PJI11103-lab6

1 Objetivos

• Compreender o aprendizado de switches
• Segmentar LANs

2 Roteiro

Caso necessário mudar o endereço IP do switch, ou mesmo resetá-lo para padrão de fábrica, execute estes procedimentos:

1. Mudar o endereço IP do switch: na CLI do switch execute estes comandos:

   enable
   configure
   interface vlan 1
   ip address endereço_IP mascara
   end
   

2. Resetar o switch para padrão de fábrica (o switch ficará com IP 192.168.0.1 depois disso):

   enable
   reset
   

2.1 Parte 1: Como switches aprendem

1. Em seu computador execute a VM Grafico-3
2. Nessa VM, execute este comando:

   sudo arp -s 192.168.1.10 18:a9:9b:fe:11:f2
   

   Isso tem por finalidade forçar a associação entre um endereço IP e um determinado endereço MAC. Assim, seu computador não precisará usar o protocolo ARP para descobrir o endereço MAC de 192.168.1.10. Por fim, esse endereço IP corresponde a um computador do laboratório que inicialmente está desconectado da rede.
3. Execute o wireshark de forma a capturar mensagens ICMP na interface ethernet de seu computador.
4. Agora execute ping desta forma:

   ping 192.168.1.10
   

   ... e observe o que aparece na tela do wireshark. Que mensagens ICMP podem ser visualizadas ? Quais os endereços IP de origem dessas mensagens ?
5. Mantenha o ping ativado. O professor conectará o computador que tem IP 192.168.1.200. Assim que isso for feito, observe o que o wireshark está a capturar. O que mudou ?
   
   O que se pode concluir em relação à comutação de quadros feitas pelo switch do laboratório ?

2.2 Parte 2: Segmentação de LANs

Uma rede precisa ser reorganizada em três subredes em suas respectivas redes locais, como mostrado na figura a seguir:

Planeje essa modificação, listando:

1. Os equipamentos adicionais a serem utilizados
2. As subredes a serem implantadas
3. As configurações de rede que precisam ser feitas nos equipamentos

2.3 Parte 3: Segmentação de LANs com VLANs

1. A rede descrita neste arquivo de configuração do Netkit2 é composta por um switch e quatro computadores. essa rede possui duas VLANs (VLAN 5 e VLAN 10), de forma que pc1 e pc4 pertencem a VLAN 5, e os computadores pc2 e pc3 estão na VLAN 10. Execute essa rede e teste a comunicação entre os computadores - quais computadores conseguem se comunicar ?
   
   
2. A peça-chave na implantação das VLANs foi o switch. Observe a configuração dessa rede, notando que atributos foram usados nas portas do switch.
3. Seja esta outra rede, composta por dois switches e duas VLANS:
   
   • Execute essa rede a partir deste arquivo de configuração do Netkit2.
   • Teste a comunicação entre os computadores: quais pares conseguem se comunicar ?
   • Escolha um par de computadores, de forma que um deles esteja no switch 1 e o outro no switch 2. Ative a comunicação com ping entre eles, e e, seguida execute o wireshark no switch 1 de forma a capturar na interface eth3. O que se pode notar no cabeçalho Ethernet dos quadros capturados ?
4. Na figura abaixo, a rede da esquerda está fisicamente implantada em uma pequena empresa. No entanto, uma reestruturação tem como objetivo modificá-la de acordo com o diagrama mostrado à direita. Essa alteração da rede deve ser feita sem adicionar switches ou modificar o cabeamento (tampouco devem-se mudar as conexões de pontos de rede às portas de switches). Faça essa modificação em duas etapas:
   1. Crie um protótipo usando o Netkit2.
   2. Após entender o protótipo, implante essa rede no laboratório usando os switches TP-Link SG-3210.
      
      
      
      
   • Arquivo de configuração lan1.conf, contendo a topologia física.
   • Para criar a topologia lógica usando VLANs: use os atributos vlan_untagged e vlans_tagged nas portas dos switches, conforme o manual do Netkit2.
5. Agora que essa rede foi bem entendida, implemente-a fisicamente no laboratório: use os switches TP-Link e as VM Grafico-3.
   • Manual da interface CLI do switch TP-Link
   • Manual da interface web do switch TP-Link

2.4 Parte 4: criando uma infraestrutura física e usando VLANs

• IMPORTANTE: Teoria da Perversidade Universal da Matéria (ver 3a lei de Murphy)

Em uma rede real, usa-se como diretriz a centralização dos ativos para a implantação de sua infraestrutura física. Isso independende de quais LANs e respectivas subredes existirão (infraestrutura lógica), e VLANs têm um papel central nesse tipo de infraestrutura.

Esta atividade envolve implantar uma infraestrutura física composta por dois conjuntos de switches. Cada conjunto é formado por pelo menos dois switches, os quais atendem pontos de rede em uma área de um prédio. Fisicamente esses switches se dispõem da seguinte forma:

Tomando essa infraestrutura como base, devem-se implantar as seguintes redes. Em cada caso:

• Implante as redes locais usando VLANs
• Escolha subredes apropriadas para cada rede local
• Configure os computadores e roteadores para que eles possam se comunicar (inclusive com a Internet)

Rede 1: duas redes locais com suas subredes

Rede 2: três redes locais com suas subredes

2.4.1 Interfaces para VLAN no Linux

O Linux possibilita criar interfaces virtuais associadas a VLANs. Com isso, a interface de rede física se comporta como uma porta em modo trunk.

1. Supondo que a interface física seja eth0, e o número da vlan seja 10, pode-se criar a interface vlan desta forma:

   sudo vconfig add eth0 10
   

   O Nome da interface vlan, nesse caso, será eth0.10.
   • OBS: caso o comando vconfig não seja encontrado, instale este pacote de software:

     sudo apt install vlan
     

2. Após criar uma interface VLAN, pode-se configurar seu endereço IP. Para a interface criada no ítem anterior o comando seria este:

   sudo ifconfig eth0.10 192.168.1.222/24
   

3. Se forem criadas múltiplas interface vlan, e se deseja que o Linux seja um roteador entre elas, deve-se executar este comando para habilitar o encaminhamento de datagramas IP entre interfaces:

   sudo sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1
   

4. Se for necessário que esse roteador Linux seja também um tradutor NAT, deve-se ativar o NAT para alguma interface de saída. Supondo que a interface de saída seja eth1, este comando resolveria:

   sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth1 -j MASQUERADE