PRÁCTICAS DE HERRAMIENTAS SOBRE EL NIVEL DE RED (IP)

Transcripción

1 PRÁCTICAS DE HERRAMIENTAS SOBRE EL NIVEL DE RED (IP) OBJETIVOS: Familiarizar al alumno con herramientas básicas de monitorización y diagnóstico de errores en un entorno de red IP. Tener una práctica que le sirva de manual de referencia para comandos del manejo de IP en el sistema operativo Linux. Descubrir el funcionamiento de los comandos ifconfig, netstat, ping y nslookup. NOTAS IMPORTANTES: Lea atentamente el enunciado de las prácticas (algunas dudas pueden resolverse tras una lectura correcta), realice los pasos sugeridos, intente razonar sobre el resultado y complete el cuestionario luego del ejercicio. Al finalizar la práctica, los alumnos deberán entregar el cuestionario resuelto. Si tiene algún problema que persista a pesar de los intentos por solucionarlo: consulte a los auxiliares de laboratorio siempre que estén libres. 1. /sbin/ifconfig Comando ifconfig. Ifconfig (interface configuration) es el comando utilizado para configurar la interfaz o interfaces de red durante la fase de arranque del sistema. Cuando se ejecuta sin argumentos (Ej.: $ ifconfig) muestra el estado de los interfaces de red disponibles. Si al ejecutarse se da como argumento el nombre de alguno de los interfaces de red disponibles (Ej.: $ ifconfig eth0) sólo se muestra información sobre esta interfaz. Información que se proporciona a cerca de cada interfaz: 67

2 Información. Descripción. Nombre de la interfaz. lo, etho, eth1, ppp0... Nivel de Enlace. Nivel de Red. Estado de la interfaz y facilidades que admite MTU. Información sobre los paquetes trasmitidos (TX). Información sobre los paquetes recibidos (RX). Datos sobre hardware. Protocolo de nivel de enlace: Ej.: Ethernet10Mps. Dirección a nivel de enlace: Ej.: dirección Ethernet 00:40:90:80:00:6F. Protocolo de nivel de red: Ej.: inet, protocolo IP. Información sobre el direccionamiento a nivel de red, dirección IP asociada a la interfaz, dirección de broadcast y máscara subred: Ej.: addr: Bcast: Mask: UP, interfaz activa. DOWN, interfaz no activa. BROADCAST, admite paquetes tipo broadcast. MULTICAST, admite servicio multicast.... Tamaño máximo de la unidad de datos de protocolo Número de paquetes enviados, número de paquetes erróneos transmitidos, cuantos han sido desechados. Número de paquetes recibidos, número de paquetes erróneos recibidos, cuantos han sido desechados. Número de interrupción y dirección de comienzo de los puertos de E/S: Ej.: Interrupt: 5 Base address: 0x300. Ejercicio 1.1) Ejecutar el comando ifconfig (Ej.: $ /sbin/ifconfig). Cuestionario 1.1 Cuántos interfaces de red están activos? Cuáles son sus nombres?. Ejercicio 1.2) Visualizar sólo información sobre el estado de la interfaz de red eth0. Cuestionario 1.2 Cuál es su dirección Ethernet? Y su dirección IP? Cuál es el número de paquetes enviados? Y recibidos?. Cuál es su dirección de broadcast? Cuál es su máscara de subred? 68

3 2. /bin/netstat Comando netstat. Comando mediante el que se puede obtener el estado de las conexiones activas de red. Utilizando este comando también es posible ver la tabla de rutas del equipo sobre el que se ejecuta e información sobre las interfaces de red. Los estándares de comunicaciones definen las reglas necesarias para el intercambio de datos por una red. Sin embargo, hasta hace poco se había ignorado la necesidad de estandarizar las Interfaces de programación de aplicaciones (API) para las comunicaciones. Cómo escribir una aplicación cliente/servidor si los programas son completamente diferentes en distintas computadoras?. Afortunadamente, la mayoría de las implementaciones de TCP/IP ofrecen una interfaz de programación que sigue un modelo único, la Interfaz de programación de conectores (sockets). Los BSD sockets, como se los denomina comúnmente, son un estándar de facto porque se encuentran casi universalmente disponibles y debido a su amplio uso. Ejercicio 1.2) Ver el estado de todos los sockets (conexiones) activos mediante el comando netstat con el parámetro -a. En caso de ser demasiados, paginarlos con el comando more. Ej: $ netstat a more Muestra por una parte una tabla con todas las conexiones activas abiertas a través de internet. Para cada entrada se especifica el protocolo empleado (tcp, udp, raw...), el número de paquetes recibidos, el número de paquetes enviados, dirección origen, dirección destino, estado del interfaz (LISTEN, ESTABLISHED...) Active Internet connections (including servers) Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address (State) tcp 0 0 *:680 *:* LISTEN tcp 0 0 *:netbios-ssn *:* LISTEN tcp 0 0 *:finger *:* LISTEN tcp 0 0 *:time *:* LISTEN tcp 0 0 *:chargen *:* LISTEN tcp 0 0 mali.eui.upm.es:1032 uganda.eui.upm.:telnet tcp 0 0 mali.eui.upm.es:1032 uganda.eui.upm.:telnet ESTABLISHED udp 0 0 *:time *:* udp 0 0 mali.eui.upm.es:1044 fenix.eui.upm.e:domain udp 0 0 *:chargen *:* udp 0 0 *:2049 *:* raw 0 0 mali.eui.upm.es:1 *:* raw mali.eui.upm.es:1 *:* raw mali.eui.upm.es:1 *:* raw mali.eui.upm.es:1 *:* 69

4 A continuación de la primera tabla se muestra una segunda con información sobre los sockets abiertos por el sistema para su uso interno. Active UNIX domain sockets Proto RefCnt Flags Type State Path unix 2 [ ] SOCK_STREAM CONNECTED unix 2 [ ] SOCK_STREAM CONNECTED unix 2 [ ] SOCK_STREAM CONNECTED unix 1 [ ] SOCK_STREAM DISCONNECTING /dev/printer unix 2 [ ] SOCK_STREAM CONNECTED unix 2 [ ] SOCK_STREAM CONNECTED Cuestionario 2.1 Están abiertos los servidores que utilizamos en la práctica del nivel de aplicación, como por ejemplo telnet, http, www, ftp, smtp, pop-3, imap? Indique cuáles sí y cuáles no. Sugerencia: Haga netstat -a > estado.txt y a continuación edite el archivo estado.txt. En qué estado están? Por qué? (Razone a partir de lo que obtuvo en la Práctica de Aplicación. 1) En caso de ser demasiados los servidores, filtrarlos con el comando grep. Abra otra terminal y conéctese ahora a la máquina <hypercube> con telnet (no es necesario especificar el puerto). Ej: $ telnet hypercube. Ingresar con el nombre de usuario redes y con la passwd redesrin. Están abiertos los servidores que utilizamos en la práctica del nivel de aplicación, como por ejemplo telnet, http, www, ftp, smtp, pop-3, imap? En qué estado están? Por qué? Ha cambiado algo respecto a la situación anterior? Por qué? Razone. Cuantos sockets activos tiene en ambas máquinas (la local e hypercube) Sugerencia: Recorte el archivo.txt resultante y emplee la utilidad wc de Linux (cuenta palabras, pero también líneas!). Finalizar la conexión con la máquina hypercube, mediante el comando exit. 70

5 Ejercicio 2.2) Obtener información sobre el estado de los interfaces del sistema mediante netstat -i. Tendría que verse algo parecido a: Kernel Interface table Iface MTU Met RX-OK RX-ERR RX-DRP RX-OVR TX-OK TX-ERR TX-DRP TX-OVR Flags lo BLRU eth BRU Cuestionario 2.2 Cuál es el tamaño máximo de la unidad de transmisión de datos (MTU) para la interfaz lo? Y para la eth0? Ejercicio 2.3) Obtener la tabla de rutas del sistema mediante netstat -r. Repetir la operación pero añadiendo además el parámetro -n (Ej.: netstat -rn). Cuestionario 2.3 Cuál es la diferencia respecto al caso anterior ( sin el parámetro -n)?. Primer Caso: Kernel routing table Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface * UH eth * U lo default vendikar.frc.utn UG eth0 Segundo Caso: Kernel routing table Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface U eth U lo UG eth0 71

6 3. /bin/ping Comando ping. El comando ping se suele utilizar para comprobar de forma rápida si se puede establecer conexión entre dos equipos. Su nombre se ha tomado de la operación de sonar que consiste en localizar un objeto y el programa fue escrito por Mike Muuss. El comando ping se basa en una funcionalidad, llamada echo, que proporciona el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol). La funcionalidad echo de ICMP consiste en que una entidad ICMP emisora envíe un pequeño paquete de datos a un determinado equipo, cuando la entidad ICMP correspondiente al equipo de destino recibe el paquete simplemente se lo reenvía a la entidad emisora. El valor del campo Tipo del mensaje ICMP será 0 para un mensaje echo request ( petición de echo) o 8 para un mensaje echo response ( respuesta de echo). En los dos casos el valor del campo Código será 0. En las implementaciones de ping sobre sistemas UNIX (como Linux) el campo Identificador de la cabecera ICMP corresponde al ID del proceso emisor. El Número de Secuencia comienza desde 0 y se va incrementando en uno por cada nueva petición de echo. La primera línea de información que nos muestra el comando ping proporciona el nombre y la dirección IP del equipo hacia el que se ha hecho un ping, además de la cantidad de bytes de datos que se envían en cada paquete, que suelen ser 56. Cada una de las líneas que se van sucediendo después de la primera, corresponden a cada uno de los paquetes que se reciben en respuesta a cada uno de los paquetes ICMP enviados. La implementación de ping con la que estamos trabajando envía una petición de echo (ICMP echo request) cada segundo, cuando llega la correspondiente respuesta (ICMP echo reply) se genera una línea con la siguiente información; longitud en bytes del paquete ICMP recibido (64 = 8 bytes de cabecera ICMP + 56 de datos), la dirección IP del equipo emisor, el valor del campo Número de Secuencia del paquete ICMP recibido, el valor del campo TTL de la cabecera IP y el tiempo transcurrido desde la emisión del paquete de petición correspondiente. Por último, la ejecución del comando ping se interrumpe con la secuencia de teclas <Ctrl-C>, el programa termina mostrando una pequeña estadística sobre el número de paquetes enviados y recibidos durante la sesión. Ejercicio 3.1) Realizar un ping hacia alguno de los equipos del curso, por ejemplo $ ping (Cancelar con <Ctrl-C>). Intentar ahora con labsis y con vendikar (Ej: $ ping labsis) Observar el retardo y el valor del campo TTL. Ejercicio 3.2) Realizar un ping a bbs y cheron (Ej.: ping cheron). bbs y luego ping 72

7 Cuestionario 3.2 Se observa un cambio apreciable en los retardos de los paquetes que se reciben? Ejemplifique. Ejercicio 3.3) Realizar un ping a a organia y a Cuestionario 3.3 Se observa un aumento de los tiempos de respuesta? El campo TTL ha experimentado algún cambio? Cuál ha sido el tiempo de retardo mínimo? Cuál ha sido el tiempo de retardo máximo? Cuál ha sido el tiempo medio de retardo? Se ha perdido algún paquete? 4. /usr/bin/nslookup Comando Nslookup. Este comando permite realizar consultas sobre los nombres lógicos de determinadas máquinas (Se entiende por nombre lógico de una máquina cosas como arpa.it.uc3m.es, gabon.eui.upm.es...) dirigidas al servidor de nombres. También permite obtener información sobre el servidor o servidores de nombres activos en un dominio determinado (el dominio de la Universidad Tecnológica Nacional sería utn.edu.ar) Servidores de Nombres. El servicio DNS (Domain Name Server) es el encargado de traducir en Internet los nombres de los recursos por direcciones IP, traduce la direcciones lógicas en formato canónico (rondo.eui.upm.es) a direcciones numéricas en formato IP ( ). El funcionamiento es el siguiente, dentro de la máquina del usuario de la red existe un agente local, llamado Resolver, que se encarga de obtener la información asociada a los dominios. El agente local obtiene la información asociada a los dominios. El agente local o Resolver utiliza el servicio DNS, formado por un conjunto de servidores de nombres, para dar al usuario del sistema la información solicitada. 73

8 Si por ejemplo, desde nuestra máquina local queremos acceder al servidor web entonces se suceden la siguiente serie de acciones: 1. La aplicación de usuario (Ej: Netscape) pide al agente local Resolver que le de la dirección IP que corresponde al nombre 2. Resolver consulta su caché, donde guarda el resultado de las últimas consultas, por si esa petición ya se hubiera realizado. 3. Si no estuviera en la caché, Resolver empezaría a realizar consultas a los servidores de nombres hasta encontrar el servidor del dominio yahoo.com. 4. Una vez localizado el servidor de nombres para el dominio yahoo.com, el agente local le solicita la dirección IP del equipo cuyo nombre es 5. El servidor de nombres consulta sus ficheros maestros y si la consulta es positiva devuelve la dirección IP correspondiente. 6. Por último el agente Resolver contesta a la aplicación de usuario que a solicitado al dirección IP. Cada dominio tiene que tener al menos dos servidores de nombres uno primario y otro secundario que respalda al primero en caso de fallo. Sobre el servidor de nombres secundario se mantiene una copia de los registros de recursos del primario, esta información es actualizada periódicamente. Los archivos maestros que mantiene los servidores de nombres están formados por Registros de Recursos (RR). Cada Registro de Recurso contiene información sobre los recursos asociados a un determinado dominio. Existen varios tipos de Registros de Recursos (A, CNAME, HINFO, MX, NS, PTR, SOA): SOA (Start of Authority), Indica cual es la autoridad que rige un dominio determinado. Es el registro que contiene información sobre el dominio, como el nombre del servidor de nombres o la dirección de correo del administrador del dominio, el resto de datos son parámetros de coordinación entre el servidor primario y el secundario: 74

9 Numero de Serie; se incrementa cada vez que se cambia algo en el servidor de nombres primario, de modo que el servidor secundario sepa cuando debe actualizar su configuración. Refresco; indica cada cuantos segundos el servidor secundario ha de actualizarse con los datos del servidor primario. Reintento; indica cada cuantos segundos el servidor secundario debe intentar reconectarse al primario para actualizar los datos en caso de error. Expira; determina cuanto tiempo ha de pasar para que el servidor secundario deseche toda la información que tenía del primario, en el caso de fallo del primario. TTL Mínimo; indica el tiempo de vida de los registros que no lo indiquen explícitamente. A (Address), cada registro de tipo A contienen la asociación entre una dirección IP y el nombre de un recurso (Ej.: rondo.eui.upm.es => dirección IP y el nombre de un recurso (Ej.: rondo.eui.upm.es => ). CNAME (Canonical Name), cada registro de este tipo indica un alias de un recurso del dominio. NS (Name Server), indica cual es el servidor de nombres para el dominio que se está describiendo. MX (Mail Exchanger), contiene el nombre de un servidor de correo para el dominio. Puede haber más de un servidor de correo asociado, cada uno de los cuales tiene asignado un valor numérico que indica el nivel de prioridad ( cuanto más pequeño mayor prioridad ), de modo que si el servidor de correo con mayor prioridad esta ocupado se pasa al siguiente en orden de prioridad. HINFO (Host Information), permite describir el equipo sobre el que corre el servidor de nombres. PTR (Pointer), asocia direcciones de dominio a nombres de máquinas. Ejercicio 4.1) Buscar las direcciones IP a partir del nombre lógico. Buscar la dirección IP de bbs.frc.utn.edu.ar o Para ello ejecutar nslookup bbs.frc.utn.edu.ar desde el intérprete de comandos. o También es posible ejecutar nslookup sin parámetros para entrar en el entorno de la aplicación y desde éste dar el nombre del equipo cuya dirección IP queremos conocer, por ejemplo cheron.frc.utn.edu.ar o vendikar.frc.utn.edu.ar. En ambos casos la salida que se genera se compone en primer lugar del nombre simbólico junto con la dirección IP del servidor de nombres utilizado (Ej.: Server: vendikar.frc.utn.edu.ar Address: ) y en segundo lugar el nombre simbólico objeto de consulta y de su dirección IP correspondiente. Observar que una misma dirección IP puede tener asociada más de un nombre simbólico. Realizar ahora una consulta sobre la dirección IP de eminiar.frc.utn.edu.ar. 75

10 Cuestionario 4.1. Cuales son sus direcciones IP? Qué significa que tenga más de una dirección IP asignada? A partir de qué servidor(es) de nombres se han conseguido? Ejercicio 4.2) Buscar los servidores de nombres que funcionan para el dominio utn.edu.ar. Para ello ejecutar nslookup para entrar en el entorno de esta aplicación (Ej.: $ nslookup). Una vez en el entorno de la aplicación nslookup ejecutar la sentencia set type=ns (con lo que se cambia el modo de consulta). En este momento ejecutar utn.edu.ar. La información que obtenemos empieza como antes con el nombre y la dirección IP del servidor de nombres utilizado por defecto. Después una lista de los nombres de todos los servidores de nombres asociados al dominio dado. Por último las direcciones IP de todos estos servidores de nombres. Ejercicio 4.3) Obtener las características del servidor de nombres asociado al dominio utn.edu.ar. Entrar en el entorno de la aplicación nslookup (Ej.: $ nslookup). Cambiar el modo de consulta a SOA (Ej.: > set type=soa). Ejecutar utn.edu.ar. Cuestionario 4.3 Cuál es el servidor de nombres principal? Cuál es el tiempo de vida por defecto de los registros del dominio? Cuánto es el tiempo de refresco para actualizar los datos con el servidor primario? Ejercicio 4.4) Entrar en el entorno de la aplicación nslookup (Ej.: $nslookup). Cambiar el modo de consulta a CNAME (Ej.: > set type=cname). Realizar consultas sobre los siguientes nombres y ftp.frc.utn.edu.ar Cuestionario 4.4 Cuál es el nombre de la máquina sobre la que corre el servidor web de la Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Córdoba? Sobre qué máquina corre el servidor ftp de la UTN FRC? Que máquina da servicio de correo (mail) a la Universidad Tecnológica? Salir del entorno de la aplicación nslookup (Ej.: $ exit). 76