Configurazione delle interfacce di rete

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1 Configurazione delle interfacce di rete A.A. 2005/2006 Walter Cerroni Instradamento dei datagrammi IP Routing : scelta del percorso su cui inviare i dati i router formano struttura interconnessa e cooperante: i datagrammi passano dall uno all altro finché raggiungono quello che può consegnarli direttamente al destinatario Direct delivery : il destinatario del datagramma è sulla stessa rete fisica di chi trasmette, quindi si spedisce il datagramma direttamente al destinatario Indirect delivery : il destinatario non è sulla stessa rete di chi trasmette, quindi il datagramma è inviato ad un router intermedio 2 1

2 Direct delivery: da Host 1 a Host 3 HOST1 HOST2 ROUTER1 ROUTER2 ETHERNET HOST3 MAN WAN HOST4 ARP request ARP reply HOST1 chiede l indirizzo MAC di HOST3 HOST3 risponde direttamente a HOST1 MAC ADDRESS: HOST3 IP ADDRESS: HOST3 DATI 3 Indirect delivery: da Host 1 a Host 4 HOST1 HOST2 ROUTER1 ROUTER2 ETHERNET HOST3 MAN WAN HOST4 ARP request ARP reply HOST1 chiede l indirizzo MAC di ROUTER1 ROUTER1 risponde a HOST1 MAC ADDRESS: ROUTER1 IP ADDRESS: HOST4 DATI 4 2

3 Address Resolution Protocol ARP (RFC 826) ARP request per IP = Il nodo sorgente invia una trama broadcast (ARP request) contenente l indirizzo IP del nodo destinazione Tutte le stazioni della rete locale leggono la trama broadcast 5 Address Resolution Protocol ARP ARP reply contenente indirizzo fisico Il destinatario risponde al mittente, inviando un messaggio (ARP reply) che contiene il proprio indirizzo fisico Con questo messaggio l host sorgente è in grado di associare l appropriato indirizzo fisico all IP destinazione Ogni host mantiene una tabella (cache ARP) con le corrispondenze fra indirizzi logici e fisici 6 3

4 Proxy-ARP ARP request per IP = Proxy-ARP (2) ARP replay con indirizzo MAC di

5 Proxy-ARP (3) Pacchetto IP per con indirizzo MAC di Uso della netmask Un indirizzo IP è diviso in due parti Network-ID che identifica la rete Host-ID che identifica l host all interno della rete La suddivisione è indicata dalla netmask, una sequenza di 4 byte associata all indirizzo, in cui i bit a 1 corrispondono ai bit dedicati al Network-ID i bit a 0 corrispondono ai bit dedicati all Host-ID indirizzo IP 13 bit 19 bit Network-ID Host-ID netmask Notazioni: dotted decimal: CIDR: /13 (è il numero di bit = 1) 10 5

6 Altri esempi indirizzo IP 24 bit 8 bit Network-ID Host-ID netmask Es.: /24 ( ) /24 ( ) indirizzo IP 30 bit 2 bit Network-ID H netmask Es.: /30 ( ) /30 ( ) 11 Reti IP Una rete IP è individuata dall indirizzo di rete, che è quello con i bit dell Host-ID tutti a zero: / /30 Tutti gli indirizzi che hanno lo stesso Network-ID appartengono alla stessa rete IP comunicano tra loro tramite direct delivery comunicano con gli altri tramite indirect delivery attraverso un gateway L indirizzo di broadcast, che serve per raggiungere tutti gli host di una rete IP, è quello con i bit dell Host-ID tutti a uno: / /30 In genere l indirizzo immediatamente prima del broadcast è assegnato al gateway di default usato per le indirect delivery / /30 (anche se in un collegamento punto-punto ha meno senso) 12 6

7 Configurazione interfacce di rete (Windows) è l indirizzo assegnato all interfaccia serve per conoscere la rete IP di appartenenza indica il gateway di default da utilizzare per la consegna indiretta sono gli indirizzi dei server DNS per la traduzione da nomi ad indirizzi IP 13 Configurazione interfacce di rete (Linux) ifconfig elenca e descrive le interfacce di rete root]# ifconfig eth0 Link encap:ethernet HWaddr 00:08:74:1A:3B:D0 inet addr: Bcast: Mask: UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1 RX packets: errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets: errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:100 RX bytes: (469.1 Mb) TX bytes: (771.1 Mb) Interrupt:10 Base address:0xecc0 Memory:ff8e lo Link encap:local Loopback inet addr: Mask: UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1 RX packets:39305 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:39305 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:0 RX bytes: (17.1 Mb) TX bytes: (17.1 Mb) 14 7

8 Multi-homed host root]# ifconfig eth0 Link encap:ethernet HWaddr 00:01:02:36:3B:F9 inet addr: Bcast: Mask: UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1 RX packets:40727 errors:0 dropped:0 overruns:1570 frame:0 TX packets:47 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1000 RX bytes: (4.1 Mb) TX bytes:3302 (3.2 Kb) Interrupt:11 Base address:0xe800 eth1 Link encap:ethernet HWaddr 52:54:05:F4:B5:45 inet addr: Bcast: Mask: UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1 RX packets:55079 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:428 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:6 txqueuelen:1000 RX bytes: (4.8 Mb) TX bytes:58749 (57.3 Kb) Interrupt:9 Base address:0xec00 lo Link encap:local Loopback Altri parametri Il comando route n mostra la tabella di routing root]# route -n Kernel IP routing table Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface U eth U eth U eth U lo UG eth0 Il file /etc/resolv.conf contiene gli indirizzi dei server DNS etc]# cat resolv.conf nameserver nameserver

9 Comando IFCONFIG ifconfig <interface> <address> netmask <mask> broadcast <broadcast-address> assegna un indirizzo ad una interfaccia specificando la netmask e l indirizzo di broadcast <interface> è l interfaccia da configurare (es. eth0, eth1, ) <address> è l indirizzo IP da assegnare (es ) <mask> è la netmask da associare all IP (es ) <broadcast-address> è l indirizzo IP broadcast della rete a cui appartiene l interfaccia (es ) ifconfig <interface> up attiva l interfaccia specificata ifconfig <interface> down disattiva l interfaccia specificata 17 IP aliasing La stessa interfaccia di rete può avere più di un indirizzo IP si impostano gli alias come se fossero interfacce fittizie eth0 può avere gli alias eth0:0, eth0:1, eth0:2, host1 host3 host / /24 root]# ifconfig eth netmask broadcast root]# ifconfig eth0: netmask broadcast

10 Interfacce di rete dell host con IP aliasing etc]# ifconfig eth0 Link encap:ethernet HWaddr 00:08:74:3A:2C:D0 inet addr: Bcast: Mask: UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1... Interrupt:10 Base address:0xecc0 Memory:ff8e eth0:0 Link encap:ethernet HWaddr 00:08:74:3A:2C:D0 inet addr: Bcast: Mask: UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1 Interrupt:10 Base address:0xecc0 Memory:ff8e lo Link encap:local Loopback inet addr: Mask: UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric: File di configurazione di rete Per specificare i parametri di rete da attivare all avvio, si usano specifici script di inizializzazione/configurazione Per distribuzioni RedHat/Fedora (e simili): inizializzazione /etc/init.d/network configurazione /etc/sysconfig/network /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1 lo script /etc/init.d/network invoca gli altri file di configurazione la configurazione da interfaccia grafica agisce su questi script è possibile attivare/disattivare/reimpostare/verificare le interfacce di rete secondo i parametri specificati negli script con il comando /etc/init.d/network [ start stop restart status ] 20 10

11 Il comando ARP (1) Il comando arp n visualizza il contenuto della cache ARP con le corrispondenze tra indirizzi IP e MAC conosciuti e l interfaccia su cui tale corrispondenza ha validità root]# arp -n Address HWtype HWaddress Flags Mask Iface ether 00:60:B0:78:E8:FD C eth (incomplete) eth ether 00:00:74:73:E2:CC C eth ether 00:08:74:1A:3B:F7 C eth ether 00:04:76:98:A9:D1 C eth ether 00:08:74:1A:3B:9F C eth ether 00:E0:63:C2:6E:5A C eth ether 00:0D:56:0A:A0:CB C eth ether 00:30:C1:D5:EE:9B C eth ether 08:00:20:FB:13:71 C eth ether 00:A0:C9:AC:FF:A6 C eth2 21 Il comando ARP (2) Per eliminare una voce dalla cache ARP: arp i <interface> d <IP_addr> Per aggiungere manualmente una voce alla cache ARP: arp i <interface> s <IP_addr> <HW_addr> [ temp ] (temporanea se si specifica il flag temp) Per aggiungere una voce di proxy-arp: arp i <interface> s <IP_addr> D <interface> pub <interface> indica l interfaccia su cui rispondere alle richieste Per generare delle ARP request: arping I <interface> <IP_addr> 22 11

12 DHCP RFC 2131 Dynamic Host Configuration Protocol Configurazione automatica e dinamica di Indirizzo IP Netmask Broadcast Host name Default gateway Server DNS Server su porta 67 UDP 23 DHCP 1 Quando un host attiva l interfaccia di rete, invia in modalità broadcast un messaggio DHCPDISCOVER in cerca di un server DHCP DHCPDISCOVER 24 12

13 DHCP 2 Ciascun server DHCP presente risponde all host con un messaggio DHCPOFFER con cui propone un indirizzo IP DHCPOFFER DHCPOFFER 25 DHCP 3 L host accetta una delle offerte proposte dai server e manda un messaggio DHCPREQUEST in cui richiede la configurazione, specificando il server DHCPREQUEST 26 13

14 DHCP 4 Il server DHCP risponde all host con un messaggio DHCPACK specificando i parametri di configurazione DHCPACK 27 DHCP leasing DHCP permette l allocazione dinamica degli indirizzi IP Host diversi possono utilizzare lo stesso indirizzo in tempi diversi L allocazione deve essere limitata ad un intervallo temporale stabilito dal server, eventualmente rinnovabile Quando un host viene spento o disconnesso deve rilasciare l indirizzo e renderlo disponibile per una nuova allocazione Il rilascio può essere esplicito (DHCPRELEASE) o avvenire allo scadere del periodo di lease Il tempo di lease è uno dei parametri forniti dal server nel DHCPOFFER 28 14

15 Linux come server DHCP Il demone utilizzato è /usr/sbin/dhcpd Da avviare con lo script /etc/init.d/dhcpd /etc/init.d/dhcpd [ start stop restart status ] Configurazione in /etc/dhcpd.conf maggiori dettagli con man dhcpd.conf Registro degli assegnamenti in /var/lib/dhcp/dhcpd.leases 29 dhcpd.conf gruppi di host # Esempio di file di configurazione per dhcpd ddns-update-style none; è necessario specificare se aggiornare o meno il DNS dinamico subnet netmask { range ; range ; default-lease-time 3600; max-lease-time 10800; option subnet-mask ; option broadcast-address ; option routers ; option domain-name-servers ; } almeno una delle interfacce del sistema deve appartenere alla subnet specificata insieme di indirizzi usati in DHCP parametri comuni a tutta la subnet 30 15

16 dhcpd.conf host specifici # Esempio di file di configurazione per dhcpd ddns-update-style none; subnet netmask {... host deis73 { hardware ethernet 00:08:83:2f:65:c0; fixed-address ; } host deis76 { hardware ethernet 00:02:3f:7e:0f:45; fixed-address ; } } è possibile assegnare un IP fisso sulla base dell indirizzo MAC 31 dhcpd.conf subnet multiple # Esempio di file di configurazione per dhcpd ddns-update-style none; shared-network my_network { subnet netmask {... } subnet netmask {... } } necessario se si vogliono definire subnet diverse sulla stessa rete fisica (il nome my_network è simbolico) 32 16

17 Linux come client DHCP Avvio dhclient <interface> root]# dhclient eth1 Internet Software Consortium DHCP Client V3.0pl1... Listening on LPF/eth1/00:a0:c9:ac:ff:a6 Sending on LPF/eth1/00:a0:c9:ac:ff:a6 Sending on Socket/fallback DHCPDISCOVER on eth1 to port 67 interval 6 DHCPOFFER from DHCPREQUEST on eth1 to port 67 DHCPACK from bound to renewal in 15 seconds. 33 Linux come client DHCP Chiusura dhclient -r <interface> root]# dhclient -r eth1 Internet Software Consortium DHCP Client V3.0pl1 Copyright Internet Software Consortium. All rights reserved. For info, please visit Listening on LPF/eth1/00:a0:c9:ac:ff:a6 Sending on LPF/eth1/00:a0:c9:ac:ff:a6 Sending on Socket/fallback DHCPRELEASE on eth1 to port 67 Registro degli assegnamenti in /var/lib/dhcp/dhclient.leases 34 17

18 Windows come client DHCP 35 Esercitazione in laboratorio (1) Osservare la topologia, il cablaggio e la configurazione dell armadio di rete x/ y/ z/ /24 Visualizzare la configurazione di rete attuale degli host Visualizzare gli script di configurazione della rete Utilizzare i comandi ping e traceroute Visualizzare la cache ARP del sistema 36 18

19 Esercitazione in laboratorio (2) Modificare la configurazione delle interfacce di rete (*) Impostare il proxy ARP per un IP non utilizzato (*) eth0 eth x/ /24 Creare degli alias IP (*) Configurare ed attivare un server DHCP (*) Attivare un client DHCP (*) Utilizzare l analizzatore di protocollo (*) (*) ricordarsi di usare il comando sudo per l invocazione dei comandi che richiedono i diritti di root 37 I comandi ping e traceroute A.A. 2005/2006 Walter Cerroni 19

20 Internet Control Message Protocol (ICMP) Protocollo che svolge funzioni di controllo per conto di IP IP header Message Type Message Code Checksum Additional Fields (optional) Data byte 1 byte 1 byte 2 byte variabile variabile Type definisce il tipo di messaggio ICMP messaggi di errore messaggi di richiesta di informazioni Code descrive il tipo di errore e ulteriori dettagli Checksum controlla i bit errati nel messaggio ICMP Add. Fields dipendono dal tipo di messaggio ICMP Data intestazione e parte dei dati del datagramma che ha generato l errore 39 Messaggi di errore (1) Destination Unreachable (Type = 3) generato da un gateway quando la sottorete o l host non sono raggiungibili, oppure da un host quando si presenta un errore sull indirizzo dell entità di livello superiore a cui trasferire il datagramma Codici errore di Destination Unreachable 0 = sottorete non raggiungibile 1 = host non raggiungibile 2 = protocollo non disponibile 3 = porta non disponibile 4 = frammentazione necessaria ma bit don t fragment settato 40 20

21 Messaggi di errore (2) Time Exceeded (Type = 11) generato da un router quando il Time-to-Live di un datagramma si azzera ed il datagramma viene distrutto (Code = 0) generato da un host quando un timer si azzera in attesa dei frammenti per riassemblare un datagramma ricevuto in parte (Code = 1) Redirect (Type = 5) generato da un router per indicare all host sorgente un altra strada più conveniente per raggiungere l host destinazione 41 Messaggi di richiesta di informazioni Echo (Type = 8) Echo Reply (Type = 0) l host sorgente invia la richiesta ad un altro host o ad un gateway la destinazione deve rispondere immediatamente metodo usato per determinare lo stato di una rete e dei suoi host, la loro raggiungibilità e il tempo di transito nella rete Additional Fields: Identifier: identifica l insieme degli echo appartenenti allo stesso test Sequence Number: identifica ciascun echo nell insieme Optional Data: usato per inserire eventuali dati di verifica 42 21

22 Comando PING ping DEST Permette di controllare se l host DEST è raggiungibile o meno da SORG SORG DEST SORG invia a DEST un pacchetto ICMP di tipo echo Se l'host DEST è raggiungibile da SORG, DEST risponde inviando indietro un pacchetto ICMP di tipo echo reply 43 Comando PING Output L output mostra la dimensione del pacchetto echo reply l indirizzo IP di DEST il numero di sequenza della risposta il time-to-live (TTL) il round-trip time (RTT) alcuni risultati statistici: N pacchetti persi, MIN, MAX e media del RTT 44 22

23 Comando TRACEROUTE traceroute DEST Permette di conoscere il percorso seguito dai pacchetti inviati da SORG e diretti verso DEST SORG DEST SORG invia a DEST una serie di pacchetti UDP (oppure ICMP di tipo echo ) con un TIME-TO-LIVE (TTL) progressivo da 1 a 30 (per default) Ciascun nodo intermedio decrementa TTL Il nodo che rileva TTL = 0 invia a SORG un pacchetto ICMP di tipo TIME EXCEEDED SORG costruisce una lista dei nodi attraversati fino a DEST L output mostra il TTL, il nome DNS e l indirizzo IP dei nodi intermedi ed il ROUND-TRIP TIME (RTT) 45 23

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