Objetivo

Explorar o uso de endereçamento IPv4 em redes locais

Roteiro

Parte 1: configuração de endereços

Rede dos experimentos

Tomando como base a rede do laboratório mostrada na figura, realize estes procedimentos em a máquina virtual "Gráfico-3":

Configure manualmente seu computador para que use um endereço IP da subrede 172.18.20.128/25. Cuidado com conflitos de IP !
Teste a comunicação com os demais computadores do laboratório
Sabendo que o roteador do laboratório possui endereço 172.18.20.129, e os servidores DNS do IFSC são 191.36.8.2 e 191.36.8.3, faça com que seu computadores consiga acessar a Internet
Agora configure seu computador para que obtenha seu endereço IP dinamicamente. Use o arquivo /etc/network/interfaces para esse propósito
Identifique o endereço IP obtido, a rota default e os servidores DNS
Investigue como a interface obtém sua configuração de rede:
1. Desconfigure sua interface de rede com este comando:
```
sudo ifdown -a
```
2. Execute o wireshark, ativando a captura de datagramas UDP
3. Reative sua interface de rede:
```
sudo ifup -a
```
4. Identifique as mensagens do protocolo DHCP no wireshark, comparando-as com este diagrama.
Implantação de servidores DHCP na subrede
1. Ative a máquina virtual "3-Servidor" em seu computador.
2. Instale o software do servidor DHCP nessa máquina virtual. O nome do pacote de software é isc-dhcp-server.
3. Configure seu servidor DHCP para conceder endereços IP na subrede do experimento. Cuidado para evitar sobreposição de faixas de endereços com os servidores DHCP de seus colegas !
4. Ative seu servidor DHCP
5. Na máquina virtual 3-Gráfico, reconfigure a interface de rede para que se obtenha um novo endereço IP. Porém antes disso certifique-se de que o wireshark está em modo de captura de datagramas UDP
6. Identifique o endereço IP obtido ... qual servidor DHCP o concedeu ? Isso pode ser descoberto por meio do wireshark

Parte 2: Subredes e roteamento estático

Estes experimentos devem ser realizados no Netkit2, que deve ser executado na máquina real.

Para esquentar: uma rede mais simples:

Transfira para seu computador o arquivo de configuração rede0.conf
Execute o Netkit2, e no menu File->Load Only selecione o arquivo de configuração rede1.conf
Use o menu File->Graph para visualizar a topologia da rede
Use o menu Network->Start para iniciar a rede
Sabendo que pc1 está na subrede 192.168.1.0/28, pc2 está na subrede 192.168.1.96/28, faça o seguinte:
1. Configure os endereços IP de todas as interfaces dos hosts dessa rede
2. Crie rotas estáticas nos hosts para que pc1 e pc2 consigam se comunicar

Praticamente a mesma rede, mas com um roteador a mais:

Transfira para seu computador o arquivo de configuração rede00.conf
Execute o Netkit2, e no menu File->Load Only selecione o arquivo de configuração rede1.conf
Use o menu File->Graph para visualizar a topologia da rede
Use o menu Network->Start para iniciar a rede
Sabendo que pc1 está na subrede 192.168.1.0/28, pc2 está na subrede 192.168.1.96/28, faça o seguinte:
1. Configure os endereços IP de todas as interfaces dos hosts dessa rede
2. Crie rotas estáticas nos hosts para que pc1 e pc2 consigam se comunicar

Agora uma rede um pouco maior:

Transfira para seu computador o arquivo de configuração rede1.conf
Execute o Netkit2, e no menu File->Load Only selecione o arquivo de configuração rede1.conf
Use o menu File->Graph para visualizar a topologia da rede
Use o menu Network->Start para iniciar a rede
Sabendo que pc1 está na subrede 172.18.12.64/26, pc2 está na subrede 192.168.5.32/27, e pc3 está na subrede 10.0.10.0/24, faça o seguinte:
1. Configure os endereços IP de todas as interfaces dos hosts dessa rede
2. Crie rotas estáticas nos hosts para que pc1, pc2 e pc3 consigam se comunicar

Esta rede é ainda maior:

Transfira para seu computador o arquivo de configuração rede3.conf
Execute o Netkit2, e no menu File->Load Only selecione o arquivo de configuração rede3.conf
Use o menu File->Graph para visualizar a topologia da rede
Use o menu Network->Start para iniciar a rede
Sabendo que pc1 está na subrede 172.18.12.64/26, pc2 está na subrede 192.168.5.32/27, pc3 está na subrede 10.0.10.0/24, pc4 está em 200.135.37.128/25 e pc5 está em 150.162.33.0/24, faça o seguinte:
1. Configure os endereços IP de todas as interfaces dos hosts dessa rede
2. Crie rotas estáticas nos hosts para que pc1, pc2, pc3, pc4 e pc5 consigam se comunicar pelo caminho mais curto
3. Suponha que o link entre r1 e r3 tenha caído, modifique as rotas estáticas nos hosts para que pc1, pc2, pc3, pc4 e pc5 voltem a se comunicar pelo caminho mais curto

Por fim, esta rede tem algo de diferente:

Transfira para seu computador o arquivo de configuração multigw.conf
Execute o Netkit2, e no menu File->Load Only selecione o arquivo de configuração multigw.conf
Use o menu File->Graph para visualizar a topologia da rede
Use o menu Network->Start para iniciar a rede
Sabendo que pc1 está na subrede 172.18.8.128/26, pc2 está na subrede 172.18.8.96/27, pc3 está na subrede 10.0.10.0/28 e pc4 está em 200.135.37.128/25, faça o seguinte:
1. Configure os endereços IP de todas as interfaces dos hosts dessa rede
2. Crie rotas estáticas nos hosts para que pc1, pc2, pc3 e pc4 consigam se comunicar pelo caminho mais curto

Roteamento estático entre redes das equipes

Transfira para seu computador o arquivo de configuração redex.conf
Execute o Netkit2, e no menu File->Load Only selecione o arquivo de configuração redex.conf
Use o menu File->Graph para visualizar a topologia da rede
Use o menu Network->Start para iniciar a rede
O provedor lhe concedeu a subrede 192.168.X.0/24. Usando essa subrede, configure as subredes e todos endereços de computadores e roteadores de sua rede. Assim, você precisará subdividir a subrede 192.168.X.0/24 para obter as subredes menores necessárias para configurar sua rede.
1. Configure os endereços IP de todas as interfaces dos hosts dessa rede
2. Crie rotas estáticas nos hosts para que pc1, pc2 e pc3 consigam se comunicar
Note que r3 possui um link para a rede externa por meio da interface eth4. Essa interface deve usar o endereço 192.168.1.10X/24. Configure as rotas necessárias para que os hosts de sua rede consigam se comunicar com os hosts das redes de seus colegas.

Parte 3: Roteamento dinâmico (com o RIP)

Baseado no diagrama da Figura, usaremos serviços para rodar os protocolos de roteamento RIP, de tal modo que as tabelas estáticas de roteamento não mais serão necessárias e o sistema se auto recuperará da queda de um único enlace (nesse caso). Em cada roteador o software Quagga é responsável por executar o protocolo de roteamento.

Reinicie o NetKit2 para limpar todas as configurações.
Transfira o arquivo exp2.conf para seu computador, gravando-o para um arquivo em seu diretório pessoal. O arquivo exp2.conf possui a configuração da rede a ser executada com o Netkit2. Observe que nessa configuração já está inserida a definição dos default gateway de cada pc.
Carregue o arquivo exp2.conf no Netkit2 usando o menu File->Load Only. Em seguida, use o menu File->Graph para visualizar a topologia da rede a ser executada (compare-a com a figura no início desta atividade). Por fim, inicie a execução da rede usando o menu Network->Start.
Para testar o ambiente criado no pc1 execute: ping 192.168.2.1 </syntaxhighlight> O ping está funcionando? Por quê?


Deixe o ping rodando!
Agora em cada roteador, configure o serviço RIP para que os testes da próxima etapa possam ser executados. No terminal de cada um dos roteadores, execute estes comandos:configure terminal
router rip
redistribute connected
redistribute static
network eth1
network eth2
end

Olhe o terminal do pc1, o que ocorreu com o ping? Por quê?
Observando o estado do sistema. Vamos usar comandos para verificar o estado dos roteadores.
Verifique o estado das interfaces usando o comando:  show interface </syntaxhighlight>

Verifique se o roteador está habilitado para roteamento:  show ip forwarding </syntaxhighlight>

Verifique o estado da tabela de roteamento usando o comando:  show ip route </syntaxhighlight> Interprete detalhadamente essa tabela! Você consegue visualizar o mapa da rede a partir dessa tabela?

Verifique a configuração atual do roteador:  show running-config </syntaxhighlight>

Teste as demais conectividades entre os PCs com pings mútuos. Tudo funcionando?
A partir de cada PC trace a rota (traceroute) para os demais PC e anote-as.
Com o route -n e/ou netstat -r verifique a anote as rotas para cada rede a partir dos pcs.
Pare todos os pings.
Inicie o shell para utilizar o TCPDUMP.start-shell</syntaxhighlight>

Execute no r1.tcpdump -i any -w /hostlab/ripr1.pcap</syntaxhighlight>

Aguarde uns 2 minutos para capturar pacotes específicos do protocolo de roteamento RIP.
Com o navegador de arquivos entre na pasta /home/aluno/lab/ e dê um duplo click no arquivo ripr1.pcap e tente compreender as mensagens RIPv2 (UDP 17) trocadas. As mensagens são trocadas aproximadamente a cada minuto, se não aparecer nenhuma no Wireshark faça um reload: <Ctrl+r> até surgir alguma mensagem. Olhe com atenção os IPs e as métricas apresentadas.
O que dizem essas mensagens?
Pesquise o significado do endereço 224.0.0.9.
A partir do pc1 deixe rodando o ping  ping 192.168.2.1</syntaxhighlight>

Com o tcpdump rodando em r1, desative um dos enlaces entre os roteadores e acompanhe a troca de mensagens no Wireshark (dê um reload). Por questões de compatibilidade vamos desativar uma interface de um modo especial. Por exemplo, para "derrubar" o enlace r3-r1, execute no r3:

configure t           entra no mode de configuração
interface eth1        entra na referida interface a ser operada
shutdown              desativa a interface, se desejado </syntaxhighlight>

Permaneça monitorando o ping e o Wireshark (reload: <Ctrl+r>), a recuperação das rotas leva em torno de 1-3 min:
Quais as mensagens trocadas pelo protocolo RIP observadas no WireShark? Observe o trecho de mensagens onde não houve respostas ao ping.
Qual o tempo aproximado para a total recuperação das rotas? (Isso seja observável pela diferença de tempos (timestamp) na sequência de mensagens observadas no Wireshark).
Teste as conectividades. O que aconteceu?
Retrace as rotas com nos roteadores  show ip route </syntaxhighlight> e com o  traceroute </syntaxhighlight> a partir dos PCs.
São diferentes do caso original (todos enlaces ativos)? Por quê?
Quais os caminhos/rotas que foram reescritos? Por quê?

Reative a interface r3-r1.no shutdown</syntaxhighlight>
Com o Wireshark, identifique as mensagens trocadas entre os roteadores envolvidos na mudança.
Qual a sua interpretação da mensagem? Qual o motivo da troca dessa mensagem em particular?

Revisitando o roteamento entre equipes ... mas dinâmico

Cada aluno deve obter o arquivo de configuração exp2x.conf. Transfira-o para seu computador.
Abra um terminal em seu computador, e execute este comando: sed s/X/seu_numero/ exp2x.conf > redex.conf
... para preparar esse arquivo com os endereços IP da sua subrede. Seu número deve ser aquele informado pelo professor.
Carregue o arquivo redex.conf no netkir2, o qual foi criado com o comando do ítem 2.
Repita a configuração para ativar o RIP vistas anteriormente.
Confira as rotas criadas nos roteadores (em especial no roteador r3).
Teste a comunicação com os hosts de seus colegas.

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PJI3-lab3

Índice

Objetivo

Roteiro

Parte 1: configuração de endereços

Parte 2: Subredes e roteamento estático

Roteamento estático entre redes das equipes

Parte 3: Roteamento dinâmico (com o RIP)

Revisitando o roteamento entre equipes ... mas dinâmico

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