Práctica 1: Encaminamiento dinámico con IPv4. PRACTICAS DE LABORATORIO DE SISTEMAS DE TRANSPORTE DE DATOS. Práctica 1: Encaminamiento dinámico con IPv4. Práctica 2: Túneles y VPNs. Práctica 3: Control de calidad de servicio.

ENCAMINAMIENTO DINÁMICO CON IPV4 PRÁCTICA Nº1 ENCAMINAMIENTO DINÁMICO CON IPV4 1. Listas de control ACL 2. Traducción de direcciones con NAT y PAT 3. Traducción de direcciones internas y externas 4. Enrutamiento RIP 5. Enrutamiento EIGRP 6. Arquitectura de red L-24 1ª sesión 2ª sesión 3ª sesión

Listas de Control de Acceso (ACL) Las ACL son un mecanismo para clasificar los paquetes que circulan a través de un router. Una ACL está formada por un grupo de declaraciones que permiten (“permit”) o deniegan (“deny”) paquetes. Se pueden aplicar a: interfaces (entrada/salida router), políticas QoS y traducciones NAT. Las reglas ACL se verifican en orden descendente. Colocar las más restrictivas primero. Existe un deny any any implícito al final de la ACL. Rango del identificador 1 – 99 Lista IP estándar (IP Orig) 100 – 199 Lista IP extendida (IP Orig/Dest; Puerto Orig/Dest) 200 – 299 Lista de acceso por campo “type-code” 700 – 799 Lista LAN con direcciones de 48-bit MAC 1100 – 1199 Lista LAN extendida con direcciones de 48-bit MAC 1300 – 1999 Lista IP estándar (rango expandido) 2000 – 2699 Lista IP extendida (rango expandido) Las ACL se pueden aplicar en multitud de sistemas operativos en red, tales como el IOS de Cisco, que es lo que vamos a emplear hoy. En la definición de una lista ACL en la interfaz de entrada red de un router, entonces se permiten o bloquean los paquetes que entran por esa interfaz. Si están definida una ACL en la definición de un política QoS, entonces la ACL especifica a qué paquetes se le especifica una restricción de velocidad y a cuáles no. Si una de estas condiciones permit se cumple, la ACL dejará de recorrer la lista y devolverá true al comando que la llamó. Si una condición deny se cumple, se devuelve un false al comando que la llamó. Siempre hay un condición deny any any, por lo que si no se cumple ninguna regla anterior, la ACL descarta los paquetes automáticamente. TABLA: las listas ACL permiten establecer las condiciones de no sólo por direcciones IP, sino también por puertos, protocolos, bits de cabecera, tamaño de paquetes, etc. Los números para identificar las ACL definen su espectro de actuación (nosotros sólo vamos a trabajar con los números en negrita).

Listas de Control de Acceso (ACL) Sintaxis línea lista ACL access-list acl_num {deny|permit} protocolo IP_origen [wildcard_origen] [operador puerto_origen] IP_destino [wildcard_destino] [operador puerto_dest] Protocolo: ip | icmp | udp | tcp Ip Origen/Destino: host ip_equipo / ip_red wildcard. Para cualquier valor: any Wildcard: Complementario en binario de la máscara de red. Mask: 255.255.0.0  Wildcard: 0.0.255.255 Operador: eq (igual) | lt (menor) | gt (mayor) Ejemplo ACL access-list 101 remark Criterios para marcar precedencia 1 access-list 101 permit ip host 193.145.232.131 host 10.1.3.3 access-list 101 deny udp any 10.1.0.0 0.0.255.255 eq 80 access-list 101 permit ip host 193.145.232.132 host 10.1.2.2 Ejemplo de ACL: cada ACL se identifica con un número y las distintas condiciones de la ACL se definen tras el comando «access-list». 1. La primera línea establece una descripción para la lista. 2. La segunda línea devuelve verdadero para los paquetes IP que vienen desde el host 193.145.232.131 y van al 10.1.3.3. 3. La tercera línea define una segunda condición: devuelve falso para los paquetes UDP que vienen desde cualquier IP (any) y van dirigidos a una dirección que empieza por 10.1 y al puerto 80 (destino). 4. La última línea define una condición de verdadero para los paquetes IP que van desde el host 193.145.232.132 al 10.1.2.2. Si no se cumplen ninguna de las tres condiciones, la lista devolverá falso.

Traducción de direcciones con NAT y PAT NAT (Network Address Translation): Cambia las direcciones IP de los paquetes (NAT básico) y los puertos TCP/UDP (PAT – Port Address Translation, overloading NAT). Objetivo: Permitir interconectar redes con direcciones incompatibles Equipos de una red privada, con direccionamiento privado, acceden a una red externa con otro direccionamiento (aplicación más utilizada de NAT). 2 redes: inside (interior) y outside (exterior). 4 direccionamientos: inside local/global, outside local/global. NAT Estático: Cada dirección/puerto siempre se traduce igual. Fijadas por el administrador. NAT Dinámico: Se dispone de un conjunto (pool) de direcciones públicas menor que privadas. Inside Outside Internet LAN IP Orig: Inside Local IP Dest: Outside Local IP Orig: Inside Global IP Dest: Outside Global IP Orig: Outside Local IP Dest: Inside Local IP Orig: Outside Global IP Dest: Inside Global NAT: técnica empleada en enrutamiento. De forma general NAT sirve para traducir (o cambiar) las direcciones de los paquetes del nivel de red de forma transparente a los niveles superiores, especialmente al de aplicación. INSIDE: equipos red local. OUTSIDE: equipos de la red externa Inside Local: es la dirección asignada a un equipo de la red interna privada con la que se encamina la red interna. Inside Global: dirección externa (pública) con la que se direcciona un equipo de la red local en la red externa (la IP pública con la que sale un equipo fuera). Outside Local: dirección de un equipo externo que aparenta tener o con la que se direcciona cuando está dentro de la red interna (privada). Outside Global: dirección asignada a un equipo de la red externa con la que se encamina en la red externa. NAT te permite poder solicitar muchas menos IP públicas, ya que para un rango alto de direcciones IP privadas, vamos a poder salir a Internet con un número de IP públicas menor. No todos los protocolos de aplicación basados en TCP/IP admiten NAT. NAT dinámico: configuración del router con una serie de direcciones de una red que deben ser traducidas a una conjunto de direcciones de otra red púbica más reducido. Cambias los puertos de conexión TPC/UDP y guarda en la tabla la asignación para posteriormente enviarle los datos de vuelta correctamente. NAT estático: sustituciín concreta de una IP externa a una interna directamente o viceversa. Es útil cuando un equipo externo desea acceder a un servidor interno.

Pasos para configuración NAT Definir interfaces NAT inside y outside. Definir objetivos que se pretenden conseguir con NAT: Permitir a usuarios internos acceder a internet. Permitir a usuarios de internet acceder a servicios internos. Permitir redirigir tráfico TCP a otro puerto TCP. Permitir que se comuniquen redes con direcciones solapadas. Configurar NAT para cumplir los requisitos establecidos: NAT estático. NAT dinámico (conjunto de direcciones: pool). PAT / Overloading NAT (múltiples IP  1 IP con múltiples puertos). Una combinación de los anteriores. Verificar el funcionamiento de NAT: Analizador de tráfico (WireShark, tcpdump…) Comando “show ip nat translations” para ver tabla NAT.

Traducción de direcciones internas NAT Dinámico: Todas las máquinas 10.1.0.0/16 deben salir a través de dos direcciones IP públicas 80.1.2.3/4 mediante el uso de PAT (overload). Comandos IOS Traducciones dinámicas interface Eth2 ip address 10.1.0.1 255.255.0.0 ip nat inside interface Eth1 ip address 80.1.2.3 ip address 80.1.2.4 secondary ip nat outside ip nat inside source interface Eth1 overload Paquete Red Interior Paquete Red Exterior origen: IP 10.1.1.2, puerto 1000 destino: IP 190.1.2.3, puerto 53 origen: IP 80.1.2.3, puerto 1000 destino: IP 190.1.2.3, puerto 53 origen: IP 10.1.1.3, puerto 2000 destino: IP 50.1.2.3, puerto 80 origen: IP 80.1.2.4, puerto 2000 destino: IP 50.1.2.3, puerto 80 origen: IP 10.1.1.4, puerto 1000 destino: IP 50.1.2.3, puerto 80 origen: IP 80.1.2.3, puerto 1001 destino: IP 50.1.2.3, puerto 80 Interfaces Internas (inside local) Lo más habitual es que el router es una red de este estilo es que sólo traduzca las IP privadas para salir al externas  es decir, TRADUCCIÓN DE DIRECCIONES INTERNAS. Lo que interesa es que cualquier dirección de la red interna 10.1.x.x el router la traduzca a una de las dos IP públicas para poder acceder a Internet  PAT (traducciones dinámicas). Importante: NAT trata de mantener el puerto cliente si es posible. El router mantiene las traducciones a modo de caché para que las direcciones destino de los paquetes de vuelta procedentes de los servidores sean traducidas a direcciones privadas siguiendo el proceso inverso. Interfaces Externas (inside global) Traducción PAT

Traducción de direcciones internas NAT Estático: Los servidores de la red privada siempre tienen que ser accesibles con las mismas IPs desde fuera. Comandos IOS Traducciones estáticas Paquete Red Exterior Paquete Red Interior origen: IP X1.X1.X1.X1, puerto Y1 destino: IP 80.1.2.3, puerto 80 origen: IP X1.X1.X1.X1, puerto Y1 destino: IP 10.1.10.2, puerto 80 origen: IP X2.X2.X2.X2, puerto Y2 destino: IP 80.1.2.3, puerto 8080 origen: IP X2.X2.X2.X2, puerto Y2 destino: IP 10.1.1.3, puerto 80 origen: IP X3.X3.X3.X3, puerto Y3 destino: IP 80.1.2.3, puerto 21 origen: IP X3.X3.X3.X3, puerto Y3 destino: IP 10.1.1.4, puerto 21 ip nat inside source static tcp 10.1.10.2 80 interface Eth1 80 ip nat inside source static tcp 10.1.1.3 80 interface Eth1 8080 ip nat inside source static tcp 10.1.1.4 21 interface Eth1 21 Si se desea además también disponer de servidores dentro de la red privada, por ejemplo un servidor web (puerto 80) en el equipo 10.1.10.2, otro en el 10.1.1.3 puerto 8080 y uno FTP en el 10.1.1.4 (puerto 21) y que sean accesibles en la dirección 80.1.2.3. Mostrar «show ip nat address translations» (tabla página 5) y comentar cada una de las columnas.

Traducción de direcciones internas NAT según ACL: Al definir una traducción NAT se puede asociar a una lista ACL para que sólo se aplique la traducción a los paquetes que la cumplan. ACL asociada directamente a un comando NAT: ip nat inside source list 106 interface Eth1 overload access-list 106 deny IP any 172.25.30.0 0.0.0.255 access-list 106 permit any any ACL asociada a un comando NAT a través de un “route-map”: ip nat inside source route-map permitidos interface Eth1 overload access-list 100 permit 10.2.0.0 0.0.255.255 any access-list 100 permit 10.1.0.0 0.0.255.255 any route-map permitidos permit 10 match ip address 1000 Asociar NAT a una ACL No aplicar NAT a los paquetes dirigidos a 172.25.30.0.0/24 y procedentes de cualquier IP interna INSIDE: estamos hablando de traducciones internas (ip nat inside). La traducción de direcciones internas es soportada por la mayoría de routers. Sólo se aplica el NAT a los equipos definidos en route-map(lista de acceso 100- host redes 10.1.0.0 y 10.2.0.0

Traducción de direcciones externas NAT Estático: Los equipos de la red interna pueden acceder a los servicios de un equipo externo como si estuviera en la red interna. Traducción estática Paquete Red Interior Paquete Red Exterior origen: IP 10.1.1.4, puerto 1010 destino: IP 10.10.10.5, puerto 80 origen: 80.1.2.3, puerto 1010 destino: 190.1.2.3, puerto 80 Un ejemplo de traducciones externas de direcciones externas para la Figura puede ser la siguiente: se desea que un equipo de Internet con dirección IP 190.1.2.3 sea direccionado en la red interna como si fuera el 10.10.10.5, esto es como si fuera un equipo con dirección privada. Por ejemplo, el router realizaría la traducción estática de la tabla. Cabe destacar que para que una traducción de direcciones externas como la anterior funcione correctamente, el router debe recibir los paquetes dirigidos a la dirección 10.10.10.5, por lo que hay que configurar los equipos para que usen la dirección del router como puerta de enlace para el destino 10.10.10.5/32 (para que salgan a través de la NAT). Inside global Inside local Outside local Outside global 80.1.2.3:1010 10.1.1.4:1010 10.10.10.5:80 190.1.2.3:80 Traducción dinámica Para que cualquier equipo de la red acceda a 190.1.2.3 como si fuese 10.10.10.5 ip nat outside source static 190.1.2.3 10.10.10.5 extendable Inside global Inside local Outside local Outside global ----- ------ 10.10.10.5 190.1.2.3 Traducción estática

Traducción de direcciones externas NAT Dinámico: Permitir que equipos externos (LAN 3) con el mismo rango de direcciones que los equipos internos accedan a la red interna (LAN 1). Paquete Red Exterior Paquete Red Interior origen: IP 10.1.1.3, puerto 1010 destino: IP 172.16.0.1, puerto 80 origen: 10.55.0.1, puerto 1010 destino: 10.1.1.2, puerto 80 ip nat pool ip-nuevas 10.55.0.1 10.55.255.254 netmask 255.255.0.0 access-list 1 permit 10.1.0.0 0.0.255.255 ip nat outside source list 1 pool ips-nuevas Sería necesario también una traducción inside estática para direccionar el servidor 10.1.1.2 con la IP pública 172.16.0.1 y para la traducción PAT del resto de IP privadas de la LAN1: ip nat inside source static tcp 10.1.1.2 80 interface Eth1 80 ip nat inside source interface Eth1 overload Definición de una lista de acceso con las direcciones externas y una lista de direcciones (nat pool) con las IP a utilizar nuevas También se puede configurar la traducción de direcciones externas para que se aplique automáticamente cuando un equipo público acceda a la IP privada. Es decir, cuando sea el equipo externo el que comience la comunicación. Esto es útil para cuando hay equipos en redes locales con el mismo rango de direcciones IP (puede ocurrir). LAN3 no puede acceder porque emplea el mismo direccionamiento. Para que los equipos de la LAN3 puedan acceder a la LAN1 sus direcciones (que son externas) deben ser traducidas por el NAT del Router 1. Para ello se requiere definir una lista de acceso con las direcciones externas que deben ser convertidas y una lista de direcciones con las posibles direcciones a utilizar dentro de la red interna.

Resumen funcionamiento NAT Cuando un paquete viaja del exterior (outside) al interior (inside): 1º Traducción NAT 2º Encaminamiento IP Cuando un paquete viaja del interior (inside) al exterior (outside): 1º Encaminamiento IP 2º Traducción NAT La siguiente tabla indica la dirección del paquete IP que es traducida según el comando de definición NAT utilizado: Las definiciones NAT estáticas tienen una entrada fija en la tabla NAT y permiten iniciar la conexión tanto a equipos internos como externos. Las definiciones NAT dinámicas generan una entrada en la tabla NAT sólo cuando se inicia una conexión desde el lado correspondiente a la definición. Por lo tanto, no se puede iniciar conexión desde el otro lado. Comando Acción ip nat inside source static Traduce la IP origen de los paquetes interior  exterior Traduce la IP destino de los paquetes exterior  interior ip nat outside source static Traduce la IP origen de los paquetes exterior  interior Traduce la IP destino de los paquetes interior  exterior

Enrutamiento dinámico RIP Los protocolos de enrutamiento dinámico permiten que los routers describan y administren las rutas necesarias para crear sus tablas de encaminamiento dinámicamente. RIP (Routing Information Protocol) es un protocolo de enrutamiento dinámico: Los mensajes RIP son transportados por datagramas UDP dirigidos al puerto 520. Son enviados a la dirección de multicast MAC: 01:00:5E:00:00:09 / IP: 224.0.0.9. Es un protocolo de vector de distancias: Emplea el número de saltos a un destino (métrica) para determinar la ruta óptima a un destino. No analiza el ancho de banda. El nº máximo de saltos es 15. Cualquier ruta con 16 saltos, se considera inalcanzable. Usaremos RIP v.2, que incluye mejoras respecto a RIP v.1.

Enrutamiento dinámico RIP 2 (Ripv2): versión actualizada de RIP 1 (RFC 2453). Identificadores de rutas externas. Permite propagar información sobre rutas establecidas con otros protocolos de encaminamiento. Incluye información de la máscara de subred. Permite trabajar con subredes. Dirección del siguiente salto. El mensaje RIP 2 especifica, además del número de saltos para llegar a la IP destino la dirección IP del siguiente router (Next Hop). Autentificación. Aporta mecanismos para que un router solo acepte determiandos mensajes RIP con el objetivo de aumentar la seguridad de acceso los routers. *Multicasting. Los paquetes RIP 2 se envían a una IP específica de multicast (224.0.0.9). Solo los routers con RIP 2 hacen caso de lo recibido por esa dirección. Además, los paquetes multicast se transportan en direcciones MAC reservadas. Transporte RIP 2 en LANs (enlace datos) Direcciones MAC específicas IP Broadcast: 224.0.0.9 MAC: 000746 000009 T. Ethernet RIP2 Transporte en LANs Direcciones MAC reservadas L24  00:01:5e:00:00:09

Enrutamiento dinámico Formato trama RIP 2 Los mensajes RIP son transportados por datagramas UDP al puerto 520. 8 bits (1 byte) 8 bits (1 byte) 16 bits (2 bytes) Request (1) Response (2) (2) Cabecera RIP (4 bytes) Familia IP (2) Identificación RIP (0) Entrada de ruta (20 bytes) Datos nueva ruta Resto de rutas (20 bytes/ruta) Máximo de 25 rutas Cabecera UDP Cab UDP (8 bytes) Paquete IP

Enrutamiento dinámico Funcionamiento RIP 2 Solicitud de tablas RIP 2 activo RIP Request (Comando = 1) RIP Request (Comando = 1) RIP Response (Comando = 2) Tablas de rutas (Dirección Multicast 224.0.0.9) Actualización Tablas - Métrica menor - Cambia Gateway (router) - Añade nuevas rutas - Una ruta no actualizada se borra en 3 min. Todos los routers con RIP instalado lanzan periódicamente las rutas (RIP Response, Comando = 2) a los routers adyacentes ≈ 30 segundos

Enrutamiento dinámico EIGRP EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) es un protocolo de enrutamiento dinámico de “vector de distancia” pero con características de “estado de enlace”. Es una mejora de IGRP. Utiliza tres tablas para su funcionamiento: Tabla de vecinos: EIGRP mantiene actualizada una tabla de routers adyacentes mediante mensajes Hello enviados a la IP multicast 224.0.0.10. Tabla de topología: Es una base de datos de las rutas informadas por los vecinos y sus métricas obtenidas mediante el algoritmo DUAL. Para cada par destino-vecino, se almacena la métrica indicada por el vecino (Advertised Distance) y la métrica total (incluyendo el coste del enlace con dicho vecino). Tabla de encaminamiento: Se obtiene a partir de la tabla de topología, seleccionando la ruta con menor métrica (Feasible Distance) para cada destino.

Mensajes EIGRP Cabecera (24 bytes) Control de Flujo Bit 0 7 8 15 16 Bit 31 Versión Código Suma de verificación Indicadores (flags) Número de secuencia del mensaje Cabecera (24 bytes) Control de Flujo Número de ACK Número de sistema autónomo Tipo Longitud Contenido (Parámetros EIGRP, versión EIGRP o datos de ruta) Existen cinco tipos de mensajes: Update (cod. 1): Envía sólo rutas que cambian a los routers vecinos. Query (cod. 3): Solicita posibles rutas para llegar a un destino. Reply (cod. 4): Respuesta a mensaje Query con información sobre rutas. Hello (cod. 5): Descubrimiento de vecinos. No necesita ACK. Acknowlegment (cod. 5): Confirmación de la recepción de otros mensajes.

Routers redundantes con HSRP HSRP (Host Standby Routing Protocol) es un protocolo de Cisco que permite definir routers redundantes para crear una topología de red tolerante a fallos. HSRP genera un router virtual que tiene una IP dentro de la red y una MAC de la forma 00:00:0C:AC:XX. El router con mayor prioridad será el router activo que ejecuta las funciones del virtual. Si falla, el router en espera (“standby”) con mayor prioridad del grupo HSRP (nº grupo = XX) ocupará su puesto. HSRP utiliza tres tipos de mensajes que son enviados entre los routers: Hello (Saludo): Mensajes multicast (224.0.0.2) con información de estado. Coup (Asalto): Router en espera se transforma en activo al pasar “hold time”. Resign (Renuncia): Router activo indica que va a dejar de ser activo porque se va a apagar o porque ha recibido un hello de otro router con mayor prioridad.

Topología L24