Redes de Computadores. Guia de Laboratório Configuração de Redes

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1 Redes de Computadores LEIC-T 2012/13 Guia de Laboratório Configuração de Redes Objectivos O objectivo do trabalho consiste em configurar uma rede simples usando o sistema Netkit. O Netkit é um emulador de redes. Permite criar uma rede virtual com dezenas de computadores, routers e switches num único computador. Configurar uma rede no Netkit é semelhante a configurar uma rede real excepto que no Netkit não se ligam cabos de rede pois todos os dispositivos são virtuais. O Netkit é baseado no User-Mode Linux (UML), uma plataforma de virtualização que permite correr múltiplas máquinas virtuais Linux num único computador. Cada máquina virtual é um processo que emula um computador. Este computador virtual corre realmente o sistema operativo Linux, mas em modo utilizador (daí o nome, UML). A figura abaixo representa esta virtualização: Em termos práticos, um utilizador do Netkit pode executar uma ou mais máquinas virtuais UML. Cada máquina virtual surge no monitor como um terminal no qual podem ser dados comandos Linux normalmente. No entanto, esse terminal tem por trás toda uma máquina (virtual) Linux com o seu próprio hardware virtual. O Netkit tem comandos para executar e terminar máquinas virtuais individualmente, mas neste trabalho vamos lançar uma rede com várias componentes, definida no ficheiro lab.conf. O Netkit chama a uma configuração destas um laboratório. Para executar e parar um laboratório executam-se respectivamente os comandos lstart e lcrash na directoria de trabalho (onde tem de estar o ficheiro lab.conf). Este laboratório usa vários comandos Linux. Caso precise de informação adicional sobre algum deles execute man [comando] Obtenha e descomprima o ficheiro que contém os dois laboratórios Netkit: Exercício 1 Configuração manual No exercício 1 vamos considerar a topologia abaixo com dois routers e dois computadores. Todas as máquinas são computadores a correr Linux, mas os routers têm duas interfaces de rede. O Linux não é software de routing mas contém uma tabela de forwarding que pode ser usada para indicar para que interface deve ser encaminhado cada pacotes IP dependendo do endereço IP de destino.

2 1. Atribua um endereço IP a cada interface de rede. No caso dos endereços IP, note que existem 3 subredes e que pode usar apenas endereços IP do bloco /22. Não utilize os endereços terminados em 0 e 255 pois como sabe têm um significado específico. 2. Execute o laboratório da directoria ex1 (mude para a directoria e execute lstart). Observe o arranque das quatro máquinas virtuais. 3. Cada router tem duas interfaces, eth0 e eth1. Execute o comando ifconfig nos routers e nos computadores e observe que as interfaces de rede não estão configuradas (não aparecem). 4. Configure todas as interfaces usando o comando ifconfig [interface] [endereço IP] netmask [máscara de rede] up Por exemplo: ifconfig eth netmask up 5. Experimente em todos os computadores e routers fazer ping dos endereços IP das interfaces das subredes às quais pertencem e verifique que o ping tem sucesso (p.ex., do PC do lado esquerdo faça ping da interface eth0 do router do lado esquerdo). 6. Experimente num computador fazer ping da interface do outro e observe que obtém como resposta Network unreachable. 7. Execute o comando route no mesmo computador e observe que a tabela de forwarding (também designada tabela de routing) não tem informação suficiente para enviar os pacotes ICMP do ping para o seu destino (a tabela não tem informação sobre a sub-rede do outro computador). Note que a tabela só tem informação para fazer forwarding para a sub-rede à qual o computador está ligado directamente, que é preenchida automaticamente quando se liga a interface. 8. Execute o comando route em cada router e observe que não existem entradas que permitam fazer routing entre os computadores. Repare também que a tabela de forwarding de cada router só tem entradas para fazer forwarding para as redes a que o router está directamente ligado. Nesta fase vamos configurar manualmente as tabelas de forwarding. 9. Nos computadores tem de indicar qual é a default gateway, ou seja, a interface do router à qual está ligada a LAN (ou sub-rede). Configure essa informação em cada computador executando: route add default gw [endereço IP] dev [interface] Execute o comando route para observar a nova rota na tabela de forwarding. 10. Nos routers tem de indicar como estes podem fazer forwarding para as sub-redes às quais não estão ligados directamente (cada router só não está ligado a uma das três sub-redes). Para o efeito, em cada router execute o comando: route add -net [endereço da sub-rede] netmask [máscara da sub-rede] gw [endereço IP da gateway] [interface] O endereço IP da gateway é o endereço da interface de rede do outro router que está ligada à subrede que interliga os dois routers. Execute o comando route para observar a nova linha da tabela.

3 11. Execute em cada computador ping para cada uma das interfaces da rede e observe que consegue comunicar. Exercício 2 Configuração automática Neste exercício vamos observar os benefícios do DHCP para configurar automaticamente os endereços IP de interfaces de rede e de um protocolo de routing (RIP neste caso) para configurar automaticamente tabelas de forwarding. No exercício anterior foi possível constatar a dificuldade de configurar manualmente esses dois aspectos, apesar de a rede ser muito pequena. Neste exercício vamos usar a rede representada abaixo, que inclui um switch: 1. Atribua endereços IP às interfaces de rede dos routers apenas. Mais uma vez, note que existem 3 sub-redes e que pode usar apenas endereços do bloco / Execute o laboratório definido na directoria ex2. 3. Configure manualmente os endereços IP das interfaces dos routers.estes dispositivos vão desempenhar o papel de servidores de DHCP para as sub-redes onde estão computadores. 4. No switch, active todas as interfaces executando: ifconfig [interface] up. Porque é que não se atribui um endereço IP a cada interface do switch? 5. O Linux não é software para switches mas pode ser configurado para desempenhar esse papel usando o comando brctl. Para transformar o computador Linux num switch basta executar o comando brctl addbr para criar um novo switch (ou bridge) e o comando brctl addif para associar cada interface a esse switch (executar o comando uma vez por interface): brctl addbr br0 brctl addif br0 [interface] ifconfig br0 up 6. A funcionalidade de servidor DHCP é implementada pelo dhcp3-server. Para configurar o servidor tem de criar no ficheiro /etc/dhcp3/dhcpd.conf uma entrada com o seguinte formato (há muitas outras opções, como pode observar no ficheiro base disponível na máquina virtual): subnet [endereço da sub-rede] netmask [máscara da sub-rede] { range [primeiro endereço IP a atribuir] [último endereço IP a atribuir]; option routers [endereço IP da default gateway]; } Escusado será dizer que a gama de endereços IP a atribuir pelo servidor DHCP tem de pertencer à sub-rede e não pode incluir o endereço IP do router nessa sub-rede.

4 Quando o ficheiro estiver criado pode executá-lo com o comando: /etc/init.d/dhcp3-server start Note que tem de colocar um servidor DHCP em cada um dos routers, de modo a servirem as duas sub-redes que contêm computadores. 7. A seguir é preciso configurar os computadores de modo a obterem o seu endereço IP usando o DHCP. Para o efeito edite o ficheiro /etc/network/interfaces que define as interfaces do computador e adicione ou edite uma entrada para a interface eth0: auto eth0 iface eth0 inet dhcp Reinicie o computador dando o comando reboot. Uma vez reinicializado o computador execute ifconfig para ver se a interface obteve um endereço IP do servidor DHCP. Verifique que esse endereço pertence à gama indicada no servidor. Verifique também que os dois computadores ligados à mesma rede obtêm endereços IP diferentes. 8. Nesta fase os computadores das duas sub-redes ainda não podem comunicar pois os routers ainda não têm as tabelas de forwarding configuradas. Em geral essa configuração é feita automaticamente pelos protocolos de routing. Neste exercício vamos usar o RIP. Existem algumas implementações de protocolos de routing para Linux, como o Zebra e o Quagga. Neste exercício vamos usar o Zebra, que já está disponível no Netkit. O ficheiro de configuração do RIP foi previamente criado e encontra-se em /etc/zebra/ripd.conf. Nesse ficheiro deve ser indicada um prefixo que contém as interfaces de rede entre as quais as mensagens de RIP vão ser trocadas. No nosso caso essa sub-rede é a que interliga os dois routers. Edite o ficheiro nos dois routers e modifique o prefixo que aí aparece para o endereço da sua subrede que interliga os routers. 9. Execute o Zebra nos dois routers através do comando /etc/init.d/zebra start. Ao fim de algum tempo o routing fica estabelecido. Observe a tabela de routing do RIP fazendo (a password está no ficheiro de configuração): telnet localhost ripd show ip rip Repare em como a tabela de cada router contém entradas para as 3 sub-redes e nas distâncias até cada uma. 10. Execute o comando ping entre os computadores e observe que obtém resposta. Exercício 3 Servidor web Neste último exercício vamos executar um servidor web na rede do exercício O servidor web mais usado actualmente é o Apache, que se encontra disponível no Linux do Netkit. Para o executar basta dar o comando /etc/init.d/apache2 start (embora em geral seja importante configurá-lo correctamente, o que não vamos ver neste trabalho). Execute esse comando no computador do lado direito do esquema que representa a rede. 2. O servidor tem uma página index.html em /var/www. Veja o conteúdo dessa página, copie-a para pag.html e modifique alguma coisa nesta última. 3. O Netkit tem a limitação de não correr X, logo não é possível executar um browser como o Firefox ou o Chrome. Por isso vamos usar um browser modo texto denominado links. Num dos computadores execute o comando links seguido do endereço IP do servidor web e veja a página retornada pelo servidor. 4. Repita o mesmo procedimento acrescentando /pag.html ao endereço IP e veja a página retornada pelo servidor. 5. Porque é que teve de aceder ao servidor web usando um endereço IP e não um nome?

5 Bibliografia Netkit, Netkit static routes, Netkit RIP, Netkit Web server, Netkit bridging, DHCP_Server, DHCP_Client,

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