Konfigurálás és mérés IP hálózatokban. Varga Tamás

Átírás

1 Konfigurálás és mérés IP hálózatokban

2 Hálózati eszközök csoportosítása IP-t beszlélő berendezések fajtái: számítógép (host) szerver munkaállomás vagy PC terminál router tűzfal (firewall) nem IP eszköz (pl. Ethernet kapcsoló) 2. oldal

3 Hálózati kártyák és interfészek Hálózati kártyák száma: egy kártya single-homed host több kártya multi-homed host csomagtovábbítás az interfészek között? Ha engedélyezzük, úgy viselkedik mint egy router! Logikai IP interfészek száma: egy kártya, egy interfész egy kártya, több interfész aliasing, shaping 3. oldal

4 Interfészek konfigurálása Minden interfészen szükséges az IP cím és a hálózati maszk helyes beállítása Beállítási lehetőségeink: kézzel állítjuk be automatizálás BOOTP : statikus összerendelés DHCP : dinamikus összerendelés 4. oldal

5 Interfész beállítás kézzel Interfész neve (első Ethernet kártya) Címzésrendszer (IPv4) Beállítás: IP cím és hálózat maszk demo:~# ifconfig eth0 inet netmask broadcast Állapot lekérdezés: demo:~# ifconfig eth0 IP broadcast engedélyezése eth0 Link encap:ethernet HWaddr 00:80:5F:AC:01:46 inet addr: Bcast: Mask: UP BROADCAST RUNNING PROMISC MULTICAST MTU:1500 Metric:1 RX packets: errors:916 dropped:0 overruns:0 frame:1605 TX packets: errors:40 dropped:0 overruns:0 carrier:19 collisions:7587 Interrupt:11 Base address:0x1000 UP: az interfész aktíválva van BROADCAST: broadcast engedélyezve RUNNING: interfész üzemben van PROMISC: minden keretet le tud venni (lásd tcpdump) MULTICAST: multicast keret továbbításra képes Maximum Transmission Unit: az IP csomagok 1500 byte felett darabolódnak szét 5. oldal

6 Egy kátya, két interfész (aliasing) Beállítás: demo:~# ifconfig lo netmask demo:~# ifconfig eth netmask Állapot lekérdezés: demo:~# ifconfig eth0: netmask demo:~# ifconfig -a lo Link encap:local Loopback inet addr: Bcast: Mask: Loopback interfész, a helyi IP-stack címzésére UP BROADCAST LOOPBACK RUNNING MTU:3584 Metric:1... eth0 Link encap:ethernet HWaddr 00:80:5F:AC:01:46 inet addr: Bcast: Mask: Elsődleges interfész UP BROADCAST RUNNING PROMISC MULTICAST MTU:1500 Metric:1... eth0:0 Link encap:ethernet HWaddr 00:80:5F:AC:01:46 Azonos MAC címet használnak, de más subnet-be tartoznak! inet addr: Bcast: Mask: Másodlagos interfész UP BROADCAST RUNNING MTU:1500 Metric: oldal

7 További hálózati beállítások Az interfész beállítások csak alhálózaton belüli kommunikációt tesznek lehetővé Statikus útvonalválasztási bejegyzések Default Gateway ha nem tudok mit kezdeni a csomaggal, elküldöm neki, hátha ő ismeri a címzettet Name Server név és IP cím összerendelés feloldása 7. oldal

8 Beállítások automatizálása Boot Protocol MAC cím és IP cím statikus 1-1 összerendelése alap konfigurációs információ letöltése Dynamic Host Configuration Protocol MAC cím és IP cím dinamikus összerendelése címtartományok kijelölése címhasználat időbeli korlátozása hasznos hálózati erőforrások (pl. DNS) jelzése 8. oldal

9 Boot Protocol UDP csomagban utazik az üzenet Három résztvevő van: bootp kliens (UDP port 68) bootp szerver (UDP port 67) bootp-relay agent RFC 1542 feladata továbbítani távoli alhálózatokba a BOOTP üzeneteket, mivel limited broadcast továbbítása alapesetben tiltva van forráscímű csomagok alapesetben eldobódnak 9. oldal

10 BOOTREQUEST csomag MAC cím hossza Code HWtype length hops Transaction ID Kérés és válasz összepárosítására seconds B Flags field Mind 0, kivéve a broadcast bit: Client IP address Your IP address 0 - unicast keretben válaszoljunk 1 - broadcast keretben válaszoljunk 0 Server IP address nincs még felkonfigurálva Router IP address a.b.c.d - ezen a címen ARP-re válaszolok Client hardware address (16 bytes) 0 Server host name (64 bytes) Boot file name (128 bytes) Vendor specific area (64 bytes) Az elso BOOTPREQUEST elküldése ótaeltelt másodpercek száma Az interfész MAC címe 10. oldal

11 BOOTP működése 1. A kliens UDP broadcast csomagban küldi a kérést az ismeretelen BOOTP szervernek. Egy szegmensen vannak közvetlenül hallja a szerver Más szegmensen vannak bootp-relay átviszi BOOTP Kliens 1 bootp-relay agents BOOTP Kliens 2 BOOTP Server Router A Router B 11. oldal

12 BOOTP-relay feladata Ha a Router IP mező a fogadó interfész IP címét beírjuk ez a legközelebbi router a BOOTP klienshez a.b.c.d nem módosítjuk A hops mezőt megnöveljük,16-nál eldobjuk az IP csomag TTL-je mindig inicializálódik, a hurkok elkerülése így oldható meg 12. oldal

13 BOOTREPLY csomag készítése 2. A szerver megnézi a saját táblázatában a kliens hardver címéhez tartozik-e IP cím, és ha igen: your IP = a klienshez rendelt (új) IP cím server IP = a BOOTP szerver IP címe server name = a BOOTP szerver neve boot file = letöltendő kernel neve (opcionális) vendor-spec = egyéb konfigurációs adatok pl. Default gateway, DNS szerver IP címe, Netmask RFC oldal

14 Válasz címmódosításra Ismerjük a kliens régi IP címét, közvetlenül oda küldjük, a routerek normál IP/UDP csomagot látnak. BOOTP Kliens 1 BOOTP Kliens 2 BOOTP Server Router A Router B 14. oldal

15 Válasz távoli címkérésre Először a Router IP címre küldjük a választ, de a BOOTP szerver UDP portra (67), és a relay-agent úgy kézbezíti mintha helyi kérés lenne. BOOTP Kliens bootp-relay agent BOOTP Server Router A Router B 15. oldal

16 Válasz helyi címkérésre A broadcast bit értéke 0 DstIP=Your IP, DstMAC=Client HW Address 1 DstIP= , DstMAC=broadcast BOOTP Kliens BOOTP Server Router A Router B 16. oldal

17 BOOTP hiányosságai Statikus MAC - IP cím összerendelés: sok adminisztrációval jár egy új gép bekötése ritkán használt gépek foglalják az IP címet Egy hálózatban egy BOOTP szerver központi adminisztráció nehézkes Egy hálózatban több BOOTP szerver mindegyik BOOTP szerver válaszol, aki ismeri a MAC címemet: csak az első választ fogadom 17. oldal

18 Dynamic Host Configuration Protocol BOOTP-vel felülről kompatibilis csomagformátum azonos ( opciók: 312+ byte ) bootp-relay átjátssza a DHCP csomagokat is Címadás megadott tartományból (pool) automatikus : huzamosabb használatra dinamikus : használat után visszaadjuk statikus : fix MAC-IP cím összerendelés RFC oldal

19 DHCP szerverek keresése A kliens broadcast DHCP DISCOVER üzenetet küld a szerverek felderítésére, a bootp-relay átemeli a csomagot a távoli alhálózatba is. DHCP Kliens DHCP Server 2 bootp-relay agents DHCP Server 1 Router A Router B 19. oldal

20 DHCP szerverek válaszolnak A szerverek DHCP OFFER üzenetben ajánlják fel milyen IP címet tud adni. A bootp-relay visszaengedi a csomagot a távoli hálózatból. DHCP Kliens DHCP Server 2 bootp-relay agent DHCP Server 1 Router A Router B 20. oldal

21 DHCP szerver kiválasztása A kliens broadcast DHCP REQUEST üzenetben tudatja szerverekkel, melyiküket választotta. Beállítja a server IP mezőt a kiválasztottra, és a secs mezőt a DHCP DISCOVER szerintire. DHCP Kliens DHCP Server 2 bootp-relay agents DHCP Server 1 Router A Router B 21. oldal

22 DHCP szerver véglegesít A kiválasztott szerver DHCP ACK üzenetben jelzi, ha rendben a címfoglalás (Your IP kitöltve), egyébként DHCP NACK üzenetet ad (Your IP= ). DHCP Kliens DHCP Server bootp-relay agent selected DHCP Server Router A Router B 22. oldal

23 DHCP kliens hibát észlel A kliens broadcast DHCP DECLINE üzenetet küld hiba esetén, és kezdi elölről. DHCP NACK esetén kezdi ismét elölről. DHCP Kliens DHCP Server 2 bootp-relay agents DHCP Server 1 Router A Router B 23. oldal

24 Kliens visszaadja a címet A kliens unicast DHCP RELEASE üzenetet küld a szervernek, az IP cím visszaadásakor. A szerver ICMP ECHO-val ellenőrizheti, hogy aktív-e még a gép. DHCP Kliens DHCP Server Router A Router B 24. oldal

25 Routerek konfigurálása Interfészek beállítása kézzel történik, mivel a címkiosztás automatizálása bonyolult a WAN összeköttetések speciálisak (encapsulation) A routerek meghatározó szerepet játszanak a stabil hálózati működésben: routing beállítása kritikus csomagszűrés (Access Control List) Konfigurációs script-ek 25. oldal

26 Tűzfalak konfigurálása Hozzáférés biztonsága miatt egyedi beállítás Alkalmazási rétegben van a továbbítás A tűzfalak kétlábú (dual-home) gépek User App. Firewall Application User App. TCP,UDP TCP,UDP TCP,UDP TCP,UDP IP IP IP IP Link Link Link Link 26. oldal

27 Nem IP eszközök konfigurálása Az IP csomagok továbbításában szerepet játszanak, ezért végberendezésként célszerű azokat a menedzsment számára láthatóvá tenni: intelligens repeater bridge, switch Az IP beállítások mellett az SNMP beállításokat igényli. 27. oldal

28 Mérések szükségessége Hálózat beüzemelésének tesztelése a végpontok látják egymást (connectivity)? útvonalválasztási táblák konzisztensek? csomagszűrés jól van beállítva? Üzemelő hálózat teljesítményének javítása hatékony a működés (performance)? torlódások vannak a hálózatban? erőforrások jól vannak kihasználva? 28. oldal

29 Teljesítmény rontó tényezők A csomagok az IP hálózatokban megkettőződhetnek különböző úton mehetnek két pont között aszimmetrikus út, terhelés megosztás elveszhetnek sorrendjük felcserélődhet követési időköz tág határok között ingadozhat Célszerű figyelni ezeket a jelenségeket! 29. oldal

30 A Ping program Távoli végpont létezésenek ellenőrzése ICMP ECHO üzenet segítségével. A csomagot sorszámot és időbélyeget kapnak: csomagvesztés detektálása duplikáció detektálása sorrendcsere detektálása késleltetési viszonyok változása torlódás 30. oldal

31 Ping program kimente admin# ping hsnlab.ttt.bme.hu PING gollum.ttt.bme.hu ( ): 56 data bytes 64 bytes from : icmp_seq=0 ttl=248 time=42.1 ms 64 bytes from : icmp_seq=1 ttl=248 time=28.2 ms 64 bytes from : icmp_seq=2 ttl=248 time=29.4 ms 64 bytes from : icmp_seq=3 ttl=248 time=37.4 ms 64 bytes from : icmp_seq=4 ttl=248 time=121.8 ms 64 bytes from : icmp_seq=5 ttl=248 time=34.7 ms 64 bytes from : icmp_seq=6 ttl=248 time=167.6 ms 64 bytes from : icmp_seq=7 ttl=248 time=30.2 ms 64 bytes from : icmp_seq=8 ttl=248 time=229.0 ms 64 bytes from : icmp_seq=9 ttl=248 time=87.2 ms 64 bytes from : icmp_seq=10 ttl=248 time=29.5 ms 64 bytes from : icmp_seq=11 ttl=248 time=26.7 ms --- gollum.ttt.bme.hu ping statistics packets transmitted, 12 packets received, 0% packet loss round-trip min/avg/max = 26.7/71.9/229.0 ms 31. oldal

32 A Traceroute program A TTL mező fokozatos növelésével egyre távolabbi routerig jut el a csomag, és az TTL lejártával ICMP TIME EXCEED üzenetben azonosítja magát. Felhasználható: útvonalak aszimmetriájának felderítésére routing tesztelésére 32. oldal

33 Traceroute kimenete admin# traceroute hsnlab.ttt.bme.hu traceroute: Warning: Multiple interfaces found; using eth0 traceroute to gollum.ttt.bme.hu ( ), 30 hops max, 40 byte packets 1 ethr1.ericsson.co.hu ( ) ms ms ms ( ) ms ms ms 3 a0-1.border1.matav.net ( ) ms ms ms 4 bix-if.vha.iif.hu ( ) ms ms ms 5 atm-vc-6-44.bme.iif.hu ( ) ms ms ms 6 atmvc-6-47.bmecisco1.bme.hu ( ) ms ms ms 7 fddi2-0.loadstone.bme.hu ( ) ms ms ms 8 gollum.ttt.bme.hu ( ) ms * ms 33. oldal

34 További mérési lehetőségek Treno,bprobe: nyers átviteli kapacitás pathchar: link-kapacitás becslése passzív mérések: SNMP változók kiolvasása csomagok leszedése (snoop,tcpdump) csomagfejrész statisztikák (RMON) Méréstechnika szabványosítása RFC oldal