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TP3 - Capa de Red Redes, subredes y superredes. Equipamiento. DHCP y NAT. Protocolos de ruteo - 2024
Tipo: Ejercicios
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Objetivos Repasar y ampliar los conocimientos adquiridos en clases sobre ruteo en la capa de red, enrutadores, direcciones IP, protocolos IP e ICMP, subredes, DHCP, NAT y algoritmos de enrutamiento RIP y OSPF. Metodología Trabajo individual o grupal. 2 estudiantes por grupo máximo. Tiempo de realización: 3 clases. Actividades obligatorias (Para aprobación con nota 7) ● Mostrar en clase las simulaciones que se solicitan en las actividades 1 y 3 funcionando correctamente y subirlas a la plataforma Moodle (archivos .pkt). ● Responder las preguntas planteadas en el cuestionario “Trabajo Práctico Nº3 - Cuestionario” a través de la plataforma Moodle. Las preguntas están relacionadas con las actividades del trabajo práctico, por lo que se sugiere realizar las actividades primero. ● Escribir un breve informe y subirlo a la plataforma Moodle. El informe debe incluir: ○ Capturas de pantalla de la simulación en ejecución. Incluya una captura para la actividad 1 y una captura para la actividad 3. ○ Las rutas encontradas en la actividad 4. Actividades opcionales (Para sumar puntos a la calificación) ● Realizar la actividad 5. Indicar en el informe los errores encontrados. Subir a la plataforma Moodle la red con los errores corregidos (todas las computadoras deben ver el servidor). Materiales necesarios ● Computadoras con acceso a Internet (provistas por la facultad de Ingeniería). ● Simulador de redes Cisco Packet Tracer. El mismo puede descargarse sin costo desde Internet, como se indica en la guía del trabajo práctico N°2. ● Aplicaciones: ○ ping (disponible en línea de comandos de Linux o Windows). ○ whois (disponible en línea de comandos de Linux u online).
○ traceroute (disponible a través de los repositorios de Linux) o tracert (instalada por defecto en Windows). Actividad 1: Configuración de una internet. Servidores DHCP y NAT Arme y ponga en funcionamiento la red que se muestra en la figura 1. Se sugiere utilizar los modelos de Routers y Switches que se muestran en la figura, u otros routers reales. Sugerencias: Arme la red paso a paso. Comience con dos computadoras (las de la izquierda) y compruebe la conectividad en cada paso con el comando ping. Luego vaya paso a paso añadiendo un elemento por vez, verificando conectividad antes de seguir con el próximo elemento. Se sugiere agregar etiquetas que identifiquen a las redes (como en la figura), será mucho más fácil realizar la actividad. Figura 1: Red de la actividad 1 La red está dividida en 4 redes del tipo sin clase: ● Red 1: 200.21.120.64/27, dividida en dos subredes, cuyas IPs deben configurarse manualmente: ○ Subred1: 200.21.120.64/28 (cuyas direcciones .65, .66, etc. y máscara de red se dan como ejemplo). ○ Subred2: 200.21.120.80/29 (cuyas direcciones y máscara de red deben ser configuradas). ● Red 2: 200.31.100.128/25, cuyas IPs deben configurarse manualmente (elija las que desee. Recuerde que la primera y la última IP del rango están reservadas y no pueden usarse.
En el panel “Simulation Panel” haga clic en un paquete. En el diagrama de la red verá el paquete seleccionado, y se abrirá un nuevo panel que mostrará el contenido del paquete. Verá 2 o 3 pestañas, que son (como se muestra en la figura 3): ● OSI Model: muestra un resumen del contenido del paquete entrante y el paquete saliente del componente de red (en caso de que el componente sea el origen de un paquete, solo verá información del paquete saliente). ● Inbound PDU Details: Verá información detallada del contenido del paquete entrante. ● Outbound PDU Details: Verá información detallada del contenido del paquete saliente. Figura 3: Paquete pasando por un componente de la red Analice un paquete pasando por un router. Deberá contestar las siguientes preguntas a través de la plataforma Moodle: ➔ ¿La dirección IP origen de un paquete que entra a un router cambia al salir el paquete del router? ¿La dirección Ethernet origen de un paquete que entra a un router cambia al salir el paquete del router? Analice un paquete pasando por un switch. Deberá contestar las siguientes preguntas a través de la plataforma Moodle: ➔ ¿La dirección IP de un paquete que entra a un switch cambia al salir el paquete del switch? ¿La dirección Ethernet de un paquete que entra a un switch cambia al salir el paquete del switch?
2.2 Configuración de red de cada computadora Envíe varios comandos ping desde una computadora en una red a otra computadora en la misma red. Analice los caminos seguidos por el paquete. Conteste a través de la plataforma Moodle: ➔ Si un paquete se envía de una computadora en una red a otra computadora en la misma red, ¿Pasa el paquete por el router? Envíe un comando ping desde una computadora en una red a otra computadora en otra red. Analice el camino seguido por el paquete. Conteste a través de la plataforma Moodle: ➔ Si un paquete se envía de una computadora en una red a otra computadora en otra red ¿Pasa el paquete por el router? Envíe un paquete ping desde la máquina 200.21.120.66 a la máquina 200.21.120.68, analice si el paquete pasa por el router (no debería pasar por el router). Ahora cambie la máscara de red de la computadora 200.21.120.66 por 255.255.255.252 (el valor anterior es 255.255.255.240), envíe nuevamente un ping desde la máquina 200.21.120.66 a la máquina 200.21.120.68 y verifique si pasa por el router (Si debería pasar por el router). Conteste a través de la plataforma Moodle: ➔ ¿Qué información indica a la computadora origen si la IP destino está en la misma red (y puede enviarle paquetes directamente) o en una red diferente (y debe enviar el paquete al router)? Nota: 200.21.120.66 AND 255.255.255.240 = 200.21.120. 200.21.120.68 AND 255.255.255.240 = 200.21.120. 200.21.120.66 AND 255.255.255.252 = 200.21.120. 200.21.120.68 AND 255.255.255.252 = 200.21.120. 2.3 Servidor DHCP En una computadora que sea parte de la red conectada al servidor DHCP, ejecute el comando “ipconfig /renew” (ver apéndice 2). Una vez que el servidor DHCP responde (verá la respuesta en la consola de comandos) analice el paquete inicial de la petición DHCP (DHCP request) y la secuencia de paquetes generados (podrá verlos utilizando la opción Simulador). Conteste a través de la plataforma Moodle: ➔ ¿Cuales son las direcciones IP y MAC origen y destino del paquete DHCP request?. 2.4 Paquetes desde una computadora NAT Envíe un comando ping desde una computadora dentro de la red detrás detrás del servidor NAT hacia una computadora fuera de la red. Analice el paquete cuando se encuentra sobre el router que contiene el servidor NAT. Conteste a través de la plataforma Moodle:
Espere un minuto (aproximadamente) y verifique si puede ver las nuevas redes desde cualquier router de la red (en el Anexo 3 se indican los comandos para ver las rutas aprendidas tanto por RIP como por OSPF). No olvide guardar las configuraciones realizadas en los enrutadores (ver Anexo 1 para conocer comandos para guardar información en los routers). 3.3. Para cada simulación, verifique el camino que siguen los paquetes para llegar desde las PC0 a la PC1. Puede utilizar la herramienta simulación de Packet Tracer (figura 2) eliminando todos los filtros, dejando solo ICMP. 3.4. Para cada simulación, apague uno de los routers que forma parte de la ruta por donde pasan los paquetes (no apague los routers a los cuales están conectadas las PCs). Espere unos 30 segundos. Verifique cual es el nuevo camino por el cual pasan los paquetes. A continuación, apague uno de los routers que forma parte de la nueva ruta por donde pasan los paquetes (no apague los routers a los cuales están conectadas las PCs). Espere unos 30 segundos. Verifique cual es el nuevo camino por el cual pasan los paquetes (debería quedar un único camino posible). Encienda los routers apagados y verifique las nuevas rutas (Deberá esperar a que los routers se activen). Responda a través de Moodle: Para los protocolos RIP y OSPF, responda: ¿En que se basan estos protocolos para decidir una ruta?. Actividad 4: Enrutamiento de paquetes en Internet (opcional) Los resultados de esta actividad deberán indicarse en el informe. Para esta actividad, utilice una computadora con conexión a Internet. Indique los países y ciudades por los que pasan los paquetes para llegar a los destinos indicados abajo, indicando las IPs de un router de cada ciudad (no es necesario indicar todos). 5.1 Aplicación traceroute Para esta actividad puede utilizar la herramienta traceroute (puede descargarse de los repositorios de Linux. En Windows se llama tracert y suele estar instalada por defecto). Traceroute devolverá una lista de IPs de los routers por los cuales pasan los paquetes. Algunas opciones útiles de traceroute: --icmp: utilizar sondas ICMP (ping). --tcp: utilizar sondas TCP. Útil si las sondas ICMP no llegan a destino. --udp: utilizar sondas UDP. Útil si las sondas ICMP no llegan a destino. -m: número máximo de saltos.
5.2 Ubicación geográfica de las IP mediante whois Luego, para cada IP, puede consultar la ubicación del router, su propietario y otra información con la aplicación whois (del inglés who is? o ¿quién es?). El mismo se encuentra integrado en todas las distribuciones actuales de Linux o en muchas páginas web (por ejemplo). Puede accederlo a través de una terminal, por ejemplo: whois 8.8.8. Dicho comando brindará gran cantidad de información, entre la cual se puede encontrarse el dueño de la dirección IP y su información. La información brindada por whois no está estandarizada, por lo que cada consulta puede brindar diferente información. Para conocer el dueño o dueños del router, busque campos tales como OrgName , org-name , owner o descr. Para conocer la ubicación del router, puede buscar campos como address , city , country. 5.3 Páginas web para obtener la ubicación geográfica de las IP Varias páginas web brindan información obtenida con el servicio whois de manera gráfica, incluyendo mapas, como https://iplocation.com/ (esta última es probablemente más simple de utilizar que whois, aunque brinda menos información) . Un ejemplo de la lista que deberá obtener es: Ruta para alcanzar la IP 193.137.200.184 (Universidad de Coimbra, Portugal) salto 3: 200.51.241.1 - Buenos Aires salto 4: 81.173.106.61 - Madrid salto 10: 154.54.47.229 - Wichita (Estados Unidos) salto 14: 66.28.4.198 - Washington (Estados Unidos) Salto 15: 154.54.58.233 - Wichita (Estados Unidos) Salto 16: 130.117.0.2 - Schweiz (Suiza) Salto 17: 149.29.9.10 - Wichita (Estados Unidos) Salto 21: 62.40.98.106 - Lisboa (Portugal) Salto 22: 83.97.88.210 - Londres Salto 23: 194.210.6.202 - Portugal Salto 27: 193.137.200.184 - Portugal, Universidad de Coimbra (Destino final) No es necesario indicar todos los saltos. Por ejemplo, los saltos 1 y 2 no se incluyen por ser saltos en routers privados. Los saltos 5, 6, 7 y 8 no se incluyen por estar todos en Madrid. Los saltos 9, 18, 19 y 20 no se incluyen porque dichos routers no responden (pueden tener desactivadas la posibilidad de responder consultas como las de whois). Los saltos 24, 25 y 26 no se incluyen por estar todos dentro de Portugal. Los destinos cuya ruta se pide buscar son: a) www.google.com
Anexo 1: Configuración básica de computadoras y routers Configuración básica de una computadora en Cisco Packettracer: Hacer click sobre la computadora (o laptop). En la pantalla configuración (o config) debe configurar, como mínimo, la dirección IPv4, la máscara de red y el Gateway: ● Para la interfaz que utilizará (por ejemplo, FastEthernet0) debe configurar la dirección IPv4 y la máscara de red. ○ Para configurar una dirección IP estática, seleccione “static” e ingrese una dirección IP y una máscara de red. ○ Para configuración de IP dinámica, debe seleccionar DHCP y no escribir ninguna dirección (la asignará el servidor DHCP). ● En Global/settings, debe configurar el Gateway (router por defecto al cual se envía el paquete IP cuando el destino no pertenece a la red local). ○ Si configura una dirección IP estática, deberá proveer una dirección IP de gateway. ○ Si configura una dirección IP dinámica, debe seleccionar DHCP para el gateway y no escribir ninguna dirección IP. Configuración básica de un Router Cisco mediante interfaz gráfica: Podrá configurar a través de la interfaz gráfica (pestaña config) o a través de consola de comandos (pestaña CLI) las siguientes características de los routers: ● Direcciones IP de sus interfaces. ● Agregar o borrar entradas de las tablas de ruteo estáticas. ● Configurar el algoritmo de ruteo RIP. Para ello, utilice la pestaña config. Luego de cada cambio realizado, debe ir a la consola de comandos (pestaña CLI) y ejecutar “no shutdown”, para que los cambios realizados tengan efecto sin necesidad de reiniciar el router. No podrá configurar a través de la interfaz gráfica las siguientes características: ● Servidores DHCP y NAT. ● Algoritmo de ruteo OSPF. Para estas características, deberá emplear la consola de comandos. Configuración básica de un Router Cisco mediante consola de comandos: Para configurar un router mediante consola de comandos, debe emplear la pestaña CLI. El router puede estar en cuatro estados: ● Modo normal ● Modo administrador ● Modo configuración ● Configurando una funcionalidad específica.
Se accede secuencialmente a cada uno de ellos en el orden mencionado (se pasa de modo normal a administrador, de administrador a configuración, y de configuración a configurando una funcionalidad específica). ● Modo normal: verá el símbolo Router>. Permite ejecutar comandos como ping. ● Modo administrador: verá el símbolo Router#. Permite ver tablas de ruteo y configuración de interfaces. ● Modo configuración: verá el símbolo Router(config)#. Permite configurar parámetros como rutas, un servidor DHCP, etc. ● Configurando una funcionalidad específica: verá diferentes símbolos según la funcionalidad que esté configurando. Por ejemplo, si está configurando una interfaz, verá el símbolo Router(config-if)# , si está configurando un servidor DHCP, verá el símbolo Router(dhcp-config)#, si está configurando un protocolo de enrutamiento, verá Router(config-router)#. Para cada comando que se menciona abajo, el router debe estar en el estado correspondiente (el mismo se indicará en cada caso). Comandos para pasar de un estado a otro: ● Router> enable : Pasa de modo normal a modo administrador. ● Router# config : Para de modo administrador a modo configuración. ● (cualquier estado) exit : Sale de los modos de configuración (pasa de modo “Configurando una funcionalidad específica” a “modo configuración”, de “modo configuración” a “modo administrador”, o de “modo administrador” a “modo normal”). Los siguientes comandos configuran una interfaz, por ejemplo, la GigabitEthernet0/ (por cada router deberá configurar al menos dos interfaces): ● Router(config)# interface GigabitEthernet 0/0 (Selecciona la interfaz a configurar). ● Router(config-if)# ip address 10.10.10.1 255.255.255.0 (Configura la IP y la máscara de red de la interfaz) ● Router(config-if)# no shutdown : Activa los cambios sin reiniciar el equipo. Los siguientes comandos muestran información de las tablas de ruteo: ● Router# show ip route (muestra el contenido de las tablas de ruteo). ● Router# show ip interface brief (muestra la configuración dada a las interfaces del router). El siguiente comando añade manualmente una entrada a las tablas de ruteo del router (si se agrega “no” adelante, borra la ruta): Router(config)# ip route ip_destino_final mask_destino_final ip_proximo_salto
Anexo 2: Configuración de servidores DHCP y NAT Configuración de un servidor DHCP en un router : Se sugiere leer primero la sección “Configuración básica de un Router Cisco mediante consola de comandos” del Anexo 1. Para configurar un servidor DHCP, ejecute los siguientes comandos: Router(config)# ip dhcp excluded-address IP1 IP2 (Excluye el rango comprendido entre IP1 e IP2 del pool de direcciones a asignar dinámicamente por el DHCP). Usualmente se excluye solo la IP del router y direcciones IP se asignarán manualmente Router(config)# ip dhcp pool RED_1 (Asigna un nombre al rango de direcciones IP que serán asignadas dinámicas. Ejemplo: RED_1. Puede ser cualquier otro nombre) Router(dhcp-config)# network IP_red Mascada_red (define una red o conjunto de direcciones IP desde el cual se extraerán direcciones IP para asignarlas dinámicamente mediante DHCP. Esta configuración debe coincidir con la configuración de de la interfaz a emplear). Router(dhcp-config)# default-router IP_Gateway (gateway por defecto. El DHCP informará la IP del gateway a las computadoras que envíen peticiones DHCP. También es la interfaz en la cual se escucharán peticiones DHCP). Router# show ip dhcp pool : Muestra las asignaciones de DHCP realizadas. Comandos útiles en una PC para obtener o liberar direcciones IP desde un servidor de DHCP: ipconfig /release : Libera una dirección IP. La PC queda sin dirección IP, y el servidor DHCP la puede asignar a otra computadora. ipconfig /renew : Solicita una nueva dirección IP al servidor DHCP.
Configuración de un servidor NAT en un router : La siguiente figura muestra como debe ser configurado un router para ser utilizado como servidor NAT. El router debe poseer al menos dos interfaces, una se configurará como IP pública, y la otra será parte de la red privada. Los siguientes comandos configuran una interfaz del router como “interna” o entrada NAT (su IP debe ser una de las IP privadas) Router(config)# interface GigabitEthernet0/ Router(config-if)# ip nat inside Los siguientes comandos configuran una interfaz del router como “externa” o salida NAT (IP pública) Router(config)# interface GigabitEthernet1/ Router(config-if)# ip nat outside Las siguientes tres instrucciones configuran el servidor NAT. La siguiente instrucción configura una lista de direcciones que será referida como un número (en el ejemplo
Anexo 3: Configuración Protocolos RIP y OSPF Configuración de RIP en un router mediante consola de comandos (también puede configurarse mediante interfaz gráfica): Router(config)# router rip (entra a la configuración de RIP. Si RIP no está activado, lo activa) Router# no router rip (desactiva RIP) Router(config-router)# network 172.27.0.0 (Indica al router que debe anunciar la red 172.27.0.0 al resto de la internet) Router(config-router)# no network 172.27.0.0 (Indica al router que no debe anunciar la red 172.27.0.0 al resto de la internet) Router(config-router)# version 2 (Indica la versión de RIP a emplear, puede ser 1 o
Router#show ip route rip (muestra rutas aprendidas con RIP. La información se muestra con el siguiente formato: “ destino_final [costo_administrativo/costo_ruta] via proximo_salto”). Router#show ip rip database (muestra información sobre la configuración realizada). Configuración básica de OSPF en un router mediante consola de comandos (solo puede configurarse mediante consola de comandos): Router(config)#router ospf 1 (activa OSPF en un enrutador, indicando un número de proceso. Puede haber distintas instancias de OSPF corriendo en un router). Router(config-router)#network 192.168.0.0 0.0.0.255 area 1 (Indica que la red 192.168.0.0 cuya máscara de red es 255.255.255.0 debe anunciarse al resto de la internet, indicando que estará en el área 1. Tenga en cuenta que la máscara de red se indica en forma inversa. La red debe estar conectada a una de las interfaces del router). Router(config-router)#auto-cost reference-bandwidth 1000 (configura el valor por defecto del ancho de banda por referencia en Mbps. Este valor se utiliza para calcular el “costo” de cada enlace, como costo=(ancho de banda)/(ancho de banda por referencia)) Router(config-if)#ip ospf hello-interval 3 (indica a la interfaz previamente seleccionada mediante el comando “interface interfaz ” que debe enviar mensajes hello cada 3 segundos anunciando la nueva red. Si los routers adyacentes no reciben estos mensajes hello, considerarán al router fuera de servicio) Router(config-if)#ip ospf dead-interval 60 (indica a la interfaz previamente seleccionada mediante el comando “interface interfaz ” que debe esperar hasta 60 segundos un mensaje hello de un router adyacente antes de considerar una red fuera de servicio).
Nota: Se sugiere no modificar los intervalos de tiempo de las interfaces que ya están conectadas. Comandos para detectar errores en OSPF: show ip protocols (muestra redes anunciadas, áreas y distancias a diferentes IPs) show ip ospf neighbor (muestra vecinos inmediatos conectados) Router#show ip ospf interface (muestra información detallada de la configuración de OSPF para cada interfaz) Router#show ip route ospf (muestra rutas aprendidas con OSPF. La información se muestra con el siguiente formato: destino_final [costo_administrativo/costo_ruta] via proximo_salto. Router#show ip ospf (muestra información básica sobre OSPF). Otros comandos útiles OSPF: Router(config-if)# bandwidth 1000000 (configura el ancho de banda de la interfaz en kbps. Importante en OSPF, porque elige las rutas en función del ancho de banda de las mismas). Router(config-if)#ip ospf cost 100 (asigna un valor de costo de ruteo a través de la interface, sobreescribiendo el valor que el router calcula por defecto. Si se agrega “no” adelante, borra la configuración previa y lo calcula por defecto desde el ancho de banda).