Mudanças entre as edições de "PJI3-lab12"

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Esse experimento será feito usando o Netkit. Três roteadores estarão interligados por enlaces PPP. A interface mostrada no Netkit para os roteadores é muito parecida com a CLI de roteadores Cisco reais (graças ao software [http://www.quagga.net/ Quagga], que é usado em máquinas virtuais do Netkit que agem como roteadores). No entanto, as interfaces seriais de enlaces ponto-a-ponto no Quagga são identificadas pelos nomes ''ppp0'', ''ppp1'' e assim por diante (ao contrário de ''Serial 0'' e ''Serial 1'' usados no Cisco). Abaixo segue a configuração do Netkit que reproduz o experimento:
 
Esse experimento será feito usando o Netkit. Três roteadores estarão interligados por enlaces PPP. A interface mostrada no Netkit para os roteadores é muito parecida com a CLI de roteadores Cisco reais (graças ao software [http://www.quagga.net/ Quagga], que é usado em máquinas virtuais do Netkit que agem como roteadores). No entanto, as interfaces seriais de enlaces ponto-a-ponto no Quagga são identificadas pelos nomes ''ppp0'', ''ppp1'' e assim por diante (ao contrário de ''Serial 0'' e ''Serial 1'' usados no Cisco). Abaixo segue a configuração do Netkit que reproduz o experimento:
  
{{collapse top|Configuração do experimento para o Netkit}}
+
*[http://tele.sj.ifsc.edu.br/~msobral/pji3/ppp.conf Configuração do experimento para o Netkit]
<syntaxhighlight lang=text>
 
# Os três roteadores
 
r1[type]=router
 
r2[type]=router
 
r3[type]=router
 
  
# O computador que fica na subrede da esquerda
 
pc1[type]=generic
 
 
# O computador que fica na subrede da direita
 
pc2[type]=generic
 
 
# Um computador que representa a Internet
 
internet[type]=generic
 
 
# Os enlaces ponto-a-ponto entre os roteadores
 
r1[ppp0]=linkEsquerdo:ip=10.0.0.1/30:debug=1
 
r1[ppp1]=linkDireito:ip=10.0.0.5/30:debug=1
 
r2[ppp0]=linkEsquerdo:ip=10.0.0.2/30:debug=1
 
r3[ppp0]=linkDireito:ip=10.0.0.6/30:debug=1
 
 
# a subrede do laboratório, que representa a Internet
 
r1[eth0]=lanExterna:ip=192.168.1.230/24
 
internet[eth0]=lanExterna:ip=192.168.1.1/24
 
 
# A subrede do lado esquerdo
 
r2[eth0]=lanEsquerda:ip=172.18.0.30/28
 
pc1[eth0]=lanEsquerda:ip=172.18.0.17/28
 
 
# A subrede do lado direito
 
r3[eth0]=lanDireita:ip=172.18.10.110/28
 
pc2[eth0]=lanDireita:ip=172.18.10.97/28
 
 
# As rotas ...
 
pc1[default_gateway]=172.18.0.30
 
pc2[default_gateway]=172.18.10.110
 
r2[default_gateway]=10.0.0.1
 
r3[default_gateway]=10.0.0.5
 
r1[route]=172.18.0.16/28:gateway=10.0.0.2
 
r1[route]=172.18.10.96/28:gateway=10.0.0.6
 
internet[route]=172.18.0.0/16:gateway=192.168.1.230
 
</syntaxhighlight>
 
{{collapse bottom}}
 
  
 
Com base nessa rede, as seguintes atividades serão realizadas:
 
Com base nessa rede, as seguintes atividades serão realizadas:
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(conf)# exit
 
(conf)# exit
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
# Compare o encapsulamento de datagramas IP na rede ethernet e no enlace PPP. Para isso use o wireshark, executando-o para a interface eth0 do roteador ''r1'' e também para a interface ''ppp0''. Para haver datagramas passando pelo roteador, deixe um ping em execução entre os computadores ''pc1'' e ''internet''.
+
# Compare o encapsulamento de datagramas IP na rede ethernet e no enlace PPP.
 +
## Execute um ping no computador ''pc1'' para o computador ''internet''.
 +
## Execute o wireshark, e no menu ''File'' abra o arquivo ''lab/r1/ppp0.log''.
 +
## Analise a sequência de mensagens mostradas no wireshark. Identifique o protocolo de enlace envolvido, suas mensagens de controle, e aquelas que contêm datagramas IP encapsulados
 +
## Agora selecione o computador ''pc1'' no netkit, e em seguida selecione o menu ''Wireshark->eth0''.
 +
## O wireshark deve ser executado novamente, porém mostrando a comunicação no enlace associado a interface ''eth0'' do computador ''pc1''.
 +
## Identifique o protocolo de enlace nas mensagen capturadas
 +
## Compare as mensagens mostradas com aquelas vistas anteriormente, em especial naquelas que contenham datagramas IP encapsulados.
  
 
== Parte 2: enlaces PPP e HDLC com roteadores ==
 
== Parte 2: enlaces PPP e HDLC com roteadores ==
  
Para esta atividade será criada uma rede composta por três roteadores Cisco, que estarão interligados como mostrado abaixo:
+
* [http://www.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/manuais/Guia_DT2048_SHDSL_T_E_S_VG_210.5088.00-1.pdf Manual do modem Digitel DT2048 SHDSL]
 +
* [https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/ios/12_2/configfun/command/reference/ffun_r/frf001.html Cisco CLI]
 +
 
 +
 
 +
Para esta atividade será criada uma rede composta por dois roteadores Cisco, que estarão interligados como mostrado abaixo:
  
  
[[imagem:Rede-modems.png|600px]]
+
[[imagem:pji3-Lab-shdsl.jpg|600px]]
  
  
Os circuitos com modems já estão configurados e funcionais, e estão operando a 2 Mbps.
+
O circuitos co modems já está configurado e funcional, e está operando a 64 kbps.
  
  
 
O experimento deve ser realizado com os seguintes passos:
 
O experimento deve ser realizado com os seguintes passos:
# Acesse a interface de gerência (console) do seu roteador. O roteador R2 está no rack esquerdo, o roteador R1 está no rack do centro, e R2 está no rack direito. Para acessar a console, faça o seguinte:
+
# Acesse a interface de gerência (console) de cada roteador. Para acessar a console, faça o seguinte:
## Conecte um cabo serial ''cross'' na interface serial RS-232 do seu computador. Conecte esse cabo também na interface ''console'' do roteador, que fica no painel traseiro. Como os roteadores estão distantes das bancadas, será necessário usar as tomadas azuis, que conectam as bancadas aos racks.
+
## Conecte um cabo serial na interface serial RS-232 do seu computador. Conecte esse cabo também na interface ''console'' do roteador, que fica no painel traseiro.
## Execute o programa ''minicom'', que abre um terminal de texto via porta serial. Ele deve ser configurado para se comunicar pela porta serial ''/dev/ttyS0'', com 9600 bps, 8 bits de dados e 1 stop-bit (isso aparece descrito assim: 9600 8N1). <syntaxhighlight lang=bash>
+
## Execute o programa ''minicom'', que abre um terminal de texto via porta serial. Ele deve ser configurado para se comunicar pela porta serial ''/dev/ttyS0'', com 9600 bps, 8 bits de dados e 1 stop-bit (isso aparece descrito assim: 9600 8N1). Acesse a opção ''Configuração da porta serial'' em: <syntaxhighlight lang=bash>
sudo minicom -s
+
minicom -s
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
 
## Se o ''minicom'' estiver correto, você deverá ver a interface CLI do roteador (''Command Line Interface''). Caso contrário, confira se o cabo serial está bem encaixado, e se os parâmetros do ''minicom'' estão certos.
 
## Se o ''minicom'' estiver correto, você deverá ver a interface CLI do roteador (''Command Line Interface''). Caso contrário, confira se o cabo serial está bem encaixado, e se os parâmetros do ''minicom'' estão certos.
 
# Configure os roteadores da seguinte forma:
 
# Configure os roteadores da seguinte forma:
#* '''R1:''' <syntaxhighlight lang=text>
+
#* '''Cisco 2500:''' <syntaxhighlight lang=text>
 
> enable
 
> enable
 
# configure terminal
 
# configure terminal
(conf)# interface ethernet 0
+
(conf)# interface e0
(conf-intf)# ip address 192.168.20.254 255.255.255.0
+
(conf-intf)# ip address 192.168.1.211 255.255.255.0
 +
(conf-intf)# no shutdown
 
(conf-intf)# exit
 
(conf-intf)# exit
(conf)# interface serial 0
+
(conf)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1
(conf-intf)# encapsulation ppp
+
(conf)# ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 serial 0
(conf-intf)# ip address 10.0.0.1 255.255.255.255
 
(conf-intf)# exit
 
(conf)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 serial 0
 
 
(conf)# exit
 
(conf)# exit
 +
# write memory
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
#* '''R2:''' <syntaxhighlight lang=text>
+
#* '''Cisco 1800:''' <syntaxhighlight lang=text>
 
> enable
 
> enable
 
# configure terminal
 
# configure terminal
(conf)# interface fastethernet 0
+
(conf)# interface f0
(conf-intf)# ip address 192.168.10.254 255.255.255.0
+
(conf-intf)# ip address 192.168.2.254 255.255.255.0
(conf-intf)# exit
+
(conf-intf)# no shutdown
(conf)# interface serial 0
 
(conf-intf)# encapsulation ppp
 
(conf-intf)# ip address 10.0.0.5 255.255.255.255
 
 
(conf-intf)# exit
 
(conf-intf)# exit
 
(conf)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 serial 0
 
(conf)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 serial 0
 
(conf)# exit
 
(conf)# exit
 +
# write memory
 +
</syntaxhighlight>
 +
# Para conferir as configurações das interfaces, use o comando ''show interface'': <syntaxhighlight lang=text>
 +
# show interface f0
 +
# show interface s0
 +
</syntaxhighlight>
 +
# Assim que os enlaces forem estabelecidos, o que pode ser conferido com o comando ''show interface'' aplicado às interfaces seriais, teste a comunicação através do enlace. Os roteadores possuem o comando ''ping'', que pode ser usado assim (execute este no Cisco 1800): <syntaxhighlight lang=text>
 +
# ping 10.0.0.1
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
#* '''R3:''' <syntaxhighlight lang=text>
+
# Teste a detecção de queda do enlace nos roteadores. Com o ''minicom'' na console do roteador Cisco 2500, desconecte o cabo serial entre roteador Cisco 1800 e modem. Anote quanto tempo o roteador Cisco 2500 demora para detectar que o enlace está fora do ar.
 +
# Quando Cisco 2500 detectar que o enlace caiu, reconecte o cabo serial do roteador Cisco 1800, e anote quanto tempo Cisco 2500 leva para restabelecer o enlace. O que acha dos tempos envolvidos ?
 +
# Se a comunicação entre os roteadores estiver funcionando, configure o restante da rede. Ela deve ser configurada de forma que um computador possa se comunicar com qualquer outro computador da outra rede, e também acessar a Internet.
 +
## Conecte o roteador ''Cisco 1800'' a um switch TP-Link, e nele conecte ao menos dois outros computadores.
 +
# Experimente acessar a Internet usando o computador que está na LAN do provedor.
 +
# Teste a vazão pelos enlaces ponto-a-ponto. Para isso será usado o programa [https://pplware.sapo.pt/microsoft/windows/iperf-e-facil-medir-a-largura-de-banda-em-tcp-e-udp/ iperf] (maiores detalhes sobre como usá-lo: [http://brainwork.com.br/2010/06/21/testando-a-rede-com-o-iperf-gerador-de-trfego/ aqui] e [http://manpages.ubuntu.com/manpages/xenial/man1/iperf.1.html aqui]). Em algum computador da LAN do provedor execute: <syntaxhighlight lang=bash>
 +
iperf -c 192.168.1.1 -i 5 -t 30
 +
</syntaxhighlight>Esse comando vai medir a vazão entre o computador e o host 192.168.1.1 (gateway do laboratório), com duração de 30 segundos e apresentações de medições a cada 5 segundos.
 +
# É possível usar o protocolo HDLC ao invés do PPP, bastando nos roteadores substituir o comando ''encapsulation ppp'' por ''encapsulation hdlc'': <syntaxhighlight lang=text>
 
> enable
 
> enable
 
# configure terminal
 
# configure terminal
(conf)# interface fastethernet 0
+
(conf)# interface s0
(conf-intf)# ip address 192.168.1.231 255.255.255.0
+
(conf-intf)# encapsulation hdlc
(conf-intf)# exit
+
(conf-intf)# end
(conf)# interface serial 0
+
#  
(conf-intf)# encapsulation ppp
+
</syntaxhighlight> Após fazer essa alteração, e se certificar de que os enlaces foram reativados, repita a medição de vazão. Há alguma diferença ?
(conf-intf)# ip address 10.0.0.2 255.255.255.255
+
 
(conf-intf)# exit
+
== Parte 3: alterando a taxa de transmissão entre os modems ==
(conf)# interface serial 1
+
 
(conf-intf)# encapsulation ppp
+
O circuito físico implantado com os modems SHDSL está com uma taxa de dados muito baixa: 64 kbps. É possível aumentá-la até 2 Mbps, porém isso envolve reconfigurar fisicamente os modems.
(conf-intf)# ip address 10.0.0.6 255.255.255.255
+
 
(conf-intf)# exit
+
# Obtenha o [http://tele.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/manuais/Guia_DT2048_SHDSL_T_E_S_VG_210.5088.00-1.pdf manual do modem Digitel DT2048 SHDSL].
(conf)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1
+
# Usando o manual, identifique as dip switches onde se configura a taxa de dados para interface V.35 (essa é a interface serial usada pelo modem para se comunicar com o roteador). Essa informação está na página 2 do manual.
(conf)# exit
+
# Remova a placa de cada modem de seu gabinete.
</syntaxhighlight>
+
# Modifique as dip switches para obter a taxa de 2 Mbps.
# Para conferir as configurações das interfaces, use o comando ''show interface'': <syntaxhighlight lang=text>
+
# Recoloque as placas dos modems em seus gabinetes
# show interface serial 0
+
# Verifique se os modems se alinharam (o led 109 deve parar de piscar)
</syntaxhighlight>
+
# Confira nos roteadores se o enlace PPP (ou HDLC) foi restabelecido.
# Assim que os enlaces forem estabelecidos, o que pode ser conferido com o comando ''show interface'' aplicado às interaces seriais, termine a configuração da rede. Ela deve ser configurada de forma que um computador possa se comunicar com qualquer outro computador da outra rede, e também acessar a Internet.
+
# Faça novamente o teste de comunicação usando os computadores da LAN do provedor
# Teste a vazão pelos enlaces ponto-a-ponto. Em algum computador da subrede esquerda execute: <syntaxhighlight lang=bash>
+
# Refaça o teste de vazão, e compare-o com o que foi configurado nos modems.
netperf -f k -H 192.168.1.1
 
</syntaxhighlight>Faça isso também usando um computador da subrede da direita.
 
# É possível usar o protocolo HDLC ao invés do PPP, bastando nos roteadores substituir o comando ''encapsulation ppp'' por ''encapsulation hdlc''. Após fazer essa alteração, e se certificar de os enlaces foram reativados, repita a medição de vazão. Há alguma diferença ?
 
# Observe as informações fornecidas pelos roteadores sobre os enlaces ponto-a-ponto. Para isso, execute ''show interface'' nas interfaces seriais, e leia o sumário resultante.
 

Edição atual tal como às 09h54min de 29 de novembro de 2018

Objetivos

  • Estabelecer enlaces ponto-a-ponto

Roteiro

Parte 1: enlaces PPP

Ppp-exp1.png
Rede do experimento


Esse experimento será feito usando o Netkit. Três roteadores estarão interligados por enlaces PPP. A interface mostrada no Netkit para os roteadores é muito parecida com a CLI de roteadores Cisco reais (graças ao software Quagga, que é usado em máquinas virtuais do Netkit que agem como roteadores). No entanto, as interfaces seriais de enlaces ponto-a-ponto no Quagga são identificadas pelos nomes ppp0, ppp1 e assim por diante (ao contrário de Serial 0 e Serial 1 usados no Cisco). Abaixo segue a configuração do Netkit que reproduz o experimento:


Com base nessa rede, as seguintes atividades serão realizadas:

  1. Observe as informações sobre as interfaces PPP nos roteadores, e compare com o que é mostrado para interfaces ethernet:
    r1# show interfaces ppp0
    
    ... ou ...
    r1# start-shell
    # ifconfig ppp0
    # ifconfig eth0
    
  2. Teste a comunicação pelos enlaces PPP. Por exemplo, no roteador r1 pode ser feito o seguinte:
    r1# ping 10.0.0.2
    r1# ping 10.0.0.6
    
  3. Adicione rotas nos roteadores, de forma que as redes fiquem totalmente alcançáveis:
    • r1:
      # configure terminal
      (conf)# ip route 172.18.0.16/28 ppp0
      (conf)# ip route 172.18.10.96/28 ppp1
      (conf)# exit
      
    • r2:
      # configure terminal
      (conf)# ip route 0.0.0.0/0 ppp0
      (conf)# exit
      
    • r3:
      # configure terminal
      (conf)# ip route 0.0.0.0/0 ppp0
      (conf)# exit
      
  4. Compare o encapsulamento de datagramas IP na rede ethernet e no enlace PPP.
    1. Execute um ping no computador pc1 para o computador internet.
    2. Execute o wireshark, e no menu File abra o arquivo lab/r1/ppp0.log.
    3. Analise a sequência de mensagens mostradas no wireshark. Identifique o protocolo de enlace envolvido, suas mensagens de controle, e aquelas que contêm datagramas IP encapsulados
    4. Agora selecione o computador pc1 no netkit, e em seguida selecione o menu Wireshark->eth0.
    5. O wireshark deve ser executado novamente, porém mostrando a comunicação no enlace associado a interface eth0 do computador pc1.
    6. Identifique o protocolo de enlace nas mensagen capturadas
    7. Compare as mensagens mostradas com aquelas vistas anteriormente, em especial naquelas que contenham datagramas IP encapsulados.

Parte 2: enlaces PPP e HDLC com roteadores


Para esta atividade será criada uma rede composta por dois roteadores Cisco, que estarão interligados como mostrado abaixo:


Pji3-Lab-shdsl.jpg


O circuitos co modems já está configurado e funcional, e está operando a 64 kbps.


O experimento deve ser realizado com os seguintes passos:

  1. Acesse a interface de gerência (console) de cada roteador. Para acessar a console, faça o seguinte:
    1. Conecte um cabo serial na interface serial RS-232 do seu computador. Conecte esse cabo também na interface console do roteador, que fica no painel traseiro.
    2. Execute o programa minicom, que abre um terminal de texto via porta serial. Ele deve ser configurado para se comunicar pela porta serial /dev/ttyS0, com 9600 bps, 8 bits de dados e 1 stop-bit (isso aparece descrito assim: 9600 8N1). Acesse a opção Configuração da porta serial em:
      minicom -s
      
    3. Se o minicom estiver correto, você deverá ver a interface CLI do roteador (Command Line Interface). Caso contrário, confira se o cabo serial está bem encaixado, e se os parâmetros do minicom estão certos.
  2. Configure os roteadores da seguinte forma:
    • Cisco 2500:
      > enable
      # configure terminal
      (conf)# interface e0
      (conf-intf)# ip address 192.168.1.211 255.255.255.0
      (conf-intf)# no shutdown
      (conf-intf)# exit
      (conf)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1
      (conf)# ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 serial 0
      (conf)# exit
      # write memory
      
    • Cisco 1800:
      > enable
      # configure terminal
      (conf)# interface f0
      (conf-intf)# ip address 192.168.2.254 255.255.255.0
      (conf-intf)# no shutdown
      (conf-intf)# exit
      (conf)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 serial 0
      (conf)# exit
      # write memory
      
  3. Para conferir as configurações das interfaces, use o comando show interface:
    # show interface f0
    # show interface s0
    
  4. Assim que os enlaces forem estabelecidos, o que pode ser conferido com o comando show interface aplicado às interfaces seriais, teste a comunicação através do enlace. Os roteadores possuem o comando ping, que pode ser usado assim (execute este no Cisco 1800):
    # ping 10.0.0.1
    
  5. Teste a detecção de queda do enlace nos roteadores. Com o minicom na console do roteador Cisco 2500, desconecte o cabo serial entre roteador Cisco 1800 e modem. Anote quanto tempo o roteador Cisco 2500 demora para detectar que o enlace está fora do ar.
  6. Quando Cisco 2500 detectar que o enlace caiu, reconecte o cabo serial do roteador Cisco 1800, e anote quanto tempo Cisco 2500 leva para restabelecer o enlace. O que acha dos tempos envolvidos ?
  7. Se a comunicação entre os roteadores estiver funcionando, configure o restante da rede. Ela deve ser configurada de forma que um computador possa se comunicar com qualquer outro computador da outra rede, e também acessar a Internet.
    1. Conecte o roteador Cisco 1800 a um switch TP-Link, e nele conecte ao menos dois outros computadores.
  8. Experimente acessar a Internet usando o computador que está na LAN do provedor.
  9. Teste a vazão pelos enlaces ponto-a-ponto. Para isso será usado o programa iperf (maiores detalhes sobre como usá-lo: aqui e aqui). Em algum computador da LAN do provedor execute:
    iperf -c 192.168.1.1 -i 5 -t 30
    
    Esse comando vai medir a vazão entre o computador e o host 192.168.1.1 (gateway do laboratório), com duração de 30 segundos e apresentações de medições a cada 5 segundos.
  10. É possível usar o protocolo HDLC ao invés do PPP, bastando nos roteadores substituir o comando encapsulation ppp por encapsulation hdlc:
    > enable
    # configure terminal
    (conf)# interface s0
    (conf-intf)# encapsulation hdlc
    (conf-intf)# end
    #
    
    Após fazer essa alteração, e se certificar de que os enlaces foram reativados, repita a medição de vazão. Há alguma diferença ?

Parte 3: alterando a taxa de transmissão entre os modems

O circuito físico implantado com os modems SHDSL está com uma taxa de dados muito baixa: 64 kbps. É possível aumentá-la até 2 Mbps, porém isso envolve reconfigurar fisicamente os modems.

  1. Obtenha o manual do modem Digitel DT2048 SHDSL.
  2. Usando o manual, identifique as dip switches onde se configura a taxa de dados para interface V.35 (essa é a interface serial usada pelo modem para se comunicar com o roteador). Essa informação está na página 2 do manual.
  3. Remova a placa de cada modem de seu gabinete.
  4. Modifique as dip switches para obter a taxa de 2 Mbps.
  5. Recoloque as placas dos modems em seus gabinetes
  6. Verifique se os modems se alinharam (o led 109 deve parar de piscar)
  7. Confira nos roteadores se o enlace PPP (ou HDLC) foi restabelecido.
  8. Faça novamente o teste de comunicação usando os computadores da LAN do provedor
  9. Refaça o teste de vazão, e compare-o com o que foi configurado nos modems.