IER
Laboratório 1
Uma pequena rede de escritório ou doméstica
Objetivos:
i) Configurar uma pequena rede local (LAN) composta de computadores
ii) Interligar essa rede local à Internet usando um roteador e um enlace ponto-a-ponto
Introdução
Uma pequena rede local doméstica ou de escritório tipicamente se constitui de alguns
computadores, impressoras, ponto de acesso (AP) e um roteador para interligá-la a Internet, como
omstrado na figura abaixo. Esse tipo de rede tem como principais finalidades compartilhar recursos
de seus equipamentos, e prover acesso a Internet. Sua configuração é simplificada, pois usualmente
não são implantados serviços de rede além de compartilhamento de arquivos e impressoras.
Nessa rede há uma única subrede IP, que engloba os computadores e o roteador. Assim, os
endereços IP dos equipamentos devem ser escolhidos dentro da faixa de endereços da subrede.
Além disso, existe somente uma rota a ser definida, a qual dá acesso a Internet (rota default). Nos
computadores essa rota aponta o roteador, e no roteador essa rota segue o enlace ponto-a-ponto (o
enlace que dá acesso a Internet).
Na primeira unidade da disciplina serão estudados os enlaces ponto-a-ponto, e o modelo de
rede acima mostrado servirá como guia.
Enlaces ponto-a-ponto, como o próprio nome informa, são enlaces realizados por meios de
transmissão dedicados e entre apenas dois equipamentos de rede. Para esta finalidade se usam
protocolos ponto-a-ponto, que fazem o envio de dados entre os equipamentos. Os dados são
transportados dentro de PDUs (Protocol Data Unit, ou Unidade de Dados do Protocolo), que no
caso da camada de enlace costumam ser chamadas de quadros (ou frames). Além dos dados, cada
PDU contém informações de controle próprias do protocolo de enlace utilizado. Essas informações
adicionais fazem parte dos mecanismos implementados pelo protocolo para atender os requisitos de
comunicação suportados.
Ilustração 1: Quadro PPP
O protocolo PPP (Point-to-Point Protocol, definido na RFC 1661, de 1994, mas proposto
originalmente em 1989) é um protocolo padrão da Internet para enlaces ponto-a-ponto. Seu formato
de quadro , mostrado na ilustração 1, se baseia no quadro do largamente utilizado protocolo HDLC
(proposto em 1979), que atualmente está caindo em desuso. Dentre os requisitos da camada de
enlace, o PPP implementa o enquadramento (ou sincronização de quadros) usando uma técnica de
flag delimitadora, a detecção de erro usando CRC-16 ou CRC-32, e o gerenciamento de enlace
usando protocolos auxiliares. Assim, o PPP não faz controle de erros (i.e: não efetua retransmissões
e portanto não garante que todo quadro seja entregue no destino) nem controle de fluxo. Esse
projeto mais simplificado, se comparado com o HDLC, se deve a melhoria das tecnologias de
transmissão em meio metálico, que além de mais velozes se tornam cada vez menos sujeitas a erros.
Roteiro
Nesta parte da aula será implantada uma rede como descrito na introdução. Para que todos
possam participar, serão criadas duas redes parecidas, ficando uma na bancada esquerda e outra na
direita, conforme mostrado na figura abaixo.
Cada rede deve ser implantada de forma independente, bastando existir seu enlace com a rede do
laboratório. A figura abaixo esclarece os componentes a serem usados em cada rede, e como devem
ser conectados..
Como não há no laboratório um cabo null modem para o tipo de interface serial dos
roteadores, o enlace físico precisará ser feito com modems síncronos SHDSL. Esse enlace já estará
pronto, pois não é objetivo da aula configurar os modems.
Os enlaces serão estabelecido entre três roteadores Cisco (modelos 2500 e 1700), sendo que
para implementar o circuito síncrono serão necessários modems Digitel DT2048 SHDSL/S (ver
ilustracão 3). As conexões físicas entre rotadores e modems já estão feitas, faltando as
configurações das portas seriais dos roteadores.
Resumo dos procedimentos
1. Conectar os computadores da bancada ao switch D-Link DES-3526 correspondente.
2. Configurar os endereços IP dos computadores: subrede 192.168.100.0/24 para a rede
esquerda, e 192.168.200.0/24 para a rede direita.
3. Conectar o roteador ao switch D-Link DES-3526 e ao modem SHDSL.
4. Configurar a interface ethernet do roteador com um endereço da subrede correspondente.
5. Configurar a interface serial do roteador para usar protocolo de enlace PPP endereço IP
10.0.0.2/30 (rede esquerda) ou 10.0.0.6/30 (rede direita).
6. Configurar a rota default nos computadores e roteador.
7. Testar a comunicação com a Internet, e de uma rede para a outra.
Detalhamento dos procedimentos
Configuração dos computadores
a) Escolha endereços IP únicos para os computadores da sua subrede. Use o número do
computador (constante em sua etiqueta) para gerar esse endereço. Os micros do lado esquerdo deve
estar na subrede 192.168.100.0/24, e os do lado direito ficam na subrede 192.168.200.0/24. Para
configurar o endereço de um computador use o utilitário ifconfig:
$ sudo ifconfig eth0 192.168.100.10 netmask 255.255.255.0
Aproveite e configure a rota default nos computadores:
$ sudo route add default gw 192.168.100.254
Configuração dos roteadores (passos 4 e 5)
a) Os roteadores Cisco devem ser configurados via console conectada à interface serial de
um computador. Use o programa minicom, com porta serial /dev/ttyS0 configurada com taxa de
9600 bps 8N1 e sem controle de fluxo. A interface do roteador Cisco, chamada de CLI (Command
Line Interface), oferece muitos possíveis comandos. A qualquer momento pode-se digitar ? para
obter um sumário de comandos ou opções possíveis, junto com uma breve descrição (um breve
tutorial da própria Cisco pode ser lido em http://www.cisco.com/warp/cpropub/45/tutorial.htm). A
sequência de comandos necessários para configurar roteador da esquerda segue abaixo:
router> enable
password: a
router# configure terminal
router(conf)# interface serial 0
router(conf-intf)# encapsulation ppp
router(conf-intf)# ip address 10.0.0.2 255.255.255.252
router(conf-intf)# exit
router(conf)# interface ethernet 0
router(conf-intf)# ip address 192.168.100.254 255.255.255.0
router(conf-intf)# exit
router(conf)# ip route add 0.0.0.0 0.0.0.0 serial 0
router(conf)# exit
router# show interface serial 0
Para configurar o roteador da direita, a sequência é:
Router> enable
Router# configure terminal
Router(conf)# interface serial 0
Router(conf-intf)# encapsulation ppp
Router(conf-intf)# ip address 10.0.0.6 255.255.255.252
Router(conf-intf)# exit
Router(conf)# interface ethernet 0
Router(conf-intf)# ip address 192.168.200.254 255.255.255.0
Router(conf-intf)# exit
router(conf)# ip route add 0.0.0.0 0.0.0.0 serial 0
Router(conf)# exit
Router# show interface serial 0
b) Teste em todos roteadores se as interfaces ethernet estão funcionando, usando ping:
Router# ping IP_da_rede_local
c) Estando a rede corretamente configurada, deve-se observar em ambos os roteadores os
status das interfaces seriais (comando “show interface serial 0”). Na primeira linha do sumário
apresentado deve aparecer “Serial 0 is up, Line protocol is up”. Caso apareça “Serial 0 is down”,
verifique as conexões dos cabos seriais aos modems e os leds dos modems; devem estar acesos os
leds 103 e 104, não podendo estar o led 109 piscando nem o led Err aceso. Caso apareça “Serial 0
is up”, mas “line protocol is down”, significa que o circuito está funcionando, mas o enlace não foi
estabelecido. Isto pode se dar devido a erros (circuito de baixa qualidade), o que pode ser
identificado nas estatísticas de quadros recebidos da interface (final do sumário mostrado com
“show interface serial 0”), ou configuração errada dos modems. Nesse caso, chame o professor para
identificar a natureza do problema.
d) Uma vez que as interfaces seriais dos roteadores apareçam ativadas (“Serial 0 is up, Line
protocol is up”), deve-se testar a comunicação através do enlace PPP usando-se o comando ping:
No roteador da esquerda:
router# ping 10.0.0.1
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.0.0.1, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 4/8/20 ms
No roteador da direita:
router# ping 10.0.0.5
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.0.0.5, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 4/8/20 ms
Finalização
Teste a comunicação entre os computadores e a Internet, e entre computadores das duas
subredes. Estando tudo funcionando, a rede de demonstração está implantada !
O que nos interessa agora é estudar o enlace ponto-a-ponto que interliga cada subrede à
Internet. No experimento, esse enlace foi feito entre o roteador de cada subrede e o roteador
central. Para investigar suas propriedades, faça o seguinte:
a) Faça o download de um arquivo grande, como este:
http://www.sj.ifsc.edu.br/~msobral/coisas/netbeans-6.8-ml-cpp-linux.sh
Observe a taxa de transmissão obtida. Por que o arquivo foi transferido nessa taxa ?
b) Trace a rota até o servidor www.sj.ifsc.edu.br:
$ traceroute -n www.sj.ifsc.edu.br
Observe os valores para atrasos de cada salto (hop). O que vocẽ pode observar para o salto
correspondente ao enlace entre os roteadores ?
c) Veja as informações sobre o enlace ponto-a-ponto no roteador:
No roteador da esquerda:
$ telnet 192.168.100.254
router> enable
Password: a
router# show interface serial 0
No roteador da direita:
$ telnet 192.168.200.254
router> enable
Password: a
router# show interface serial 0