xi Ethernet in the Campus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .206 Ethernet Media and Connector Requirement. . . . . . . . . . . . .208 Connection Media . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .210 UTP Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .212 LAN Connection Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .216 Repeaters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 Hubs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .217 Bridges. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .218 Switches. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .221 Wireless Networking Media . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .222 Host LAN Connectivity: NICs and Interfaces . . . . . . . . . . . . 225 Workstation and Server Relationships. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .226 Peer-to-Peer Networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 Client/Server Networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 Cabling the WAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 WAN Physical Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .232 WAN Serial Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .232 Routers and Serial Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .234 Routers and ISDN BRI Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 Routers and DSL Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 Routers and Cable Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 Setting Up Console Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240 Summary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 Key Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244 Check Your Understanding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .247 Chapter 5 Ethernet Fundamentals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 History and Evolution of Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 Introduction to Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252 IEEE Ethernet Naming Rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 IEEE 802.3/Ethernet and the OSI Model . . . . . . . . . . . . . . . .255 MAC Addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .258 Framing in General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 Ethernet Frame Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 Ethernet Frame Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .264 Ethernet Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266 Media Access Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266 Ethernet MAC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .268 Simplex, Half-Duplex, and Full-Duplex Operation . . . . . . . . 271 1102.book Page xi Tuesday, May 20, 2003 2:53 PM xii Ethernet Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .272 Interframe Spacing and Backoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .275 Error Handling. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .277 Types of Collisions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .279 Ethernet Errors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .282 Ethernet Autonegotiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .285 Link Establishment and Full/Half Duplex . . . . . . . . . . . . . . .288 Collision Domains and Broadcast Domains. . . . . . . . . . . . . . . .290 Directly Connected Networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .290 Indirectly Connected Networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .291 Collisions and Collision Domains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .292 Segmentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .295 Layer 2 Broadcasts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .297 Broadcast Domains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .300 Introduction to Data Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .300 Network Segment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .302 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .304 Key Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .306 Check Your Understanding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .309 Chapter 6 Ethernet Technologies and Ethernet Switching . . . . . . . . . . . . .315 10-Mbps and 100-Mbps Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .315 10-Mbps Versions of Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .316 10BASE5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .320 10BASE2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .321 10BASE-T . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .322 10BASE-T Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .326 100BASE-TX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .329 100BASE-FX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .332 Fast Ethernet Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .334 Gigabit, 10-Gb, and Future Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .337 1000-Mbps Versions of Ethernet (Gigabit). . . . . . . . . . . . . . .337 1000BASE-T . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .339 1000BASE-SX and 1000BASE-LX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .342 Gigabit Ethernet Architecture. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .345 10-Gbps Versions of Ethernet. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .347 10GbE Media, Connections, and Architecture . . . . . . . . . . . .350 The Future of Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .354 Ethernet Switching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .355 1102.book Page xii Tuesday, May 20, 2003 2:53 PM xiii Layer 2 Bridging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .356 Layer 2 Switching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .357 Microsegmentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359 Full-Duplex Transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .360 Latency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360 Switch Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .361 Introduction to the Spanning Tree Protocol . . . . . . . . . . . . . .362 Summary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366 Key Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368 Check Your Understanding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .370 Chapter 7 TCP/IP Protocol Suite and IP Addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375 Introduction to TCP/IP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .375 Application Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .377 Transport Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .378 Internet Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380 Network Access Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381 Comparing the OSI Reference Model Layers and the TCP/IP Reference Model Layers . . . . . . . . . . . . . . . 382 Internet Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383 IP Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .386 32-Bit Dotted-Decimal IP Address . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386 Decimal and Binary Conversion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .389 IPv4 Addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392 IP Address Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .394 Reserved IP Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .398 Public and Private Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .400 Introduction to Subnetting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402 IPv4 Versus IPv6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .404 IP Address Assignment, Acquisition, and Hierarchy . . . . . . . . . 407 Obtaining an Internet Address . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407 Static Assignment of an IP Address . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408 Address Resolution Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408 RARP IP Address Assignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412 Bootstrap Protocol (BOOTP) IP Address Assignment . . . . . . 414 Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) IP Address Assignment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415 Problems in Address Resolution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .417 Summary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419 1102.book Page xiii Tuesday, May 20, 2003 2:53 PM xiv Key Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .421 Review Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .422 Chapter 8 Routing Fundamentals and Subnets. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .427 Routed, Routable, and Routing Protocols . . . . . . . . . . . . . . . . .427 Routing Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .430 Routing Versus Switching. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .432 Routed Versus Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .435 Path Determination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .437 Routing Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .440 Routing Algorithms and Metrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .441 Interior and Exterior Routing Protocols . . . . . . . . . . . . . . . . .443 Routing Protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .444 IP as a Routed Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .448 Packet Propagation and Switching Within a Router . . . . . . . .449 Connectionless Versus Connection-Oriented Network Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .451 Anatomy of an IP Packet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .453 The Mechanics of Subnetting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .455 Introduction to and Reasons for Subnetting . . . . . . . . . . . . . .455 Establishing the Subnet Mask Address . . . . . . . . . . . . . . . . . .458 Creating a Subnet. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .460 Calculating the Resident Subnetwork Through ANDing . . . .463 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .465 Key Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .467 Check Your Understanding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470 Chapter 9 TCP/IP Transport and Application Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . .477 Understanding the TCP/IP Transport Layer . . . . . . . . . . . . . . . .478 Flow Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .479 Session Establishment, Maintenance, and Termination Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .480 Three-Way Handshake. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .482 Windowing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .483 Acknowledgment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .484 TCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .486 UDP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .487 TCP and UDP Port Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .488 TCP/IP Application Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .491 1102.book Page xiv Tuesday, May 20, 2003 2:53 PM xv Introduction to the Application Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . .491 DNS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .494 FTP and TFTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .495 HTTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .496 SMTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .497 SNMP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 498 Telnet. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .499 Summary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500 Key Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 501 Check Your Understanding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .502 Part II CCNA 2: Routers and Routing Basics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509 Chapter 10 WANs and Routers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 511 WAN Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 511 WAN Devices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515 WAN Standards. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .515 WAN Connection Options. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .519 WAN Routers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .529 Router Internal Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .529 Router External Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 535 Management Port Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 535 The Function of a Router in a WAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . .536 Lab WAN Simulation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 541 Summary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544 Key Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545 Check Your Understanding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .546 Chapter 11 Router Fundamentals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 553 Router Boot Sequence and Setup Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . .553 Router Startup Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 554 System Configuration Dialog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .555 Setting Up Global Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 556 Router LED Indicators. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .559 Initial Router Boot-Up Output. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .560 Establishing a HyperTerminal Session. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .562 Logging into the Router . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .565 Keyboard Help . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .566 Router Help Functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .569 1102.book Page xv Tuesday, May 20, 2003 2:53 PM xvi Cisco IOS Software Editing Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . .571 Router Command History. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .572 Cisco IOS Software Fundamentals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .574 Operation of Cisco IOS Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .574 Cisco IOS Software Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .575 The show version Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .577 Router User Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .577 Router User Interface and Modes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .578 Troubleshooting Cisco IOS Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .579 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .581 Key Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .582 Check Your Understanding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .582 Chapter 12 Router Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .587 Command-Line Interface Command Modes . . . . . . . . . . . . . . .587 User Command List . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .587 Privileged Mode Command List . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .589 Router Configuration Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .592 Router Startup Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .594 Configuring a Router Name . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .595 Configuring and Protecting Router Passwords. . . . . . . . . . . . . .596 Examining the show Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .597 Configuring a Serial Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .600 Configuring an Ethernet Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .601 Executing Changes to the Router . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .602 Finishing the Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .603 Importance of Configuration Standards . . . . . . . . . . . . . . . . .603 Providing Interface Descriptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .604 Configuring Interface Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .604 Login Banners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .605 Configuring a Message of the Day . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .606 Host Name Resolution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .606 Configuration Backup and Documentation . . . . . . . . . . . . . .607 Password Recovery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .609 Overview of Password Recovery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .609 Password Recovery Technique 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .610 Password Recovery Technique 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .611 1102.book Page xvi Tuesday, May 20, 2003 2:53 PM xvii Summary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 614 Key Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 615 Check Your Understanding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .615 Chapter 13 Learning About Neighboring and Remote Devices. . . . . . . . . . 621 Introduction to CDP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 621 Obtaining Information with CDP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 622 Showing CDP Neighbors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .623 Implementating, Monitoring, and Maintaining CDP Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .625 Creating a Network Map of the Environment . . . . . . . . . . . .627 Disabling and Troubleshooting CDP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 627 Getting Information About Remote Devices . . . . . . . . . . . . . . .629 Telnet. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .629 Alternative Connectivity Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 632 Summary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 640 Key Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 641 Check Your Understanding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .641 Chapter 14 Managing Cisco IOS Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 645 Stages of the Router Power-On/Boot Sequence . . . . . . . . . . . . . 645 Locating and Loading Cisco IOS Software . . . . . . . . . . . . . . . .646 Using the boot system Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .647 Configuration Register Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 649 Displaying the Currently Running Cisco IOS Software Version. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 650 Managing Cisco IOS Software Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . .651 Cisco IOS Software Naming Conventions . . . . . . . . . . . . . . .654 Managing Configuration File Using TFTP . . . . . . . . . . . . . . .656 Managing Configuration Files with HyperTerminal. . . . . . . .658 Managing Cisco IOS Software Images with TFTP . . . . . . . . .660 Managing Cisco IOS Software Images with ROMmon . . . . .662 Verifying the File System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .667 Summary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 669 Key Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 670 Check Your Understanding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .670 1102.book Page xvii Tuesday, May 20, 2003 2:53 PM xviii Chapter 15 Routing and Routing Protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .675 Routing Basics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .675 How Routers Route Packets from Source to Destination . . . .676 Network and Host Addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .677 Path Selection and Packet Switching. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .678 Routed Protocols Versus Routing Protocols . . . . . . . . . . . . . .678 Network Layer Protocol Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . .679 Multiprotocol Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .680 Static Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .681 Static Versus Dynamic Routes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .681 The Purpose of a Static Route . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .681 Static Route Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .681 Configuring Static Routes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .684 How a Default Route Is Used. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .687 Configuring Default Route Forwarding . . . . . . . . . . . . . . . . .687 Verifying Static Route Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . .689 Troubleshooting Static Route Configuration . . . . . . . . . . . . .689 Dynamic Routing Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .690 Routing Protocol Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .691 Purpose of a Routing Protocol and Autonomous Systems . . .692 Dynamic Routing Operations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .693 How Distances on Network Paths Are Determined by Various Metrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .693 Identifying the Classes of Routing Protocols . . . . . . . . . . . . . . .694 Distance Vector Routing Protocol Features . . . . . . . . . . . . . .695 Link-State Routing Basics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .697 Hybrid Routing Protocol Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .701 Configuring a Router to Use Routing Protocols. . . . . . . . . . . . .701 Autonomous Systems and IGP vs. EGP . . . . . . . . . . . . . . . . . . .703 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .704 Key Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .705 Check Your Understanding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .706 Chapter 16 Distance Vector Routing Protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .711 Initial Router Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .711 Distance Vector Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .712 Maintaining Routing Information Through Distance Vector Protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .712 1102.book Page xviii Tuesday, May 20, 2003 2:53 PM xix Load Balancing Across Multiple Paths. . . . . . . . . . . . . . . . . . 713 How Routing Loops Occur in Distance Vector . . . . . . . . . . .714 Defining a Maximum to Prevent Count to Infinity. . . . . . . . . 715 Eliminating Routing Loops Through Split Horizon . . . . . . . .716 Route Poisoning. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .717 Avoiding Routing Loops with Triggered Updates. . . . . . . . . .718 Preventing Routing Loops with Hold-Down Timers . . . . . . .719 Preventing Routing Updates Through an Interface. . . . . . . . .720 Examining the Routing Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .721 The show ip route Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .721 Determining the Gateway of Last Resort . . . . . . . . . . . . . . . . 722 Determining Route Source to Route Destination . . . . . . . . . .723 Determining Layer 2 and Layer 3 Addresses from the Source to the Destination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .723 Determining Route Administrative Distance . . . . . . . . . . . . . 724 Determining Route Metric . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 725 Determining Route Next Hop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .726 Determining Last Route Updates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 726 Observing Multiple Paths to Destination . . . . . . . . . . . . . . . .729 RIP Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 729 Enabling RIP on an IP Network. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .730 Using the ip classless Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .731 Common RIP Configuration Issues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 732 Verifying RIP Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .735 Troubleshooting RIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .738 Load Balancing with RIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .740 Integrating Static Routes with RIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 741 IGRP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 744 IGRP Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .744 IGRP Metrics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 745 Interior, System, and Exterior IGRP Routes. . . . . . . . . . . . . .746 IGRP Stability Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 747 Configuring IGRP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 748 Verifying the IGRP Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .749 Troubleshooting IGRP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .751 Summary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 754 Key Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 755 Check Your Understanding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .756 1102.book Page xix Tuesday, May 20, 2003 2:53 PM xx Chapter 17 TCP/IP Error and Control Messages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .761 Functionality and Role of IP in Error Control . . . . . . . . . . . . . .761 ICMP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .762 ICMP Message Delivery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .762 Error Reporting and Error Correction . . . . . . . . . . . . . . . . . .763 Unreachable Networks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .764 Using ping to Test Destination Reachability . . . . . . . . . . . . . .765 Detecting Excessively Long Routes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .769 ICMP Message Format: Echo Messages . . . . . . . . . . . . . . . . .769 ICMP Message Format: Destination Unreachable Message . .771 Miscellaneous Error Reporting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .773 TCP/IP Suite Control Messages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .773 ICMP Redirect/Change Requests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .773 Clock Synchronization and Transit Time Estimation . . . . . . .775 Information Requests and Reply Message Formats . . . . . . . .776 Address Mask Requests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .777 Router-Discovery Message . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .778 Router-Solicitation Message . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .780 Congestion and Flow-Control Messages . . . . . . . . . . . . . . . . . .780 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .781 Key Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .782 Check Your Understanding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .782 Chapter 18 Basic Router Troubleshooting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .787 Introduction to Network Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .787 Structured Approach to Troubleshooting . . . . . . . . . . . . . . . .788 Testing by OSI Layers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .790 Troubleshooting Layer 1 Using Indicators . . . . . . . . . . . . . . .791 Troubleshooting Layer 2 Using the show interface Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .792 Troubleshooting Layer 3 Using ping. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .793 Troubleshooting Layer 3 Issues Using traceroute . . . . . . . . . .795 Troubleshooting Layer 7 Using Telnet . . . . . . . . . . . . . . . . . .797 Troubleshooting Router Issues Using the show interface and show interfaces Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .798 Troubleshooting Routing Issues Using the show cdp neighbors Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .801 Troubleshooting Routing Issues Using show ip route and show ip protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .803 1102.book Page xx Tuesday, May 20, 2003 2:53 PM . Half-Duplex, and Full-Duplex Operation . . . . . . . . 2 71 11 02. book Page xi Tuesday, May 20 , 20 03 2: 53 PM xii Ethernet Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27 2 Interframe. Technique 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 610 Password Recovery Technique 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 611 11 02. book Page xvi Tuesday, May 20 , 20 03 2: 53 PM xvii Summary . . . . . . . . . . .569 11 02. book Page xv Tuesday, May 20 , 20 03 2: 53 PM xvi Cisco IOS Software Editing Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 71 Router Command History. . . . . . . .