RCO3-2015-1-CST Redes de Computadores 3 - CST

Cronograma

Aula	Data	Horas	Conteúdo	Recursos
1	4/8	2	Plano de Ensino. Revisão de conceitos em redes.Experimento de Rota Estática dos Labs do NETKIT.	Laboratório
2	4/8	2	Continuação experimento de rota estática – desafio	Laboratório
3	11/8	2	Caracterizar as funcionalidades da camada de rede. Protocolos de Roteamento. Protocolo de Estado de Enlace	Laboratório
	11/8	0		Laboratório
4	18/8	2	Laboratório de Estado de Enlace.	Laboratório
5	18/8	2	Protocolo de Vetor de Distância.	Laboratório
6	25/8	2	Avaliação I	Laboratório
	25/8	0		Laboratório
7	1/9	2	Experimento de Rota Estática com Quagga	Laboratório
8	1/9	2	Introdução ao Protocolo RIP. Laboratório Básico	Laboratório
9	8/9	2	Protocolo RIP. Laboratório Avançado. Questionário	Laboratório
	8/9	0		Laboratório
10	15/9	2	Introdução ao Protocolo OSPF. Laboratório Básico	Laboratório
11	15/9	2	Laboratório de Àreas no OSPF. Questionário	Laboratório
12	22/9	2	Avaliação II	Laboratório
	22/9	0		Laboratório
13	29/9	2	Apresentação do trabalho Redes Adhoc	Laboratório
14	29/9	2	Apresentação do trabalho Redes Adhoc	Laboratório
15	6/10	2	Introdução ao Protocolo BGP. Roteamento na Internet.	Laboratório
	6/10	0		Laboratório
16	13/10	2	Laboratório 1 de BGP	Laboratório
17	13/10	2	Laboratório 2 de BGP	Laboratório
18	20/10	2	Laboratório 3 de BGP / Questionário BGP	Laboratório
0	20/10			Laboratório
19	27/10	2		Laboratório
20	27/10	2	Roteamento Multicast	Laboratório
21	3/11	2	Roteamento Multicast / Questionário	Laboratório
0	3/11			Laboratório
22	10/11	2	Mobilidade IP	Laboratório
23	10/11	2	Mobilidade IP / Questionário	Laboratório
24	17/11	2	Apresentação da proposta Projeto Final. Desenvolvimento Projeto	Laboratório
0	17/11			Laboratório
25	24/11	2	Desenvolvimento Projeto	Laboratório
26	24/11	2	Desenvolvimento Projeto	Laboratório
27	1/12	2	Desenvolvimento Projeto	Laboratório
0	1/12			Laboratório
28	8/12	2	Desenvolvimento Projeto	Laboratório
29	8/12	2	Apresentação do Projeto Final	Laboratório
30	15/12	2	Recuperação	Laboratório
0	15/12			Laboratório
TOTAL		60

Aula 1 - 25/2/2015

OBJETIVOS DA AULA

• Apresentar o plano de Ensino;
• Rever conceitos de rede;
• Instalar o NETKIT;
• Aprender a utilizar o NETKIT;
• Realizar o experimento de Rota Estática dos Labs do NETKIT;
• Implementar o laboratório desafio despertando para o problema de loops em roteamento.

Plano de Ensino

Apresentação do cronograma. Avaliações: Avaliação I e II (escritas), Desafios (enviados por email), Projeto Final e Recuperação (prova escrita).

Conceitos em rede

Discussão informal com os alunos.

Instalação do NETKIT

O NETKIT deve estar instalado no lab de redes II. O procedimento a seguir é para quem quiser instalar em casa.

1.Baixar os seguintes arquivos para este diretorio:

• http://www.sj.ifsc.edu.br/~eraldo/RCO3/netkit-2.8.tar.bz2]
• http://www.sj.ifsc.edu.br/~eraldo/RCO3/netkit-filesystem-i386-F5.2.tar.bz2]
• http://www.sj.ifsc.edu.br/~eraldo/RCO3/netkit-kernel-i386-K2.8.tar.bz2]

2.Descompactá-los usando:

tar xvfj netkit-2.8.tar.bz2
tar xvfj netkit-filesystem-i386-F5.2.tar.bz2
tar xvfj netkit-kernel-i386-K2.8.tar.bz2

3.Editar ~/.bashrc ou ~/.profile e inserir as variáveis

export NETKIT_HOME=~/netkit
export PATH=$PATH:$NETKIT_HOME/bin
export MANPATH=:$MANPATH:$NETKIT_HOME/man

4,Testar a instalação

. ~/.profile
cd $NETKIT_HOME
./check_configuration.sh

Aprendendo a utilizar o NETKIT

• Introdução ao Netkit

Laboratório de Rota Estática do NETKIT

• Slides Rota Estatica - Netkit

Baixar o laboratório daqui e descompactá-lo:

• Laboratório de Rota Estática - Netkit

• • Para executar o laboratório, basta entrar no diretório e fazer:

lstart

NOTA: para iniciar as máquinas em paralelo use lstart -p

• • Para parar o laboratório:

lhalt

Note que este comando não remove as imagens dos discos das 
máquinas (.disk). Para remover use lcrash

Desafio

Seja a rede abaixo com os seguintes prefixos:

• SN1 : 200.10.1.0/24
• SN2 : 200.10.2.0/24
• SN3 : 200.10.3.0/24
• SN4 : 200.10.4.0/24
• SN5 : 200.10.5.0/24
• SN6 : 200.10.6.0/24
• SN7 : 200.10.7.0/24
• SN8 : 200.10.8.0/24

1. Configure estaticamente os roteadores, usando o Netkit, de forma que a rota entre H1 e H2 passe pelas subnets SN2,SN5 e SN6 na transmissão de pacotes de H1 para H2 e passe por SN6 e SN3 para transmissão de pacotes de H2 para H1. Teste a configuração com um ping de H1 para H2. Capture pacotes com o tcpdump em R3 e R4 de forma a demonstrar a passagem de pacotes ICMP do ping por estas rotas.
2. Monte um pequeno relatório mostrando as capturas da tela da execução do tcpdump e explicando o sucesso dos resultados. Coloque também as tabelas de roteamento dos roteadores envolvidos (use route -n) e explique cada uma das linhas das tabelas de roteamento.
3. Na configuração anterior, acrescente um hospedeiro H3 na rede SN1, mas com endereçamento da rede SN8. Faça este hospedeiro ser "pingável" a partir de H2. A rota de H2 para H3 deve passar por SN4.
4. Adicione os resultados ao relatório demonstrando que H3 é alcançado. Para isto use o tcpdump e as tabelas de roteamento de interesse.
5. Prepare um exemplo de roteamento mostrando a formação de um loop quando H1 transmite para H2. Para testar use um ping que gere um TIME TO LIVE de tamanho 10.

PROBLEMAS COMUNS:

• Esquecer de rota reversa. O ping REPLY não voltará;
• Usar como IP de um gateway de encaminhamento, o próprio endereço do roteador;
• Usar como IP de um gateway de encaminhamento um endereço IP não pingável;
• Interfaces não estão configuradas com endereço IP ou não estão UP (ativas);
• Netkit não funciona porque o diretório do netkit não está em ~/netkit. Ajustar o caminho nas variáveis;
• As interfaces do roteador ou host não aparecem ou não estão com IP configurados: problema no lab.conf. O nome da máquina no lab.conf é o mesmo do .startup? O arquivo .startup configura corretamente a interface?
• Você está em dúvida se uma máquina linux está configurada para ser roteador? Faça:

 cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

Se resultar em 1 está configurada. Se quiser configurar, fazer:

 echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
NOTA: as máquinas UML do netkit já estão configuradas para roteador.

Lembrete:escolha de rota pelo prefixo mais longo

Prefixo Mais Longo

Calculador IP

Lição de Casa

Ler o capítulo de Roteamento do Livro do Kurose (Redes)

Referências

• Uso do tcpdump
• Guia de Administração da Camada IP no Linux
• como usar o tcpdump

Aula 25/3/2015

OBJETIVOS DA AULA

• Caracterizar as funcionalidades da camada de rede;

• Compreender a necessidade de algoritmos de roteamento para construção dinâmica de tabelas de roteamento.

• Compreender o funcionamento de um algoritmo de estado de enlace;

• Construir a tabela de custos manualmente de um algoritmo de estado de enalce.

Media:Aula1-CamadaRede-EstadoEnlace.pdf

Aula 22/4/2015

OBJETIVOS DA AULA

1. Apresentar o algoritmo vetor de distância;
2. Discutir problema de contagem infinita e uma solução: reverso envenenado;
3. Apresentar o software Quagga;
4. Explorar a forma como a a tabela de roteamento é atualizada no Linux;
5. Realizar gerenciamento de interfaces e roteamento estático com o Quagga usando o Netkit;

Desenvolvimento da Aula

Ver material em:

• Media:Aula2-DistanceVector.pdf

Desafio a ser entregue: tabela de cálculo de vetor de distância do exercício proposto no doc acima.

O Pacote Quagga

O pacote Quagga fornece um conjunto de processos (daemons) com facilidades para a construção da tabela de roteamento de um sistema. O projeto Quagga é derivado do conhecido pacote Zebra. O esquema abaixo mostra a estrutura do Quagga.

Acima do kernel se executam processos especializados para a configuração da tabela de roteamento. Note que a tabela de roteamento é mantida pelo kernel do Sistema Operacional Linux/Unix e qualquer modificação será realizada a partir da API (Application Programming Interface) do sistema. O processo Zebra centraliza todo o gerenciamento da tabela recebendo e repassando informações para outros processos que executam um determinado protocolo de roteamento. Por exemplo, no esquema mostrado existem 3 processos responsáveis pela execução dos protocolos BGP, RIP e OSPF. Como será visto posteriormente, é possível executar vários protocolos de roteamento dinâmico simultaneamente.

 Nota: Configurações estáticas também deverão ser realizadas pelo QUAGGA!

Cada processo do Quagga possui o seu próprio arquivo de configuração e um terminal para receber comandos (um processo shell chamado vtysh). Cada terminal se comunica com seu deamon por uma porta específica. No arquivo do Zebra deverão constar as configurações estáticas.

Os deamons do sistema são chamados pelos seguintes nomes:

• zebra (acesso pela porta 2601 no vty);
• ripd (acesso pela porta 2602 no vty);
• ripngd (acesso pela porta 2603 no vty);
• ospfd (acesso pela porta 2604 no vty);
• ospf6d (acesso pela porta 2606 no vty);
• bgpd (acesso pela porta 2605 no vty);

Os deamons possuem arquivos de configuração por default localizados normalmente no diretório /etc/quagga e possuindo a terminação conf: por exemplo: zebra.conf para o processo zebra. Entretanto será comum usarmos arquivos de configuração fornecidos na linha de comando:

#zebra -d -f zebra_custom.conf.

Nos arquivos de configuração podemos colocar informações tais como senhas para o terminal vty, configurações de depuração, de roteamento e de log. O que segue aos pontos de exclamação (vale também \#) são comentários.

Através do Zebra (e seu arquivo de configuração) é possível ligar/desligar interfaces e atribuir endereços as mesmas. Também pode-se acrescentar rotas:

Exemplo de arquivo de configuração para o deamon zebra:

!
! Zebra configuration file
!
hostname Router
%password zebra
%enable password zebra
! Wired interface
interface eth0
ip address 10.10.10.3/24  

! Wired interface
interface eth1 
ip address 10.10.30.1/24 

ip route 10.10.20.0/24 10.10.30.2
!
log stdout
!poderia ser, por exemplo, log file /var/log/quagga/zebra.log
!

Confira aqui o item 4 do manual do Quagga

• Link para a página do Quagga

Confira aqui com amis detalhes como o zebra trabalha com o Linux e as diferenças entre os termos RIB e FIB:

• Cap.8 do Guia de Integração de Roteamento das Arquiteturas Linux-Cisco

Olhando o tutorial acima observa-se que a tabela de roteamento (encaminhamento) pode ser modificada manualmente (via route e ifconfig), via protocolos de roteamento (através do Zebra) ou ainda via redireções ICMP. Este último caso pode ser verificado aqui:

• ICMP redirects

Pra listar o cache de rotas:

route -Cen

O ROTEIRO DO EXPERIMENTO

ETAPA 1 - Construindo rotas estáticas usando o QUAGGA

OBS: Esta etapa já está implementada no laboratório a ser baixado! 

• Laboratório a ser baixado

Para fins de ilustração segue os passos de montagem do laboratório. Conforme comentado anteriormente, quando o QUAGGA for utilizado para roteamento dinâmico, as rotas estáticas e possíveis manipulações nas interfaces devem ser realizadas pelo próprio \textit{zebra}. Neste sentido vamos trabalhar como colocar rotas e ativar/desativar interfaces pelo Zebra.

• Construir, usando o netkit, um cenário conforme a figura abaixo:

Para tanto faça o seguinte:

• Criar um diretório chamado LabQuaggaRotaEstatica. Todas as operações

deverão ser realizadas a partir deste diretório;

• Criar o lab.conf com a configuração desejada;
• Criar os subdiretórios para cada roteador e hospedeiro;
• Construir normalmente os arquivos de configuração para os

hospedeiros: H1.startup etc. Coloque os comandos para a configuração das interfaces e do roteador default. O zebra não se executará nos hospedeiros;

• Cada roteador deverá executar o deamon zebra da forma:

zebra -d -f /hostlab/R1/zebra.conf

Para tanto, configure os arquivos de startup dos roteadores para que executem o zebra desta forma;

• Dentro de cada subdiretório de roteador (no diretório do laboratório)

coloque o arquivo de configuração do zebra.conf; Lembre-se que este diretório estará mapeado em /hostlab das máquinas virtuais;

• No arquivo zebra.conf deverão ser configuradas as interfaces do

roteador usando os comandos de interface conforme colocado acima;

• Ainda no arquivo de configuração do zebra, deve-se estabelecer as rotas

estáticas. Baseando-se nas configurações mostradas como exemplo, configure devidamente cada roteador;

• Coloque o cenário em execução e teste a conectividade dos hospedeiros;

ETAPA 2 - Observando o estado do sistema

Usando o vtysh (ou o telnet) podemos logar no zebra. A patir desta sessão podemos visualizar o estado do sistema e alterar configurações previamente estabelecidas. Vamos ao procedimento:

• Solicitar uma sessão com o vtysh em um roteador do laboratório;
• Verifique o estado das interfaces usando o comando:

show interface

• Verifique se o roteador está habilitado para roteamento:

show ip forwarding

• Verifique o estado da tabela de roteamento usando o comando:

show ip route

• Verifique a configuração atual do roteador:

show run

• Sair do vtysh com quit

#exit
#quit

NOTA: O termo FIB é associado a tabela de encaminhamento de um sistema
sendo que na listagem mostrada as rotas marcadas com \* foram instaladas na FIB
do kernel do linux. A FIB possui uma entrada para cada rede de destino. O Zebra
mantém a RIB que pode conter várias rotas para um mesmo destino. É a partir da
RIB que é montada a FIB.}

As rotas indicadas foram ``aprendidas a partir de redes diretamente conectadas (C) ou instaladas estaticamente (S). As rotas poderiam ainda ter sido apreendidas por protocolos de roteamento dinâmico ou ainda rotas estabelecidas pelo próprio kernel.

ETAPA 3 - Modificando a configuração do terminal

Quando logamos no zebra entramos em um modo que permite apenas observar o estado do sistema. Para modificar a configuração temos que entrar em um modo

• Entrar em H1 e deixar o terminal pingando em H3:

ping 200.10.20.1

• Entrar no zebra em R1 com vtysh

vtysh

• Entrar com o comando para alterar configuração do terminal:

conf t

• Entrar com a interface a ser operada:

interface eth0

• Desative a interface

 shutdown

• Verifique o ping em H1;
• Restaure a interface:

no shutdown

• Sair do modo configuração

 quit

• Sair do modo enable

quit 

• Listar novamente a tabela de roteamento e verificar se retornou a

normalidade:

show ip route

Desafio

Considere a rede abaixo com os seguintes prefixos:

• SN1 : 200.10.1.0/24
• SN2 : 200.10.2.0/24
• SN3 : 200.10.3.0/24
• SN4 : 200.10.4.0/24
• SN5 : 200.10.5.0/24
• SN6 : 200.10.6.0/24
• SN7 : 200.10.7.0/24
• SN8 : 200.10.8.0/24

Configure estaticamente os roteadores, usando o zebra, de forma que a rota de H1 para H2 passe pelas subnets 1,4 e 8, e o retorno, pelas subnets 8,6,5,2 e 1.