーバーモードになっているので、running-config上では作成したVLANが表示されない。

vtp modeをtransparentに変更すると、表示させることができる。

#conf t
(config)#vtp mode transparent
Setting device to VTP TRANSPARENT mode.
(config)#end
#show run
Building configuration...
<中略>
vlan 101
no cdp run
<中略>
#conf t
(config)#no vtp mode

【vtp modeに関する参考】

VTP（ VLAN Trunking Protocol ）とは

vtp mode/CiscoIOS - ネットワーク入門サイト

以上で、VLANの作成、および作成されたことの確認ができた。

SVIの作成

作成したVLANに仮想インターフェイスSVIを割り当てる。仮想インターフェイスintarface VLAN 101にIPアドレス192.168.101.1を割り当てる。

#conf t
(config)#interface VLAN 101
(config-if)#ip address 192.168.101.1 255.255.255.0
(config-if)#end

running-config上でSVIが設定されていることを確認する。

#show run interface Vlan101
Building configuration...

Current configuration : 106 bytes
!
interface Vlan101
 ip address 192.168.101.1 255.255.255.0
 ip virtual-reassembly in
end

GEポートをVLANに所属させる

GE 0/1がVLANネットワークにつながるように、GE 0/1をVLAN101に所属させる。

#conf t
(config)#interface GigabitEthernet 0/1
(config-if)#switchport access vlan 101
(config-if)#end

PCとの接続なのでアクセスポートとして設定する。

トランクポートはスイッチ同士の接続に用いる。詳細は下記を参照のこと。

switchport access vlan/CiscoIOS - ネットワーク入門サイト

アクセスポート ～1つのVLANのみに割り当てるポート～ | VLAN(Virtual LAN)の仕組み | ネットワークのおべんきょしませんか？

トランクポート(タグVLAN) ～複数のVLANに割り当てるポート～ | VLAN(Virtual LAN)の仕組み | ネットワークのおべんきょしませんか？

アクセスリストの作成

ここまでだとまだアクセス許可がされてないので、VLANネットワークでルータに接続することはできない。

そのためアクセスリストを作成し、VTYポートへの割り当てていく。まず、アクセスリストを作る。

VLANネットワークの192.168.101.0/24からのアクセスを許可するアクセスリスト番号10を作成し、runnning-configの確認をする。

(config)# access-list 10 permit 192.168.101.0 0.0.0.255
#show run | include access-list 10
access-list 10 permit 192.168.101.0 0.0.0.255

これでアクセスリストの作成および確認ができた。

アクセスリストをVTYポートに割り当て

次にアクセスリスト10番をVTYポートに割り当てる。また、VTYポートへのパスワード設定を忘れないようにする。これを設定しておかないとTelnet接続を試みても接続拒否されてしまう。

(config)# line vty 0 4
(config-line)# access-class 10 in
(config-line)# password cisco
(config-line)# end
#show run | section vty 0 4
line vty 0 4
 access-class 10 in
 privilege level 15
 password cisco
 login
 transport input telnet ssh

PCのイーサネットアダプタで、192.168.101.0/24内のIPアドレスを設定することで、192.168.101.1にtelnet接続できる状態になった。

自動でIPアドレス、デフォルトゲートウェイ、DNSサーバをPC側に割り当てたいので、DHCPプールの設定を行う。

DHCPプールの作成

DHCPプールを作成し、PC側に設定するネットワーク、デフォルトゲートウェイ、DNSサーバを指定する。

(config)#ip dhcp pool dhcppool101
(dhcp-config)#network 192.168.101.0 255.255.255.0
(dhcp-config)#default-router 192.168.101.1
(dhcp-config)#dns-server 192.168.101.1
(dhcp-config)#lease 2

さらにDHCPで割り当てをしないIPアドレスの範囲を指定しておく。192.168.101.1~192.168.101.63は指定されないので、192.168.101.1 192.168.101.64以降のアドレスがPCに自動で割り当てられることになる。

(config)#ip dhcp excluded-address 192.168.101.1 192.168.101.63

これでGE 0/1にPCを接続すると、しばらく待機すると自動でPCにIPアドレス、デフォルトゲートウェイ、DNSサーバが設定されるようになった。

PCのコマンドプロンプトを起動し、ipconfigで自動設定された情報を確認する。IPアドレス192.168.101.64が割り当てられ、デフォルト ゲートウェイが192.168.101.1になっていることがわかる。

C:\Users\xxxx>ipconfig

Windows IP 構成


イーサネット アダプター イーサネット:

   接続固有の DNS サフィックス . . . . .:
   リンクローカル IPv6 アドレス. . . . .: fe80::a2f4:daaf:5ecf:c349%5
   IPv4 アドレス . . . . . . . . . . . .: 192.168.101.64
   サブネット マスク . . . . . . . . . .: 255.255.255.0
   デフォルト ゲートウェイ . . . . . . .: 192.168.101.1

同様にnslookupでDNSサーバとして192.168.101.1が設定されていることを確認する。

C:\Users\xxxx>nslookup
DNS request timed out.
    timeout was 2 seconds.
既定のサーバー:  UnKnown
Address:  192.168.101.1

これでTelnetで192.168.101.1に接続できることを確認する。

ここまでの設定でGE 0/1につなぐと自動でIPアドレスなどがPC側に設定されるようことが確認できた。

本章では、下記図の赤枠および下線部を設定した。

ルータとWiFi APを経由してインターネットに接続する

ルータからWiFi AP経由でインターネットに接続するため、ルータとWiFi AP間の設定を行う（上図の赤枠内）。

1. WiFi APのIPアドレス確認
2. WANポートへのIPアドレスの設定
3. デフォルトルートの設定
4. DNSサーバの設定
5. IPマスカレードの設定

WiFi APのIPアドレス確認

ルータとWiFi APを接続するので、まずWiFi APのIPアドレスを確認する。

Windows PCをWiFiに接続した状態でコマンドプロンプトでipconfigコマンドを実行する。

C:\Users\bluen>ipconfig
<中略>
Wireless LAN adapter Wi-Fi:

   IPv4 アドレス . . . . . . . . . . . .: 192.168.10.121
   サブネット マスク . . . . . . . . . .: 255.255.255.0
   デフォルト ゲートウェイ . . . . . . .: 192.168.10.1

WiFi アダプターに設定されているデフォルトゲートウェイがWiFi APのIPアドレス。つまり、192.168.10.1で、/24のネットワークになっている。WiFi APのネットワーク機能が自動で192.168.10.0/24のネットワークを設定している。

ちなみに上記以外の方法でもWiFI APのIPアドレス確認できる。WiFi APのMACアドレスがわかれば、arp -a でMACアドレスとIPアドレスのペア一覧を表示し、MACアドレスをもとにIPアドレスを確認できる。

C:\Users\bluen>arp -a

インターフェイス: 192.168.10.121 --- 0xf
  インターネット アドレス 物理アドレス           種類
  192.168.10.1          f8-xx-xx-xx-xx-xx     動的

WANポートへのIPアドレスの設定

WiFi APが192.168.10.1で、192.168.10.0/24のネットワークということがわかったので、ルータのWANポートに192.168.10.0/24内のアドレスを設定し、デフォルトルートを192.168.10.1宛てに設定してあげればよい。

Cisco C841M-4X-JSEC/K9にはWANポートがGigabitEthernet0/4と0/5の2つある。

今回はGE 0/4を使うので、GE 0/4に192.168.10.10を割り当てる。今回は192.168.10.10にしたが、192.168.10.0/24内の任意アドレスで構わない。

(config)#interface GigabitEthernet0/4
(config-if)#ip address 192.168.10.10 255.255.255.0
(config-if)#end
#show run | section interface GigabitEthernet0/4
interface GigabitEthernet0/4
 ip address 192.168.10.10 255.255.255.0
 ip virtual-reassembly in
 duplex auto
 speed auto

デフォルトルートの設定

次にデフォルトルートを設定する。

どのIPアドレス宛てであっても、WiFi AP（192.168.10.1）にパケットを転送するようデフォルトルートを設定する。

(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.10.1
(config)#end
#show run | section ip route
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.10.1

DNSサーバの設定

次にDNSサーバの設定を行う。DNSサーバをWiFi AP（192.168.10.1）に設定してしまい、WiFi AP経由で名前解決を行う。

(config)#ip name-server 192.168.10.1
(config)#end
#show run | section ip name-server
ip name-server 192.168.10.1

IPマスカレードの設定

最後にIPマスカレードの設定を行う。シスコ用語ではPAT (Port Address Translation) と呼ぶらしい。

PAT（ Port Address Translation ）とは

Ciscoコンフィグ - PAT

SVIにNAT設定を行う。SVI interface VLAN101が内部ネットワークのインターフェイスとなるので、ip nat insideを設定する。

#interface VLAN 101
(config-if)#ip nat inside
(config-if)#end
#show run | section interface Vlan101
interface Vlan101
 ip address 192.168.101.1 255.255.255.0
 ip nat inside
 ip virtual-reassembly in

次にGE 0/4が外部ネットワークのインターフェイスとなるので、ip nat outsideを設定する。

#interface GigabitEthernet 0/4
(config-if)#ip nat outside
(config-if)#end
#show run | section interface GigabitEthernet0/4
interface GigabitEthernet0/4
 ip address 192.168.10.10 255.255.255.0
 ip nat outside
 ip virtual-reassembly in
 duplex auto
 speed auto

作成済みのアクセスリスト10番を使って、ACLのIPアドレスをIPマスカレードするよう設定し、WANポートに紐づける。

#ip nat inside source list 10 interface GigabitEthernet0/4 overload
(config)#end
#show run | section ip nat inside source
ip nat inside source list 10 interface GigabitEthernet0/4 overload

これでルータ＆WiFi AP経由でインターネット接続できるようになった。実際にブラウジングして接続できることが確認できた。

※WiFi接続をしている場合は、一度接続を切断してルータ経由でWiFI APにつなぐこと。

IPマスカレードが動作すると、次のようにNAT変換テーブルを確認できる。

#show ip nat translations
Pro Inside global         Inside local          Outside local         Outside global
udp 192.168.10.10:49665   192.168.101.64:49665  172.217.31.142:443    172.217.31.142:443
udp 192.168.10.10:51490   192.168.101.64:51490  142.250.198.3:443     142.250.198.3:443
udp 192.168.10.10:53435   192.168.101.64:53435  172.217.161.36:443    172.217.161.36:443
tcp 192.168.10.10:53996   192.168.101.64:53996  54.162.135.189:443    54.162.135.189:443
udp 192.168.10.10:54247   192.168.101.64:54247  35.190.10.96:443      35.190.10.96:443
tcp 192.168.10.10:54905   192.168.101.64:54905  18.208.234.93:443     18.208.234.93:443
udp 192.168.10.10:59213   192.168.101.64:59213  157.240.209.14:443    157.240.209.14:443
udp 192.168.10.10:61410   192.168.101.64:61410  172.217.31.142:443    172.217.31.142:443
tcp 192.168.10.10:62410   192.168.101.64:62410  100.26.25.11:443      100.26.25.11:443
tcp 192.168.10.10:62411   192.168.101.64:62411  54.71.158.128:443     54.71.158.128:443
tcp 192.168.10.10:62412   192.168.101.64:62412  54.71.158.128:443     54.71.158.128:443
tcp 192.168.10.10:62413   192.168.101.64:62413  216.58.220.99:443     216.58.220.99:443
tcp 192.168.10.10:62414   192.168.101.64:62414  54.71.158.128:443     54.71.158.128:443
tcp 192.168.10.10:62418   192.168.101.64:62418  104.18.160.90:443     104.18.160.90:443
tcp 192.168.10.10:62420   192.168.101.64:62420  104.18.160.90:443     104.18.160.90:443
tcp 192.168.10.10:62423   192.168.101.64:62423  104.19.187.97:443     104.19.187.97:443
tcp 192.168.10.10:62426   192.168.101.64:62426  104.19.187.97:443     104.19.187.97:443
tcp 192.168.10.10:62430   192.168.101.64:62430  104.18.234.98:443     104.18.234.98:443
tcp 192.168.10.10:62432   192.168.101.64:62432  104.18.234.98:443     104.18.234.98:443
tcp 192.168.10.10:62441   192.168.101.64:62441  18.65.202.20:443      18.65.202.20:443
tcp 192.168.10.10:62442   192.168.101.64:62442  18.65.183.158:443     18.65.183.158:443

手順は以上。

参考

Telnet 接続に必要な設定 – Cisco ネットワーク機器 | IT情報サイト ”ITアベイラボ”

Ciscoルータの設定について質問です．現在８００Mシリーズの... - Yahoo!知恵袋

VLANとは

show vlan-switchコマンドについて

DHCPサーバ - Ciscoコンフィグ設定

Solved: Vlan missing in running-config - Cisco Community

vtp mode/CiscoIOS - ネットワーク入門サイト