Telematicza PAC3 solucio 2021 PDF

Preview

Summary

Telemàtica PAC 3 Primavera 2021 pàg 1PAC 3: Capa de xarxa i de TransportPresentacióAquesta PAC cobreix els següents capítols del curs CCNA de Cisco: Curs Introduction to Networks (ITN): Capítol 8: Capa de xarxa Capítol 9: Resolució d’adreces Capítol 10: Configuració bàsica d’un encaminador Capítol 1...

Description

PAC 3: Capa de xarxa i de Transport Presentació Aquesta PAC cobreix els següents capítols del curs CCNA de Cisco: - Curs Introduction to Networks (ITN): • • • • • • •

Capítol 8: Capa de xarxa Capítol 9: Resolució d’adreces Capítol 10: Configuració bàsica d’un encaminador Capítol 11: Assignació d’adreces IPv4 Capítol 12: Assignació d’adreces IPv6 Capítol 13: ICMP Capítol 14: La capa de Transport

- Curs Switching, Routings and Wireless Essentials (SRWE): • • •

Capítol 14: Conceptes d’encaminament Capítol 15: Rutes IP estàtiques Capítol 16: Resolució de problemes de rutes estàtiques i predeterminades

I també la bibliografia complementària del llibre "Computer Networks: A top-down approach" • • •

5.2 Routing Algorithms 5.3 Com funciona OSPF 5.4 Com funciona el protocol BGP

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 encaminador amb Cisco IOS

•

Reconegui el funcionament del protocol TCP i UDP

•

Reconegui el funcionament del protocol IP

Competències Telemàtica PAC 3 Estudis d’Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2021

pàg 1

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.

Descripció de la PAC a realitzar La PAC consta de 4 exercicis. El temps necessari estimat per resoldre tota la prova és d'unes 12 hores. La valoració dels exercicis és de: 20%, 30%, 25% i 25% respectivament per cada un d'ells. 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 16 de Maig 2021 a les 23:59. El format del lliurament de la memòria pot ser: .odt, .pdf, .doc., juntament amb la simulació .pkt de la Pregunta 2, tot arxivat amb un document .zip per exemple.

Telemàtica PAC 3 Estudis d’Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2021

pàg 2

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.

Telemàtica PAC 3 Estudis d’Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2021

pàg 3

Pregunta 1 (20%) – Protocols d’encaminament A partir de la següent xarxa de commutació de paquets, on s’indica per cada enllaç la mètrica (o cost) en funció de l'algoritme, respon els diferents apartats proposats a continuació.

a) Quantes iteracions es necessiten per calcular els camins òptims des de cada dispositiu, aplicant l'algoritme d’enrutament Link-State (LS)? L'algoritme de Dijkstra garanteix que si hi ha k dispositius després de la k-èsima iteració coneixerem els camins òptims des d'un origen qualsevol a la resta de destinacions. Per tant per l'esquema de l'exercici seran 5 iteracions comptant la inicialització. b) Aplica l'algoritme Link-State (LS) per determinar els camins òptims des del Router A fins a la resta dels dispositius. Per obtenir la solució completa una taula com la Taula 5.1 de la pàgina 430 del llibre "Computer Networks: A top-down approach". Pas

N'

D(RB), p(RB)

D(RC), p(RC)

D(RD), p(RD)

D(RE), p(RE)

0 (Ini.) { … } 1 2

On, Telemàtica PAC 3 Estudis d’Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2021

pàg 4

N = {RA (Router A), RB (Router B), RC (Router C), RD (Router D) i RE (Router E)} : conjunt de nodes a revisar. N' = { } : Subconjunt de nodes revisats. u = RA : Node origen, Router A D(x): Camí de menor cost a cada pas del node u al destí x p(x): Node previ (veí) en el camí de menor cost del node u al destí x En aquest format de taula, a cada pas es tria el node amb menor cost i es revisen tots els nodes connectats a aquest que encara no s'han comprovat. Pas

N'

D(RB), p(RB)

D(RC), p(RC)

D(RD), p(RD)

D(RE), p(RE)

0 (Ini.) { RA }

5, RA

7, RA

1, RA

3, RA

1

{ RA RD }

2, RD

7, RA

2, RD

2

{ RA RD RB }

3, RB

2, RD

3

{ RA RD RB RE}

3, RB

4

{ RA RD RB RE RC }

c) A partir de la solució de l’apartat anterior, adjunta l’esquema resultant amb els camins òptims des del Router A a cada un dels altres encaminadors calculat a través de l'algoritme Link-State (LS). El diagrama amb els camins òptims és el següent

Telemàtica PAC 3 Estudis d’Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2021

pàg 5

d) A continuació anem a suposar que els dispositius de la figura 1 executen un protocol basat en l'algoritme de vector-distància. Es demana obtenir per a tots ells el contingut de la taula de ruta quan arribin a l'estat de convergència. A tenir en compte: • • •

L'algoritme s'inicia en l'instant T=1 on cada dispositiu rep la informació dels seus veïns immediats. Cada unitat de temps, els dispositius envien la informació de les seves taules de ruta a tots els seus veïns. Poc després reben la informació de les taules de ruta de les seves veí i actualitzen la seva.

Omple una matriu amb la informació de totes les taules de ruta quan convergeixen i indica també en quin instant de temps es produeix. Per obtenir la solució pren com a exemple la figura 5.6 de la pàgina 437 del llibre “Computer Networks: A top-down approach”. T=1 a RA

Des de RA

Des de RB

Des de RC

Des de RD

Des de RE

[Via, cost] [Via, cost]

a RB

[Via, cost]

a RC

[Via, cost]

a RD

[Via, cost]

a RE SOLUCIÓ Des de RA

Des de RB

Des de RC

Des de RD

Des de RE

a RA

[Via, cost]

RA, 5

RA, 7

RA, 1

RA, 3

a RB

RB, 5

[Via, cost]

RB, 1

RB, 1

∞

a RC

RC, 7

RC, 1

[Via, cost]

∞

RC, 2

a RD

RD, 1

RD, 1

∞

[Via, cost]

RD, 1

a RE

RE, 3

∞

RE, 2

RE, 1

[Via, cost]

T=1

T=2 a RA

Des de RA

Des de RB

Des de RC

Des de RD

Des de RE

[Via, cost]

RD, 2

RE, 5

RA, 1

RD, 2

Telemàtica PAC 3 Estudis d’Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2021

pàg 6

a RB

RD, 2

[Via, cost]

RB, 1

RB, 1

RD, 2

a RC

RE, 5

RC, 1

[Via, cost]

RB, 2

RC, 2

a RD

RD, 1

RD, 1

RB, 2

[Via, cost]

RD, 1

a RE

RD, 2

RD, 2

RE, 2

RE, 1

[Via, cost]

Des de RA

Des de RB

Des de RC

Des de RD

Des de RE

a RA

[Via, cost]

RD, 2

RB, 3

RA, 1

RD, 2

a RB

RD, 2

[Via, cost]

RB, 1

RB, 1

RD, 2

a RC

RD, 3

RC, 1

[Via, cost]

RB, 2

RC, 2

a RD

RD, 1

RD, 1

RB, 2

[Via, cost]

RD, 1

a RE

RD, 2

RD, 2

RE, 2

RE, 1

[Via, cost]

T=3

Aconseguida la convergència la taula ha de ser simètrica pel que fa als costos, o sigui per qualsevol parella d’encaminadors A i B, el cost de A fins a B ha de ser igual al cost de B fins a A. e) En quin instant de temps les taules d’encaminament convergiran, es a dir, romandran amb les entrades estables? A partir de la 3º iteració, ja s’aconsegueix que hi hagi convergència i estabilitat a les taules d’encaminament de tots els encaminadors

Pregunta 2 (30%) – Configuració d’encaminadors Crea el següent escenari amb el Packet Tracer. Abans de res, indica el teu nom en el fitxer del PacketTracer, a través del menú “Options” → “User Profile”. S'ha de lliurar en un fitxer anomenat PAC3_cognoms_nom_2021.pkt.

Telemàtica PAC 3 Estudis d’Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2021

pàg 7

• • • •

El model d’encaminador utilitzat ha d’ésser el 2911, i el model de commutador el 296024. Les connexions entre els encaminadors i el commutador, serà a través de connexions GigabitEthernet (1000Mbps). Les connexions entre dispositius finals i els commutadors, es realitzarà a través de connexions FastEthernet (100Mbps) A mesura que es vagin configurant els equips, recordeu de guardar aquestes configuracions a la NVRAM de cada dispositiu (encaminadors i commutadors).

A continuació es disposa de la taula de connexions, on s’especifica en cada cas, el port al que es connecta en cada dispositiu. Dispositiu origen RA RA RB RA RB RC SWA SWB SWC

Port origen Gi0/1 Gi0/2 Gi0/2 Gi0/0 Gi0/0 Gi0/0 Fa0/1 Fa0/1 Fa0/1

Dispositiu destí RB RC RC SWA SWB SWC PCA PCB PCC

Port destí Gi0/1 Gi0/2 Gi0/1 Gi0/1 Gi0/1 Gi0/1 Fa0 Fa0 Fa0

a) Configura el hostname dels diferents encaminadors i commutador seguint la següent nomenclatura: _. Configura també l’adreçament IP i activa les interfícies de tots els dispositius tal com es mostra a l’esquema de xarxa. Nota: configura a totes les interfícies LAN dels Encaminadors la direcció IPv6 de Link-Local FE80::1, i tingues en compte que has d’habilitar el funcionament del protocol IPv6 en el encaminador. Telemàtica PAC 3 Estudis d’Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2021

pàg 8

Afegeix les ordres de l’IOS per realitzar la configuració de RA i finalment guardar-la.

Router>enable Router#configure terminal Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. Router(config)#hostname RA_solucio RA_solucio(config)#ipv6 unicast-routing RA_solucio(config)#interface gigabitEthernet 0/0 RA_solucio(config-if)#ipv6 address 2001:BEEF:10C:1::1/64 RA_solucio(config-if)#ipv6 address FE80::1 link-local RA_solucio(config-if)#no shutdown RA_solucio(config-if)#exit RA_solucio(config)#interface gigabitEthernet 0/1 RA_solucio(config-if)#ipv6 address 2001:DB8:10C:1::1/64 RA_solucio(config-if)#no shutdown RA_solucio(config-if)#exit RA_solucio(config)#interface gigabitEthernet 0/2 RA_solucio(config-if)#ipv6 address 2001:DB8:10C:2::1/64 RA_solucio(config-if)#no shutdown RA_solucio(config-if)#end RA_solucio# %SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console RA_solucio#wr Building configuration... [OK]

Es pot verificar la configuració de la següent manera:

b) Configura l’adreçament de tots els dispositius finals (PCA, PCB i PCC) tal com s’indica a continuació. Omple els buits que queden a la taula i adjunta una captura de pantalla on es vegi el resultat.

Telemàtica PAC 3 Estudis d’Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2021

pàg 9

Dispositiu PCA PCB PCC

Configuració IPv6 SLAAC SLAAC Estàtica

Direcció IPv6 2001:BEEF:10C:1:204:9AFF:FE91:8BBB 2001:BEEF:10C:2:201:63FF:FE5C:5D0D 2001:BEEF:10C:3::10

Prefix Default Gateway /64 FE80::1 /64 FE80::1 /64 FE80::1

c) Com es possible que tots els dispositius finals, tinguin la mateixa porta d’enllaç, tot i estar a xarxes diferents? En IPv6, els encaminadors treballen amb doble configuració, l’adreça IPv6 i l’adreça IPv6 de Link-Local. L’adreça de Link-Local del encaminador, és la que es configura com a Default Gateway, en aquest cas la FE80::1. Com que les adreces IPv6 de Link-Local només tenen validesa dins del propi segment de xarxa, no hi ha cap problema en que totes les xarxes utilitzin el mateix Default Gateway, el qual simplifica molt la configuració i la resolució de problemes en la configuració de l’adreçament IPv6. d) Configura l’encaminament entre tots els Encaminadors (RA, RB i RC) amb el protocol OSPFv3. Tingues en compte el següent: • •

Una única àrea 0. Estableix els següents identificadors únics a cada Encaminador:

Telemàtica PAC 3 Estudis d’Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2021

pàg 10

RA: 1.1.1.1 o RB: 2.2.2.2 o RC: 3.3.3.3 Configura les interfícies passives perquè únicament intercanviïn la informació de routing els Encaminadors. o

•

Adjunta les ordres de l’IOS per realitzar la configuració de OSPFv3 a RB. RB_solucio>enable RB_solucio#configure terminal RB_solucio(config)#ipv6 router ospf 1 RB_solucio(config-rtr)#router-id 2.2.2.2 RB_solucio(config-rtr)#passive-interface gigabitEthernet 0/0 RB_solucio(config-rtr)#exit RB_solucio(config)#interface gigabitEthernet 0/0 RB_solucio(config-if)#ipv6 ospf 1 area 0 RB_solucio(config-if)#exit RB_solucio(config)#interface gigabitEthernet 0/1 RB_solucio(config-if)#ipv6 ospf 1 area 0 RB_solucio(config-if)#exit RB_solucio(config)#interface gigabitEthernet 0/2 RB_solucio(config-if)#ipv6 ospf 1 area 0 RB_solucio(config-if)#end RB_solucio#wr

e) Mostra la taula d’encaminament IPv6 de RB, i respon les següents preguntes breument.

Telemàtica PAC 3 Estudis d’Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2021

pàg 11

e1) Quines xarxes ha après a través del OSPFv3? O 2001:DB8:10C:2::/64 [110/2] via FE80::2D0:58FF:FE97:8502, GigabitEthernet0/1 via FE80::230:F2FF:FE35:365B, GigabitEthernet0/2 O 2001:BEEF:10C:1::/64 [110/2] via FE80::2D0:58FF:FE97:8502, GigabitEthernet0/1 O 2001:BEEF:10C:3::/64 [110/2] via FE80::230:F2FF:FE35:365B, GigabitEthernet0/2 e2) Que significa que la xarxa 2001:DB8:10C:2::/64 tingui 2 entrades diferents? Vol dir que es pot accedir a aquesta xarxa a través de dues rutes diferents, en aquest cas, a través de RA o de RC. f) Mostra la taula de veïns OSPF de RC, i respon les següents preguntes breument.

f1) Quins estats diferents està cada veí? Indica que significa.

Telemàtica PAC 3 Estudis d’Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2021

pàg 12

La primera part de l'estat "FULL" fa referència al fet que s'ha assolit l'estat final i és completament funcional, en aquest cas, es diu que el veí és completament adjacent i aquesta relació està inclosa a la base de dades d'estat de l'enllaç. En entorns multiaccés com ara Ethernet on hi pot haver més de 2 encaminadors es tria un d'ells com designat (i un altre de recolzament) perquè centralitzin diverses tasques del protocol i reduir així la quantitat de missatges a intercanviar entre tots ells així com la mida de la base de dades d'estat de l'enllaç. DR => Designated Router BDR => Backup Designated Router f2) Quins criteris s'han utilitzat per escollir l’Encaminador Designat (DR – Designated Router)? Justificar la resposta El DR s’escull seguint el següent ordre: 1. El que tingui la prioritat més alta (en cas d’estar definida), sent la mínima 0 i la màxima 255. 2. En cas de que tots els encaminadors tinguin la mateixa prioritat, s’escull el que tingui definit un router-id més alt. 3. En cas de que no estigui definit el router-id, s’utilitzarà com a router-id la IPv4 de la interfície de Loopback més alta. 4. Si tampoc hi ha cap interfície de Loopback definida, s’utilitzarà la IPv4 de la interfície activa més alta del encaminador. En el nostre cas, com que no hem definit una prioritat, tots els encaminadors tenen la mateixa, però com que si que hem definit el router-id, s’escull el DR i BDR segons aquest criteri. Com que RC té el router-id més alt, a la taula de veïns OSPF, tots són BDR. g) Fes una prova la connectivitat (PING) entre els següents dispositius i adjunta les captures de pantalla corresponents que ho verifiquin. •

PCA a PCB

Telemàtica PAC 3 Estudis d’Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2021

pàg 13

•

PCA a PCC

Pregunta 3 (25%) – Capa de transport Al full de càlcul “PAC3-Captura.xlsx” es troba el detall de la comunicació entre 2 estacions. En relació a aquestes captures, respon a les següents preguntes: a) Quina estació fa de client i de servidor? Justifica la teva resposta. L’estació amb IP 192.168.1.10 fa de client, i es connecta a l’estació amb IP 192.168.1.20, que és qui accepta la connexió. b) Quins ports s’estan utilitzant? Ports 22 i 51.243 Telemàtica PAC 3 Estudis d’Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació

Primavera 2021

pàg 14

c) Quina organització s’encarrega de la gestió i el registre oficial dels números de ports? Busca per internet el llistat oficial dels ports registrats. IANA (Internet Assigned Numbers Authority) https://www.iana.org/assignments/service-names-port-numbers/service-names-portnumbers.xhtml d) Busca informació sobre el rangs de ports disponibles i com s’organitzen. Pots utilitzar el cercador de RFC de l’IETF (https://www.rfc-editor.org/search/rfc_search.php). El rangs de ports disponibles són del 0 al 65535, i s’organitzen de la següent manera: -

Del 0 al 1.023: rang de ports coneguts i reservats per els diferents serveis (web, correu electrònic, resolució de noms, etc.) Del 1.024 al 49.151: número de ports registrats i assignats per l’IANA a l’entitat sol·licitant, am...