Protocolli strato rete in Internet

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1 Configurazione di host IP Gruppo Reti TLC CONFIGURAZIONE HOST IP - 1 Configurazione di un host Ogni host in una subnet deve essere configurato per conoscere almeno Il suo indirizzo IP La netmask della subnet di appartenenza L indirizzo del router di default, per fare consegna indiretta Per reti grandi, è possibile avere Router diversi che permettono la comunicazione tra subnet diverse Host specific route per host particolari CONFIGURAZIONE HOST IP - 2 Configurazione di un host Le informazioni possono essere Staticamente scritte in un file di configurazione nell host stesso Ricavate in modo dinamico dalla rete in fase di configurazione Ricavate in modo dinamico dalla rete quando necessarie (la rete nasconde le informazioni) CONFIGURAZIONE HOST IP - 3 Pag. 1

2 Configurazione statica Configurazione statica Semplice Windows: control-panel->network- >configuration->tcp/ip->properties UNIX: /etc/sysconfig/networks Ma ogni volta che cambia la configurazione di rete, occorre riconfigurare tutti gli host CONFIGURAZIONE HOST IP - 4 Necessario cambiare configurazione se Si aggiungono/rimuovono nuove sottoreti Si cambia l instradamento a seguito di guasti Si cambiano gli indirizzi IP WAN Esempio Si aggiunge subnet 2 tramite R2 Occorre riconfigurare tutti gli host di subnet 1 \Oppure instradano attraverso R1 R1 R2 Subnet 2 B A Subnet 1 CONFIGURAZIONE HOST IP - 5 Configurazione dinamica all avvio Esiste un punto nella rete che mantiene la configurazione degli hosts (server) All accensione l host usa protocollo per richiedere la propria configurazione Diverse soluzioni RARP (RFC 903, usato fino al 1985, ora in disuso) BOOTP (RFC 951, usato tra 1985 e 1993) DHCP (RFC 2131, il più usato oggi) PPP usato su canali punto-punto (RFC) Ma ogni volta che cambia la configurazione di rete, occorre riconfigurare i server e aspettare che gli host aggiornino la loro configurazione (al prossimo boot?) CONFIGURAZIONE HOST IP - 6 Pag. 2

3 RARP Permette di ottenere un indirizzo IP a partire da un indirizzo di livello 2: Reverse ARP Usato dagli host durante il boot per configurare il proprio indirizzo IP dato che conoscono solo il proprio indirizzo MAC IP address (32 bit) ARP RARP Ethernet MAC address (48 bit) CONFIGURAZIONE HOST IP - 7 RARP - problemi Il server RARP deve essere un processo utente, non può essere implementato nel kernel (deve leggere file system) Richieste RARP inviate come frame Ethernet con protocol type specifico, quindi livello Ethernet deve conoscerlo e gestirlo Richieste RARP inviate con broadcast Ethernet (non IP!), quindi non sono inoltrate da router Servono più server RARP di backup sulla stessa LAN Assegna solo indirizzi IP (non netmask, nè gateway) CONFIGURAZIONE HOST IP - 8 BOOTP BOOTstrap Protocol (BOOTP) configura i parametri IP di un host al boot 3 servizi: assegnazione indirizzi IP rilevazione dell indirizzo IP del server comunica nome del file con parametri di boot che dev essere caricato dal client assegna indirizzi IP, netmask, default router messaggi BOOTP incapsulati in UDP/IP: UDP Port 67 (server) and 68 (host) usa indirizzo broadcast IP ( ) CONFIGURAZIONE HOST IP - 9 Pag. 3

4 Interazione BOOTP (a) (b) BOOTP Server BOOTP Server Argon :a0:24:71:e4:44 TFTP filename (c) BOOTP Server DHCP Server BOOTP può essere usato per caricare immagini di memoria su host diskless assegnazione statica di indirizzi IP CONFIGURAZIONE HOST IP - 10 DHCP Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) estensione di BOOTP con cui mantiene interoperabilità (server DHCP con client BOOTP) stessi numeri di porta UDP di BOOTP in più: supporta allocazione temporanea e dinamica ( lease ) di indirizzi IP un client DHCP può scegliere quali parametri di configurazione IP richiedere CONFIGURAZIONE HOST IP - 11 Interazione DHCP (semplificata) Argon 00:a0:24:71:e4:44 DHCP Server DHCP Request 00:a0:24:71:e4:44 Sent to CONFIGURAZIONE HOST IP - 12 Pag. 4

5 Formato messaggi BOOTP/DHCP (ci sono >100 opzioni diverse) CONFIGURAZIONE HOST IP - 13 BOOTP/DHCP OpCode: 1 (Request), 2(Reply) Nota: DHCP message type inviato come opzione Hardware Type: 1 (per Ethernet) Hardware address length: 6 (per Ethernet) Hop count: posto a 0 dal client Transaction ID: num. intero (usato per corrispondenza richiesta/risposta) CONFIGURAZIONE HOST IP - 14 BOOTP/DHCP Seconds: numero di secondi da quando il client ha iniziato il boot Client IP address, Your IP address, server IP address, Gateway IP address, client hardware address, server host name, boot file name: il client riempie le informazioni che possiede, lascia in bianco il resto CONFIGURAZIONE HOST IP - 15 Pag. 5

6 DHCP Message Type Message type inviato come opzione Value Message Type DHCPDISCOVER DHCPOFFER DHCPREQUEST DHCPDECLINE DHCPACK DHCPNAK DHCPRELEASE DHCPINFORM CONFIGURAZIONE HOST IP - 16 (alcune) altre opzioni di DHCP Subnet Mask, Name Server, Hostname, Domain Name, Forward On/Off, Default IP TTL, Broadcast Address, Static Route, Ethernet Encapsulation, X Window Manager, X Window Font, DHCP Msg Type, DHCP Renewal Time, DHCP Rebinding, Time SMTP-Server, SMTP-Server, Client FQDN, Printer Name, CONFIGURAZIONE HOST IP - 17 Operazioni DHCP DCHP-SERVER DISCOVER ricerca broadcast di informazioni DCHP-SERVER OFFER uno o più server rispondono CONFIGURAZIONE HOST IP - 18 Pag. 6

7 Operazioni DHCP DCHP REQUEST/ACK il client richiede il lease dell indirizzo ad uno dei server che glielo ha offerto DHCP REQUEST estensione di lease; inviato quando il 50% della lease è scaduto. Se server risponde con DHCPNACK, indirizzo è rilasciato CONFIGURAZIONE HOST IP - 19 DHCP Operation DCHP RELEASE client rilascia indirizzo IP e termina la lease rimanente CONFIGURAZIONE HOST IP - 20 Ri-Configurazione dinamica Gli host hanno configurazioni parziali Indirizzo IP/netmask Informazioni di instradamento semplici/errate/parziali La rete completa/aggiorna l informazione di instradamento degli host in modo temporaneo Diverse soluzioni Discovery protocol (RFC 1256) ICMP redirect (RFC 792, ICMP) Proxy ARP (RFC 1027) CONFIGURAZIONE HOST IP - 21 Pag. 7

8 Router discovery protocol Problema: host conosce la propria IP/netmask ma non conosce ancora default gateway della propria rete Soluzione: i router presenti sulla rete mandano periodicamente un pacchetto ICMP ( router advertisement ) in broadcast con indicato il default gateway un host appena attivato puo sollecitare tale invio mandando in broadcast un pacchetto ICMP di router solicitation ovviamente, i router si devono/possono mettere d accordo prima su chi eleggere come default gateway CONFIGURAZIONE HOST IP - 22 ICMP redirect Un router che riceve datagramma che deve essere instradato verso un next hop raggiungile per consegna diretta dall host sorgente Avvisa l host sorgente che esiste percorso migliore L host corregge temporaneamente le sue politiche di instradamento Le successive PDU verranno instradate direttamente verso R2 Host devono implementare ICMP redirect WAN ICMP redirect R1 A R2 Subnet 1 B Subnet 2 CONFIGURAZIONE HOST IP - 23 Proxy ARP Si configura ogni host come se tutti gli indirizzi IP fossero raggiungibili per consegna diretta (indicando una subnet , o indicando il proprio indirizzo IP come default gw) Ogni volta che un pacchetto deve essere instradato verso un indirizzo destinazione, l host effettua una richiesta di ARP (se non ha già associazione MAC-IP nelle tabelle) Se l IP è effettivamente raggiungibile in consegna diretta, l host destinazione risponde alla ARP-request Altrimenti il Router che sa come instradare il pacchetto verso la destinazione, risponde alla richiesta indicando il suo indirizzo MAC per la consegna diretta Non richiede modifiche agli host (usano solo ARP) CONFIGURAZIONE HOST IP - 24 Pag. 8

9 Proxy ARP WAN R1 ARP reply MAC(B)=MAC(R2) R2 Subnet 2 B ARP request Mac(B)? A Subnet 1 Permette di variare l instradamento dei pacchetti all interno di una stessa LAN senza riconfigurare tutti gli host Solo i router hanno conoscenza delle subnet direttamente raggiungibili (informazione già nota dalle RT) Svantaggi: Inonda la rete di richieste ARP (broadcast non filtrato dai bridge) Sovraccarica le CPU dei router (e degli host) che devono rispondere a (elaborare) tutte le richieste ARP CONFIGURAZIONE HOST IP - 25 Pag. 9