PAC3 solució 2019 - Telematica PDF

Preview

Summary

Estructura de Xarxes deComputadorsPAC 3: La capa de xarxa i de transportPresentacióAquesta PAC cobreix dos capítols del curs CCNA de Cisco i els següents apartats del llibre: ••• Capítol 6: Capa de Xarxa. S’analitza la funció de la capa de xarxa (nivell 3). ••• Capítol 9: Capa de Transport. S’examin...

Description

Estructura de Xarxes de Computadors PAC 3: La capa de xarxa i de transport Presentació Aquesta PAC cobreix dos capítols del curs CCNA de Cisco i els següents apartats del llibre: • Capítol 6: Capa de Xarxa. S’analitza la funció de la capa de xarxa (nivell 3). • Capítol 9: Capa de Transport. S’examina el rol de la capa de transport (nivell 4) en l’encapsulament de les dades del nivell d’aplicació que utilitza la capa de xarxa.

•

Apartats 5.2, 5.3 i 5.4 del llibre “Computer Networking. A Top-Down Approach”: Algorismes genèrics d’encaminament i com és l’encaminament concret a la xarxa Internet.

Competències Les competències considerades en aquesta PAC són: • Capacitat per analitzar l'arquitectura i l’organització dels sistemes i aplicacions informàtics en xarxa. • Conèixer les tecnologies de comunicacions actuals i emergents i saber-les aplicar convenientment per dissenyar i desenvolupar solucions basades en sistemes i tecnologies de la informació. • Capacitat per administrar i gestionar els sistemes operatius i les comunicacions d'una xarxa d'ordinadors. • Capacitat per proposar i avaluar diferents alternatives tecnològiques per resoldre un problema concret.

Objectius Aquesta PAC té per objectiu que l'estudiant: • Reconegui diferents tipus de protocols d’encaminament, i els utilitzats a la xarxa Internet • Sàpiga configurar un router amb Cisco IOS • Reconegui el funcionament del protocol TCP i UDP • Reconegui el funcionament del protocol IP

Estructura de Xarxes de Computadors · PAC 3 Estudis d'Informàtica Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2018

pàg 1

Descripció de la PAC a realitzar La PAC consta de 4 problemes, 3 pràctics i 1 teòric. El temps necessari estimat per resoldre tota la prova és d'unes 15 hores. La valoració de les preguntes és de: 20%, 35%, 25% i 20% respectivament per cada una d'elles. A l'avaluació de la prova es valorarà tant la correctesa de les respostes així com la explicació de com s'ha arribat a elles. Les preguntes sense justificació, o bé, amb justificacions incorrectes rebran una puntuació de 0.

Format i data de lliurament La PAC s'ha d'entregar abans del dia 19 de Maig de 2019 a les 23:59. El format de l'entrega pot ser: .odt, .doc (ATENCIÓ NO .docx), o .pdf. Cal adjuntar-ho junt amb la simulació del Packet Tracer comprimit en format: .zip, .tar.gz o .7z. Nota: Propietat intel·lectual Sovint és inevitable, en produir una obra multimèdia, fer ús de recursos creats per terceres persones. És per tant comprensible fer-ho en el marc d'una pràctica dels estudis del Grau Multimèdia, sempre i això es documenti clarament i no suposi plagi en la pràctica. Per tant, en presentar una pràctica que faci ús de recursos aliens, s'ha de presentar juntament amb ella un document en què es detallin tots ells, especificant el nom de cada recurs, el seu autor, el lloc on es va obtenir i el seu estatus legal: si l'obra està protegida pel copyright o s'acull a alguna altra llicència d'ús (Creative Commons, llicència GNU, GPL ...). L'estudiant haurà d'assegurar-se que la llicència que sigui no impedeix específicament seu ús en el marc de la pràctica. En cas de no trobar la informació corresponent haurà d'assumir que l'obra està protegida pel copyright. Hauran, a més, adjuntar els fitxers originals quan les obres utilitzades siguin digitals, i el seu codi font si correspon. Un altre punt a considerar és que qualsevol pràctica que faci ús de recursos protegits pel copyright no podrà en cap cas publicar-se en Mosaic, la revista del Graduat en Multimèdia a la UOC, a no ser que els propietaris dels drets intel·lectuals donin la seva autorització explícita.

Estructura de Xarxes de Computadors · PAC 3 Estudis d'Informàtica Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2018

pàg 2

PREGUNTA 1. Protocols d'encaminament (20 %) Donada la següent topologia de xarxa:

a) Els nombres que n’hi ha a sobre de cada enllaç representen el cost d’aquest enllaç. Executa l’algorisme d’encaminament Link-State (LS) i mostra pas a pas com convergeix la taula del Router 1. Per obtenir la solució pren com exemple la taula 5.1 de la pàgina 409 del llibre “Computer Networks: A top-down approach”.

N’

Pas

D(R2),p(R2) D(R3),p(R3)

D(R4),p(R4)

D(R5),p(R5)

D(R6),p(R6)

0

R1

7,R1

1,R1

∞

∞

6,R1

1

R1,R3

7,R1

1,R1

2,R3

∞

5,R3

2

R1,R3,R4

7,R1

1,R1

2,R3

3,R4

4,R4

3

R1,R3,R4,R5

5,R5

1,R1

2,R3

3,R4

4,R4

4

R1,R3,R4,R5,R6

5,R5

1,R1

2,R3

3,R4

4,R4

5

R1,R3,R4,R5,R6,R2 5,R5

1,R1

2,R3

3,R4

4,R4

N = {R1, R2, R3, R4, R5, R6} : conjunt de nodes a revisar. N' = { } : Subconjunt de nodes revisats. D(x): Camí de menor cost a cada pas del node u al destí x p(x): Node previ (veí) a llarg del camí de menor cost del node u al destí x

Estructura de Xarxes de Computadors · PAC 3 Estudis d'Informàtica Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2018

pàg 3

b) Quantes iteracions de l’algorisme Link-State (LS) són necessàries per determinar els camins òptims des de qualsevol origen fins a la resta de dispositius? Justifica la resposta. Aquest algorisme garanteix que si hi ha k dispositius, desprès de la k-èssima iteració coneixerem tots els camins òptims des de l’origen fins a qualsevol destinació. La justificació és que al conjunt N’ en cada iteració li anem afegint un sol equip, i l’algorisme s’acaba quan N’=N sent N el nombre total d’equips de la xarxa. Per tant el nombre d’iteracions serà el cardinal del conjunt N.

c) Ara interpreta els nombres situats a sobre de cada enllaç com la distància de l’enllaç entre dos routers (la mètrica de la xarxa). Executa l’algorisme d’encaminament vector-distància (algorisme de Bellman-Ford) per a tots els routers de la xarxa: •

1) Inicia els càlculs a l’instant T=0, creant les matrius de distancia per cada enrutador als seus veïns immediats (inicialment les taules estan completament buides).

•

2) Suposa que cada x segons, tots els routers s’intercanvien simultàniament la informació de les seves taules d’encaminament de l’estat anterior.

•

3) Determina a cada router i en cada instant de temps (x segons, 2x segons, ..), l’evolució del contingut de la taula d’encaminament fins que convergeixin.

•

4) Per obtenir la solució pren com exemple la figura 5.6 de la pàgina 415 del llibre “Computer Networks: A top-down approach”.

T=x

Des de R1 Des de R2

Des de R3

Des de R4 Des de R5

Des de R6

a R1

[Via, cost]

R1,7

R1,1

∞

∞

R1,6

a R2

R2,7

[Via, cost]

∞

∞

R2,2

R2,3

a R3

R3,1

∞

[Via, cost]

R3,1

∞

R3,4

a R4

∞

∞

R4,1

[Via, cost]

R4,1

R4,2

a R5

∞

R5,2

∞

R5,1

[Via, cost]

R5,2

a R6

R6, 6

R6,3

R6,4

R6,2

R6,2

[Via, cost]

Estructura de Xarxes de Computadors · PAC 3 Estudis d'Informàtica Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2018

pàg 4

T=2x

Des de R1 Des de R2

Des de R3

Des de R4 Des de R5

Des de R6

a R1

[Via, cost]

R1,7

R1,1

R3,2

R6,8

R3,5

a R2

R2,7

[Via, cost]

R6,7

R5,3

R2,2

R2,3

a R3

R3,1

R6,7

[Via, cost]

R3,1

R4,2

R4,3

a R4

R3,2

R5,3

R4,1

[Via, cost]

R4,1

R4,2

a R5

R6,8

R5,2

R4,2

R5,1

[Via, cost]

R5,2

a R6

R3,5

R6,3

R4,3

R6,2

R6,2

[Via, cost]

T=3x

Des de R1 Des de R2

Des de R3

Des de R4 Des de R5

Des de R6

a R1

[Via, cost]

R1,7

R1,1

R3,2

R4,3

R4,4

a R2

R2,7

[Via, cost]

R4,4

R5,3

R2,2

R2,3

a R3

R3,1

R5,4

[Via, cost]

R3,1

R4,2

R4,3

a R4

R3,2

R5,3

R4,1

[Via, cost]

R4,1

R4,2

a R5

R3,3

R5,2

R4,2

R5,1

[Via, cost]

R5,2

a R6

R3,4

R6,3

R4,3

R6,2

R6,2

[Via, cost]

T=4x

Des de R1 Des de R2

Des de R3

Des de R4 Des de R5

Des de R6

a R1

[Via, cost]

R5,5

R1,1

R3,2

R4,3

R4,4

a R2

R3,5

[Via, cost]

R4,4

R5,3

R2,2

R2,3

a R3

R3,1

R5,4

[Via, cost]

R3,1

R4,2

R4,3

a R4

R3,2

R5,3

R4,1

[Via, cost]

R4,1

R4,2

a R5

R3,3

R5,2

R4,2

R5,1

[Via, cost]

R5,2

a R6

R3,4

R6,3

R4,3

R6,2

R6,2

[Via, cost]

d) En quin instant de temps les taules d’encaminament convergiran, es a dir, romandran amb les entrades estables? A partir de la 4º iteració, ja s’aconsegueix que hi hagi convergència i estabilitat a les taules d’encaminament de tots els routers

Estructura de Xarxes de Computadors · PAC 3 Estudis d'Informàtica Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2018

pàg 5

PREGUNTA 2. Configuració de routers amb Cisco IOS (40 %) Donada la següent topologia de xarxa, es demana implementar-la amb el programa Packet Tracer considerant els següents punts: • El model de Router utilitzat ha d’ésser el 2911, i el model de switch el 2960-24. • L’ampla de banda dels enllaços Serial (entre els routers) és de 1,544 Mbps. • Les connexions LANs son del tipus GigaBit Ethernet (1000Mbps). • A mesura que es vagin configurant els equips, recordeu de guardar aquestes configuracions a la NVRAM de cada dispositiu (routers i switchs). • S’ha de lliurar la simulació en un fitxer anomenat nom_cognom_pac3.pkt.

a.1) Es podria haver construït aquesta xarxa amb les mateixes connexions fent servir el router 1941? En cas negatiu indica en quin router s’haguessin tingut problemes. No, haguessin trobat problemes amb el router R1, perquè necessita 3 connexions Ethernet, només en te dues connexions GigabitEthernet de fàbrica i no existeix un mòdul amb connexions Ethernet compatibles per connectar amb el switch 2960. Cap d’aquests mòduls anirien be: HWIC-1GE-SFP, HWIC-2T, HWIC-4ESW, HWIC-8A, WIC Cover, GLC-LH-SMD a.2) Quin tipus de mòdul ha calgut afegir a cada router 2911 per realitzar la xarxa de la figura? Afegeix aquest mòdul a cada router de manera que vagi: •

Al slot 0 de R0

•

Al slot 1 de R1

Estructura de Xarxes de Computadors · PAC 3 Estudis d'Informàtica Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2018

pàg 6

•

Al slot 2 de R2

Indica el canvi de la denominació de cada interfície segons la situació del mòdul dintre del slot.

Serial0/0/1

Serial0/1/1

Serial0/2/1 a.3) Indica les comandes (o imatges si escau) per configurar el nom i les interfícies dels router R0, R1 i R2. Router>enable Router#configure terminal Router(config)#hostname R0 R0(config)# R0(config)#interface GigabitEthernet0/0 R0(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.0 R0(config-if)#no shutdown Estructura de Xarxes de Computadors · PAC 3 Estudis d'Informàtica Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2018

pàg 7

R0(config-if)#interface GigabitEthernet0/1 R0(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 R0(config-if)#no shutdown R0(config-if)#interface Serial0/0/0 R0(config-if)#ip address 200.2.2.2 255.255.255.0 R0(config-if)#no shutdown R0(config)#interface Serial0/0/1 R0(config-if)#ip address 200.4.4.1 255.255.255.0 R0(config-if)#no shutdown Router>enable Router#configure terminal Router(config)#hostname R1 R1(config)#interface GigabitEthernet0/0 R1(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shutdown R1(config)#interface GigabitEthernet0/1 R1(config-if)#ip address 192.168.3.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shutdown R1(config)#interface GigabitEthernet0/2 R1(config-if)#ip address 192.168.4.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shutdown R1(config)#interface Serial 0/1/0 R1(config-if)#ip address 200.2.2.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shutdown R1(config)#interface Serial 0/1/1 R1(config-if)#ip address 200.8.8.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shutdown Router#configure terminal Router(config)#hostname R2 R2(config)# R2(config)#interface GigabitEthernet0/0 R2(config-if)#ip address 192.168.5.1 255.255.255.0 R2(config-if)#no shutdown R2(config-if)#interface Serial0/2/0 R2(config-if)#ip address 200.4.4.2 255.255.255.0 R2(config-if)#no shutdown R2(config-if)# interface Serial0/2/1 R2(config-if)#ip address 200.8.8.2 255.255.255.0 R2(config-if)#no shutdown

Estructura de Xarxes de Computadors · PAC 3 Estudis d'Informàtica Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2018

pàg 8

a.4) Indica les comandes (o imatges si escau) per configurar les interfície de tots els ordinadors (PC0, PC1, PC2, PC3, PC4 i PC5).

Estructura de Xarxes de Computadors · PAC 3 Estudis d'Informàtica Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2018

pàg 9

a.5) Es demana configurar la xarxa amb encaminament estàtic, per tal de tots els elements es puguin comunicar entre ells. Indica les comandes necessàries per configurar correctament l’encaminament estàtic a R0, R1 i R2. NOTA: Intenta triar les rutes lo més curtes possibles. Les rutes que es podrien definir per dos camins indiferents, com son les xarxes intermèdies 200.X.X.0, intenta definir-les de manera que vagin pel gateway menys utilitzat a cada router, per tal de balancejar la sortida dels paquets.

Rutes necessàries a R0 R0(config)#ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 200.2.2.1 R0(config)#ip route 192.168.4.0 255.255.255.0 200.2.2.1 R0(config)#ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 200.2.2.1 R0(config)#ip route 200.8.8.0 255.255.255.0 200.4.4.2 R0(config)#ip route 192.168.5.0 255.255.255.0 200.4.4.2 Rutes necessàries a R1 R1(config)#ip route 192.168.0.0 255.255.255.0 200.2.2.2 R1(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 200.2.2.2 R1(config)#ip route 192.168.5.0 255.255.255.0 200.8.8.2 R1(config)#ip route 200.4.4.0 255.255.255.0 200.8.8.2 Rutes necessàries a R2 R2(config)#ip route 192.168.0.0 255.255.255.0 200.4.4.1 R2(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 200.4.4.1 R2(config)#ip route 200.2.2.0 255.255.255.0 200.4.4.1 R2(config)#ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 200.8.8.1 R2(config)#ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 200.8.8.1 R2(config)#ip route 192.168.4.0 255.255.255.0 200.8.8.1 a.6) Un realitzada la configuració, observa les taules de routing de R0, R1 i R2 i omple les següents caselles:

R0 R1 R2

Nombre de rutes directament connectades 4 5 3

Nombre de rutes estàtiques 5 4 6

Nombre de rutes totals 9 9 9

a.7) Per comprovar la configuració de l’encaminament estàtic, prova de fer un ping entre els equips PC0 i PC5 i entre PC3 i PC1. Realitza captures de pantalla.

Estructura de Xarxes de Computadors · PAC 3 Estudis d'Informàtica Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2018

pàg 10

NOTA: En aquest punt potser seria bo fer una còpia de seguretat del fitxer pac3.pkt. Més endavant esborrarem tot l’encaminament estàtic programat per implementar un protocol d’encaminament dinàmic. a.8) Esborra l’enllaç serial de la xarxa 200.4.4.0. Torna a fer el ping entre els equips PC0 i PC5. Quin missatge s’obté?

Destination host unreacheable Estructura de Xarxes de Computadors · PAC 3 Estudis d'Informàtica Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2018

pàg 11

a.9) Prèviament a realitzar l’encaminament OSPF es demana eliminar totes les rutes estàtiques introduïdes anteriorment a tots els routers. Amb quina comanda es poden eliminar aquestes rutes? Indica si es necessari especificar tota la ruta estàtica o quina part no és necessària. Amb la comanda no. L’IOS no obliga a posar el gateway, la resta si. Rutes necessàries a R0 R0(config)#no ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 R0(config)#no ip route 192.168.4.0 255.255.255.0 R0(config)#no ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 R0(config)#no ip route 200.8.8.0 255.255.255.0 R0(config)#no ip route 192.168.5.0 255.255.255.0 Rutes necessàries a R1 R1(config)#no ip route 192.168.0.0 255.255.255.0 R1(config)#no ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 R1(config)#no ip route 192.168.5.0 255.255.255.0 R1(config)#no ip route 200.4.4.0 255.255.255.0 Rutes necessàries a R2 R2(config)#no ip route 192.168.0.0 255.255.255.0 R2(config)#no ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 R2(config)#no ip route 200.2.2.0 255.255.255.0 R2(config)#no ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 R2(config)#no ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 R2(config)#no ip route 192.168.4.0 255.255.255.0

a.10) Ara volem que la xarxa funcioni amb el protocol d’encaminament OSPF. Indica les comandes per configurar l’encaminament OSPF amb una única àrea a cada router: R0 R0(config)#router ospf 10 R0(config-router)#router-id 1.1.1.1 R0(config-router)#passive-interface gig0/0 R0(config-router)#passive-interface gig0/1 R0(config-router)#network 192.168.0.0 0.0.0.255 area 0 R0(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0 R0(config-router)#network 200.4.4.0 0.0.0.255 area 0 R0(config-router)#network 200.2.2.0 0.0.0.255 area 0 R1 R1(config)#router ospf 10 R1(config-router)#router-id 2.2.2.2

Estructura de Xarxes de Computadors · PAC 3 Estudis d'Informàtica Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2018

pàg 12

R1(config-router)#passive-interface gig0/0 R1(config-router)#passive-interface gig0/1 R1(config-router)#passive-interface gig0/2 R1(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0 R1(config-router)#network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0 R1(config-router)#network 192.168.4.0 0.0.0.255 area 0 R1(config-router)#network 200.2.2.0 0.0.0.255 area 0 R1(config-router)#network 200.8.8.0 0.0.0.255 area 0 R2 R2(config)#router ospf 10 R2(config-router)#router-id 3.3.3.3 R2(config-router)#passive-i...