Roteiro de Práticas de Roteamento IGP usando Quagga

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1 Roteiro de Práticas de Roteamento IGP usando Quagga OSPF O objetivo desse roteiro é mostrar como o pacote Quagga pode ser utilizado para construir roteadores com suporte a protocolos de roteamento utilizando Linux. No Linux, as principais funções de roteamento estão implementadas ao nível do Kernel. Contudo, os protocolos de roteamento são considerados aplicações de mais alto nível, e não estão no Kernel. O Quagga não altera as funções de roteamento do Kernel do Linux. Ele é um pacote que introduz os protocolos de roteamento e uma interface de gerenciamento de alto nível. A função do Quagga é preencher de forma automática as tabelas de roteamento. É possível fazer um roteador com Linux sem utilizar o Quagga. Nesse caso, as tabelas de roteamento deverão ser configuradas de forma manual. Por favor, observe que a introdução ao Quagga feita nesse módulo é muito similar a feita para o módulo de RIP. Dessa forma, o aluno pode pular a introdução caso já tenha feito outros roteiros com Quagga.

2 Pacote Quagga telnet 2604 ospfd administrador telnet 2601 Zebra ospfd.conf rotas Kernel do Linux (Roteamento) zebra.conf roteador O "Quagga Routing Suite" utiliza dois programa para implementar roteadores com suporte ao protocolo de roteamento OSPF: zebra e ospfd. O "zebra" é um programa que faz a "cola" entre o sistema operacional e o "ospfd". Através do zebra, é possível isolar qualquer dependência da implementação do protocolo de roteamento em relação ao sistema operacional. Segundo os desenvolvedores, a motivação para essa separação foi facilitar a portabilidade do quagga para outras plataformas. Para que um computador com linux consiga operar como um roteador com suporte a OSPF ambos os programas, zebra e ospfd, precisam estar sendo executados simultaneamente. Os programas em quagga podem ser executados em primeiro plano (as mensagens de erro são enviadas diretamente na tela) ou como deamons (os programas são executados sem usar recursos de janela, e depositam suas mensagens de erro no arquivo de log - /var/log/messages). A configuração dos programas pode ser feita de duas formas. Alterando os arquivos de configuração (que geralmente são localizados na pasta /etc/quagga) ou dando-se um telnet na porta de controle dos programas. Geralmente, editar os arquivos de configuração é bem mais simples. A opção de telnet existe para permitir o gerenciamento remoto dos roteadores Quagga. A sintaxe dos comandos do quagga é muito similar aos equipamento que seguem o IOS da Cisco. Após dar telnet em um programa, tem-se acesso a um conjunto de comandos que podem ser listados com "?". Sempre que se tiver dúvidas sobre um comando, basta digitar "?" que será fornecido a lista de parâmetros disponíveis para o comando. Por exemplo, se você digitar no zebra: >> show? Serão fornecidas duas opções para completar o comando: route ou ip_forward. A primeira opção mostra as tabelas de roteamento e a segundo mostra se o roteamento está habilitado ou não. Os comandos disponíveis inicialmente via telnet não suportam alterações no roteador, apenas visualização da configuração corrente. Para poder alterar a configuração do roteador (por exemplo, habilitar remotamente o roteamento) é necessário digitar o comando "enable". Após o comando "enable" uma lista mais ampla de opções estará disponível quando se digitar "?".

3 OSPF:Configuração do Cenário (passo 1: configurar VM1) /25 vlan /25 vlan /25 vlan /25 vlan / / / /25 VM1 VM / /24 Código estudante: (101) X vlan /24 O objetivo deste primeiro cenário é ilustrar a utilização do Quagga para configurar roteadores com suporte ao protocolo OSPF. Para execução dessa prática será necessário criar duas máquinas virtuais, denominadas de VM1 e VM2 na figura. Conforme mostra o cenário, existem 5 redes interconectadas por dois roteadores. Para simular várias redes distintas, nós utilizaremos VLANs, de forma semelhante ao que foi feito no módulo da disciplina de TCP/IP. 1) Preparação do roteador VM1: 1.a) NA ESPEC. Crie uma pasta no seu diretório na espec, e inicialize uma máquina virtual com o nome VM1 > mkdir quagga > cd quagga > linux32.redes VM1 1.b) NA VM1. Configure o endereço IP na máquina virtual para ganhar acesso a espec. Para evitar conflitos de endereço, utilize parte do seu código de estudante para formar o endereço. Supondo que seu código de estudante é (101) X, defina o IP da seguinte forma: > ifconfig /8 1.c) NA VM1. Faça o download do pacote com os programas necessários para prática > wget /~jamhour/pacotes/quagga_rpm.tar.gz > tar -xzf quagga <TAB> > cd quagga <TAB> >./install.sh 1.d) NA VM1. Configure as VLANs, os endereços IP e habilite o roteamento > vconfig add 2 > ifconfig /24 up > vconfig add 11 > ifconfig /25 up > vconfig add 12 > ifconfig /25 up > sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

4 OSPF:Configuração do Cenário (passo 2: configurar VM2) /25 vlan /25 vlan /25 vlan /25 vlan / / / /25 VM1 VM / /24 Código estudante: (101) X vlan /24 2) Preparação do roteador VM2: 2.a) NA ESPEC. Crie uma pasta no seu diretório na espec, e inicialize uma máquina virtual com o nome VM1 > mkdir quagga > cd quagga > linux32.redes VM2 2.b) NA VM2. Configure o endereço IP na máquina virtual para ganhar acesso a espec. Para evitar conflitos de endereço, utilize parte do seu código de estudante para formar o endereço. Supondo que seu código de estudante é (101) X, defina o IP da seguinte forma: > ifconfig /8 2.c) NA VM2. Faça o download do pacote com os programas necessários para prática > wget /~jamhour/pacotes/quagga_rpm.tar.gz > tar -xzf quagga <TAB> > cd quagga <TAB> >./install.sh 2.d) NA VM2. Configure as VLANs, os endereços IP e habilite o roteamento > vconfig add 2 > ifconfig /24 up > vconfig add 21 > ifconfig /25 up > vconfig add 22 > ifconfig /25 up > sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

5 OSPF: Verificação das Rotas (passo 3: rotas estáticas em VM1 e VM2) Area /25 vlan /25 vlan 12 Area /25 vlan /25 vlan / / / /25 VM1 VM2 Area 0 (Backbone) / /24 Código estudante: (101) X vlan /24 3) Verificação das rotas : Para ilustrar melhor como funciona o OSPF, o nosso cenário será dividido em áreas, conforme mostra a figura. Na prática, a divisão em áreas para uma rede tão pequena não faz sentido. Contudo, ela permitirá visualizar o conceito de "agregação de rotas", principalmente quando se compara o OSPF com o RIP. De acordo com a figura, existem 3 áreas: Area 0 (Backbone), Area 1 e Area 2. De acordo com o conceito do OSPF, a Area 0 é obrigatória. Sua função é conectar as demais áreas da rede. Observe que cada interface do roteador pode pertencer a uma área diferente. O Roteador VM1 tem as interfaces.11 e.12 pertencentes a Área 1 e a interface pertencente ao backbone. De forma similar, o Roteador VM2 tem as interfaces 1 e 2 pertencentes a Área 1 e a interface pertencente ao backbone. Como as áreas não são um conceito genérico de roteamento, elas não são configuradas no sistema operacional, mas sim através do programa ospfd. O aluno deverá ser referencia a essa figura para poder interpretar os arquivos de configuração do ospfd descritos no passo 5. 3.a) NA VM1. Verifique o conjunto de rotas estáticas na VM1. Observe que essas rotas foram criadas automaticamente quando da atribuição dos endereços IP às interfaces do roteador. Após verificar as rotas, salve-as em um arquivo txt usando os comandos a seguir: > route -n > route n > rotasestaticasvm1.txt 3.b) NA VM2. Repita o mesmo procedimento na VM2 > route -n > route n > rotasestaticasvm2.txt IMPORTANTE: Apenas rotas sem Gateway devem aparecer nas tabelas de roteamento. Caso você esteja aproveitando as máquinas virtuais criadas no roteiro para o RIP, os deamons ripd provavelmente estão rodando e você verá rotas adicionais. Nesse caso, digite nas duas VMs: > service ripd status Se o serviço estiver ativo, digite: > service ripd stop

6 OSPF: Configuração (passo 4: inicializar o Zebra) Exemplo de arquivo de configuração do zebra hostname VM1 password zebra enable password zebra Descrição das interfaces interface lo Interface de loopback interface sit0 Interface com suporte a multicast Rota default estática ip route / log file zebra.log /etc/quagga/zebra.conf.sample 4) Inicializar e Testar o Zebra Todos os programas do quagga utilizam um arquivo texto de inicialização, que contém parâmetros que controlam o funcionamento do programa. Após a instalação do quagga, um arquivo modelo para cada programa é criado no diretório /etc/quagga. O arquivo modelo para o zebra está ilustrado na figura acima. As linhas que começam com são comentários. No arquivo modelo, apenas as linhas que dão o nome ao roteador e definem a senha de acesso via telnet não estão comentadas. IMPORTANTE: Caso você já tenha feito a prática de RIP na VM (mesmo que a máquina tenha sido reinicializada), o zebra já estará rodando. Se estiver, avance para o passo 5 (contudo, você não terá acesso ao zebra via telnet) ou paralise o serviço e siga o roteiro. Para verificar o status do zebra digite na VM: > service zebra status > service zebra stop (para seguir o roteiro) 4.a) Na VM1: inicialize o zebra e verifique se está ativo cd /etc/quagga zebra d f zebra.conf.sample OBS. O parâmetro d indica que o zebra deve rodar como deamon. Sem ele, o zebra irá travar o terminal da VM. O parâmetro f indica qual arquivo de configuração deverá ser usado. Sem ele, o arquivo default /etc/quagga/zebra.conf será usado. 4.b) Na VM2: inicialize o zebra cd /etc/quagga zebra d f zebra.conf.sample 4.c) Na espec. Verifique se o zebra está rodando dando um telnet nas VMs. Explore alguns comandos para verificar o funcionamento do zebra. telnet IP_VM Password: zebra Router> show ip? Router> show ip route Router > show ip forwar<tab> Router> exit

7 OSPF: Configuração (passo 5: inicializar o ospf) CONFIGURACAO DA VM1 hostname ospfd password zebra log stdout router ospf ospf router-id redistribute kernel redistribute static network /24 area network /24 area area range /24 line vty CONFIGURACAO DA VM2 hostname ospfd password zebra log stdout router ospf ospf router-id redistribute kernel redistribute static network /24 area network /24 area area range /24 line vty Não esqueça de trocar os endereços IP de acordo com o seu código estudante. Nos exemplos o código de estudante adotado foi: (101) X 5) Configurar e Inicializar o OSPF (ospfd) Para interpretar os arquivos de configuração, é necessário olhar o cenário completo da rede apresentado na figura do passo 3. Observe o arquivo de configuração da VM1. O router-id corresponde ao menor endereço IP do roteador. As opções de redistribuição (redistribute) indicam que, além das rotas OSPF, as rotas estáticas e aquelas criada no kernel também serão distribuídas. Nesse exemplo, não existem rotas criadas no kernel. A opção network define as sub-redes relacionadas a cada área. Através dela, o roteador determinar a que área cada uma de suas interfaces pertence. A opção area é usada para fazer a agregação de rotas. Na VM1, ela indica que qualquer rota pertencente a área 1 (que no caso tem duas áreas /25) será sempre divulgada para outras áreas como uma rota agregada /24. O arquivo da VM2 é similar ao da VM1. 5.a) Na VM1: crie um arquivo /quagga/etc/ospfd.conf idêntico ao da figura e inicialize o ospfd cd /etc/quagga vi ospfd.conf... Copie o texto da figura sem os comentários e salve com <ESC>wq ospfd -d -f ospfd.conf 5.b) Na VM2: crie um arquivo /quagga/etc/ripd.conf idêntico ao da figura e inicialize o ripd cd /etc/quagga vi ospfd.conf... Copie o texto da figura sem os comentários e salve com <ESC>wq ospfd -d -f ospfd.conf 5.c) Na VM1: verifique e salve as rotas criadas na VM1 route n route -n > rotasospfvm1.txt 5.d) Na VM2: verifique e salve as rotas criadas na VM2 route n route -n > rotasospfvm2.txt

8 OSPF: Configuração (passo 6: alterar os custos) Area 1 vlan 11 vlan 12 Area 2 vlan 21 vlan / Mbps (custo 10) / Mbps (custo 10) / Mbps (custo 10) / Mbps (custo 10) VM1 VM /24 100Mbps (custo 1) /24 100Mbps (custo 1) Area 0 (Backbone) vlan /24 6) Alterar os custos usando a Interface de Telnet Nesse passo, faremos uma alteração nos custos, de maneira a refletir a velocidade dos enlaces conforme indicado na figura. Os enlaces de backbone tem velocidade de 100 Mbps e os enlaces das Áreas 1 e 2 tem velocidade de 10 Mbps. Podemos determinar que o custo dos enlaces de maior velocidade (100Mbps) é 1 e o custo dos enlaces de menor capacidade é 10 (pois 10 Mbps é 10X mais lento que 100Mbps). Para alterar os custos, utilizaremos a interface de telnet. Observe que a comando "write file" irá atualizar o arquivo ospfd.conf com as alterações feitas via telnet. 6.a) Na espec: configure o roteador VM1 telnet IP_VM > senha zebra > enable # configure terminal interface.11 ospf cost 10 exit interface.12 ospf cost 10 end write file show ip opsf database show ip ospf neighbor exit 6.b) Na espec: repita os mesmos comandos para o roteador VM2, mas observando o número das interfaces (1 e 2) 6.c) Na VM1: verifique as alterações no arquivo conf e salve as rotas criadas na VM1 more ospfd.conf route n route n > rotasospfvm1a.txt 6.d) Na VM2: verifique as alterações no arquivo conf e salve as rotas criadas na VM2 more ospfd.conf route n route n > rotasospfvm2a.txt

9 Relatório OSPF Responda as seguintes perguntas em um arquivo txt: A) Quais as rotas que apareceram em VM1 e VM2 antes do OSPF B) Quais as rotas que apareceram em VM1 e VM2 depois do OSPF, antes de alterar o custo C) Quais rotas foram alteradas nas VM1 e VM2 após alterar o custo dos enlaces D) As rotas do OSPF estão agregadas. Isto é, o roteador de uma área está percebendo a divisão em subredes da outra área? Responda apenas SIM ou NÃO. Para entrega desse relatório, crie um arquivo texto com as respostas de A até D. Para ilustras as rotas, use a mesma sintaxe que você obteve com o comando route n. Preferencialmente, copie o texto da rotas diretamente dos arquivos criados nos passos 3a, 3b, 5c, 5d, 6c e 6d.

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