Laboratorio 5: Nozioni di base sulla rete¶

Obiettivi¶

Dopo aver completato questo laboratorio, si sarà in grado di:

Creare dispositivi di rete virtuali
Gestire i dispositivi di rete e le impostazioni su un sistema Linux utilizzando il toolkit iproute2 (ip)
Gestire i dispositivi di rete e le impostazioni su un sistema Linux utilizzando il toolkit NetworkManager (nmcli)
Risolvere i problemi di rete più comuni

Tempo stimato per completare questo laboratorio: 60 minuti

Sommario¶

Questo laboratorio Networking Essentials copre vari esercizi di configurazione e risoluzione dei problemi di rete su un server Linux. Potrete gestire e risolvere i problemi relativi alle impostazioni di rete in modo più efficace utilizzando le comuni utility di rete disponibili sui sistemi basati su Linux.

Esercizio 1¶

Cambiare il nome del host¶

Esistono molti metodi per identificare o fare riferimento ai computer. Alcuni di questi metodi garantiscono l'unicità [soprattutto su una rete], altri no. Il nome host di un computer può essere considerato come un nome intuitivo. I nomi host dei computer dovrebbero idealmente essere univoci a seconda di come vengono gestiti e assegnati. Tuttavia, poiché chiunque disponga dei privilegi amministrativi su un sistema può assegnare unilateralmente qualsiasi nome host desideri al sistema, l'unicità non è sempre garantita.

Questo primo esercizio illustra alcuni strumenti comuni per la gestione del nome host del computer.

Per modificare il nome host del sistema¶

Una volta effettuato l'accesso al sistema, visualizzare il hostname corrente utilizzando la popolare utility hostname. Digitare:
```
hostname
```
Eseguire nuovamente l'utilità hostname con un'opzione diversa per visualizzare l'FQDN del server:
```
hostname --fqdn
```
Domanda
Cosa significa FQDN? E perché il risultato del nome host del tuo server è diverso dal suo FQDN?
Utilizzare l'utilità hostnamectl per visualizzare il hostname corrente. Digitare:
```
hostnamectl
```

Sono davvero tante informazioni in più!

Aggiungere l'opzione --static al comando hostnamectl per visualizzare il nome host statico del server. Digitare:
```
hostnamectl --static
```
Aggiungere l'opzione --transient al comando hostnamectl per visualizzare il nome host transitorio del server.
Ora provare l'opzione --pretty del comando hostnamectl per visualizzare il nome pretty host del server.
Impostare un nuovo nome host temporaneo per il server. Digitare:
```
hostnamectl --transient set-hostname my-temp-server1 
```
Verificare la modifica temporanea del nome host. Digitare:
```
hostnamectl --transient
```
Impostare un nuovo nome host statico per il server. Digitare:
```
hostnamectl set-hostname my-static-hostname1
```
Verificare la modifica del nome host statico.
Domanda
Consultare la pagina man di hostnamectl. Quali sono le differenze tra nomi host pretty, transitori e statici?

Esercizio 2¶

Il primo passo fondamentale da completare prima di passare agli altri esercizi di questo laboratorio di rete sarà la creazione di una speciale interfaccia di rete virtuale nota come dispositivo MACVTAP.

I dispositivi MACVTAP sono dispositivi virtuali che combinano le proprietà di un'interfaccia esclusivamente software nota come dispositivo TAP con quelle del driver MACVLAN.

La creazione e l'utilizzo di questi dispositivi MACVTAP consentirà di testare, modificare e configurare in modo sicuro varie attività relative alla configurazione di rete. Queste interfacce di rete virtuali saranno utilizzate in varie esercitazioni senza interferire con la configurazione di rete esistente.

Suggerimento

I dispositivi TAP forniscono un'interfaccia esclusivamente software a cui le applicazioni dello spazio utente possono accedere facilmente. I dispositivi TAP inviano e ricevono frame Ethernet non elaborati. MACVLAN viene utilizzato per creare interfacce di rete virtuali che si collegano alle interfacce di rete fisiche. I dispositivi MACVTAP hanno un proprio indirizzo MAC unico, distinto dall'indirizzo MAC della scheda di rete fisica sottostante a cui sono associati.

Creazione interfacce MACVTAP¶

Questo esercizio inizia con la creazione delle interfacce di rete virtuali MACVTAP necessarie. Ciò consentirà di testare, modificare e configurare in modo sicuro varie attività relative alla configurazione di rete. Queste interfacce di rete virtuali saranno utilizzate in varie esercitazioni senza interferire con la configurazione di rete esistente.

Per elencare tutte le interfacce di rete presenti nel sistema¶

Assicurarsi di aver effettuato l'accesso al server.
Utilizzare il programma ip per visualizzare le interfacce di rete esistenti sul sistema. Digitare:
```
ip link show
```
Provare ad utilizzare il comando nmcli per elencare tutti i dispositivi di rete. Digitare:
```
 nmcli -f DEVICE device
```
Interrogare il file system virtuale di basso livello /sys per enumerare manualmente TUTTE le interfacce di rete disponibili sul server. Digitare:
```
 ls -l /sys/class/net/ | grep -v 'total' | awk '{print $9}'
```

Per creare interfacce `macvtap`¶

Assicurarsi di aver effettuato l'accesso al sistema come utente con privilegi amministrativi.
È necessario interrogare e identificare i tipi di dispositivi di rete appropriati disponibili sul server per poterli associare al dispositivo macvtap. Digitare:
```
 ls -l /sys/class/net/ | grep -v 'virtual\|total' | tail -n 1 | awk '{print $9}'

 eno2
```
L'output sul sistema demo di esempio mostra un'interfaccia adatta denominata eno2.
Eseguire nuovamente il comando per identificare il dispositivo, ma questa volta memorizzare il valore restituito in una variabile denominata $DEVICE1. Controllare nuovamente il valore di $DEVICE1 utilizzando echo. Per eseguire questa operazione, digitare i seguenti 2 comandi separati:
```
# DEVICE1=$(ls -l /sys/class/net/ | grep -v 'virtual\|total' | tail -n 1 | awk '{print $9}')

# echo $DEVICE1
```
Ora, creare un'interfaccia MACVTAP denominata - macvtap1. La nuova interfaccia sarà associata a $DEVICE1. Digitare:
```
ip link add link $DEVICE1 name macvtap1 type macvtap mode bridge
```
Verificare la creazione dell'interfaccia macvtap1. Digitare:
```
ip --brief link show macvtap1
```
Notare lo stato DOWN dell'interfaccia macvtap nell'output.
Visualizzare le informazioni dettagliate su tutti i dispositivi di rete di tipo MACVTAP presenti nel sistema. Digitare:
```
ip --detail link show type macvtap
```
Eseguire un comando per visualizzare tutte le interfacce di rete sul server e confrontare il risultato con quello ottenuto dal comando simile nella sezione precedente "Per elencare tutte le interfacce di rete sul sistema".

Abilitazione/Disabilitazione delle interfacce di rete¶

Per abilitare o disabilitare un'interfaccia di rete¶

Controllare lo stato dell'interfaccia di rete macvtap1. Digitare:
```
ip link show macvtap1
```
Abilitare l'interfaccia di rete macvtap1 (se attualmente disabilitata). Eseguire:
```
ip link set macvtap1 up
```
Verificare le modifiche di stato eseguendo:
```
ip -br  link show macvtap1
```
Suggerimento
Nel caso in cui sia necessario disabilitare un'interfaccia di rete, la sintassi del comando ip per farlo è ip link set <IFNAME> down. Ad esempio, per disabilitare un'interfaccia di rete denominata macvtap7, è necessario eseguire:
```
```bash
ip link set macvtap7 down
```
```

Ora che sono state configurate le interfacce macvtap, è possibile eseguire in modo sicuro le varie attività di configurazione della rete e di risoluzione dei problemi negli esercizi rimanenti.

Esercizio 3¶

Assegnazione degli indirizzi IP¶

Per impostare un indirizzo IP su un'interfaccia di rete¶

Visualizzare gli indirizzi IP di tutte le interfacce di rete sul server. Digitare:
```
ip address show   
```
Assegnare l'indirizzo IP - 172.16.99.100 - a macvtap1. Digitare
```
ip address add 172.16.99.100/24 dev macvtap1    
```
Verificare l'assegnazione dell'indirizzo IP per macvtap1
```
ip address show macvtap1
```
Utilizzare il comando nmcli per visualizzare gli indirizzi IPv4 di tutte le interfacce presenti nel sistema. Digitare:
```
nmcli --get-values IP4.ADDRESS,GENERAL.DEVICE  device show  
```

Esercizio 4¶

Configurazione degli indirizzi IPv6¶

Per assegnare indirizzi IPv6 alle interfacce `macvtap`¶

Partendo da macvtap1, assegnare l'indirizzo IPv6 2001:db8::1/64 a macvtap1 eseguendo:
```
 ip -6 address add 2001:db8::1/64 dev macvtap1
```

Verificare le assegnazioni degli indirizzi IPv6, digitare:

ip --brief -6 address show macvtap1 && ip -br -6 address show macvtap1

Utilizzare nmcli per visualizzare gli indirizzi IPv6 di tutte le interfacce presenti nel sistema. Digitare:
```
nmcli --get-values  IP6.ADDRESS,GENERAL.DEVICE  device show  
```

Esercizio 5¶

Gestione del routing¶

Visualizzazione della tabella di routing del sistema¶

Visualizzare la tabella di routing corrente per il sistema. Digitare:

ip route show
default via 192.168.2.1 dev enp1s0 proto dhcp src 192.168.2.121 metric 100
10.99.99.0/24 dev tunA proto kernel scope link src 10.99.99.1 metric 450 linkdown
192.168.2.0/24 dev enp1s0 proto kernel scope link src 192.168.2.121 metric 100

Utilizzando una delle reti visualizzate nella colonna più a sinistra dell'output del comando precedente come argomento, visualizzare la voce della tabella di routing per quella rete. Ad esempio, per visualizzare la voce della tabella di routing del kernel per la rete 10.99.99.0/24, digitare:
```
ip route show 10.99.99.0/24
```
Interrogare il sistema per vedere il percorso che verrà utilizzato per raggiungere una destinazione arbitraria di esempio. Ad esempio, per visualizzare i dettagli del percorso per raggiungere l'indirizzo IP di destinazione 8.8.8.8, digitare:
```
ip route get 8.8.8.8

8.8.8.8 via 192.168.2.1 dev enp1s0 src 192.168.2.121 uid 0
cache
```
Ecco una spiegazione dettagliata dei risultati in parole semplici:
- Indirizzo IP di destinazione: 8.8.8.8 è l'indirizzo IP che stiamo cercando di raggiungere
- Via: 192.168.2.1 è l'indirizzo IP del prossimo hop a cui verrà inviato il pacchetto per raggiungere la destinazione
- Dispositivo: enp1s0 è l'interfaccia di rete che verrà utilizzata per inviare il pacchetto
- Indirizzo IP di origine: 192.168.2.121 è l'indirizzo IP dell'interfaccia di rete che verrà utilizzato come indirizzo di origine per il pacchetto
- UID: 0 è l'ID utente del processo che ha avviato questo comando
- Cache: questo campo indica se questo percorso è memorizzato nella tabella di routing del kernel

Vediamo ora come il sistema instraderà un pacchetto da un indirizzo IP a un altro indirizzo IP di destinazione. Digitare:

ip route get from 192.168.1.1 to 192.168.1.2

local 192.168.1.2 from 192.168.1.1 dev lo uid 0
cache <local>

Impostazione del gateway predefinito¶

Per configurare un gateway predefinito per il sistema¶

Utilizzare ip per cercare ed elencare il gateway predefinito corrente sul sistema. Digitare:
```
 ip route show default
```
Impostare un gateway predefinito tramite l'interfaccia macvtap1. Digitare:
```
ip route add default via 192.168.1.1
```
Verificare la nuova configurazione del gateway predefinito
```
ip route show default
```

Aggiunta di un percorso statico¶

Per aggiungere una route statica alla tabella di routing¶

Aggiungere una route statica demo per una rete fittizia 172.16.0.0/16 tramite 192.168.1.2. Digitare:
```
ip route add 172.16.0.0/16 via 192.168.1.2
```
Verificare l'aggiunta della route statica eseguendo:
```
ip route show 172.16.0.0/16
```

Rimozione del percorso statico¶

Per rimuovere una route statica dalla tabella di routing¶

Eliminare la route statica per 10.0.0.0/24

ip route del 10.0.0.0/24 via 192.168.1.2

Verificare la rimozione della route statica
```
ip route show
```

Esercizio 6¶

Rimozione degli indirizzi IP¶

Questo esercizio illustra come eliminare gli indirizzi IP configurati (IPv4 e IPv6) sulle interfacce di rete.

Eliminare un indirizzo IPv4¶

Per rimuovere un indirizzo IP assegnato da un'interfaccia di rete¶

Eliminare l'indirizzo IP su macvtap1. Digitare:

ip address del 172.16.99.100/24 dev macvtap1

Verificare la rimozione dell'indirizzo IP eseguendo:
```
ip address show macvtap1
```

Eliminare un indirizzo IPv6¶

Per rimuovere un indirizzo IPv6 assegnato da un'interfaccia di rete¶

Eliminare l'indirizzo IPv6 su macvtap1 con questo comando:
```
ip -6 address del 2001:db8::1/64 dev macvtap1
```
Verificare la rimozione dell'indirizzo IPv6 con:
```
ip -6 address show macvtap1
```

Esercizio 7¶

Configurazione delle interfacce di rete con `nmcli`¶

Questo esercizio mostra come configurare le interfacce di rete utilizzando lo strumento NetworkManager.

Nota

Per impostazione predefinita, qualsiasi modifica alla configurazione di rete effettuata utilizzando nmcli (NetworkManager) rimarrà attiva anche dopo il riavvio del sistema. Ciò contrasta con le modifiche di configurazione effettuate con l'utilità ip.

Per creare un'interfaccia `macvtap` utilizzando `nmcli`¶

Iniziare elencando tutti i dispositivi di rete disponibili eseguendo:
```
nmcli device
```
Successivamente, identificare un dispositivo di rete sottostante a cui associare la nuova interfaccia MACVTAP. Memorizzare il valore del dispositivo identificato nella variabile $DEVICE2. Digitare:
```
DEVICE2=$(ls -l /sys/class/net/ | grep -v 'virtual\|total' | tail -n 1 | awk '{print $9}')
```
Ora, creare una nuova connessione NetworkManager chiamata macvtap2 e un'interfaccia MACVTAP associata denominata - macvtap2. La nuova interfaccia sarà associata a $DEVICE2. Digitare:
```
nmcli con add con-name macvtap2 type macvlan mode bridge tap yes dev $DEVICE2 ifname macvtap2
```
Utilizzare nmcli per verificare la creazione dell'interfaccia macvtap2. Digitare:
```
nmcli device show macvtap2
```
Utilizzare nmcli per verificare la creazione della connessione macvtap2. Digitare:
```
nmcli connection show macvtap2
```
Allo stesso modo, utilizzare ip per verificare la creazione dell'interfaccia macvtap2. Digitare:
```
ip --brief link show macvtap2
```
Notare lo stato UP dell'output dell'interfaccia macvtap.
Domanda
Qual è la differenza tra il concetto di connessione e quello di dispositivo in NetworkManager?

Modifica della configurazione di rete dell'interfaccia con `nmcli`¶

Inizia interrogando l'indirizzo IPv4 per la nuova interfaccia macvtap2 eseguendo:
```
nmcli -f ipv4.addresses con show macvtap2
```
Il valore della proprietà ipv4.addresses dovrebbe essere vuoto.
Configurare la connessione macvtap2 con queste impostazioni:
- IPv4 Method = manual
- IPv4 Addresses = 172.16.99.200/24
- Gateway = 172.16.99.1
- DNS Servers = 8.8.8.8 and 8.8.4.4
- DNS Search domain = example.com
Digitare:
```
nmcli connection modify macvtap2  ipv4.method manual \
ipv4.addresses 172.16.99.200/24 ipv4.gateway 172.16.99.1 \
ipv4.dns 8.8.8.8,8.8.4.4 ipv4.dns-search example.com
```
Verificare la nuova impostazione dell'indirizzo IPv4 eseguendo:
```
nmcli -f ipv4.addresses con show macvtap2
```
Eseguire una variante leggermente diversa del comando precedente per includere la configurazione di runtime delle impostazioni specificate. Digitare:
```
nmcli -f ipv4.addresses,IP4.ADDRESS con show macvtap2
```
Domanda
Qual è la differenza tra queste proprietà di NetworkManager: ipv4.addresses e IP4.ADDRESS?
Controllare le modifiche alla connessione di rete utilizzando il comando ip. Digitare:
```
ip -br address show  dev macvtap2
```
Per applicare correttamente le nuove impostazioni e renderle i nuovi valori di runtime, utilizzare nmcli per spegnere prima la connessione (cioè disattivarla). Digitare:
```
nmcli connection down macvtap2

Connection macvtap2 successfully deactivated (D-Bus active path: /org/freedesktop/NetworkManager/ActiveConnection/5)
```

Ora attivare la nuova connessione per applicare le nuove impostazioni. Digitare:

nmcli connection up macvtap2

Connection successfully activated (D-Bus active path: /org/freedesktop/NetworkManager/ActiveConnection/6)

Visualizzare l'impostazione finale utilizzando l'utilità ip. Digitare:
```
ip -br address show  dev macvtap2
```

Esercizio 8¶

Configurazione dei server DNS¶

Per impostare gli indirizzi dei server DNS per il sistema¶

Configurare i server DNS per macvtap1

nmcli con mod macvtap1 ipv4.dns 8.8.8.8, 8.8.4.4

Verificare la configurazione del server DNS
```
nmcli con show macvtap1 | grep DNS
```

Esercizio 9¶

Risoluzione dei problemi di rete¶

Identificare e risolvere i problemi di rete più comuni¶

Controllare lo stato delle interfacce di rete
```
ip link show
```
Verificare la connettività di rete a un host remoto (ad esempio, google.com)
```
ping google.com
```
Provare ad eseguire il ping del gateway locale. Digitare:
```
ping _gateway
```
Domanda
Attraverso quale meccanismo il sistema è in grado di risolvere correttamente il nome "_gateway" nell'indirizzo IP corretto per il gateway predefinito configurato localmente?

Visualizzazione delle connessioni attive¶

Per elencare tutte le connessioni di rete attive¶

Elencare tutte le connessioni di rete attive
```
ss -tuln
```

Monitoraggio del traffico di rete¶

Per monitorare il traffico di rete in tempo reale¶

Catturare il traffico di rete su un'interfaccia specifica (ad esempio, macvtap1)
```
tcpdump -i macvtap1
```
Analizzare i pacchetti catturati e osservare l'attività di rete. È possibile interrompere l'acquisizione dei pacchetti al termine dell'operazione premendo Ctrl+C

Visualizzazione dei registri di rete¶

Per visualizzare i log relativi al demone NetworkManager per la risoluzione dei problemi¶

Visualizzare i registri relativi alla rete
```
journalctl -u NetworkManager
```

Author: Wale Soyinka

Contributors: Steven Spencer, Ganna Zhyrnova