VLANインタフェースの練習　[vlan intでDHCPリレーを実装できるようにするまでをstep by stebで]

2026.11.15

Ciscoコマンド練習問題

Ciscoコマンド練習問題

2019年午後Ⅰ問Ⅲの試験のシナリオに類似した練習問題を解いていきながらVLANインタフェースへの理解を深めていこう！

Q.1 PCからL3SWのVLANインタフェースへの疎通

1. 今回やりたいこと（目的）

PC（PC3）からL3スイッチのVLANインターフェース（SVI）への疎通確認
L2スイッチを挟んだ構成において、異なるレイヤー間の機器同士で正しくVLANとルーティングが連携し、Ping（ICMP）が通る状態を作る。

2. 構成の前提情報（トポロジとポート割り当て）

構成に基づくインターフェースの接続関係は以下の通り。

機器名	インターフェース	接続先 / 役割
L3SW	`Gi0/0`	L2SW (`Gi0/1`) との接続（トランクポート）
L2SW	`Gi0/1`	L3SW (`Gi0/0`) との接続（トランクポート）
L2SW	`Gi0/0`	PC3 (`e0`) との接続（VLAN 10 アクセスポート）
PC3	`e0`	L2SW (`Gi0/0`) との接続

回答👇

Hjson

#L3SW---------------------------------------------
en
conf t

ip routing

vlan 10
name try10
exit

int g0/0
no shut
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport mode trunk
switchport trunk allowed vlan 10

int vlan 10
ip address 10.0.0.1 255.255.255.0
no shut


#L2SW---------------------------------------------
en
conf t

vlan 10
name try10
exit

int g0/0
switchport mode access
switchport access vlan 10

int g0/1
desc **L3SW**
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport mode trunk
switchport trunk allowed vlan 10


#PC---------------------------------------------
ip 10.0.0.10/24 10.0.0.1

Q.なんでVLAN10しか使わないのに、トランクポートにする必要があるの？
A.理由は、L3スイッチの通信の仕組みにある。L3スイッチでは、VLANごとのIPアドレス（SVI: int vlan 10）は、物理ポートではなく、仮想的なVLANインターフェースに割り当てられる。
もしL2SWとL3SWの間を「VLAN 10のアクセスポート」にしてしまうと、以下のような問題が起きる

L3スイッチの物理ポートは「どのVLANのメンバーか」を直接持たない：
アクセスポートに届いたフレームは指定されたVLANに強制的に所属させられるが、L3スイッチのSVI（int vlan 10）にパケットを届けるには、IEEE 802.1Qのタグが付いた状態でフレームが内部処理に回る必要がある。
トランクポートの役割：
トランクポートは、複数のVLAN（今回はVLAN 10）のタグ付きフレームをそのまま通すための道。L2SW側でVLAN 10に属するPCからのトラフィックをL3SWへ正確に中継し、L3SW側のルーティングエンジン（SVI）に渡すためには、両者を結ぶリンクがトランクである必要がある。

そのため、たとえVLANが1つ（VLAN 10のみ）であったとしても、L2スイッチとL3スイッチ間を接続するポートはトランクモードで設定するのがCiscoネットワークの正しい接続方法となる。

Q.2 L3SWのVLANインタフェースでDHCPリレーエージェントを稼働させる

1. 今回やりたいこと（目的）

PC（PC1）がDHCPサーバーを持たない別セグメントにいる状態から、DHCPリレーエージェントを経由してIPアドレスを自動取得できるようにする
L2SW1およびL3SW1を介して、PCからのDHCPブロードキャスト要求をL3スイッチの機能（ip helper-address）でユニキャストに変換し、上位のDHCPサーバーへ安全に転送・配給させる仕組みを構築する。

2. 構成の前提情報（トポロジとポート割り当て）

構成に基づくインターフェースの接続関係は以下の通り。

機器名	インターフェース	接続先 / 役割
DHCP	`Gi0/0`	L3SW1 (`Gi0/0`) との接続（ルーテッドポート / `10.0.10.67`）
L3SW1	`Gi0/0`	DHCPサーバーとの接続（ルーテッドポート / `10.0.10.1`）
L3SW1	`Gi0/1`	L2SW1 (`Gi0/0`) との接続（トランクポート / VLAN 10）
L3SW1	`SVI (Vlan 10)`	ゲートウェイ (`10.0.0.1`) ＋ DHCPリレー設定
L2SW1	`Gi0/0`	L3SW1 (`Gi0/1`) との接続（トランクポート / VLAN 10）
L2SW1	`Gi0/1`	PC1 (`e0`) との接続（VLAN 10 アクセスポート）
PC1	`e0`	L2SW1 (`Gi0/1`) との接続（DHCPクライアント）

回答👇

Hjson

＃DHCPサーバ
en
conf t

int g0/0
desc **L3SW1**
ip address 10.0.10.67 255.255.255.0
no shut

ip dhcp excluded-address 10.0.0.1
ip dhcp pool vlan10
default-router 10.0.0.1
network 10.0.0.0 255.255.255.0
dns-server 8.8.8.8
lease 0 1


ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.10.1




#L3SW---------------------------------------------
en
conf t

ip routing

vlan 10
name try10
exit

int g0/0
desc **DHCP**
no switchport
ip address 10.0.10.1 255.255.255.0
no shut

int g0/1
desc **L2SW**
no shut
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport mode trunk
switchport trunk allowed vlan 10

int vlan 10
ip address 10.0.0.1 255.255.255.0
ip helper-address 10.0.10.67
no shut



#L2SW---------------------------------------------
en
conf t

vlan 10
name try10
exit

int g0/0
desc **L3SW**
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport mode trunk
switchport trunk allowed vlan 10

int g0/1
switchport mode access
switchport access vlan 10


#PC---------------------------------------------
ip dhcp

Q.3 Q2をベースとした環境にACLを割り当てる

1. 今回やりたいこと（目的）

DHCP自動取得とリレーの実現
- 別セグメント（VLAN10）に属するPC群が、L3スイッチの機能（ip helper-address）を経由して、上位セグメントにあるDHCPサーバーからIPアドレスを自動取得できるようにする。
ACLによるアクセス制御の両立
- VLAN10からの通信を、指定された特定のサーバー（PCad および Maintenance）だけに限定する。
- ただし、それ以外の通信をブロックする際に、DHCPの仕組み（ポート67/68）まで巻き込んで遮断されないよう、通信要件を考慮した適切なACL設計を行う。

2. 構成の前提情報（トポロジとポート割り当て）

構成に基づくインターフェースの接続関係は以下の通り。

機器名	インターフェース	接続先 / 役割
DHCPserver	Gi0/0	L3SWとの接続（ルーテッドポート / `10.0.111.101`）
PCad	Gi0/0	メンテナンス用PC / 接続先サーバー（`10.0.111.102`）
Maintenance	Gi0/0	保守用サーバー（`10.0.111.103`）
L3SW	Gi0/0	DHCP/サーバーセグメント側の接続（ルーテッドポート / `10.0.111.1`）
L3SW	Gi0/1	L2SWとの接続（トランクポート / VLAN 10）
L3SW	VLAN 10	仮想インターフェース（SVI / `10.0.10.1`, DHCPリレー設定）
L2SW	Gi0/0	L3SWとの接続（トランクポート / VLAN 10）
L2SW	Gi0/1 – 0/3	各PCとの接続（アクセスポート / VLAN 10）

👇回答

Hjson

IPアドレス
DHCP　	      10.0.111.101
PCad  	      10.0.111.102
Maint 	      10.0.111.103

L3SW 	      10.0.111.1
L3SW(VLANint) 10.0.10.1 

L2SW          VLAN10

PC            DHCPで取得	


＃DHCPサーバ-------------------------------
en
conf t
host DHCPserver

int g0/0
ip address 10.0.111.101 255.255.255.0
no shut
exit

ip dhcp excluded-address 10.0.10.1
ip dhcp pool vlan10
default-router 10.0.10.1
network 10.0.10.0 255.255.255.0
dns-server 8.8.8.8
lease 1 12

exit

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.111.1

end
wr


＃PCad-------------------------------
en
conf t
host PCad

int g0/0
ip address 10.0.111.102 255.255.255.0
no shut
exit

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.111.1
end
wr


＃Maintenance-------------------------------
en
conf t
host Maintenance

int g0/0
ip address 10.0.111.103 255.255.255.0
no shut
exit

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.111.1

end

wr

＃L3SW-------------------------------
en
conf t
host L3SW

ip routing

vlan 10
name vlan10
exit

ip access-list extended ACL1
permit udp any host 10.0.111.101 eq bootpc
permit udp any host 10.0.111.101 eq bootps
permit ip any 10.0.111.102 0.0.0.0
permit ip any 10.0.111.103 0.0.0.0

int g0/0
no switchport
ip address 10.0.111.1 255.255.255.0
no shut
exit

int g0/1
no shut
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport mode trunk
switchport trunk allowed vlan 10
exit

int vlan 10
no shut
ip address 10.0.10.1 255.255.255.0
ip helper-address 10.0.111.101
ip access-group ACL1 in

end
wr

＃L2SW-------------------------------
en
conf t
host L2SW

vlan 10
name vlan10
exit

int g0/0
no shut
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport mode trunk
switchport trunk allowed vlan 10
exit

int range g0/1-3
no shut
switchport mode access
switchport access vlan 10
exit

＃PC-------------------------------
ip dhcp

テスト一覧
#DHCPへのping
ping 10.0.111.101

#PCadministrator
ping 10.0.111.102

#testPCへ
ping 10.0.111.254


📝L3SWのvlanインタフェースにはno switchportは必要ない
📝ルーティングできないときは各サーバのデフォルトルートの指定を確認

📝アクセスリストの割り当て
以下より、甘んじてDHCPのbootpc,bootspのみ許可する設定を追加する
　もし、bootpcとbootpsへの通信を許可しないと...👇
　VLANインタフェースに割り当てると...DHCP取得できないbut,メンテナンスとPC管理へはOK
　L3intg0/1にinとして割り当てると...何もブロックされない
　L3intg0/0にoutとして割り当てると...DHCP取得できないbut,メンテナンスとPC管理へはOK

では、今回の練習問題は終わり！！