Kathara: Roteamento

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Kathará: Roteamento

Veja como instalar o emulador de redes de computadores Kathará e exemplos introdutórios de redes na página Kathará.

Laboratório: Redes interligadas por roteador

Exemplo de redes interligadas por roteador construída com comandos Kathará l-commands [1]:

Hierarquia de arquivos e diretórios para os scripts do laboratório
lab.conf
pc1.startup
pc2.startup
r1.startup
pc1/
pc2/
r1/

Conteúdo dos arquivos: 

lab.conf
  pc1[0]=A
  r1[0]=A
  r1[1]=B
  pc2[0]=B

pc1.startup
  ifconfig eth0 192.168.0.1/24 up

pc2.startup
  ifconfig eth0 192.168.1.2/24 up

r1.startup
  ifconfig eth0 192.168.0.2/24 up
  ifconfig eth1 192.168.1.1/24 up

Iniciar rede do laboratório: 

kathara lstart

Verificar tabelas de roteamento com route:

  • pc1, pc2 e r1:
route

Definir roteador default com route add manualmente em cada dispositivo:

  • pc1:
route add default gw 192.168.0.2 dev eth0
  • pc2:
route add default gw 192.168.1.1 dev eth0
Verificar novamente as tabelas de roteamento .
Obs: Rotas estáticas e o roteador padrão podem ser incluídas nos arquivos .startup.

Testar conectividade com ping:

  • pc1 -> pc2:
ping 192.169.1.2
  • pc2 -> pc1:
ping 192.169.0.1

Verificar rota com traceroute:

  • pc1 -> pc2:
traceroute 192.169.1.2

Remover rede do laboratório: 

kathara lclean

Laboratório: Roteamento Estático

Exemplo de rede de computadores com roteamento estático construída com comandos Kathará l-commands [1]:

Hierarquia de arquivos e diretórios para os scripts do laboratório
lab.conf
pc1.startup
pc2.startup
pc3.startup
r1.startup
r2.startup
r3.startup
pc1/
pc2/
pc3/
r1/
r2/
r3/

Conteúdo dos arquivos: 

lab.conf
  pc1[0]=A
  r1[0]=A
  r1[1]=AB
  r1[2]=AC
  pc2[0]=B
  r2[0]=B
  r2[1]=AB
  r2[2]=BC
  pc3[0]=C
  r3[0]=C
  r3[1]=BC
  r3[2]=AC
Rotas default incluídas no arquivo de configuração:
pc1.startup
  ifconfig eth0 192.168.1.1/24 up
  route add default gw 192.168.1.2 dev eth0

pc2.startup
  ifconfig eth0 192.168.2.1/24 up
  route add default gw 192.168.2.2 dev eth0

pc3.startup
  ifconfig eth0 192.168.3.1/24 up
  route add default gw 192.168.3.2 dev eth0

r1.startup
  ifconfig eth0 192.168.1.2/24 up
  ifconfig eth1 10.0.1.1/24 up
  ifconfig eth2 10.0.2.1/24 up

r2.startup
  ifconfig eth0 192.168.2.2/24 up
  ifconfig eth1 10.0.1.2/24 up
  ifconfig eth2 10.0.3.1/24 up

r3.startup
  ifconfig eth0 192.168.3.2/24 up
  ifconfig eth1 10.0.3.2/24 up
  ifconfig eth2 10.0.2.2/24 up

Procedimentos práticos

Iniciar rede do laboratório: 

kathara lstart

Verificar tabelas de roteamento com route:

  • pc1, pc2, pc2
  • r1, r2, r3
route

Testar conectividade entre as máquinas com ping:

  • pc1 -> r1:
ping 192.169.1.2
  • pc1 -> pc2:
ping 192.169.2.1
  • pc1 -> pc3:
ping 192.169.3.1
Note que não há conectividade entre os pc1, pc2 e pc3.
Rotas estáticas

Definir rotas estáticas nos roteadores r1, r2 e r3 para conectividade completa entre os dispositivos.

Exemplo de rotas em r1 para atingir redes B e C:
route add -net 192.168.2.0/24 gw 10.0.1.2 dev eth1
route add -net 192.168.3.0/24 gw 10.0.2.2 dev eth2
Configurar também para r2 e r3.

Testar novamente conectividade entre as máquinas com ping.

Verificar rotas entre as máquinas com traceroute.

Remover rede do laboratório: 

kathara lclean
kathara wipe

Laboratório: Roteamento Dinâmico

Exemplo de rede de computadores com roteamento dinâmico construída com comandos Kathará l-commands [2]:

Para este exemplo será utilizada a mesma estrutura do laboratório Roteamento Estático, com os mesmos arquivos de configuração.

Procedimentos práticos

Iniciar rede do laboratório: 

kathara lstart

Verificar tabelas de roteamento com route:

  • pc1, pc2, pc2
  • r1, r2, r3
route

Testar conectividade entre as máquinas com ping:

  • pc1 -> r1:
ping 192.169.1.2
  • pc1 -> pc2:
ping 192.169.2.1
  • pc1 -> pc3:
ping 192.169.3.1
Note que não há conectividade entre os pc1, pc2 e pc3.

Roteamento dinâmico

O roteamento dinâmico permite gerar automaticamente as rotas que os pacotes seguirão entre uma origem e um destino.

Há duas classes de protocolos de roteamento dinâmico na Internet: os protocolos intra-SA e inter-SA (SA - Sistema Autônomo).

Os protocolos de roteamento intra-SA atuam internamente ao sistema autônomo, definindo as melhores rotas em função de um custo atribuído a cada enlace a percorrer. Dois protocolos de roteamento intra--SA bastante utilizados na Internet são o RIP e o OSPF:

  • RIP (Routing Information Protocol): Constrói as tabelas dinamicamente utilizando um algoritmo de roteamento chamado vetor de distâncias, calculando as melhores rotas tendo como base o número de enlaces a percorrer.
  • OSPF (Open Shortest Path First): É um protocolo de roteamento mais elaborado, baseado no algoritmo estado do enlace, desenhado para convergir rapidamente ao ser informado de qualquer alteração de estado do enlace dentro da rede.

O roteamento inter-SA permite interconectar diferentes sistemas autônomos. Na Internet o protocolo mais utilizado neste domínio é o BGP (Border Gateway Protocol), o qual permite implementar políticas específicas dependendo dos sistemas autônomos que serão integrados.

Para habilitar o roteamento dinâmico no Kathará deve-se ativar o programa Quagga, que implementa os protocolos de roteamento citados.

Protocolo RIP: Procedimentos práticos

Para ativar o RIP é necessário incluir arquivos de configuração em cada um dos roteadores.

Os arquivos de configuração do RIP em um roteador são: 

/etc/quagga/daemons
/etc/quagga/ripd.conf
/etc/quagga/zebra.conf

Conteúdo dos arquivos para ativar RIP no roteador r1: 

daemons
 #Indica quais daemons devem ser iniciados:
 zebra=yes
 bgpd=no
 ospfd=no
 ospf6d=no
 ripd=yes
 ripngd=no

rip.conf
 hostname ripd
 password zebra
 enable password zebra
 !
 router rip
 redistribute connected
 network 10.0.0.0/16     #Envia mensagens RIP para o Sistema Autônomo dos roteadores
 !
 log file /var/log/quagga/ripd.log

zebra.conf
 hostname r1
 password zebra
 enable password zebra

Estes arquivos devem ser incluídos no diretório 

/r1/etc/quagga/

Para os demais roteadores deve-se fazer o mesmo, mudando o nome do roteador no arquivo zebra.conf.

Ativação do RIP

Uma vez configurado, o RIP deve ser ativado manualmente em cada roteador: 

/etc/init.d/quagga start
Testes de conectividade

Testar novamente conectividade entre as máquinas com ping.

Verificar rotas entre as máquinas com traceroute.

Derrubar um enlace e verificar novamente as rotas e testar conectividade.

Por exemplo, para derrubar o enlace AB, derrubar as interfaces correspondentes em r1 e r2:
ifconfig eth1 down

Remover rede do laboratório: 

kathara lclean
kathara wipe

Terminal vtysh dos roteadores

Um roteador implementado com quagga apresenta um shell similar a um roteador Cisco real, conhecido como vtysh, e aceita comandos específicos para a configuração dos roteadores. O comando ? mostra os demais comandos disponíveis.

Comandos para verificar a configuração do roteador
  • Verificar a configuração das interfaces de rede:
show interface
  • Verificar as tabelas de roteamento:
show ip route
  • Sair do vtysh:
exit

Referências

  1. ↑ 1,0 1,1 https://github.com/KatharaFramework/Kathara-Labs/blob/master/Basic%20Topics/Static%20routing/004-kathara-lab_static-routing.pdf
  2. ↑ https://github.com/KatharaFramework/Kathara-Labs/blob/master/Intradomain%20Routing/RIP/007-kathara-lab_rip.pdf

Evandro.cantu (discussão) 11h18min de 23 de fevereiro de 2021 (-03)

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