Trabalho 2 - Encaminhamento dinâmico

Notas prévias

1. Leitura obrigatória: capítulos 5, 6 e 8 do livro Routing TCP/IP, vol. 1, 2^nd ed..
2. Sumário de comandos relativos ao encaminhamento dinâmico com RIP e OSPF disponível aqui.
3. Neste trabalho vamos utilizar o emulador de rede GNS3.

Objectivo

• Os routers utilizados na simulação devem ser da série 7200. Dado que estes routers são modulares e que o emulador adiciona automaticamente os módulos conforme são necessários, poderia usar qualquer tipo de interligação entre eles. Contudo, neste trabalho todas as interligações devem ser FastEthernet.
• Se deixar o ponteiro do rato parado em cima de um link, aparece um balão de informação indicando os routers que interliga, bem como as respectivas portas. Pode, assim, identificar que interfaces correspondem a cada ligação.
• Para este trabalho deve usar este ficheiro com a definição da topologia da rede. Crie o directório ~ar/GNS3/projects/trab2 e guarde o ficheiro lá dentro.
• Na rede emulada, o terminal 2 é um router; no entanto ele deve funcionar como se fosse um terminal (protocolos de encaminhamento desactivados e apenas uma rota default através de R7).
• O GNS3 também permite guardar as configurações dos próprios routers; veja aqui como fazê-lo.

Montagem

• Os terminais usam como default gateway o router da rede à qual estão ligados.
• Em OSPF, cada router Rx deve usar como ID o IP 0.0.0.x.
• O router R3 corre RIP em duas interfaces e OSPF numa outra. Este router deve redistribuir no OSPF as rotas aprendidas pelo RIP e vice-versa. As rotas importadas do RIP devem ter uma métrica 100 no OSPF; as importadas do OSPF devem ter uma métrica 5 no RIP.
• As sub-redes 192.168.1.x e 172.20.1.x devem ser sumarizadas nas redes classful que as contêm para efeitos de redistribuição (e apenas para este fim).
• Todos os routers RIP devem correr a versão 2 do protocolo e ter a sumarização automática desactivada.
• Tanto nos routers RIP como nos OSPF, não devem ser enviadas mensagens de encaminhamento nas interfaces às quais não está ligado nenhum outro router (incluindo a interface 172.16.1.1 de R7).
• No OSPF, as métricas devem ser calculadas automaticamente, e deve mudar a largura de banda de referência de modo a que seja atribuído o custo 10 a cada ligação FastEthernet.

Entregáveis

• dump da configuração inicial de todos os routers Cisco, devidamente identificados, ou seja, os resultados de:
  
  • show running-config (em texto)
  • show ip route (em texto)
  • show ip rip database (em texto; apenas nos routers que correm RIP)
  • show ip ospf neighbor (em texto; apenas nos routers que correm OSPF)
  • show ip ospf database (em texto; apenas nos routers que correm OSPF)
• Um relatório em formato PDF contendo
  • respostas às questões indicadas abaixo (a necessidade de resposta textual é indicada com texRes) Não são aceitáveis respostas iguais em diferentes grupos. Os trabalhos são para ser feitos exclusivamente pelos elementos do grupo.
  • comandos ou fragmentos de ficheiros de configuração pedidos nas questões indicadas como confRes
  • output de comandos como o ping ou o traceroute nas questões indicadas como outRes (em texto com fonte de tamanho fixo, para melhor visibilidade)
  • screenshots com o resultado da captura de pacotes nas questões indicadas como capRes; salvo indicação explícita, as capturas são feitas com o wireshark
    • deverão ser claramente visíveis todos os campos relevantes dos pacotes
    • deve haver sempre uma indicação clara de que pacotes (entre os capturados) são relevantes para a questão, ou então usado um filtro para mostrar apenas esses.

Nota: em qualquer dump ou captura deve indicar sempre o comando; nas capturas deve indicar sempre os filtros que eventualmente tenha utilizado.

Questões/Traces/Análise

1. Faça um traceroute do terminal 1 para o terminal 2. Corte a ligação entre R6 e R7 (apenas para esta pergunta) de modo a que o percurso dos pacotes seja desviado para atravessar R8 e R9 e repita o traceroute. (2×outRes)
   1. Em R6, corra o comando show ip ospf database. (outRes)
   2. Com base no resultado da alínea anterior e no conhecimento que tem do OSPF, justifique a impossibilidade de fazer a alteração pedida. (outRes+texRes)
2. Pare o router R7 e espere uns minutos. Depois vá ao router R8 e active o debugging de adjacências usando o comando debug ip ospf adj. Inicie uma captura de pacotes na ligação entre R6 e R8 e pare o router R9 por uns minutos.
   1. Diga o que aconteceu em R8 ao estado do vizinho R9 e qual foi o evento que ocorreu nesse instante e despoletou essa mudança (texRes)
   2. Explique detalhadamente cada um dos LSA enviados por R8 a R6. (capRes + texRes)
      NOTA: Pode parar agora a captura.
   3. Comece agora uma captura na ligação entre R8 e R9. Inicie R9 e capture a mensagem que permite a este router saber que tem comunicação bidireccional (two-way) com R8. Justifique a escolha dessa mensagem (capRes + texRes).
   4. Continue a captura da alínea anterior até o encaminhamento OSPF estabilizar. Analise todos os anúncios (LSA) contidos em todas as mensagens LS Update trocadas entre R8 e R9. Que tipos de anúncio encontrou? Para que serve cada um desses tipos? (texRes)
   5. Para cada um dos tipos identificados na alínea anterior, diga o que contêm (significado) os campos Link State ID e Advertising Router e identifique e diga o que contêm (significado) outros campos importantes (para a construção do grafo da rede) desse tipo específico, exemplificando com LSA concretos. (texRes)
   6. Procure o último anúncio do tipo Router LSA originado pelo router R8. Para cada uma das ligações identificadas nesse anúncio, indique o respectivo tipo, bem como os valores dos campos ID e Data e o seu significado. (texRes)
   7. Volte a iniciar R7 e aguarde até o encaminhamento estabilizar. Que notificações foram enviadas por R8 a R9? Indique a finalidade de cada uma dessas notificações. (texRes)
3. Corra o comando show ip ospf interface <itf> na interfaces de R3, R4, R5 e R6 ligadas ao comutador.
   1. Para cada um dos routers indicados, diga quantas adjacências tem e relacione esse número com papel desempenhado pelo router na rede de acesso múltiplo. (texRes)
   2. Para que serve o Designated Router no OSPF? (texRes)
4. Inicie capturas nas interfaces 172.20.1.2 e 172.20.1.5 de R7.
   1. Faça um ping do terminal 2 para a interface 172.17.0.1 de R9. Diga qual é o caminho seguido pelos pacotes ICMP echo request e echo reply e explique porquê. (2×capRes + texRes).
   2. Tente alterar em R9 o custo da interface 172.20.1.6 de modo a que o percurso do echo reply seja o inverso do do echo request. Se conseguiu, diga como; se não conseguiu, explique porquê (texRes).
      NOTA: Para perceber melhor a diferença entre o que se passa nesta pergunta e na pergunta 1, pode experimentar também cortar a ligação entre R9 e R7 (não se esqueça de a repor depois).
5. Capture algumas mensagens RIP trocadas entre R1 e R2 (capRes). Para que endereço IP são enviadas? Explique a vantagem de usar esse endereço em vez do endereço de broadcast (texRes).
6. Active o debugging do protocolo RIP em R2. Capture as mensagens na respectiva consola durante o tempo suficiente para ele enviar updates nas interfaces F1/1 e F2/0. (outRes)
   1. Que diferenças encontra entre as mensagens enviadas numa e noutra interface? (texRes)
   2. Como se chama e para que serve o mecanismo observado na alínea anterior? (texRes)
7. Pare todos os routers e arranque de novo apenas os routers R1, R2 e R3. Desactive o split-horizon em todas as interfaces RIP activas desses routers. Desactive a importação de rotas para o RIP em R3. (confRes)
   1. Active o debugging do protocolo RIP em R2. Pare o router R3 e espere alguns minutos. Que evolução verifica nos anúncios enviados por R2 na interface F1/1 desde antes de ter parado R3 até vários minutos depois? Mostre no trace apenas um exemplo de cada, devidamente identificado. (outRes + texRes)
   2. Em que consiste e para que serve o mecanismo de route poisoning? (texRes)
   3. Para que servem os temporizadores invalid timer, holddown timer e flush timer? Explique por palavras suas. (texRes)
8. Reinicie R3 e deixe o encaminhamento convergir. Faça um ping do terminal 1 para R3. Altere a configuração do RIP em R1, R2 e R3 para usar a versão 1 do protocolo. Espere um tempo pelo menos igual ao flush timer e repita o ping. (2×outRes). Explique o sucedido. (texRes)
   NOTA: Para ajudar a perceber o que se passa pode fazer uma captura na interface F1/1 de R3 e/ou usar o debugging do protocolo RIP em R2.