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Stage Sistemista Linux A.A. 2004-2005

Stage Sistemista Linux A.A. 2004-2005. Protocolli di rete (dal layer 3 in su) Laboratorio. Massimo Pistoni Laboratori Nazionali di Frascati settembre 2005. Argomenti. Indirizzamento IP Struttura dell’indirizzo, range, classfull e classless, host, network e subnet, netmask, broadcast

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  1. Stage Sistemista LinuxA.A. 2004-2005 Protocolli di rete (dal layer 3 in su) Laboratorio Massimo Pistoni Laboratori Nazionali di Frascati settembre 2005

  2. Argomenti • Indirizzamento IP • Struttura dell’indirizzo, range, classfull e classless, host, network e subnet, netmask, broadcast • Esercizi • Architettura dei router Cisco • Livelli di memoria, modalita’ di accesso, comandi di stato, accesso alla configurazione, Sistema Operativo • Comandi di configurazione dei router Cisco (IOS) • Generalita’ e configurazione di base, configurazione delle interfacce e dei parametri di network, impostazionie delle password, definizione delle route statiche, verifica della connettivita’ e del routing • Esercizi Massimo Pistoni

  3. Argomenti Configurazione dell’ IOS • Configurazione dei servizi DHCP e NAT • Esercizi • Configurazione delle Access Control List • Esercizio • Configurazione del protocollo di routing RIP • Esercizio • Configurazione del protocollo di routing OSPF • Esercizio • Diagnostica e debug con IOS • Packet sniffing su Ethernet Massimo Pistoni

  4. Classi di indirizzamento 5 classi di indirizzamento: Massimo Pistoni

  5. Indirizzi IP riservati Massimo Pistoni

  6. Indirizzi IP privati Massimo Pistoni

  7. Esempio di indirizzi IP • Address: 193.206.84.103 • Netmask: 255.255.248.0 (21 bit) Altro tipo di notazione: • Address/Netmask: 193.206.84.103/21 Determinazione della Network e del Broadcast: • Addr: 11000001.11001110.01010100.01100111 • Mask: 11111111.11111111.11111000.00000000 • Netw: 11000001.11001110.01010000.00000000 (AND) • Broa: 11000001.11001110.01010111.11111111 •  Network: 193.206.80.0 , Broadcast: 193.206.87.255 Massimo Pistoni

  8. Esercizio 1: indirizzamento 50 hosts Network composta da: • 50 Server farm • 254 Ethernet user segment • 2 serial link • 400 computer lab Network a disposizione • 192.168.4.0 – 192.168.7.255 Ovvero • 192.168.4.0/22 • oltre 1000 indirizzi 400 hosts 254 hosts 1 4 2 3 router1 2 hosts (link) 1 router2 Massimo Pistoni

  9. Esercizio 1 • Gli indirizzi IP sono composti da 32 bit • Occorre determinare il numero dei bit da destinare alla network e il numero dei bit da destinare agli hosts. • Router 1 - interfaccia 1 ( 50 hosts) 2^5 – 2 = 30 < 50 2^6 – 2 = 62 > 50 • 6 bit per gli host e • 32 – 6 = 26 bit per la netmask 8bit + 8bit + 8bit + 2bit 11111111.11111111.11111111.11000000 255.255.255.192 La prima network e’ 192.168.4.0 netmask 255.255.255.192 o anche 192.168.4.0/26 (range192.168.4.0 – 192.168.4.63) Massimo Pistoni

  10. Esercizio 1 • Router 1 - interfaccia 2 ( 254 hosts) 2^7 – 2 = 126 < 254 2^8 – 2 = 254 = 254 • 8 bit per gli host e • 32 – 8 = 24 bit per la netmask 8bit + 8bit + 8bit + 0bit 11111111.11111111.11111111.00000000 255.255.255.0 La seconda network e’ 192.168.5.0 255.255.255.0 o anche 192.168.5.0/24 (range192.168.5.0 – 192.168.5.255) Massimo Pistoni

  11. Esercizio 1 • Router 1 - interfaccia 3 ( 2 hosts) 2^1 – 2 = 0 < 2 2^2 – 2 = 2 = 2 • 2 bit per gli host e • 32 – 2 = 30 bit per la netmask 8bit + 8bit + 8bit + 6bit 11111111.11111111.11111111.11111100 255.255.255.252 La terza network e’ 192.168.4.64 255.255.255.252 o anche 192.168.4.64/30 (range192.168.4.64 – 192.168.4.67) Massimo Pistoni

  12. Esercizio 1 • Router 1 - interfaccia 4 ( 400 hosts) 2^8 – 2 = 254 < 400 2^9 – 2 = 510 > 400 • 9 bit per gli host e • 32 – 9 = 23 bit per la netmask 8bit + 8bit + 7bit + 0bit 11111111.11111111.11111110.00000000 255.255.254.0 La quarta network e’ 192.168.6.0 255.255.254.0 o anche 192.168.6.0/23 (range192.168.6.0 – 192.168.7.255) Massimo Pistoni

  13. Esercizio 1 • Router 2 - interfaccia 1 ( 2 hosts) 2^1 – 2 = 0 < 2 2^2 – 2 = 2 = 2 • 2 bit per gli host e • 32 – 2 = 30 bit per la netmask 8bit + 8bit + 8bit + 6bit 11111111.11111111.11111111.11111100 255.255.255.252 La terza network e’ 192.168.4.64 255.255.255.252 o anche 192.168.4.64/30 (range192.168.4.64 – 192.168.4.67) Massimo Pistoni

  14. Esercizio 1 192.168.4.0 – 192.168.4.63 IP Addresses: Router1/Interf1: 192.168.4.1/26 Router1/Interf2: 192.168.5.1/24 Router1/Interf3: 192.168.4.65/30 Router1/Interf4: 192.168.6.1/23 Router2/Interf1: 192.168.4.66/30 192.168.6.0 – 192.168.7.255 192.168.5.0 – 192.168.5.255 1 4 2 3 192.168.4.65 router1 192.168.4.66 1 router2 Massimo Pistoni

  15. Esercizio 2: indirizzamento 10 hosts Network composta da: • 10 Application servers • 60 Server farm • 500 Ethernet user segment • 250 computer lab • 2 serial link Network a disposizione • 192.168.8.0 – 192.168.11.255 Ovvero • 192.168.8.0/22 • oltre 1000 indirizzi 60 hosts 2 hosts (link) 1 1 5 2 4 3 router2 router1 250 hosts 500 hosts Massimo Pistoni

  16. Esercizio 2 • Router 1 - interfaccia 1 ( 10 hosts) 2^3 – 2 = 6 < 10 2^4 – 2 = 14 > 10 • 4 bit per gli host e • 32 – 4 = 28 bit per la netmask 8bit + 8bit + 8bit + 4bit 11111111.11111111.11111111.11110000 255.255.255.240 La prima network e’ 192.168.8.0 255.255.255.240 o anche 192.168.8.0/28 (range192.168.8.0 – 192.168.8.15) Massimo Pistoni

  17. 192.168.8.16 255.255.255.192 192.168.8.16/26 ERRORE ! E’ in sovrapposizione con la precedente Esercizio 2 • Router 1 - interfaccia 2 ( 60 hosts) 2^5 – 2 = 30 < 60 2^6 – 2 = 62 > 60 • 6 bit per gli host e • 32 – 6 = 26 bit per la netmask 8bit + 8bit + 8bit + 2bit 11111111.11111111.11111111.11000000 255.255.255.192 La seconda network e’ o anche 192.168.8.16 255.255.255.192 192.168.8.16/26 Massimo Pistoni

  18. Esercizio 2 • Infatti dalla presunta Network 192.168.8.16/26  Netw: 11000000.10101000.00001000.00010000 Mask: 11111111.11111111.11111111.11000000 AND: 11000000.10101000.00001000.00000000 • 192.168.8.0/26 (in overlap con la prima) • Guardando l’ultimo byte le uniche variazioni significative ai fini della network (dopo l’AND con la netmask) sono: 00000000 = 0  192.168.8.0/26 01000000 = 64  192.168.8.64/26 10000000 = 128  192.168.8.128/26 11000000 = 192  192.168.8.192/26 La seconda network e’ 192.168.8.64 255.255.255.192 Massimo Pistoni

  19. 192.168.9.0 255.255.254.0 192.168.9.0/23 ERRORE ! Anche questa e’ in sovrapposizione Esercizio 2 • Router 1 - interfaccia 3 ( 500 hosts) 2^8 – 2 = 254 < 500 2^9 – 2 = 510 > 500 • 9 bit per gli host e • 32 – 9 = 23 bit per la netmask 8bit + 8bit + 7bit + 0bit 11111111.11111111.11111110.00000000 255.255.254.0 La terza network e’ o anche 192.168.9.0 255.255.254.0 192.168.9.0/23 Massimo Pistoni

  20. Esercizio 2 • Infatti dalla presunta Network 192.168.9.0/23  Netw: 11000000.10101000.00001001.00000000 Mask: 11111111.11111111.11111110.00000000 AND: 11000000.10101000.00001000.00000000 • 192.168.8.0/23 (in overlap con la prima) • Guardando il terzo byte le uniche variazioni non significative ai fini della network sono: 00001000  00001000  192.168.8.0/23 00001001 00001000  192.168.8.0/23 La prima network non in sovrapposizione e’ quella per cui nel terzo byte varia il secondo bit (da destra): 00001010 La terza network e’ 192.168.10.0 255.255.254.0 o anche 192.168.10.0/23 (range 192.168.10.0 - 192.168.11.255) Massimo Pistoni

  21. Esercizio 2 • Router 1 - interfaccia 4 ( 250 hosts) 2^7 – 2 = 126 < 250 2^8 – 2 = 254 > 250 • 8 bit per gli host e • 32 – 8 = 24 bit per la netmask 8bit + 8bit + 8bit + 0bit 11111111.11111111.11111111.00000000 255.255.255.0 La quarta network e’ 192.168.9.0 255.255.255.0 o anche 192.168.9.0/24 (range192.168.9.0 – 192.168.9.255) Massimo Pistoni

  22. Esercizio 2 • Router 1 - interfaccia 5 ( 2 hosts) 2^1 – 2 = 0 < 2 2^2 – 2 = 2 = 2 • 2 bit per gli host e • 32 – 2 = 30 bit per la netmask 8bit + 8bit + 8bit + 6bit 11111111.11111111.11111111.11111100 255.255.255.252 La quinta network e’ 192.168.8.16 255.255.255.252 o anche 192.168.8.16/30 (range192.168.8.16 – 192.168.8.19) Massimo Pistoni

  23. Esercizio 2 • Router 2 - interfaccia 1 ( 2 hosts) 2^1 – 2 = 0 < 2 2^2 – 2 = 2 = 2 • 2 bit per gli host e • 32 – 2 = 30 bit per la netmask 8bit + 8bit + 8bit + 6bit 11111111.11111111.11111111.11111100 255.255.255.252 La quinta network e’ 192.168.8.16 255.255.255.252 o anche 192.168.8.16/30 (range192.168.8.16 – 192.168.8.19) Massimo Pistoni

  24. Esercizio 2 • Un trucco per ovviare agli errori di sovrapposi- zione e’ quello di ordinare le network in ordine decrescente di ampiezza di range di indirizzamento: • Ad esempio: • Router1/Interf3: 500  192.168.8.0/23 • Router1/Interf4: 250  192.168.10.0/24 • Router1/Interf2: 60  192.168.11.0/26 • Router1/Interf1: 10  192.168.11.64/28 • Router1/Interf5: 2  192.168.11.80/30 • Router2/Interf1: 2  192.168.11.80/30 Massimo Pistoni

  25. Esercizio 2 192.168.11.0 ……………………… 192.168.11.63 192.168.11.64 ……………………… 192.168.11.79 192.168.11.80 ……………………… 192.168.11.83 192.168.11.84 ……………………… 192.168.11.255 192.168.8.0 ……………………… 192.168.8.255 192.168.9.0 ……………………… 192.168.9.255 192.168.10.0 ……………………… 192.168.10.255 192.168.11.0 ……………………… 192.168.11.255 62 hosts 510 hosts 14 hosts 2 hosts 254 hosts Potenziali 4 + 8 + 32 + 128 = 172 Massimo Pistoni

  26. Esercizio 2 IP Addresses: Router1/Interf1: 192.168.11.65/28 Router1/Interf2: 192.168.11.1/26 Router1/Interf3: 192.168.8.1/23 Router1/Interf4: 192.168.10.1/24 Router1/Interf5: 192.168.11.81/30 Router2/Interf1: 192.168.11.82/30 192.168.11.64 –192.168.11.79 192.168.11.0 – 192.168.11.63 192.168.11.81 1 5 1 2 router2 4 3 router1 192.168.11.82 192.168.10.0 – 192.168.10.255 192.168.8.0 – 192.168.9.255 Massimo Pistoni

  27. Livelli di memoria dei router Cisco R O M • La RAM è la memoria di lavoro e contiene le informazioni di configurazione dinamica • L’NVRAM è la RAM non volatile e contiene una copia di backup della configurazione • La FLASH è una erasable programmable read-only memory. Questa memoria contiene una copia del Cisco Internetwork Operating System (Cisco IOS) • ROM contiene il programma di inizializzazione e bootstrap RAM NVRAM Flash Massimo Pistoni Angelo Veloce

  28. Cisco Internetwork Operating System • Nei router il sistema operativo è l’IOS attualmente si è arrivati alla release 12.2 • Negli switch il sistema operativo è il CAT OS attualmente si è arrivati alla release 5.5 • Negli switch che svolgono anche funzionalità layer 3, Cisco ha introdotto un nuovo sistema operativo che è l’IOS nativo Massimo Pistoni Angelo Veloce

  29. Modalità di accesso • User EXEC Mode • È il primo livello di accesso che si presenta quando si effettua il “login” sul router. • Permette una serie di comandi non distruttivi per esaminare performance ed informazioni di sistema Router> • Privileged EXEC Mode • È il secondo livello di accesso che permette, oltre a tutti i comandi precedenti, anche comandi di configurazione e di debug Router>enable Router# Massimo Pistoni Angelo Veloce

  30. Comandi di stato (IOS) Router#show version Router#show running-config NVRAM RAM FLASH Internetwork Operating System Backup Configuration File Operating System Dynamic Configuration Information Tables And Buffers Programs Interfaces Router#show processes CPU Router#show protocols Router#show mem Router#show ip route Massimo Pistoni Angelo Veloce

  31. Comandi di stato (IOS) Router#show flash NVRAM RAM FLASH Internetwork Operating System Backup Configuration File Operating System Dynamic Configuration Information Tables And Buffers Programs Interfaces Router#show startup-config Router#show interface Massimo Pistoni Angelo Veloce

  32. Comandi di stato (IOS) Router#show version NVRAM RAM FLASH Internetwork Operating System Backup Configuration File Operating System Dynamic Configuration Information Tables And Buffers Programs Interfaces Router#show proc cpu Router#show proc mem Massimo Pistoni Angelo Veloce

  33. Configurare la RAM quando si lavora con IOS Console or terminal Configure terminal Show running-config Copy startup-config running-config RAM NVRAM Copy running-config startup-config (write memory) Copy tftp startup-config Copy startup-config tftp Copy tftp running-config Copy running-config tftp (write network) TFTP Server Massimo Pistoni Angelo Veloce

  34. Salvare la configurazione Router#copy running-config startup-config NVRAM RAM Router#copy running-config tftp TFTP Server RAM Massimo Pistoni Angelo Veloce

  35. Configurazione IOS • La prima volta che si accende un router: • Il sistema operativo IOS viene caricato dalla flash (e decompresso) e eseguito in RAM • Il sistema legge la configurazione H/W del router (il numero e il tipo di interfacce) • Sulla console, viene presentata al sistemista la possibilita’ di eseguire un setup interattivo guidato, che eventualmente puo’ essere richiamato con il comando Router#setup eseguito in Privileged EXEC Mode Massimo Pistoni

  36. Configurazione IOS • Durante l’inserimento dei comandi di IOS: • il router accetta il tasto <tab> per l’autocompletamento dei comandi (stile unix) • il carattere “?” per ottenere un help • La sequenza di escape e’ data dalla digitazione contemporanea dei tasti <Control> ^ • Per negare un comando occorre scrivere il comando stesso anticipato da no Massimo Pistoni

  37. Configurazione iniziale • In fase preliminare e’ consigliabile impostare la data e l’ora (riferimento meridiano di Greenwich GMT o UTC) Router#clock set 10:05:20 5 december 2002 • In generale, per configurare un router occorre entrare in Configuration Mode Router#configure terminal Router(config)# Massimo Pistoni

  38. Impostazioni di base • Definizione del nome del router Router(config)#hostname Master1 Master1(config)# • Definizione del dominio IP e dei DNS (config)#ip domain-name lnf.infn.it (config)#ip name-server 193.206.84.12 (config)#ip name-server 193.206.84.112 Massimo Pistoni

  39. Configurazione interfacce • Per listare le interfacce del router Master1>show interfaces Master1>show controllers • Configurazione FastEthernet Master1#configure terminal Master1(config)#interface FastEthernet 0/1 Master1(config-if)#ip address 192.168.8.1 255.255.254.0 Master1(config-if)#no shutdown Master1(config-if)#end oppure ^Z • Il “control z” esce dal Configuration Mode e torna al Priviliged EXEC Mode Massimo Pistoni

  40. Test IP delle interfacce • Per testare la connettivita’ IP dell’interfaccia Master1>ping 192.168.8.1 Master1>ping 192.168.8.2 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.8.2, timeout is 2 seconds: !!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/2/4 ms Master1>show interface FastEthernet 0/1 …………………… Massimo Pistoni

  41. Impostazione delle password • Per impostare la password per l’accesso ai comandi privilegiati (Privileged EXEC Mode): Master1(config)#enable password Master1IT Master1(config)#^Z • Da questo momento sara’ necessaria per l’accesso privilegiato al router sia da console che da telnet: Master1#show running-configuration • Per impostare la password per l’accesso non privilegiato (User EXEC Mode) via telnet: Master1(config)#line vty 0 4 Master1(config-line)#password master Master1(config-line)#^Z Massimo Pistoni

  42. Crittografazione delle password • Per impostare il servizio di crittografazione delle password: Master1(config)#service password-encryption Master1(config)#^Z • Da questo momento le password impostate non saranno piu’ visibili nella configurazione del router: Master1#show running-configuration • Nota: nelle future impostazioni delle password, queste dovranno essere sempre inserite in chiaro, ma saranno ugualmente mostrate crittografate nella configurazione del router Massimo Pistoni

  43. Configurazione interfacce seriali • Configurazione interfaccia seriale Master1#configure terminal Master1(config)#interface Serial 0/0 Master1(config-if)#ip address 192.168.11.249 255.255.255.252 Master1(config-if)#no shutdown Master1(config-if)#^Z • Per verificare lo stato e testare la connettivita’ IP dell’interfaccia Master1>show interface Serial 0/0 Master1>ping 192.168.11.249 Master1>ping 192.168.11.250 Massimo Pistoni

  44. Definizione delle route statiche • Configurazione delle route statiche Master1#configure terminal Master1(config)#ip route <route> <prefix mask> <gateway|interface> <metric> • Configurazione della default route statiche Master1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.11.254 1 Master1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 Serial0/0 1 • Configurazione di route statiche Router0(config)#ip route 192.168.8.0 255.255.248.0 192.168.11.253 1 Massimo Pistoni

  45. Test del routing • Per testare l’instradamento IP sui router: Master1>traceroute 192.168.11.254 Master1>traceroute 193.206.80.11 1 192.168.11.253 1 msec 2 msec 3 msec 2 193.206.80.11 1 msec 2 msec 4 msec Master1> • Per vedere la tabella di route: Master1>show ip route ……… C 192.168.11.252/30 is directly connected, Serial 0/0 C 192.168.8.0/23 is directly connected, FastEthernet 0/0 S 0.0.0.0/0 via 192.168.11.254 Massimo Pistoni

  46. 192.168.8.0/21 192.168.11.254/30 default 192.168.11.253/30 192.168.8.1/23 Esercizio 3 Internet 192.168.160.0/24 193.206.80.0/21 router0 IP Address Router0: Router0-Interf: 192.168.11.254/30 Networks Master1: Router1-FE0/0: 192.168.11.252/30 Router1-FE0/1: 192.168.8.0/23 Master1 FE0/0 2 FE0/1 192.168.8.0/23 Massimo Pistoni

  47. Esercizio 3 • Configurazione del router Router0 Router0#Configure terminal interface FastEthernet 6/47 ?? ip address 192.168.11.254 255.255.255.252 no shutdownip route 192.168.8.0 255.255.248.0 192.168.11.253 • Configurazione del router Master1 Master1#configure terminalinterface FastEthernet 0/0 ip address 192.168.11.253 255.255.255.252 no shutdowninterface FastEthernet 0/1 ip address 192.168.8.1 255.255.254.0 no shutdown ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.11.254 Massimo Pistoni

  48. 192.168.8.0/21 192.168.11.254/30 default 192.168.10.0/23 192.168.11.253/30 default 192.168.11.1/26 192.168.8.1/23 192.168.11.249/30 192.168.11.250/30 192.168.10.1/24 Esercizio 4 Internet IP Addresses: Router0-Interf: 192.168.11.254/30 Master1-FE0/0: 192.168.11.253/30 Master1-FE0/1: 192.168.8.1/23 Networks Master2: Master1-Ser0/1: 192.168.11.248/30 Master2-Ser0/1: 192.168.11.248/30 Master2-FE0/0: 192.168.10.0/24 Master2-FE0/1: 192.168.11.0/26 192.168.160.0/24 193.206.80.0/21 router0 Master2 FE0/0 FE0/1 Serial 0/0 2 Master1 FE0/1 192.168.11.0/26 FE0/0 192.168.10.0/24 192.168.8.0/23 Massimo Pistoni

  49. Esercizio 4 • Configurazione del router Master1 Master1#Configure terminal interface Serial 0/0 clock rate 4000000 ip address 192.168.11.249 255.255.255.252 no shutdownip route 192.168.10.0 255.255.254.0 192.168.11.250 • Configurazione del router Master2 Master2#configure terminalinterface FastEthernet 0/0 ip address 192.168.10.1 255.255.255.0 no shutdowninterface FastEthernet 0/1 ip address 192.168.11.1 255.255.255.192 no shutdown ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.11.249 Massimo Pistoni

  50. DHCP con IOS • Configurare un address pool: Master1#Configure terminal Master1(config)#ip dhcp pool <name> Master1(config-dhcp)# • Assegnazione dinamica (in un network range), definizione dei parametri di network (netmask, GW, DNS, etc) Master1(config-dhcp)#network <network> <mask> Master1(config-dhcp)#domain-name <domain> Master1(config-dhcp)#dns-server <addr1> <addr2> <…> Master1(config-dhcp)#default-router <addr1> <addr2> <…> Master1(config-dhcp)#lease {<giorni> [<ore> <minuti>] | infinite} Massimo Pistoni

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